UNDERWATER ARCHITECTURE by stephanieagridou27

a new environment for architecture

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΟ ΕΤΟΣ 2019-2020

ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Θέμα εργασίας: ‘’Underwater’’ / ‘’Υπό το νερό’’ Επιμέλεια: Αγρίδου Στεφανία – Αγλαΐα Επιβλέπων καθηγητής: Αντωνίου Δημήτρης

Πάτρα, Οκτώβριος 2020

Περίληψη

Το υποθαλάσσιο μέρος αποτελούσε ανέκαθεν πόλο έλξης και εξερεύνησης για τα ανθρώπινα όντα. Η αναζήτηση, η απασχόληση και η συμμετοχή σε αυτό αποτελούσε πρόκληση ανά πάσα στιγμή. Διάφοροι φορείς της τέχνης όπως ο κινηματόγραφος, η μουσική, η ποίηση και η ζωγραφική αποπειράθηκαν να προσεγγίσουν και να αναδείξουνε το στοιχείο αυτό, άλλοτε με μεταφορική σημασία και άλλοτε με κυριολεκτική. Οι άνθρωποι δεν είναι βιολογικά προσαρμόσιμοι στις υποθαλάσσιες συνθήκες, γι’ αυτό και χρειάστηκαν πολλά χρόνια ώστε να αναπτυχθούνε κατάλληλα μέσα που θα τους επιτρέψουν την πρόσβαση σε εκεί. Οι πρώτες υποβρύχιες κατασκευές ήταν προϊόντα μηχανικών μελετών και χρησιμοποιηθήκανε για στρατιωτικούς σκοπούς, επιστημονικές έρευνες και για ζητήματα απόκτησης ενέργειας, ανά τους αιώνες. Χάρη στην εξέλιξη της τεχνολογίας, σήμερα η υποβρύχια έκταση αποτελεί ένα νέο περιβάλλον με ιδιαίτερο αρχιτεκτονικό ενδιαφέρον, καθώς επιδέχεται την οικοδόμηση με νέους τύπους δομών, διαφορετικούς από τους επίγειους. Οι άνθρωποι είναι ήδη σε θέση να λάβουν αυτή την εμπειρία χώρου, καθώς κάποιες δομές μικρής κλίμακας έχουν ήδη κατασκευαστεί και είναι διαθέσιμες για ψυχαγωγία ή διαμονή. Επί του παρόντος, οι υποβρύχιες κατασκευές μπορούν να εκφραστούν ως μια

φαντασίωση και ως μια νέα αντίληψη για την αρχιτεκτονική, ωστόσο στο μέλλον, ο βυθός δύναται να προταθεί ως ένας νέος χώρος αποίκησης. Ο σχεδιασμός υποβρυχίων κατασκευών έχει τους δικούς του κανόνες και χαρακτηριστικά και αυτά υποστηρίζονται υπό το φως που πάρθηκε από προηγούμενες μελέτες σε διάφορους κλάδους. Η διατριβή εστιάζει στην ανάδειξη των σχεδιαστικών παραμέτρων υποβρύχιων κατασκευών, κυρίως από αρχιτεκτονικές πτυχές, και στην εξέταση υφιστάμενων και φουτουριστικών δομών με βάση αυτές τις παραμέτρους.

Abstract

The underwater world has always been a pole of attraction and exploration for human beings. Searching, working and participating in it was always a challenge. Various art forms such as cinema, music, poetry and painting have tried to approach and highlight this element, sometimes with a metaphorical meaning and sometimes with a literal one. Humans are not biologically adaptable to underwater conditions, so it took many years to develop the right tools, that are able to allow them access there. The first submarine structures were the product of engineering studies and were useful for military purposes, scientific research and energy issues over the centuries. Today, because of the evolution of technology, the underwater area is a new environment with special architectural interest, and it can be built with new types of structures, different from the terrestrial ones. People are already able to get this space experience, as some small-scale structures have already taken place and are available for entertainment or accommodation. At present, underwater structures can be expressed as a fantasy and as a new concept for architecture, however in the future, the seabed can be proposed as a new colony. The design of underwater structures has its own rules and characteristics, and these are supported in the knowledge taken from previous studies in various

fields. This study focuses on highlighting the design parameters of underwater structures, mainly from architectural aspects, and consider existing and futuristic structures based on these parameters.

Προοίμιο

Η μελέτη αυτή εκπονήθηκε στα πλαίσια της Ερευνητικής Εργασίας από τη φοιτήτρια του Τμήματος Αρχιτεκτόνων Μηχανικών Πανεπιστημίου Πατρών, Στεφανία Αγλαΐα Αγρίδου. Σε αυτή την εργασία μελετάται το υποθαλάσσιο περιβάλλον ως ένας νέος τόπος κατοίκησης και εργασίας για τον άνθρωπο, αφενός στα πλαίσια των προβλημάτων του υπερπληθυσμού και της ανόδου της στάθμης της θάλασσας, αφετέρου ως προς τη σχεδίαση και κατασκευή νέων τύπων δομών. Η συγγραφή του τεύχους βασίστηκε σε πληροφορίες βιβλίων, επιστημονικών άρθρων και εργασιών. Σε αυτό το σημείο κρίνω απαραίτητο να ευχαριστήσω τον σκελετό μου που με στήριξε όλα αυτά τα χρόνια και το σισέλι μου, αλλά κυρίως τον κύριο Δημήτρη Αντωνίου για την βοήθεια και την καθοδήγηση του.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Περίληψη …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………7 Abstract …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………8 Προοίμιο …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………9 Εισαγωγή ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..14

ΤΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΠΟΥ ΑΠΕΙΛΟΥΝ ΤΗΝ ΑΝΘΡΩΠΟΤΗΤΑ ………………….…………..………18

2 3

1.1 Κλιματική αλλαγή ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….……..…….19 1.2 Υπερπληθυσμός ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….………….…..21

ΤΟ ΝΕΡΟ …………………………,,………………………………………………………………………………………...26 2.1 Ο ρόλος του νερού στην εξέλιξη της ανθρωπότητας……………………………………………………………………………………….…….………28 2.2 Το νερό στην αρχιτεκτονική………………………………………………………………………………………………………………………….……….……….30

ΤΟ ΥΠΟΘΑΛΑΣΣΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ…………………………………………………………………….……..41 3.1 Φανταστικές προσεγγίσεις …………………………………………………………………………………………………………………………..……….……..42 3.2 Ρεαλιστικές προσεγγίσεις …………………………………………………………………………………………………………………………..……….………47 3.2.1

Κατάδυση ……………………………………………………………………………………………………………………………………………...…………….49 11

3.2.2 Συσκευές ……………………………………………………………………………………………………………………………………….…..….…….………..51 3.2.3

Δομές …………………………………………………………………………………………………………………………………………….…..……….…………57

ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ……………………………………………………………………………70

4.1 Γεωμετρική και μορφολογική σύσταση ………………………………………………………………………………….………………………….………71 4.1.1

Μορφές ικανές να ανταπεξέλθουν στην πίεση …………………………………………………………………………………………….………73

4.1.2

Ρευστομηχανική …………………………………………………………………………………………………………………………………………………..75

4.2 Υλικά …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………77 4.2.1

Προστατευτικά επιστρώματα ………………………………………………………………………………………………………………………………81

4.2.2 Συντήρηση …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..82 4.2.3 Θύρες και παράθυρα …………………………………………………………………………………………………………………………………………..84 4.2.4 Μόνωση ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………85 4.2.5 4.2.5 Δυνατότητα ατμοσφαιρικού ελέγχου ………………………………………………………………………………………………………….85

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ……………………………………………………………………………88 5.1 Τυπολογία ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..……….……90 12

5.2 Μορφή και γεωμετρία …………………………………………………………………………………………………………………………..……..…..…….…..91 5.3 Βαθμός περιβλήματος ………………………………………………………………………………………………………………………..……..…………….….92 5.4 Είσοδος στο χώρο και πρόσβαση …………………………………………………………………………………………………..………..……….…………92 5.5 Εξάρτηση της δομής από τη Γη ……………………………………………………………………………………………………..……..…………………….93 5.6 Ασφάλεια ……………………………………………………………………………………………………………………………………..……..……………………..94 5.7 Επιλογή ακριβούς τοποθεσίας ………………………………………………………………………………………………………..………..…………………95 5.8 Φωτισμός ………………………………………………………………………………………………………………………………………..……..….………………..95 5.9 Χρήση χρώματος …………………………………………………………………………………………………………………….…..……..………………………96 5.10 Κατασκευή και συναρμολόγηση …………………………………………………………………………………………..……………………………………97

CASESTUDΙΕΣ…………………………………………………………………………………………………………99 6.1 Τύποι υποθαλάσσιων κτιρίων……………………………………………………………………………………………………………………………….……100 6.2 Υφιστάμενες υποθαλάσσιες δομές…………………………………………………………………………………………………………………………….105 6.2.1 Otter Inn, Mikael Genberg, Västerås, Sweden, 2000……………………………………………………………………………………………..106 6.2.2 Ithaa Undersea Restaurant, part of Hilton Maldives Resort & Spa, M. J. Murphy Ltd, 2005………….………………… …..108 6.2.3 Red Sea Star Underwater Restaurant, Josef Kiriaty, Eliat, Israel…………………………………………………………………………….111 6.2.4 ‘’Under’’ restaurant, Snohetta, Norway, 2019………………………………………………………………………………………….……………..114 6.3 Φουτουριστικές υποθαλάσσιες δομές………………………………………………………………………………………………………………………..119 13

6.3.1 Water Discus Underwater Hotel, Deep Ocean Technology (DOT), Dubai, UAE …………………………………………………119 6.3.2 Poseidon Undersea Resort: Underwater Luxury In Fiji, L. Bruce Jones. ……………………………………………………………….123 6.3.3 OCEAN SPIRAL, Deep Sea Future City Concept, Shimizu Corporation ………………………………………………………………128

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ……………………………………………………………………………………………………..133 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ………………………………………………………………………………………………………..137

Εισαγωγή

Ο ΟΗΕ έχει δηλώσει επανειλημμένως ότι ο πλανήτης μας βρίσκεται σε κρίσιμη κατάσταση, η οποία αποτελεί μια υπαρξιακή απειλή για το ανθρώπινο είδος. Οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου από τις ανθρώπινες δραστηριότητες, δηλαδή την καύση ορυκτών καυσίμων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και τις μεταφορές, την κτηνοτροφία και την καταστροφή των φυσικών οικοσυστημάτων αποτελούν αν όχι την κύρια αιτία κλιματικής αλλαγής τότε σίγουρα μία αιτία για την επιτάχυνση της.1 Βάσει μελετών που δημοσιευτήκαν στο Nature Climate Change, οι ερευνητές θεωρούν ότι είναι αναμενόμενη η άνοδος της θερμοκρασίας του πλανήτη έως το τέλος του αιώνα κατά δυο βαθμούς Κελσίου, κάτι που θα προκαλέσει και την άνοδο της στάθμης κατά 2,7 μέτρα. Το 2002 οι μελετητές της Διακυβερνητικής Επιτροπής του ΟΗΕ για την Αλλαγή του Κλίματος (IPCC) έδειξαν ότι η στάθμη των υδάτων θα ανεβεί από μισό έως ένα μέτρο σε βάθος 100 χρόνων. Σήμερα, οι

συγκεκριμένες έρευνες έχουν αναθεωρηθεί και προειδοποιούν για αύξηση της στάθμης από 0,90 έως 2 μέτρα έως το 2054. 2 Συνεπώς, η στάθμη της θάλασσας αυξάνεται αναμφισβήτητα. Όσο οι Ωκεανοί θερμαίνονται, επεκτείνονται. καθώς από την αύξηση της θερμοκρασίας προκύπτει το λιώσιμο των πάγων. Αυτό είναι πολύ πιο δύσκολο να προβλεφθεί, αλλά το αποτέλεσμα της τήξης ενός παγετώνα στην Ανταρκτική ή

Κλιματική κρίση – WWF, online στο: https://www.wwf.gr/climate-crisis

Sealevel.climatecentral.org (2015). The facts about sea level rise. (online) http://sealevel.climatecentral.org

την Γροιλανδία θα ήταν καταστροφικό και θα προκαλούσε πολύ ταχύτερη αύξηση της στάθμης της θάλασσας. Καθώς αυξάνεται η στάθμη της θάλασσας, η ποσότητα της ενέργειας των κυμάτων που φτάνει στην ακτή αυξάνεται τόσο πολύ που οι καταστροφικές επιπτώσεις των

κυμάτων βρίσκουν τις παραλίες και τα κτίρια που βρίσκονται κοντά ανίκανα να ανταπεξέλθουν λόγω του ότι δεν υπολογίστηκαν αυτού του είδους οι καταστροφές κατά το σχεδιασμό. 3 Όλα αυτά, μαζί με προβλήματα όπως η ταχεία και παράτυπη αύξηση του ανθρώπινου πληθυσμού, η αποδιοργανωμένη αστικοποίηση, η βαριά κυκλοφορία, η ξηρασία και η εξάντληση της φυσικής και ενεργειακής πηγής οδήγησαν στην αναζήτηση εναλλακτικών λύσεων όσον αφορά τις περιοχές διαμονής. 4 Κατά αυτή την προοπτική, αναφέρθηκαν το διάστημα (Άρης) και το υποθαλάσσιο περιβάλλον ως οι πιθανοί βιότοποι για τον άνθρωπο στο μέλλον. Οι «διαστημικοί βιότοποι» (ή οι διαστημικές αποικίες) είναι οικισμοί στο διάστημα που υποθετικά θα έχουν την δυνατότητα να στεγάζουν μεγάλο πληθυσμό σε περιστρεφόμενο περιβάλλον για την επίτευξη τεχνητής βαρύτητας. 5 Δεδομένου ότι όλες οι συνθήκες στις διαστημικές αποικίες θα προγραμματιστούν από το 0 και θα ελεγχθούν, είναι πιθανό να είναι λιγότερο επηρεαζόμενες από καταστροφές, όπως ο υπερπληθυσμός, οι πλημύρες ή οι σεισμοί που καταστρέφουν τη Γη. Ο διαστημικός αγώνας είχε ξεκινήσει τη δεκαετία του 1950 και τα πρώτα έργα διαστημικής αποικίας εισήχθησαν τη δεκαετία του 1970. 6

IPCC: “Climate Change 2007: The Physical Science Basis”, ISLAND PRESS, Washington, 409.

Burchard and Flesche, Water House, 13.

A. Globus, “The Design and Visualization of a Space Biosphere,” http://alglobus.net/NASAwork/papers/RNR-91-018/lewisOnePaper.pdf .

A. Globus and B. Yager, “Space Settlements: A Design Study,” National Aeronautics and Space Administration (NASA),http://www.nas.nasa.gov/About/Education/SpaceSettlement/75SummerStudy/Table_of_Contents1.html 6

Επιπλέον, καθώς πιστεύεται ότι η εξερεύνηση του ωκεανού ήταν πιο σημαντική από το «διαστημικό ταξίδι», οι ωκεανοί της Γης προτάθηκαν επίσης ως λύση για τα άμεσα προβλήματα του ανθρώπινου είδος αντί για το διάστημα. Δεδομένων αυτών των συνθηκών, άρχισαν να αναζητούνται νέες έννοιές και μέθοδοι για την επιβίωση της ανθρωπότητας επί της Γης, δηλαδή στο νερό.7 Η εξέλιξη της τεχνολογίας αύξησε τον έλεγχο που ασκούνε οι άνθρωποι στον υποθαλάσσιο κόσμο. Μαζί με την τεχνολογία, η γοητεία για το άγνωστο οδήγησε τους ανθρώπους που μελετούν τους ωκεανούς να

παράγουν νέες δομές και όργανα που χρησιμοποιούνται για την έρευνα του ωκεανού και τα βάθη του. Σαν αποτέλεσμα, υποβρύχιες δομές και ενδιαιτήματα κατασκευάστηκαν για να ικανοποιήσουν αυτούς τους σκοπούς σχετικά με τους Ωκεανούς και το βυθό τους. ‘’Θα ήταν πιο εφικτό να ανταποκριθούμε στα προβλήματα του ανθρώπινου είδος στο μέλλον με υποβρύχιες δομές παρά με διαστημικό αποικισμό. Εκτός αυτού, Το νερό πρέπει να εξεταστεί πρώτα, καθώς το 70% της επιφάνειας της γης καλύπτεται από νερό και όλες οι πτυχές και δυνατότητες χρήσης νερού πρέπει να ληφθούν υπόψη για εξέταση από τους επιστήμονες.‘’8. O Jacques-Yves Cousteau υποστήριξε ότι οι άνθρωποι θα προσαρμοστούνε βιολογικά στην υποθαλάσσια κατοίκηση και, με τους αιώνες, θα προκύψει μια νέα εξέλιξη του ανθρώπινου είδους, ο homo aquaticus. ΄΄Θα κοιτάνε την ξηρά που έχει απομείνει και θα απορούν πως είναι δυνατόν οι πρόγονοι τους να ζούσανε εκεί.΄’’ 9 Αρχιτέκτονες και μηχανικοί πάντα σχεδίαζαν, και μερικές φορές ήταν και σε θέση να κατασκευάσουν, δομές σε «ακραίες συνθήκες», όπως διάστημα, πάγος, πάνω και κάτω από το νερό. Ανάμεσα τους, μπορούν να δηλωθούν σχεδιαστικές δομές για ψυχαγωγία ή διαμονή κάτω από το νερό ως

Burchard and Flesche, Water House, 114.

Burchard and Flesche, Water House, 16

EcoWach, Proteus Underwater sStation , online στο 0www.ecowatch.com

πρόκληση για τους σχεδιαστές, και έγινε ένας αγώνας μεταξύ αρχιτεκτόνων και μηχανικών, ειδικά τα τελευταία χρόνια. Επιπλέον, μπορεί να εκφραστεί ως αναζήτηση νέων μορφών και διαφορετικών στυλ κτιρίων. 10 Ο κόσμος μας αλλάζει και ο πληθυσμός μας αυξάνεται. Για να αντιμετωπίσουμε μελλοντικά προβλήματα, είναι πιθανό ότι θα πρέπει να αρχίσουμε να πειραματιζόμαστε με νέες ιδέες πόλης. Στόχος αυτής της εργασίας είναι η μελέτη των ζητημάτων που καλείται να αντιμετωπίσει η αρχιτεκτονική επί του ενδεχομένου -ολικής ή μερικής- αποίκησης του υποθαλάσσιου κόσμου. Θα μπορούσαμε ποτέ να ζήσουμε κάτω από το νερό; Πώς θα ήταν να κοιτάμε έξω από ένα παράθυρο και να βλέπουμε ψάρια αντί για πουλιά;

Burchard and Flesche, Water House, Prestel, 2005, 13.

ΤΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΠΟΥ ΑΠΕΙΛΟΥΝ ΤΗΝ ΑΝΘΡΩΠΟΤΗΤΑ

1.1 Κλιματική αλλαγή Το παγκόσμιο κλίμα είναι το αποτέλεσμα του συνολικού συστήματος του ήλιου, της γης και των ωκεανών, του ανέμου, της βροχής και του χιονιού, των δασών, των ερήμων και των σαβανών, καθώς και του ανθρώπινου παράγοντα μέσα σε όλα αυτά. Πρόκειται όμως για κάτι περισσότερο από τον μέσο όρο των κλιμάτων όλων των τόπων. Μια περιγραφή του παγκόσμιου κλίματος ορίζεται ως, για παράδειγμα, η αυξανόμενη θερμοκρασία του Ειρηνικού που τροφοδοτεί τυφώνες που φυσούν πιο σκληρά, με αποτέλεσμα να πέφτει περισσότερη βροχή και να προκαλούνται περισσότερες ζημιές, αλλά επίσης αλλάζει και τα παγκόσμια ωκεάνια ρεύματα που λιώνουν τους πάγους της Ανταρκτικής και της Γροιλανδίας, και καθιστά αργά την άνοδο της στάθμης της θάλασσα. Επειδή όλα τα συστήματα στο παγκόσμιο κλίμα είναι συνδεδεμένα, η προσθήκη θερμικής ενέργειας προκαλεί την αλλαγή του παγκόσμιου κλίματος στο σύνολό του. Μεγάλο μέρος του κόσμου καλύπτεται με ωκεανό που θερμαίνεται. Οι όγκοι των παγκόσμιων παγετώνων μειώνονται από τον 19ο αιώνα. Παρόλο που η ανθρώπινη επιρροή κυριάρχησε στην απώλεια παγετώνων κατά το δεύτερο μισό του 20ού αιώνα, η προηγούμενη υποχώρηση οφείλεται κυρίως στη φυσική μεταβλητότητα του κλίματος και τη συνεχιζόμενη προσαρμογή στην προηγούμενη κλιματική αλλαγή. Οι όγκοι των παγετώνων μειώθηκαν ιδιαίτερα γρήγορα στην Αρκτική κατά την περίοδο της πρώιμης θέρμανσης στα τέλη του 19ου αιώνα και το πρώτο μισό του 20ού αιώνα. Η ανθρώπινη επιρροή της συνολικής απώλειας παγετώνων αυξήθηκε με την πάροδο του χρόνου και έφτασε περίπου το 70% τα τελευταία χρόνια. Η παρατηρούμενη ανθρωπογενής άνοδος της στάθμης της θάλασσας από το λιώσιμο των παγετώνων αναπαράγεται κυρίως για το δεύτερο μισό του 20

20ού αιώνα, ενώ το σήμα της πρώιμης Αρκτικής θέρμανσης δεν συλλαμβάνεται πλήρως. Οι διαφορές παραμένουν στο αρχικό μέρος της χρονικής σειράς επειδή η απόδοση της πρώιμης υπερθέρμανσης της Αρκτικής είναι ατελής όταν το ανθρωπογενές σήμα είναι ακόμα μικρό. 11

Ο πάγος της Γροιλανδίας που λιώνει, www.phys.org

Mengel, M., Levermann, A., Frieler, K., Robinson, A., Marzeion, B., Winkelmann, R. (2016). Future sea level rise constrained by observations and long-term commitment. Proceedings of the National Academy of Sciences στο www.pnas.org

Η μέση στάθμη της θάλασσας σε όλο τον κόσμο αυξήθηκε περίπου 8 ίντσες (20 εκατοστά) τον τελευταίο αιώνα. Οι επιστήμονες του κλίματος αναμένουν ότι θα αυξηθεί όλο και πιο γρήγορα τα επόμενα 100 χρόνια ως μέρος των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής. Παράκτιες πόλεις όπως η Νέα Υόρκη βλέπουν ήδη αυξημένο αριθμό πλημμυρών και έως το 2050. Οι εκτιμήσεις ποικίλλουν, αλλά συντηρητικά τα επίπεδα της θάλασσας αναμένεται να αυξηθούν 1 έως 4 πόδια (30 έως 100 εκατοστά), αρκετά για να πλημμυρίσουν πολλές μικρές νησιωτικές πολιτείες του Ειρηνικού (Vanatu), διάσημα παραλιακά θέρετρα (Hilton Head) και παράκτιες πόλεις (Μπανγκόκ, Βοστώνη). Εάν οι επιφανειακοί πάγοι της Γροιλανδίας ή της Ανταρκτικής καταρρεύσουν, η στάθμη της θάλασσας θα μπορούσε να αυξηθεί έως και 20 πόδια (6 μέτρα), κατακλύζοντας, για παράδειγμα, μεγάλα τμήματα της Φλόριντα, της ακτής του Κόλπου, της Νέας Ορλεάνης και του Χιούστον. Οι προβλέψεις δείχνουν ότι οι κλιματικές επιπτώσεις θα επηρεαστούν τα επόμενα 100 χρόνια, αν όχι νωρίτερα, οι παγετώνες του κόσμου θα έχουν εξαφανιστεί και το χιόνι θα έχει γίνει ένα σπάνιο φαινόμενο. Ενώ οι συγκεκριμένες συνθήκες που παράγουν βροχοπτώσεις δεν θα αλλάξουν, η κλιματική αλλαγή επηρεάζει την ποσότητα νερού στην ατμόσφαιρα και θα αυξήσει την παραγωγή βίαιων νεροποντών αντί για σταθερές βροχοπτώσεις. Οι τυφώνες θα αυξήσουν τη δύναμη τους και οι πλημμύρες θα γίνουν πιο συχνές.

Past and projected Changes in Global Sea Level, National Climate Assessment, https://nca2014.globalchange.gov/

Η κλιματική αλλαγή επηρεάζει ολόκληρο τον κόσμο. Οι επιπτώσεις της είναι πιο έντονες στον αναπτυσσόμενο κόσμο παρά στον ανεπτυγμένο κόσμο. Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας αναμένεται εξ ολοκλήρου να βυθίσει έναν αριθμό μικρών, νησιωτικών χωρών και να πλημμυρίσει παράκτιους χώρους ωοτοκίας για πολλούς βασικούς θαλάσσιους πόρους, καθώς και πρωτεύουσες χαμηλών υδάτων, εμπορική γεωργία, υποδομές μεταφορών και παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και τουριστικές επενδύσεις. Κίνα, Βιετνάμ, Ιαπωνία, Ινδία Ινδονησία, Μπαγκλαντές, ΗΠΑ, Φιλιππίνες, Ταϊλάνδη, Ηνωμένο Βασίλειο και Ολλανδία είναι οι χώρες που διατρέχουν τον μεγαλύτερο κίνδυνο, πράγμα που αθροιστικά σημαίνει ότι μπορεί να απειληθούν έως και 650 εκατομμύρια άνθρωποι. Πρόκειται για χώρες από όλες τις ηπείρους εκτός από την Αυστραλία. Οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής θα είναι σχεδόν αποκλειστικά αρνητικές. Δημιουργούν γόνιμο έδαφος για παράσιτα , αλλαγή οικοσυστημάτων, μείωση παράγωγων σημαντικών καλλιέργειών, καταρρακτώδεις και καταστροφικές καταιγίδες που θα αυξήσουν τη ζημιά μεγάλης κλίμακας σε πεδία, σπίτια, επιχειρήσεις, συστήματα μεταφοράς και ηλεκτρικής ενέργειας και τη βιομηχανία. Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο 23

Nature , ένα κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό, παρέχει στοιχεία που υποδηλώνουν ότι τα φαινόμενα που σχετίζονται με την κλιματική αλλαγή έχουν σκοτώσει 150.000 ανθρώπους ετησίως τα τελευταία 30 χρόνια, και ότι ο αριθμός τους θα αυξηθεί.12 1.2 Υπερπληθυσμός Ο 21ος αιώνας παρουσιάζει έναν αυξανόμενο αριθμό περιβαλλοντικών προβλημάτων, όπως τοξική ρύπανση, υπερθέρμανση του πλανήτη, καταστροφή τροπικών δασών, εξαφάνιση της βιολογικής ποικιλομορφίας και εξάντληση των φυσικών πόρων. Αυτά τα περιβαλλοντικά προβλήματα οφείλονται γενικά στην ανθρώπινη συμπεριφορά, δηλαδή στην υπερβολική κατανάλωση πόρων και στον υπερπληθυσμό. 13 Ο ανθρώπινος πληθυσμός έχει αυξηθεί δραστικά λόγω σημαντικών εξελίξεων στην επιστήμη, την ιατρική και την εκπαίδευση και δυστυχώς αυτή η δραστική αύξηση ενδέχεται να έχει δυσμενείς επιπτώσεις στον πλανήτη και την κοινωνία μας. Κατά τον 20ο αιώνα, εκτιμάται ότι ο πληθυσμός του κόσμου σχεδόν τετραπλασιάστηκε από 1,65 δισεκατομμύρια σε 6,1 δισεκατομμύρια. Ο τρέχων πληθυσμός εκτιμάται σε 7,795 δισεκατομμύρια. Εκτιμάται το ενδεχόμενο ότι μέχρι το έτος 2100 ο πληθυσμός θα μπορούσε, στην χειρότερη περίπτωση, να φτάσει τα 14 δισεκατομμύρια. Αν σκεφτεί κανείς πως αυτή τη στιγμή αντιμετωπίζουμε προβλήματα υπερπληθυσμού με τα 6,7 δισεκατομμύρια, η κατάσταση για το περιβάλλον σίγουρα θα φαντάζει χειρότερη με τα 14.

12 13

Strauss, B., Kulp, S. (2014). New Analysis Shows Global Exposure to Sea Level Rise, online στο http://www.climatecentral.org Penn, D. J., & Mysterud, I. (Eds.). (2007). Evolutionary perspectives on environmental problems. Transaction Publishers. Online στο https://psycnet.apa.org/record/2007-03082-000

Σενάρια αύξησης του πληθυσμού. Population: biology and anthropology, www.britannica.com

Περισσότεροι άνθρωποι καταλαμβάνουν περισσότερο χώρο. Οι αστικές περιοχές επεκτείνονται, πάνω από 2 δισεκατομμύρια εκτάρια αρόσιμης γης έχουν ήδη χαθεί, ενώ 16 εκατομμύρια επιπλέον εκτάρια αφαιρούνται κάθε χρόνο. Τα δάση καταστρέφονται για να παρέχουν περισσότερο ξύλο και γη για να υποστηρίξουν τον ολοένα αυξανόμενο πληθυσμό. Η απώλεια αυτών των δασών και το γεγονός ότι δεν αντικαθίστανται σημαίνει ότι στο μέλλον θα υπάρχει έλλειψη ξύλου για κτίρια, κατασκευή και καύσιμα. Η αποψίλωση των δασών οδηγεί επίσης στην εξαφάνιση φυτών και ζώων. Η ερημοποίηση δεν περιορίζεται αποκλειστικά σε άνυδρες περιοχές. Οι κύριες αιτίες της υποβάθμισης του εδάφους είναι η υπερβόσκηση, η καλλιέργεια, η υδατοκαλλιέργεια και η ελάττωση και η αποψίλωση των δασών. Ως αποτέλεσμα, η ικανότητα μεταφοράς ζώων και ανθρώπων εκεί είναι χαμηλότερη, η παραγωγή των καλλιεργειών μειώνεται, η περιβαλλοντική επιδείνωση αυξάνεται, οι πλημμύρες των χαμηλότερων εκτάσεων και η ικανότητα στήριξης της ανθρώπινης ζωής μειώνεται. Αν και η ξηρασία αυξάνει το ποσοστό υποβάθμισης της γης, δεν είναι η κύρια αιτία, ούτε η ερημοποίηση έχει άμεση σχέση με μια κοντινή έρημο. Η υποβάθμιση του εδάφους μπορεί να ξεκινήσει σε οποιοδήποτε καλλιεργημένο πεδίο. Όπως η 25

αποψίλωση των δασών, η απερήμωση επιδεινώνεται από την επέκταση του πληθυσμού, αλλά και πάλι ο πληθυσμός δεν είναι η αιτία. Στον πυρήνα αυτού του προβλήματος είναι η υπερβολική πυκνότητα πληθυσμού και ο εκτοπισμός φτωχών ανθρώπων σε εύθραυστα εδάφη. Επί του παρόντος, η απερήμωση διεκδικεί 6 εκατομμύρια εκτάρια παγκοσμίως. Επιπλέον 20 εκατομμύρια εκτάρια υποβαθμίζονται ετησίως. Το Πρόγραμμα Περιβάλλοντος των Ηνωμένων Εθνών κρίνει το 35% της επιφάνειας του εδάφους που κινδυνεύει από την ερημοποίηση, που περιλαμβάνεται σε αυτό το ποσοστό είναι το 66% της γεωργικής γης της Αυστραλίας. Αυτό ισοδυναμεί με 24 δισεκατομμύρια τόνους εδάφους παγκοσμίως που ξεπλένονται ετησίως. 14

Εικόνες συνοστισμού στην Αίγυπτο, www.bbc.com

UKEssays: ‘’Overpopulation’’, 2018 online στο www.ukessays.com

Ο υπερπληθυσμός, αν και είναι δύσκολο να προσδιοριστεί με ακρίβεια, προκαλεί σοβαρά περιβαλλοντικά προβλήματα. Μπορεί κανείς ποτέ να μην πέθανε από υπερπληθυσμό, αλλά σίγουρα πολλοί έχουν βιώσει μειωμένη ποιότητα ζωής. Οι δύο παραπάνω παράγοντες είναι ήδη σε θέση να καθιστούν σιγά σιγά ολοένα και περισσότερα κομμάτια της γης μη κατοικήσιμα, με ανθρώπους να ασφυκτιούν, και μακροπρόθεσμα ίσως πάψουν εξ

ολοκλήρου να είναι βιώσιμα. Υπό την απειλή αυτή, το διάστημα και οι Ωκεανοί διακρίθηκαν ως οι πιθανές μελλοντικές αποικίες της ανθρωπότητας. Έρευνες και αποστολές άρχισαν να λαμβάνουν τόπο και για τις δύο προσεγγίσεις, ωστόσο, κρίθηκε ότι η πιο άμεσή λύση για τα προβλήματα ανθρώπινης φύσης είναι οι Ωκεανοί. 15

02 29

ΤΟ ΝΕΡΟ Το νερό αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα αγαθά του πλανήτη. Με βάση την οντολογική θεωρία των τεσσάρων στοιχείων, όλος ο κόσμος δομείται θεμελιακά από αυτά τα τέσσερα βασικά στοιχεία. Από αυτά, καθώς και από τις αλληλεπιδράσεις και τις αναμείξεις τους οικοδομούνται εις το σύμπαν όλα τα υλικά και άυλα, ορατά και αόρατα αντικείμενα. Τα τέσσερα στοιχεία είναι τα εξής:  το Νερό  η Φωτιά  η Γη 30

 ο Αέρας

4 στοιχεία, Originals by Lars Lentz, www.wikipedia.com

Είναι άοσμο άχρωμο και άγευστο, αλλά είναι επίσης εκ φύσεως το μοναδικό στοιχείο που μπορεί να υπάρξει και στις τρεις πιθανές καταστάσεις: την αέρια (ατμός) , την υγρή και τη στερεή (πάγος). Το 75% περίπου της επιφάνειας της Γης καλύπτεται από νερό, του οποίου η κατανομή στη βιόσφαιρα είναι άνιση. Το 95% περίπου του νερού της Γης είναι χημικά δεσμευμένο στα πετρώματα, δε συμμετέχει στον υδρολογικό κύκλο και δεν είναι αξιοποιήσιμο από τον άνθρωπο. Από το υπόλοιπο νερό του πλανήτη μας, το 97% περίπου είναι αλμυρό (νερό ωκεανών και θαλασσών), και μόνο το 3% είναι γλυκό, δηλαδή χαμηλό σε περιεκτικότητα άλατος, του οποίου το 2,37% περίπου αποτελεί τους πολικούς πάγους και παγετώνες, το 0,6% περίπου περιλαμβάνει τα υπόγεια νερά μεγάλου βάθους και μόνο 32

το 0,03% περιλαμβάνει τα επιφανειακά νερά (ποτάμια, λίμνες, υδρατμοί της ατμόσφαιρας, υγρασία του εδάφους, υπόγεια υδάτινα αποθέματα σε μικρό σχετικά βάθος από την επιφάνεια της γης. 16

Ο πλανήτης Γη περιβάλλεται κατά 75% της επιφάνειας του από Ωκεανούς και υδάτινα συστήματα, NASA.

Το νερό συνδέεται και επηρεάζει άμεσα τη ζωή των ανθρώπων. Συντελεί στην ορθή και ομαλή λειτουργία του ανθρώπινου οργανισμού, αλλά και στη σωματική καθαριότητα και υγιεινή. Τα 2/3 περίπου του ανθρώπινου σώματος συνίστανται από νερό. Στους άνδρες, το νερό ενυπάρχει σε ποσοστό 6065%, στις γυναίκες σε ποσοστό 50-60% και στα παιδιά ηλικίας 5-8 χρονών βρίσκεται σε ποσοστό έως και 70%.

2.1 Ο ρόλος του νερού στην εξέλιξη της ανθρωπότητας

16 17

UNESCO, 1978: "World water balance and water resources of the earth" UNESCO Publ., Paris, 128 . Balancing Water for Humans and Nature: The New Approach in Ecohydrology, Johan Rockstrom, Published by Taylor and Francis, 181.

Σε όλη τη διαδρομή της ανθρωπότητας, από την Αρχαιότητα ως το σήμερα, ο ωκεανός αποτελούσε σημαντική πλουτοπαραγωγική πηγή αλλά και πηγή έμπνευσης πολιτισμού και τέχνης. Ο άνθρωπος ανέκαθεν προσέγγιζε το θαλάσσιο περιβάλλον με κύριο στόχο την εκμετάλλευση του είτε για τη λήψη πρώτων υλών (πόρους, τροφή, ορυκτές πρώτες ύλες, ενέργεια) είτε για τη μεταφορά αγαθών (εμπόριο, πληροφορίες) μέσω θαλάσσιων οχημάτων, ενώ

ανέκαθεν αποτελούσε πεδίο στρατιωτικών συγκρούσεων μιας και για όλους τους παραπάνω λόγους υπήρξε αντικείμενο εθνικών διεκδικήσεων. Στα βάθη ωκεανών, υπάρχουν αποθέματα ορυκτών και τροφίμων και ενεργειακών πόρων, όπως είναι το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο. Άλλωστε, σήμερα το ¼ του πετρελαίου εξάγεται από τo βυθό της θάλασσας χρησιμοποιώντας πλατφόρμες off-shore.18 Παράλληλα όμως αποτέλεσε και μέσο έμπνευσης για καλλιτεχνική δημιουργία, καθώς σπουδαίοι ζωγράφοι, λογοτέχνες, ποιητές και τραγουδοποιοί λάτρεψαν τη θάλασσα και ανέδειξαν τον πόθο του ανθρώπου για το ταξίδι.19 Το νερό που χρησιμοποιείται σε κάθε χώρα διατίθεται κυρίως στη γεωργία, τη βιομηχανία και για αστική χρήση. Η κατανομή του νερού στις τρεις αυτές χρήσεις εξαρτάται από το βαθμό και το είδος της ανάπτυξης της κάθε χώρας. Στις αναπτυγμένες χώρες το μεγαλύτερο ποσοστό του διαθέσιμου νερού διοχετεύεται στη βιομηχανία, αντίθετα στις χώρες που είναι λιγότερο αναπτυγμένες διοχετεύεται στη γεωργία. 2021 Ως πηγή προέλευσης της ζωής, λοιπόν, συμβολίζει - παρά τις οικολογικές καταστροφές - το όνειρο της ζωής του ανθρώπου σε μια συμβιωτική σχέση με τη φύση, πολύ πιο στενά από ό,τι θα ήταν δυνατό σε ξηρά εδάφη. Οι ωκεανοί φέρουν αφθονία πόρων, απεριόριστα ενεργειακά αποθέματα, και μια φαινομενικά ατελείωτη προμήθεια τροφίμων. Τα αγαθά μπορούν να μεταφέρονται κατά μήκος ενός δικτύου πλωτών οδών που δεν χρειάζεται ούτε

H. Özden and K. T. Gürsel, “Çok Amaçlı Kullanımlı Yarı-Batık Yüzer Ada Tesislerinin Tasarımı,” Gemi Mühendisliği ve Sanayimiz Sempozyumu, 2004, 387.

F. B. George, foreword to Living and Working in the Sea, 2nd ed., by J. M. Miller and I. G. Koblick (Plymouth: Five Corners Publications, Ltd., 1995) xi.

World Resources Institute (WRI) et al., 1992: Global Biodiversity Strategy. Washington, D.C.: World Resources Institute online στο www.wri.org

C. Burchard and F. Flesche, Water House, ed. F. Flesche, Munich: Prestel Verlag, 2005, 8.

κατασκευή ούτε συντήρηση. Πολεοδόμοι, αρχιτέκτονες, τεχνικοί, επιστήμονες, οραματιστές, εφευρέτες και ατομικιστές έχουν αρχίσει να εξερευνούν τις ουτοπικές σφαίρες του νερού ως μέρος για να ζήσει κανείς. Κατοικίες, οικισμοί και πόλεις για εκατοντάδες χιλιάδες κατοίκους είναι ήδη στα σχέδια. 21

Επιπλέον, το νερό έπαιξε και συνεχίζει να παίζει σημαντικό ρόλο σε μυθολογία, θρησκεία και σε άλλες διάφορες τελετές όλων των πολιτισμών σε όλη την ιστορία με συμβολικές έννοιες. Θεωρήθηκε, όπως προαναφέρθηκε, ως ένα από τα βασικά στοιχεία του σύμπαντος μαζί με τη γη, τον αέρα και τη φωτιά. Το νερό γίνεται αποδεκτό ως σύμβολο για τη ζωή και ως πηγή ζωής. «Όλη η ζωή εξαρτάται από το νερό. τίποτα δεν ξεφεύγει από την επιρροή

του και τίποτα δεν ζει χωρίς αυτό". Για παράδειγμα, πιστεύεται ότι αν κανείς πίνει εκλεκτό νερό θα του φέρει καλή υγεία, και σε συνδυασμό με αφθονία αυτού επιτυγχάνεται και βέλτιστη γονιμότητα. Το νερό είναι ένα σύμβολο της αγνότητας και της καθαριότητας λόγω της «δύναμης» που έχει ως καθαριστικό’’. Σε αντίθεση όμως με τον «ζωογόνο» χαρακτήρα του, υπήρξε επίσης σύμβολο θανάτου και μπορεί να ερμηνευτεί ακόμη και ως άδειο, σκοτεινό και κρύο. Εκτός από τη ζωή και το θάνατο, υπάρχουν άλλες έννοιες που αποδίδονται στο νερό.

Επίσης, από την αρχαιότητα έως και σήμερα υπάρχουνε λόγοι που οι άνθρωποι το αντιμετωπίζουνε με επιφυλακτικότητα. Η εύκολη πρόσβαση που προσφέρουν τα ποτάμια και οι θάλασσες σε εισβολείς και κάθε είδους εχθρούς της εκάστοτε ξηράς είναι ένας από τους βασικούς λόγους που το νερό άρχισε να παίρνει μυθολογικές προεκτάσεις. Για πολλούς ανθρώπους, το νερό της θάλασσας είναι κάτι που μπορεί να μην δουν ποτέ. Ανάλογα συμπεραίνουμε και πως η επαφή με το νερό για τους κάτοικους μιας παραθαλάσσιας περιοχής, είναι αρκετή για να αποκτήσουν μια ολοκληρωμένη εμπειρία, γύρω από τη θάλασσα. Οι πρώτες εμπειρίες, είναι ανέκαθεν οι αφηγηματικές. Τα παιδιά μαθαίνουν για τη θάλασσα μέσα από παραμύθια, ταινίες, ιστορίες ναυτικών, δημιουργώντας πολλές φορές

C. W. Moore and J. Lidz, Water+Architecture , Japan: Thames and Hudson Ltd., 1994, 17-20

φανταστικές εικόνες, που οδηγούν στην μυθοποίηση του στοιχείου του νερού. Ακόμη και οι μεσογειακοί λαοί, τείνουν να ταυτίζουν την έννοια της θάλασσας και του ωκεανού με τις εικόνες που έχουν από τη Μεσόγειο, μέχρι και σήμερα. 23 Τέλος υπήρχε πάντα μια ψυχική και σωματική σχέση μεταξύ ανθρώπων και ωκεανών, εκτός από την περιέργεια και την πρόκληση για εξερεύνηση. Πιστεύεται ότι για την επιβίωση του ανθρώπου στον 21ο αιώνα, θα είναι απαραίτητο για τον άνθρωπο να κάνει χρήση τα μεγάλα βάθη των ωκεανών τόσο για στρατιωτικούς σκοπούς όσο και για πόρους. 24 2.2 Το νερό στην αρχιτεκτονική Η χρήση του νερού στην αρχιτεκτονική, καθώς και η κατοίκηση σε αυτό είναι κάτι που έλκυε τους ανθρώπους από την αρχαιότητα. Το νερό έχει ενσωματωθεί στην ίδια την αρχιτεκτονική ως στοιχείο σχεδίασης με πολλούς τρόπους, για παράδειγμα μια επιφάνεια σε ένα κτίριο, στοιχείο εσωτερικού σχεδιασμού ή στοιχείο τοπίου, και έχει χρησιμοποιηθεί από αρχιτέκτονες και αστικούς σχεδιαστές ως βασικό στοιχείο σχεδίασης, σε ψυχαγωγικό, βιοκλιματικό και αστικό επίπεδο. Επιπλέον οι άνθρωποι κατασκευάζουν τεχνητές πισίνες και λίμνες, ελλείψει φυσικών λιμνών, για να συγκρατούν το νερό σε κατάσταση ηρεμίας. Σε αστικό επίπεδο, σιντριβάνια, ποτάμια, πισίνες και ωκεανοί, είναι οι τρόποι με τους οποίους η αρχιτεκτονική και το νερό συνδέονται άμεσα: σημαντικές αστικές περιοχές ορίστηκαν από σιντριβάνια σε πόλεις και κωμοπόλεις σε όλη την ιστορία, και επίσης, ποτάμια και ανθρωπίνως κατασκευασμένα κανάλια έχουν χρησιμοποιηθεί για επικοινωνία και σύνδεση πόλεων με αυτοκρατορίες. Τα κανάλια ανασκάφηκαν για να επιτρέψουν

Bachelard, G., Τσούτη, Ε. (μτφρ). (1942). Το νερό και τα όνειρα. Δοκίμιο πάνω στη φαντασία της ύλης. Τεταρτη εκδοση. (1985). Αθήνα: Εκδόσεις Χατζηνικολή,. 171

C. T. F. Ross, “Design of Submarine,” University of Portsmouth, http://www.mech.port.ac.uk/CTFR/concept/sub_1.pdf

την πρόσβαση στα εσωτερικά μέρη των πόλεων, με σκοπό οι δρόμοι και οι πλωτές οδοί να αλληλοσυνδεθούν σε πόλεις όπως στην περίπτωση της Βενετίας.

Αεροφωτογραφία από το grande canal 2017, www.wikipedia.com

Ως αρχιτεκτονικός πόρος το νερό έχει εισαχθεί με πολλούς και διάφορους τρόπους στην αρχιτεκτονική, από τη στιγμή μάλιστα που δημιουργήθηκαν τα πρώτα κομμάτια της. Ο πάγος, το υγρό και ο ατμός είναι οι τρείς πιο χρήσιμες μορφές νερού που διατίθενται στους σχεδιαστές και σίγουρα το υγρό είναι το πιο σύνηθες ανάμεσά τους. Ωστόσο, ένα από τα καθήκοντα της αρχιτεκτονικής είναι το να γίνεται μέρος του περιβάλλοντος όπου

βρίσκεται. . 25 Μέχρι στιγμής, οι ωκεανοί έχουν συμβάλει στο σχεδιασμό δομών με διαφορετικούς τρόπους. Σύμφωνα με τους Burchard και Flesche, οι πιθανές προσεγγίσεις για τη χρήση τους μπορούν να ταξινομηθούν ως: •

σταθερές κατασκευές που κατασκευάζονται σε πασσάλους οι οποίοι τοποθετούνται στο πυθμένα της θάλασσας

•

επιπλέουσες κατασκευές (πλωτές κατασκευές)

•

κατασκευές που τοποθετούνται κάτω από το νερό (υποβρύχιες), και

•

κατασκευές των οποίων μέλη είναι κατασκευασμένα από πάγο.26

Οι πλωτές και σταθερές κατασκευές είναι ‘’οικισμοί’’ πάνω στο νερό που χρησιμοποιούνται αρκετά συχνά σήμερα. Συνήθως τις συναντάμε σε τέσσερεις μορφές: πασσαλόκτιστες κατασκευές, κατασκευές σε σωρούς, σχεδίες και πλοία. Το Άμστερνταμ, η Αγία Πετρούπολη και η Βενετία είναι πόλεις που χτίστηκαν εξ ολοκλήρου σε σωρούς που οδηγήθηκαν στον πυθμένα της θάλασσας. Έχοντας χιλιάδες χρόνια παράδοσης, τα συμβατικά πλωτά σπίτια και το κύτος του πλοίου είναι αναπόσπαστα μέρη πολλών μεγάλων πόλεων στην Κίνα, την Ινδία, την Ταϊλάνδη, την Καμπότζη και το Βιετνάμ. Τα πλωτά κτίρια σε αυτές τις περιοχές χρησιμεύουν ως κατοικίες, μεγάλα εργαστήρια και εμπορικές μονάδες.

C. W. Moore and J. Lidz, Water+Architecture (Japan: Thames and Hudson Ltd., 1994), 20-21 & 125 26 Burchard and Flesche, Water House, Prestel, 2005, 17.

Πλωτή αγορά Damnoen Saduak στο Ratchaburi, Thailand, www.wikipedia.com

Κάτοψη και τομή κατασκευής σε σωρούς, www.ice.org.uk

Κάτοψη και τομή πασσαλόκτιστης κατασκευής, www.ice.org.uk

Η αύξηση του ποσοστού των ανθρώπων που επιθυμούνε να ζήσουν στο νερό οδήγησε σε προτάσεις που κυμαίνονται από μικρούς οικισμούς έως πλωτές πόλεις σχεδιασμένες από αρχιτέκτονες. Οι μετατροπές των φορτηγίδων σε πλωτά σπίτια μπορούν να υποδειχθούν ως ανταπόκριση σε αυτή

την αίτηση. Οι φορτηγίδες, που είχαν κατασκευαστεί για καθαρά οικονομικούς σκοπούς, όπως μεταφορά αγαθών, και προσέφεραν μικρές ανέσεις, μετατράπηκαν σε σπίτια με μοντέρνους εσωτερικούς χώρους. 26

Πλοίο που μετετράπη σε σπίτι, Ashtamudi Lake in Kollam, India, www.architectural-review.com

Burchard and Flesche, Water House, 13-14 & 44-50.

Επιπρόσθετα, τα ανθρώπινα όντα ζουν και εργάζονται στο νερό από τα προϊστορικά χρόνια. Η ανακατασκευή του λιμναίου οικισμού Unteruhldingen στη λίμνη της Constance στη Γερμανία, είναι η απόδειξη ότι οι άνθρωποι κατοικούσαν πάνω στο νερό από τη Λίθινη και Χάλκινη εποχή. Αυτός ο τρόπος ζωής παρείχε προστασία καθώς και πολλά άλλα πλεονεκτήματα.

Οικισμός πάνω στο νερό σε πασσάλους, Unteruhldingen, www.architectural-review.com

Τα κίνητρα που οδήγησαν τον άνθρωπο στο να κατοικίσει στο νερό είχανε να κάνουνε με το γεγονός ότι το περιβάλλον αυτό τους παρείχε πόρους, ιδανικό κλίμα, δυνατότητες μεταφοράς και μετακίνησης, ανάπτυξης εμπορίου και αλιείας, στηρίζοντας την επιβίωση και την παραγωγική τους δραστηριότητα. 27

Πολλοί καλλιτέχνες, αρχιτέκτονες και οι μηχανικοί ενδιαφέρονται για την ιδέα δημιουργίας προσωρινών κατασκευών από πάγο. Το igloo, για παράδειγμα, μπορεί να χαρακτηριστεί ως το πρώτο παράδειγμα αυτής της ιδέας. Πρόκειται για ένα θόλο κατασκευασμένο από τούβλα χιονιού που

χρησιμοποιείτο μόνο από τους ανθρώπους της Κεντρικής Αρκτικής του Καναδά και της Γροιλανδίας είτε για καταφύγια είτε για οικογενειακές κατοικίες. Το χιόνι είναι χρήσιμο διότι οι θήκες αέρα παγιδευμένες σε αυτό το καθιστούν μονωτικό, έτσι ώστε ακόμη και αν στο εξωτερικό οι θερμοκρασίες είναι χαμηλές τύπου −45 ° C, στο εσωτερικό, η θερμοκρασία να μπορεί να κυμαίνεται σε υψηλότερες, τύπου −7 έως 16 ° C, όταν αυτό θερμαίνεται μόνο από τη φυσιολογική θερμοκρασία των σωμάτων.

Baker Lisa ( 2014 ), BUILTON WATER, Floating Architecture + design, BRAUN, 6-7.

Εξωτερικό ενός ingloo, www.wikipedia.com

Εσωτερικό ενός ιγκλού, Canadian Geological Survey, Frank and Frances Carpenter Collection (Library of Congress).

Ένα πιο εξελιγμένο παράδειγμα αυτής της λογικής αποτελεί η περίπτωση του Icehotel στη Σουηδία (που σχεδιάστηκε από τον Ake Larsson ). Μετά το πρώτο άνοιγμα το 1990, η κατασκευή ολόκληρου του ξενοδοχείου επαναλαμβάνεται κάθε χρόνο στις αρχές του χειμώνα για όλα τα χρόνια της

ύπαρξης του, επειδή κάθε τοίχος λιώνει, και ρέει στον ποταμό. Εκτός από τα υπνοδωμάτια, υπάρχει επίσης και ένα μπαρ, με ποτήρια από πάγο, καθώς και ένα παρεκκλήσι. Η δομή διατηρείται κάτω από την κατάψυξη, σε περίπου −5 ° C.

Είσοδος ξενοδοχείου Ice Hotel, www.architectural-review.com

Burchard and Flesche, Water House, 16 & 122-130.

Διάδρομος στο Ice Hotel, χωριό Jukkasjärvi στη Βόρεια Σουηδία, Alex Larson, www.architectural-review.com

Σουίτα "Blue Marine" 2012, Andrew Winch & William Blomstrand., www.architectural-review.com

Το νερό μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί και ως δομικό στοιχείο σε βιοκλιματικό σχεδιασμό λόγω της υψηλής ογκομετρικής θερμικής ικανότητας που έχει, η οποία συνίσταται σε μέτρο πάνω από το διπλάσιο αυτού του σκυροδέματος, και τρεις φορές μεγαλύτερου από αυτό που έχουν τα τούβλα, και έχει τη δυνατότητα να απορροφά εύκολα και απελευθερώνει τη θερμότητα του στη γύρω ατμόσφαιρα. Υπάρχουν πολλά παραδείγματα δεξαμενών νερού που είναι ενσωματωμένα σε εσωτερικούς χώρους των σπιτιών για να λειτουργούν ως ρυθμιστικά στις καθημερινές μεταβολές της θερμοκρασίας. Ποσότητες υγρού στοιχείου μπορούνε να τοποθετηθούνε σε δεξαμενές σε κτήρια μπροστά από νότια ανοίγματα, και να παίξουν ρόλο βιοκλιματικού καλοριφέρ. Συχνά συναντάμε τις δεξαμενές αυτές ως τοίχους ή ως πισίνες οροφής. Ο βιοκλιματικός σχεδιασμός αφορά στον σχεδιασμό κτιρίων και χώρων λαμβάνοντας υπόψη το τοπικό κλίμα, ώστε να εξασφαλιστούν συνθήκες θερμικής και οπτικής άνεσης. Το νερό χρησιμοποιείται στον βιοκλιματικό σχεδιασμό προκειμένου να βελτιωθεί η θερμική άνεση και να ρυθμιστεί το μικροκλίμα. Ειδικά στις πλωτές κατασκευές, αξιοποιείται η θαλάσσια αύρα που προσδίδει φυσικό αερισμό και δροσισμό χωρίς τη να απαιτείται η χρήση τεχνητών μέσων. Γενικά, οι μεγάλες μάζες νερού μετριάζουν τις ακραίες διαφορές θερμοκρασίας, με αποτέλεσμα να μειώνονται οι υψηλές θερμοκρασίες το καλοκαίρι και να αυξάνονται οι χαμηλές θερμοκρασίες τον χειμώνα. 29

The Solar House: Passive Heating and Cooling, Daniel D. Chiras, Chelsea Green Publishing, Vermont, 2002, 31.

Δεξαμενές νερού βαμμένες μπλε, https://www.thenaturalhome.com/heatstorage/

Μέχρι τώρα, όλα αυτά έχουν μελετηθεί εκτενώς από τους αρχιτέκτονες εκτός από υποβρύχιες κατασκευές. Έχουν μεταφερθεί ως επί το πλείστων σε διαφορετικά πεδία. Παρόλο που το υποβρύχιο στοιχείο προσέλκυε πάντα ανθρώπους και σχεδιαστές με το μοναδικό του χαρακτηριστικά και τις παροχές ασυνήθιστων εμπειριών, οι αρχιτέκτονες δεν ήταν σε θέση να αντιμετωπίσουν δομικά αυτές τις κατασκευές , μέχρι και τα τελευταία χρόνια. Άρχισε δηλαδή να θεωρείται ως ένα νέο μέσο από αρχιτέκτονες πρόσφατα. Η περιέργεια για εντελώς άγνωστα θέματα οδηγεί πάντα τον άνθρωπο στον αγώνα για την υπεροχή. Η εξερεύνηση, η απασχόληση και η συμμετοχή στο υποβρύχιο ήταν πρόκληση για τα ανθρώπινα όντα ανά πάσα στιγμή.

Όπως ανέφεραν οι Miller και Koblick: το να ζεις και να γίνεις μέρος του θαλάσσιου κόσμου ήταν από καιρό ένα όνειρο tων ανθρώπων, ίσως κατατάσσοντας στη δεύτερη θέση στη σχετική λίστα, μετά την επιθυμία να πετάξεις.30 Είτε είναι ορατό είτε αόρατο, το νερό παίζει ουσιαστικό ρόλο στη βιωσιμότητα των περιφερειών των πόλεων και των αστικών ζωνών διαβίωσης υπό το φως των παγκόσμιων προκλήσεων που αντιμετωπίζονται σήμερα και που προβλέπονται και στο εγγύς μέλλον, αυτός ο ρόλος είναι κρίσιμης σημασίας για την ανθρωπότητα. Η μεγαλύτερη ευαισθητοποίηση του κοινού έχει επιταχυνθεί από τις αξιοσημείωτες επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής με τη μορφή φυσικών καταστροφών όπως οι πλημμύρες και οι περιορισμοί των υδάτων λόγω ξηρασίας. Διεθνώς, καταρτίζονται νόμοι, εταιρείες αλλάζουν τις στρατηγικές τους (τουλάχιστον σε τυπικό επίπεδο), και σε αρχιτεκτονικούς διαγωνισμούς παρατηρείται ότι το νερό έχει γίνει κεντρικό θέμα για την προστασία του περιβάλλοντος.

J. M. Miller and I. G. Koblick, Living and Working in the Sea, 2nd ed.(Plymouth: Five Corners Publications, Ltd., 1995), 234.

Recent waterscapes, Planing Building & Disigning with Water, Herbert Dreiseitl ,Birkhauser, 9

ΤΟ ΥΠΟΘΑΛΑΣΣΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

Μύθοι και ιστορίες γράφτηκαν για τα άγνωστα βάθη των ωκεανών και για βυθισμένους ανθρώπους και οχήματα κάτω από το νερό. Αυτές οι αποτυπώσεις, ανεξάρτητα από το τι είναι πραγματικότητα σε αυτές, επαληθεύτηκε ότι έχουν ληφθεί υπόψη ως προβληματισμοί περί των υποβρυχίων 53

κατασκευών από πολύ νωρίς. Αυτές οι ιστορίες επεσήμαναν επίσης ότι ο υποβρύχιος κόσμος πρέπει να διερευνηθεί για να ξεπεραστεί ο φόβος, ώστε να ικανοποιηθεί η περιέργεια γι' αυτόν. 32 3.1 Φανταστικές προσεγγίσεις Συχνά, η αντίληψη ενός υποβρύχιου χώρου διαμορφώνεται από εικόνες και άλλα προϊόντα που δημιουργούνται βάσει ταινιών ή κινουμένων σχεδίων ή άλλων καλλιτεχνικών και φανταστικών δραστηριοτήτων, παρά βάση εμπειρίας πραγματικής ζωής. Παρόλο που το ενδιαφέρον της διαμονής και αναψυχής σε υποβρύχιο χώρο είναι πραγματικά μεγάλο, ένα πολύ μικρό μέρος της κοινωνίας έχει βιώσει τον υποβρύχιο χώρο στην πραγματικότητα. Επομένως, ο υποθαλάσσιος κόσμος συνδέεται συνήθως με την κρυσταλλική ορατότητα, την ελευθερία κινήσεων, την απίστευτη ελευθερία, ομορφιά και άνεση. 33

Ο μπομπ σφουγγαράκης άναψε φωτιά στο βυθό, www.nickelodeon.com

32 33

C. Ward, “One Fish, Two Fish, Red Fish, Blue Fish: A Journey into the Oceans” (Master’s Thesis, Dalhousie University, 1998), 12. The Creation and Perception of Underwater Built Environment or Architecture, Zbyszko Bujniewicz, online στο www.researchgate.net , 4

Η μικρή γοργόνα, σκηνή χορού και τραγουδιού, www.disney.com

Χαμένη πόλη της Ατλαντίδας, www.futurama.fandom.com

Aquaman, στιγμίοτυπο από trailer, www.youtube.com .

Το 1870, ο Γάλλος μυθιστοριογράφος, Jules Verne, δημοσίευσε το κλασικό επιστημονικής φαντασίας έργο: 20.000 λεύγες κάτω από τη θάλασσα, που αφορά τις περιπέτειες του Captain Nemo σε ένα υποβρύχιο, το οποίο είναι πιο προηγμένο από το σύνηθες για εκείνη την εποχή, ονόματι

Ναυτίλος. Ο Ναυτίλος ήταν ένα αυτόνομο υποβρύχιο που ελάμβανε ενέργεια από θαλασσινό νερό. : 34

Burchard and Flesche, Water House, 15.

Nautilus, 20000 leagues under the sea, www.wikipedia.com

Η ιστορία ήταν μια έμπνευση για επακόλουθα υποβρύχια έργα. Ένα ιδιαίτερα ενδιαφέρον σενάριο αποτελεί αυτό της ταινίας Waterworld: Τα χρόνια της υπερθέρμανσης του πλανήτη, η ατμόσφαιρα της Γης έχει θερμανθεί σε σημείο που έχουν λιώσει όλες οι εναποθέσεις πάγου. Αυτό περιλαμβάνει όλους τους θαλάσσιους πάγους, τα παγόβουνα και τα πολικά παγοκρύσταλλα. Το αποτέλεσμα είναι μια καθολική άνοδος της στάθμης της θάλασσας που καλύπτει το σύνολο της γης στον πλανήτη. Στην πραγματικότητα, οι πλημμύρες είναι τόσο συντριπτικές, που η πόλη του Derver, με ύψος μίλια, βυθίζεται εντελώς, και η μόνη ξηρά γη που απομένει βρίσκεται στην κορυφή του βουνού Everest, όπου οι χαρακτήρες τελικά καταλήγουν στο τέλος της ταινίας. Εκεί προέκυψε και το ερώτημα, αν η γη θα μπορούσε ποτέ να επέλθει σε αυτή τη κατάσταση, και η απάντηση που δίνουν γεωλογικές έρευνες είναι ότι πιθανώς η γη με αυτό τον τρόπο ξεκίνησε: 58

Σε μελέτη που πραγματοποίησαν ο Dr. Wing και οι συνάδελφοί του, εξέτασαν 3,224 δισεκατομμυρίων ετών υδροθερμικά μεταβαλλόμενο ωκεάνιο φλοιό από την περιοχή Panorama στο Pilbara Craton της Δυτικής Αυστραλίας: «Η Γη πριν από 3,2 δισεκατομμύρια χρόνια ήταν ένας ‘’κόσμος νερού’’ και βυθισμένων ηπείρων, λένε οι γεωλόγοι, μετά από ανάλυση των ισοτόπων ( : άτομα ενός χημικού στοιχείου με τον ίδιο αριθμό πρωτονίων εντός του πυρήνα, αλλά διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων) οξυγόνου από τον αρχαίο ωκεάνιο φλοιό που εκτίθενται τώρα στην ξηρά της Αυστραλίας. Μια πρώιμη Γη, χωρίς αναδυόμενες ηπείρους, μπορεί να μοιάζει με έναν πλανήτη όλο νερό, παρέχοντας έναν σημαντικό περιβαλλοντικό περιορισμό στην προέλευση και την εξέλιξη της ζωής στη Γη, καθώς και την πιθανή ύπαρξή και εξέλιξη ζωής σε άλλους πλανήτες. Η προτιμώμενη υπόθεσή είναι ότι ο ηπειρωτικός καιρός από την ξηρά ξεκίνησε κάποτε, 3,2 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, και άρχισε να μειώνει την ποσότητα των βαριών ισοτόπων στον ωκεανό. Η ιδέα ότι η ανακύκλωση του νερού μέσω του ωκεάνιου φλοιού, με τρόπο διαφορετικό από το πώς συμβαίνει σήμερα, προκαλεί τη διαφορά στη σύνθεση των ισοτόπων, δεν υποστηρίζεται από τους βράχους. Το τμήμα των 3,2 δισεκατομμυρίων ετών του ωκεανού φλοιού που μελετήθηκε μοιάζει με πολύ, πολύ νεότερο ωκεάνιο φλοιό.»

Οι συγγραφείς της μελέτης θεωρούσαν ότι η πιο πιθανή εξήγηση για την περίσσεια οξυγόνου (oxygen-18) στους αρχαίους ωκεανούς ήταν ότι απλώς δεν υπήρχαν ήπειροι πλούσιες σε έδαφος για να απορροφήσουν τα ισότοπα. Αυτό δεν σημαίνει, ωστόσο, ότι δεν υπήρχαν σημεία ξηράς γύρω.

Johnson, B.W., Wing, B.A., Limited Archaean continental emergence reflected in an early Archaean 18O-enriched ocean, Nature Geoscience 13, 243–248 (2020), online στο www.researchgate.net .

Waterworld, directed by Kevin Reynolds, www.wikipedia.com

Στη δεκαετία του 1960, η επιθυμία εξερεύνησης των ωκεανών έφτασε σε υψηλό σημείο. Στη Νέα Υόρκη στην Παγκόσμια Έκθεση του 1964, οι ιδέες για τον αποικισμό στο διάστημα και κάτω από τους ωκεανούς παρουσιάστηκαν για να τονιστεί η αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού και να δοθεί μια απάντηση στο ζήτημα που προκαλεί. To Futurama, Underwater city ήτανε μία από αυτές τις προτάσεις. 36

Burchard and Flesche, Water House, Prestel, 2005, 16.

Undersea city, Futurama, www.westland.com

Έκτοτε, μεταξύ 1950 και 1970, προτάσεις για πλωτές και υποβρύχιες πόλεις από αρχιτέκτονες δημοσιεύθηκαν ευρέως στα αρχιτεκτονικά μέσα. Μία από αυτές ήτανε το Underwater City:

Underwater city by architect Warren Chalk (1964), www.kingandmcgaw.com

Επίσης το Biosphere 2 σχεδιάστηκε μεταξύ 1987 και 1991 για να αναπτύξει αυτοσυντηρούμενη τεχνολογία που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τον αποικισμό του διαστήματος. Ο σχεδιασμός του περιλαμβάνει κυκλικές δομές που θα μπορούσαν να επιπλέουν στη θάλασσα και στη συνέχεια να βυθιστούν, δημιουργώντας ένα καταφύγιο για 50 έως 100 τυχερούς ανθρώπους.37

Biosphere 2: Solving Word Problems, Therese M. Shea, Rosen Classroom books, New York, 2010, 4.

Biosphere 2, www.newatlas.com

Αυτά τα έργα υποβρύχιας πόλης δεν άνθισαν ποτέ λόγω της συνθετότητάς τους καθώς ήταν δύσκολο να υλοποιηθούνε και να δοκιμαστούν. Εκτός αυτού, τα παραδείγματα θαλάσσιας αρχιτεκτονικής ακόμη παραμένουν στα αρχικά στάδια της τεχνολογικής τους ανάπτυξης επειδή η συγκεκριμένη καινοτομία έγινε αποδεκτή ως χρονοβόρα και δαπανηρή για να επιτευχθεί. Κατά συνέπεια, οι φιλοδοξίες για νέες κοινωνίες στη θάλασσα έχουν περιοριστεί στον τουρισμό. Έργα με εμπορικούς στόχους άρχισαν να προτείνονται για υλοποίηση αντί να αντιμετωπίζονται ως προβλήματα της γης. Έτσι υποθαλάσσια έργα μικρής κλίμακας άρχισαν να χτίζονται από εταιρίες.38

S. Kaji-O’Grady and P. Raisbeck, “Prototype cities in the sea,” The Journal of Architecture 10, no.4, 2005, 445-456.

Η σημαντική απόκλιση μεταξύ της φαντασίας των οραματιστών και των πραγματικών υποθαλάσσιων κατασκευών είναι φανερή. Οι φανταστικές απεικονίσεις δείχνουν πολλά παραδείγματα μεγάλων δομών, σε κλίμακα πόλης, όπου πολλοί άνθρωποι θα μπορούσανε να ζούνε και να εργάζονται,

και να καλύπτουνε εκεί όλες τις ανάγκες τους. Τέτοια project που θα μελετηθούν εκτενώς σε επόμενο κεφάλαιο, αποτελούν μελλοντικές φιλοδοξίες σχεδιαστών και μηχανικών. Οι κατασκευές που πραγματοποιούνται κάτω από τη στάθμη του νερού ουδεμία σχέση με αυτά, και είναι κυρίως έργα μικρής κλίμακας. Αυτός ο τύπος κατασκευής είναι ακόμα σε πειραματικό στάδιο. Ο υποβρύχιος χώρος προσπαθεί να χτιστεί αργά και με μικρές προσπάθειες. Οι περισσότερες δημοφιλείς υποβρύχιες κατασκευές είναι αντικείμενα που θα μπορούσανε να προγραφούν ως ‘’μικρή αρχιτεκτονική’’ ή ‘’προπόνηση’’.

3.2 Ρεαλιστικές προσεγγίσεις: Στο υποθαλάσσιο περιβάλλον αναπτύσσονται κοινωνίες και οικοσυστήματα όπως ακριβώς και στην ξηρά. Σε ένα υδάτινο οικοσύστημα, οι συμμετέχοντες είναι το νερό και όλα τα φυτά και τα ζώα του συστήματος που ζουν είτε μέσα είτε πάνω σε αυτό. Ο τύπος του νερού, για παράδειγμα μια λίμνη γλυκού νερού ή ένα έλος αλμυρού νερού, καθορίζει ποια ζώα και φυτά ζουν εκεί.

Οικοσύστημα σε αλμυρό νερό, www.Wikipedia.com

Οι ωκεανοί κατοικούνται κυρίως από οικοσυστήματα αλμυρού νερού, και κυμαίνονται από την άφθονη ζωή των παράκτιων περιοχών έως τον σχεδόν άγονο βυθό του ωκεανού. Σε θαλάσσια ενδιαιτήματα η τροφική αλυσίδα ξεκινά με πλαγκτόν, μικροοργανισμούς που απαιτούν ηλιακό φως για ενέργεια και ανάπτυξη, έτσι συστήματα που βρίσκονται πλησιέστερα στην επιφάνεια ή σε σχετικά ρηχά νερά υποστηρίζουν περισσότερη ζωή. Αυτό περιλαμβάνει εκβολές, βάλτους αλατιού, κοραλλιογενείς υφάλους και άλλους τροπικούς βιότοπους, καθώς και παλιρροιακές περιοχές,

όπως λιμνοθάλασσες και φύκια. Η ζωή των ζώων στα θαλάσσια οικοσυστήματα κυμαίνεται από μικροσκοπικό ζωοπλαγκτόν έως ψάρια όλων των μεγεθών έως θαλάσσια θηλαστικά, συμπεριλαμβανομένων φώκιες, φάλαινες και καρχαρίες.39

Μιχάλης Καρύδης (Επιμέλεια ελληνικής έκδοσης) (2017). Εισαγωγή στην Ωκεανογραφία (7η Έκδοση). ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΠΑΡΙΣΙΑΝΟΥ Α.Ε., 342.

‘’Υπήρχε μια μεγάλη ποικιλία από ψηλά, ευγενή δέντρα, γεμάτα θαλάσσια φρούτα, όπως αστακούς, καβούρια, στρείδια’’, The Surprising Adventures of Baron Munchausen, 1895

Όπως και προαναφέρθηκε, οι ωκεανοί αλιεύονται για χιλιάδες χρόνια και αποτελούν αναπόσπαστο κομμάτι της ανθρώπινης κοινωνίας. Τα ψάρια ήταν σημαντικά για την παγκόσμια οικονομία για όλα αυτά τα χρόνια, ξεκινώντας από το εμπόριο γάδου των Βίκινγκ και στη συνέχεια συνεχίζοντας με την αλιεία όπως αυτά που βρέθηκαν στο Lofoten, την Ευρώπη, την Ιταλία, την Πορτογαλία, την Ισπανία και την Ινδία. Η αλιεία σήμερα παρέχει περίπου το 16% της συνολικής πρωτεΐνης στον κόσμο με υψηλότερα ποσοστά που συμβαίνουν στις αναπτυσσόμενες χώρες. Η αλιεία εξακολουθεί να είναι εξαιρετικά σημαντική για την οικονομία και την ευημερία των κοινοτήτων. 70

Η λέξη αλιεία αναφέρεται σε όλες τις αλιευτικές δραστηριότητες στον ωκεανό, είτε πρόκειται να αγοράσουν ψάρια για την εμπορική αλιευτική βιομηχανία, για αναψυχή ή για να αποκτήσουν διακοσμητικά ψάρια ή ιχθυέλαια. Οι αλιευτικές δραστηριότητες που οδηγούν σε ψάρια που δεν χρησιμοποιούνται για κατανάλωση ονομάζονται βιομηχανική αλιεία. Λόγω της σχετικής αφθονίας ψαριών στην υφαλοκρηπίδα, η αλιεία είναι συνήθως θαλάσσια και όχι γλυκού νερού. 40 Oι Ωκεανοί παρουσιάζουν επίσης μια πληθώρα από φυσικά φαινόμενα, τα οποία σε αρκετές περιπτώσεις μπορεί να γίνουν εξαιρετικά καταστροφικά για τα θαλάσσια οικοσυστήματα αλλά και για τον άνθρωπο που βρίσκεται κοντά. Πρόκειται για διάφορα είδη κυμάτων, όπως αυτά που έχουν την προέλευσή τους όπου το βάθος του νερού στον ωκεανού, τα κύματα βύθισης ή τα κύματα διαρροής, και άλλα πράγματα όπως καταιγίδες, τσουνάμι, ή ακόμα και επιθέσεις από σαρκοφάγα ζώα όπως ο καρχαρίας, μολυσματικά βακτήρια ή αλλά δηλητηριώδη πλάσματα όπως οι μέδουσες είναι μόνο μερικοί από τους κινδύνους στους οποίος εκτίθεται ο άνθρωπος στα υγρά εδάφη. 3.2.1

Κατάδυση:

Ιστορικά, η υποβρύχια κατάδυση είναι η πρακτική της εισόδου σε υποθαλάσσιο περιβάλλον με σκοπό την αλληλεπίδραση μαζί του. Αποτέλεσε τη πρώτη προσπάθεια εξερεύνησης του βυθού των ωκεανών. Ενδείξεις για την αρχαιότερη υποβρύχια δραστηριότητα προέρχονται από τη Μεσοποταμία και χρονολογούνται στο 4.500 π.Χ., όπου ανασκαφικές εργασίες έφεραν στην επιφάνεια μαργαριτάρια και στρείδια, προφανώς αλιευμένα από πρώιμους δύτες. Επίσης, στολίδια φτιαγμένα με σμάλτο κ1οχυλιών έχουν βρεθεί στην περιοχή της Αιγύπτου και χρονολογούνται στο 3.200 π.Χ. 42

Ocean Resources, online στο www.marinebio.org National Ocean Service, Nine Ocean Dangers, online στο: www.oceanservice.noaa.gov 42 Παπαγρηγοράκης Μ., Ο Υποβρύχιος Άνθρωπoς, Χριστάκης, Αθήνα, 2002, 27 40 41

Η υποβρύχια κατάδυση ασκούνταν από αρχαίους πολιτισμούς για την ανάκτηση βυθισμένων πολύτιμων υλικών, αλλά και σε πολεμικές εκστρατείες. Οι αρχαίοι δύτες αντιμετώπιζαν τα ίδια προβλήματα που αντιμετωπίζουν σήμερα οι δύτες, όπως είναι η νόσος των δυτών (ασθένεια αποσυμπίεσης) και η λιποθυμία κατά τη διάρκεια παρατεταμένης παραμονής στο βυθό με κράτημα αναπνοής. Όπως αναφέρουν δύο επαγγελματίες δύτες στους

Miller και Koblick, ο Trigger έκανε μια περιγραφή ως μια κατάσταση πόνου στα αυτιά, ρινική ποιότητα ομιλίας και πόνου στις αρθρώσεις , ενώ ο Bert ερμήνευσε τον όρο ασθένεια αποσυμπίεσης ως τον σχηματισμό φυσαλίδων αζώτου στο αίμα και στους ιστούς λόγω της αυξημένης μερικής πίεσης των αερίων στο αναπνευστικό μέσο. Επίσης η αργή και σταδιακή αποσυμπίεση προτάθηκε από τον ίδιο ως η σωστή μέθοδος πρόληψης και αποφυγής της ασθένεια αποσυμπίεσης. 43 Κάτω από το νερό ο άνθρωπος επηρεάζεται από τους νόμους της φύσης όπως συμβαίνει σε κάθε μέρος του κόσμου. Η υδροστατική πίεση του νερού, η περιορισμένη ορατότητα, η χαμηλότερη αίσθηση θερμοκρασίας και η διαφορετική διάδοση και αντίληψη του ήχου είναι οι κυριότερες δυσκολίες που αντιμετωπίζει ο άνθρωπος στον συγκεκριμένο χώρο. Αυτοί οι παράγοντες επιβάλλουν ορισμένες συμπεριφορές του ανθρώπου υποβρύχια. Η περιορισμένη ορατότητα είναι η πρώτη δυσκολία που αντιμετωπίζει ο άνθρωπος στο νερό. Ακόμη και σε καθαρή κατάσταση, δεν είναι δυνατόν το ανθρώπινο μάτι να αντιληφθεί τα μακρινά αντικείμενα, όπως στην επιφάνεια, καθώς μετά από αρκετά μέτρα το φως δεν εισέρχεται. Τα χρώματα χάνουν την έννοια τους, για παράδειγμα, ξεκινώντας από το κόκκινο σε βάθος το πολύ 5 μέτρων, φτάνοντας στα 20 μέτρα κάτω από τη στάθμη πρακτικά είναι αντιληπτό μόνο το πράσινο καθώς και σε ένα μικρό βαθμό το βιολετί. Στα 30 μέτρα όλα κυμαίνονται σε αποχρώσεις του μπλε.

Miller and Koblick, Living and Working in the Sea, 7-10

Χρώματα κάτω από το νερό, www.scubaguru.org

Η κατασκευή του ανθρώπινου ματιού κάνει όλα τα υποβρύχια αντικείμενα να φαίνονται μεγαλύτερα ή σε πιο κοντινή απόσταση από ότι πραγματικά είναι. Έτσι πάντα ανάμεσα στο μάτι και το νερό πρέπει να μεσολαβεί ένα μέρος γυαλιού και αέρα, ώστε να φιλτράρουνε τα συγκεκριμένα οπτικά εφέ. Εάν ο άνθρωπος δεν χρησιμοποιήσει το φίλτρο (γυαλιά) μεταξύ του ματιού του και του νερού, τότε η εικόνα είναι θολή. Η χαμηλότερη αίσθηση θερμοκρασίας είναι ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζεται σημαντικά τον άνθρωπο υποθαλάσσια. Ο συντελεστής μετάβασης του ζεστού νερού είναι τόσο μεγάλος που ακόμη και το νερό των 30 βαθμών Κελσίου αρχίζει να είναι κρύο μετά από συγκεκριμένη ώρα. Γενικά, ο άνθρωπος δεν μπορεί ποτέ να νιώσει αρκετά ζεστός στο νερό. Υπάρχουν ορισμένες μέθοδοι για να διατηρούνται ζεστοί οι δύτες αλλά χρειάζονται ειδικές τεχνικές λύσεις για να υποστηρίξουν τόση πολλή ενέργεια. Η κατάσταση αυτή αφορά και τις υποβρύχιες κατασκευές αλλά και τους αυτοδύτες. Οι μηχανικές παράμετροι του νερού, όπως η πυκνότητα και το ιξώδες, διαφοροποιούν την αντίληψη του ήχου. Δεν είναι δυνατή η περιγραφή της κατεύθυνσης του ήχου, λόγω της ταχύτητας του ηχητικού κύματος στο νερό. Η πυκνότητα του νερού δυσκολεύει να διατηρηθούν κάτω από την επιφάνεια ελαφρά υλικά ή άδειου θάλαμοι. Το τεράστιο ιξώδες δυσκολεύει να μετακινηθεί το ανθρώπινο σώμα ή οι δομές. 73

Η υδροστατική πίεση του νερού είναι ο κύριος παράγοντας που δημιουργεί προβλήματα στη χρήση του υποβρύχιου χώρου. Ανά 10 μέτρα η πίεση αυξάνεται κατά 1 ατμόσφαιρα (το φυσιολογικό άνθρωπο είναι η 1 ατμόσφαιρα). Έχει τεράστια επίδραση στην ανθρώπινη δραστηριότητα κάτω από το νερό. 44 Οι άνθρωποι δεν είναι ανατομικά προσαρμόσιμοι στις περιβαλλοντικές συνθήκες της κατάδυσης και για αυτό το λόγο έχει αναπτυχθεί διαφόρων ειδών εξοπλισμός για να επεκτείνει το βάθος και τη διάρκεια των ανθρώπινων καταδύσεων και να επιτρέψει την πραγματοποίηση διαφορετικών τύπων εργασίας και συλλογής τροφής ή πόρων, είτε με αναπνευστικές συσκευές είτε με κράτημα της αναπνοής.45 3.2.2 Συσκευές

Το όνειρο της παραμονής του ανθρώπου στο νερό παρέμεινε ζωντανό στο διάβα της ιστορίας. Φημισμένοι μηχανικοί του Μεσαίωνα όπως ο Λεονάρντο Ντα Βίντσι, σχεδίασαν, κατασκεύασαν και έθεσαν σε εφαρμογή μηχανισμούς, που θα μπορούσαν να παρατείνουν την παραμονή του δύτη στο νερό, κυρίως για εμπορικούς ή πολεμικούς λόγους. Υλικά που χρησιμοποιήθηκαν ήταν οι κώδωνες και οι ασκοί, καθώς και αρκετά ακόμα, με σχετική επιτυχία για τους σκοπούς που προορίζονταν.

The Creation and Perception of Underwater Built Environment or Architecture, Zbyszko Bujniewicz, στο www.reshearchgate.com , σελ 4. Watson, “Sleep with the fishes,” Canadian Business 77, no. 3 (2004): pN.PAG, http://web.ebscohost.com/ehost/detail?vid=2&hid=12&sid=e8710853-c2cd-45939a59c1146879a751%40sessionmgr3 44 45

Leonardo Da Vinci’s diving mask, www.oceanjunkies.com

Σε μια προσπάθεια να κατακτήσει τα βάθη της θάλασσας, ο άνθρωπος, εφέυρε και ανέπτυξε σταδιακά διάφορους μηχανισμούς. Η πρώτη κατασκευή αναπνευστικής συσκευής έρχεται από τον Roger Bacon το 1240. Έκτοτε ακολουθεί περίοδος ύφεσης για να φθάσουμε στον 17ο αιώνα και μετέπειτα στη βιομηχανική επανάσταση, όπου και θεμελιώθηκε η πρακτική τεχνική της κατάδυσης με τη βοήθεια των ραγδαία αναπτυσσόμενων επιστημών. Σημαντική προσφορά για την ανάπτυξη της καταδυτικής λειτουργίας, και βοήθεια για την κατανόηση της συμπεριφοράς του ανθρώπου σε υπερβαρεϊκό περιβάλλον στάθηκε η ανακάλυψη του Άγγλου Robert Boyle, ο οποίος περί το 1660 μελέτησε τις φυσικές ιδιότητες του συμπιεσμένου 75

αέρα. Ο νόμος του Boyle περιγράφει την επίδραση της αλλαγής της πίεσης στον όγκο και την πυκνότητα των αερίων, γεγονός υψίστης σημασίας για την καταδυτική φυσιολογία. Η πρώτη περιγραφή συσκευής ανταποκρινόμενης στους στόχους της κατάδυσης δημοσιεύθηκε από τον μαθηματικό Scott το 1664 και ήταν ένας κώδωνας. Λίγα χρόνια αργότερα, το 1669 ο Sinclair δημοσίευσε τα σχέδια ενός καταδυτικού μηχανήματος που είχε χρησιμοποιηθεί το 1588 και το 1665 σε αναζήτηση ναυαγίων και θησαυρών. 46 Κατά τον 17o και 18o αιώνα, ένα πρωτότυπο σύγχρονο καταδυτικό κουδούνι εφευρέθηκε από τον Sir Edmund Halley. Όπως το περιέγραψε ο εφευρέτης:

Παπαγρηγοράκης Μ., Ο Υποβρύχιος Άνθρωπoς, Χριστάκης, Αθήνα, 2002, 119

‘’Το κουδούνι που έφτιαξα ήταν από ξύλο, που δύναται να περιείχε περίπου 60 κυβικά πόδια (18m3) στην κοιλότητά του, και ήταν της μορφής κόλουρου κώνου, του οποίου η διάμετρος στο στην κορυφή ήτανε 3 πόδια (0.9 μέτρα) , και στον πάτο πέντε πόδια (1,5 μέτρα). Το επένδυσα με μόλυβδο για να είναι βαρύ ώστε να βυθιστεί άδειο, και έκανα κατάλληλη κατανομή του βάρους στον κάθετο άξονα ώστε να βυθιστεί στον πυθμένα και να μην πάρει άλλη κατεύθυνση. Στην κορυφή έφτιαξα ένα δυνατό αλλά καθαρό γυαλί για να αφήσω το φως από πάνω να εισέρχεται. Κάτω από το κουδούνι, έβαλα μια σκηνή που κρέμεται από τρία σχοινιά, καθένα από τα οποία χρεώθηκε περίπου εκατό κιλά βάρος, για να το κρατήσουνε σταθερό. Αυτό το μηχάνημα το ανέστειλα από τον ιστό ενός πλοίου, από ένα Spritt που ήταν αρκετά ασφαλισμένο, και ανέθεσα να το μεταφέρουν πέρα από τη πλευρά του πλοίου, και να το φέρουν ξανά μέσα. Ο αέρας παρέχεται από μικρά βαρέλια κάτω από το κουδούνι που θα μπορούσαν να ανοίξουν όταν χρειαστεί. Ο παλιός αέρας εξαερίζεται από την κορυφή μέσω μιας βαλβίδας. Οι δύτες θα μπορούσαν ακόμη και να φύγουν από το κουδούνι φορώντας κράνος με ομφαλικό σωλήνα.’’

Dr, Halley’s diving bell, https://www.pdavis.nl/Haley.htm 78

Περίπου το 1819, ένα καταδυτικό ένδυμα εφευρέθηκε από τον Augustus Siebe. Αποτελούτανε από ένα πανωφόρι στις διαστάσεις τις μέσης και ένα μεταλλικό κράνος. Το 1837, ο Siebe τροποποίησε το ένδυμα και η βελτιωμένη έκδοση ήταν ένα αδιάβροχο κοστούμι πλήρους μήκους που περιβάλλει εντελώς τον δύτη εκτός από τα χέρια. Υποστηρίζεται ότι αυτό το κοστούμι είναι η προέλευση του σύγχρονου καταδυτικού κοστουμιού.

Καταδυτικό ένδυμα του Siebe, www.wikipedia.com

Λίγο αργότερα, το 1865, ένα άλλο κοστούμι εφευρέθηκε από τους Rouquayrol και Denayrouze. Ο δύτης φορούσε μια μεταλλική δεξαμενή στην πλάτη του και μπορούσε να αφαιρέσει το κράνος για να βάλει το σωλήνα στο στόμα του και να αναπνεύσει άμεσα όποτε χρειαζότανε. Διαδοχικά, καταδυτικά αναπνευστικά συστήματα αναπτύχθηκαν τον 19ο αιώνα για την απομάκρυνση του CO2 από τον εμπνεόμενο αέρα. Τώρα χρησιμοποιείται

μια ποικιλία ουσιών για την απομάκρυνση του CO2 από τον εκ-πνεόμενο αέρα ως αποτέλεσμα του έργου πολλών επιστημόνων.

Έναυσμα για την αυτόνομη κατάδυση παρείχε η σημαντικότατη εφεύρεση των πτερυγίων κολύμβησης, από τον υποπλοίαρχο του γαλλικού ναυτικού Corly, το 1920, επιλύοντας το πρόβλημα της προώθησης υποβρυχίως. Από εκεί και έπειτα, η επινόηση και τελειοποίηση του ρυθμιστή πίεσης από τον Jacques-Yves Cousteau, άλλαξε σε μεγάλο βαθμό τα υπάρχοντα δεδομένα. Η αλματώδης ανάπτυξη της μελέτης και της τεχνολογίας των καταδύσεων, τα επόμενα χρόνια, οφείλεται κυρίως στην τελειοποίηση του καταδυτικού υλικού.

Miller and Koblick, Living and Working in the Sea, 6-7

Σύγχρονος δύτης, The Popular Science Educator, τόμος 1, Charles Ray.

Η αναζήτηση για αυξημένο κατώτατο χρόνο έχει διαρκέσει χιλιάδες χρόνια στην ανθρώπινη ιστορία. Στην αρχή, ο χρόνος που αφιερώθηκε στο κάτω μέρος μετρήθηκε σε λεπτά και σε ώρες, ωστόσο, η ευκαιρία να περάσει κανείς μέρες και μήνες στο θαλάσσιο βυθό καθίσταται δυνατή με καταδύσεις κορεσμού, οι οποίες κατέστησαν δυνατή τη διαβίωση των ανθρώπων που αναπνέουν αέρα να ζήσουν και να εργαστούνε στη θάλασσα με τη βοήθεια μόνο μίας αποσυμπίεσης στο τέλος. (Οι δύτες κορεσμού αναπνέουν συνήθως ένα μείγμα ηλίου-οξυγόνου για την πρόληψη της νάρκωσης του αζώτου. Κατά την κατάδυση κορεσμού, οι δύτες ζουν σε περιβάλλον υπό πίεση, το οποίο μπορεί να είναι ένα σύστημα κορεσμού στην επιφάνεια, ή ένας υποβρύχιος βιότοπος υπό πίεση περιβάλλοντος όταν δεν βρίσκεται στο νερό.) 48 3.2.3

Δομές

Οι σχεδιαστές μπορούν να χρησιμοποιήσουν τεχνολογίες που αναπτύχθηκαν σε άλλους τομείς για να σχεδιάσουν και να κατασκευάσουν νέα υποθαλάσσια περιβάλλοντα. Συνεπώς, οι αρχιτέκτονες υιοθέτησαν τεχνολογίες από την εξερεύνηση, την αλιεία, τη στρατιωτική και την εξορυκτική βιομηχανία να κατανοήσουν και να λύσουν τις απειλές που υφίσταται η ανθρώπινη ύπαρξη κάτω από το νερό. 49 Πριν από την εκτέλεση των πρώτων έργων υποβρύχιων οικοτόπων, επιτεύχθηκαν πειράματα σε ζώα και σε ανθρώπους, για να δείξουν τη σκοπιμότητα της παραμονής κάτω από το νερό, με καταδύσεις κορεσμού. 51

Παπαγρηγοράκης Μ., Ο Υποβρύχιος Άνθρωπoς, Χριστάκης, Αθήνα, 2002, 113.

Kaji-O’Grady and Raisbeck, “Prototype cities in the sea,” 443. Miller and Koblick, Living and Working in the Sea, 17-19

Ως αποτέλεσμα αυτών των εργαστηριακών πειραμάτων αποκαλύφθηκε ότι οι άνθρωποι μπορούσαν να ζήσουν κάτω από το νερό. Ο σκοπός της δημιουργίας και της χρήσης υποβρύχιων οικοτόπων ήταν η μελέτη της ανθρώπινης καταδυτικής φυσιολογίας προκειμένου να αναπτυχθεί τακτική έρευνα θαλάσσιας επιστήμης με μία μεγάλη γκάμα επιστημόνων. Τα πρώτα υποβρύχια έργα πραγματοποιήθηκαν για να δείξουν την ικανότητα του ανθρώπου να ζει υπό κορεσμό σε βάθος, με άνεση και ασφάλεια. Αφετέρου, οι πιο πρόσφατες δομές έχουν πραγματοποιηθεί για ανάπτυξη στη

θαλάσσια επιστήμη μέσω της επέκτασης της υποβρύχιας παρατήρησης που οδήγησε σε ακριβέστερη παρατήρηση και πιο μακροπρόθεσμη συλλογή δεδομένων. 50 Δομές από τη μηχανική, ενέπνευσαν τους αρχιτέκτονες για το σχεδιασμό δομών κάτω από το νερό. Για το λόγο αυτό, υποβρύχια ενδιαιτήματα θα μελετηθούν εν συντομία στην εργασία αυτή. Η αύξηση του χρόνου που περνούν οι δύτες στο βυθό της θάλασσας, είχε ως αποτέλεσμα βασικά καταφύγια επιβίωσης κάτω από το νερό που ονομάζονται υποβρύχιοι βιότοποι. Οι υποβρύχιοι βιότοποι είναι οι πρώτες κατασκευές όπου ζούσε και προστατεύθηκε ο άνθρωπος επί εβδομάδες ή μήνες στο βυθό της θάλασσας. Αν και στην αρχή τα έργα αυτά ήταν απλές ερευνητικές εγκαταστάσεις που υποστηρίζανε την ανθρώπινη ζωή, μέχρι σήμερα κατάφεραν και αναπτύχθηκαν με γνώμονα την ανθρώπινη άνεση. Οι εφαρμογές των υποβρυχίων είναι διάφορες και πραγματοποιήθηκαν πολλές μελέτες για ανάλυση αυτών των δομών από την άποψη του σχεδιασμού. Οι δυσκολίες και τα προβλήματα που συναντά κανείς, καθώς και οι προτεινόμενες λύσεις, αποτελούν αναφορές για αρχιτέκτονες μέσω των εφαρμογών τους κάτω από το νερό. Η ιδέα της πρώτης γνωστής δομής υποβρυχίως, μίας ανεστραμμένης χύτρας πάνω από το κεφάλι του δύτη, με στόχο να συγκρατεί τον

Παπαγρηγοράκης Μ., Ο Υποβρύχιος Άνθρωπoς, Χριστάκης, Αθήνα, 2002, 116.

ατμοσφαιρικό αέρα, ανήκει στον Αριστοτέλη. Επίσης, αναφορές για δύτες που πριόνιζαν τα υποβρύχια φράγματα προστασίας των Συρακούσιων, έχει κάνει ο Θουκυδίδης, ενώ, ο Αρειανός εξιστορεί πώς ο Αλέξανδρος χρησιμοποίησε δύτες στην πολιορκία της Τύρου: ’’Η σχέση μεταξύ ανθρώπου και υποβρύχιου ξεκίνησε με τις πρώτες απόπειρες κατάδυσης το 2450 π.Χ. Ο θρύλος λέει ότι ο Μέγας Αλέξανδρος αποπειράθηκε κάτω από τα νερά του Αιγαίου Πελάγους μέσα σε ένα γυάλινο βαρέλι γύρω στο 333 π.Χ. Έχει αναφερθεί ότι έχει δει φάλαινες και θαλάσσια ζωή στα βαθιά ύδατα στο υποβρύχιο ταξίδι του. Οι αρχαίοι Αθηναίοι χρησιμοποίησαν δύτες σε μυστικές στρατιωτικές επιχειρήσεις. Ο Ηρόδοτος (460 π.Χ.), ο Αριστοτέλης (332 π.Χ.) και ο Πλίνιος (77 μ.Χ.) αναφέρουν απόπειρες άλλων να χτίσουν υποβρύχια.’’ 51

“Submarine History,” www.globalsecurity.org

Ο Αλέξανδρος κατέβηκε στη θάλασσα σε ένα βαρέλι, British Library Board / Robana / Art Resource, NY

Τα υποβρύχια είναι μια από τις εφευρέσεις των ανθρώπων για να εξερευνήσουν τον πυθμένα του ωκεανού. Ένα υποβρύχιο είναι ένα εξειδικευμένο σκάφος που μπορεί να λειτουργεί υποβρύχια σε πολύ υψηλές πιέσεις. Σε κοινή χρήση, υποβρύχιο σημαίνει πλοίο που λειτουργεί πάνω και κάτω από την επιφάνεια. Η υποθαλάσσια τεχνολογία χρησιμοποιείται ήδη για στρατιωτικούς σκοπούς και το υποβρύχιο έπαιξε σημαντικό ρόλο σε στρατιωτικές 85

υποθέσεις. Μαζί με στρατιωτικούς σκοπούς, υποβρύχια έχουν χρησιμοποιηθεί σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένων των υποβρυχίων διάσωσης, θαλάσσια έρευνα, εξόρυξη και υποβρύχια καλωδίωση και τοποθέτηση σωλήνων. 52 Πιστεύεται ότι μία από τις πρώτες προσπάθειες να χτιστεί ένα σκάφος που θα βυθιστεί κάτω από το νερό ήταν από τον Αριστοτέλη κατά τη διάρκεια του 330 π.Χ. , ωστόσο, αυτό ήταν μόνο ένας πειραματισμός. Ένα πιο ρεαλιστικό υποβρύχιο σκάφος κατασκευάστηκε το 1776 από τον Bushnell. Αυτό το σκάφος είχε τη μορφή ενός ξύλινου σφαιρικού κελύφους και ονομάστηκε The Turtle (Χελώνα). Η χελώνα ήταν το πρώτο στρατιωτικό υποβρύχιο που οδηγούταν από έναν αερομεταφορέα. 53

52 53

W. H. Lai, “Transient dynamic response of submerged sphere shell with an opening subjected to underwater explosion,” Ocean Engineering 34, no. 5-6, 653-654. Ross, “Design of Submarine,” University of Portsmouth, http://www.mech.port.ac.uk/CTFR/concept/sub_1.pdf.

Χελώνα, www.Wikipedia.com

Όλα εκείνα τα χρόνια, δοκιμάστηκαν πολλές συσκευές για να βυθίζονται στο νερό. Ωστόσο η έλλειψη κατάλληλου σταθμού παραγωγής ενέργειας οδήγησε στην αποτυχία των περισσότερων. Η ανάπτυξη της μπαταρίας και του κινητήρα εσωτερικής καύσης έκανε το υποβρύχιο χρήσιμο ως πρακτικό σκάφος. Δοκιμάστηκαν πολλές διαφορετικές προτάσεις και διαμορφώσεις από εφευρέτες σε διαφορετικές χώρες και υπήρξε ανταγωνισμός για να γίνουν οι πρώτοι.54

R. Burcher and L. J. Rydill, Concepts in Submarine Design, London: Cambridge University Press, 1995, 11.

Το 1899, το πρώτο πλοίο με διπλό κύτος κατασκευάστηκε από τους Γάλλους. Τα υποβρύχια έγιναν ένα όπλο πολέμου με την εφεύρεση της ατμομηχανής το 1900 και έπαιξαν σημαντικό ρόλο στους μεγάλους πολέμους εκείνου του αιώνα. Μια σημαντική ανακάλυψη στον υποβρύχιο σχεδιασμό και στην κατασκευή έγινε από τους Γερμανούς πριν από το ξέσπασμα του δευτέρου Παγκόσμιου Πόλεμου. Όπως ανέφερε ο Carl από τους

Burcher και Rydill, «η κατηγορία U-U-boat U35 αποτελεί ένα ορόσημο στον υποβρύχιο σχεδιασμό και την κατασκευή’’. Χρησιμοποίησε την πρόωση diesel για να πλέει στην επιφάνεια και κατέφευγε στην ισχύ της μπαταρίας για να βυθιστεί. 57

Γερμανικό U-U-boat U35, www.Wikipedia.com

Την περίοδο μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, οι τεχνολογίες υποβρυχίων έφεραν μεγάλες αλλαγές. Η έλευση της πυρηνικής ενέργειας επέτρεψε στα υποβρύχια να παραμείνουν βυθισμένα ως μυστικά όπλα κάτω από τους ωκεανούς. Τα υποβρύχια πέτυχαν υψηλή ταχύτητα με το σχέδιο «κύτος των δακρύων» (teardrop hull), ένα σχέδιο υποβρυχίου κύτους που δίνει έμφαση στη βυθισμένη απόδοση έναντι της επιφανειακής απόδοσης. 58

57 58

Ross, “Design of Submarine,” University of Portsmouth, http://www.mech.port.ac.uk/CTFR/concept/sub_1.pdf. “Chapter 10: Submarines and Submersibles,” US Naval Academy. http://www.usna.edu/naoe/courses/en200/ch10.pdf , 10.

Ένα μοντέλο ενός από τα σχέδια του John Phillip Holland από τα τέλη του 19ου ή τις αρχές του 20ου αιώνα, που δείχνει μια πολύ καθαρή γάστρα και σχετικά μοντέρνα διάταξη πηδαλίου, Εθνικό Ναυτικό Μουσείο , Λονδίνο.

Εκτός από τα πεδία που εξηγήθηκαν παραπάνω, υποβρύχια χρησιμοποιήθηκαν επίσης για εμπορικής χρήσης σκοπούς. Γενικά τα περισσότερα από τα εμπορικά υποβρύχια που έχουν κατασκευαστεί τα τελευταία χρόνια ήταν για ωκεανογραφική έρευνα, διάσωση, επισκευή καλωδίων, παρακολούθηση, και για έλεγχο και επιθεώρηση υποβρύχιων κατασκευών. 55

Ross, “Design of Submarine,” University of Portsmouth, http://www.mech.port.ac.uk/CTFR/concept/sub_1.pdf. 60 A. Sezen, The Underwater Hotel: Construction-Structure-Design, Ankara: Öncü Basımevi, 2004, 17. 55

Συγκριτικά με τα στρατιωτικά υποβρύχια πλοία υπάρχουν πολύ λίγα εμπορικά. Τα τουριστικά υποβρύχια εξαπλώνονται εξαιτίας της αποδεδειγμένης κερδοφορίας και της αγοράς. Αυτά τα πλοία είναι άνετα και ασφαλή με μεγάλα και πανοραμικά παράθυρα που προσφέρουν συναρπαστικές σκηνές του βυθού στους επιβάτες. 60 Οι υποθαλάσσιοι βιότοποι κατασκευαζότανε σε πολλά σχήματα, μεγέθη, ακόμη και χρώματα. Καθαρή αισθητική, τοποθέτηση λειτουργιών και διαθεσιμότητα χρήση ήδη χρησιμοποιημένων ανταλλακτικών από τοπικά σκουπίδια ή από τα εργοστάσια μπορούν να δηλωθούν ως οι λόγοι αυτής της ποικιλομορφίας. «Οι οικοτόμοι έχουν κατασκευαστεί από ανάμικτο τσιμέντο, λέβητες, ελαστικά φύλλα, βαρέλια μελάσας και βαγόνια δεξαμενές. " 56

Miller and Koblick, Living and Working in the Sea, 141.

Αναπαραστάσεις υποβρυχίων ενδιαιτημάτων, Miller and Koblick, Living and Working in the Sea, 142

Σημαντικά έργα αναφέρθηκαν εν συντομία στο αυτή η μελέτη για να επισημανθούν οι ιδιότητες αυτών των δομών: •

Το 1962 πραγματοποιήθηκε ο πρώτος υποβρύχιος βιότοπος, Conshelf I, ο οποίος ήταν ένας χαλύβδινος κύλινδρος διαστάσεων 2,4 x 5,2 μέτρων, και κατά τη διάρκεια αυτού του προγράμματος αγκυροβόλησε στο πυθμένα (με τεράστια ακατέργαστου σιδήρου (pig iron) και βαριές αλυσίδες) σε βάθος 10 μέτρων με σκοπό την μέγιστη παραμονή του εκεί. Η κατασκευή είχε έναν κορμό εισόδου στο πάτωμα που επέτρεπε την εύκολη πρόσβαση στη θάλασσα.

•

Έπειτα, το 1963 επιτεύχθηκε το Conshelf II, μια βελτιωμένη έκδοση του Coshelf I, το οποίο φιλοξένησε πέντε άνδρες για 4 εβδομάδες στον πυθμένα της θάλασσας σε βάθος 36 μέτρων. Ταυτόχρονα, δύο άντρες έμεναν για μια εβδομάδα σε βάθος 27,4 μέτρων. Η επιτυχία του

προγράμματος Conshelf II αποτέλεσε τη πρώτη φορά που οι άνθρωποι ζούσαν πραγματικά στον πυθμένα με μεγάλο βαθμό άνεσης, μαγειρεύανε τα γεύματά τους και έγιναν μέρος του υποθαλάσσιου περιβάλλοντος.

Συνολική δομή του Conshelf II, www.cousteau.org

Conshelf II habitat, www.wikipedia.com

 Το 1964 ακολούθησε το Man-in-The-Sea II, του οποίου ο ρόλος ήτανε να επεκτείνει τη δυνατότητα διαβίωσης και εργασίας σε βάθος 122 m. Ο βιότοπος του, γνωστός ως SPID (submerged portable inflated dwelling) ,ήταν μια λαστιχένια τσάντα πλάτους 1.2m με ύψος 2,4m. τοποθετημένη σε άκαμπτο ατσάλινο πλαίσιο.

Man In The Sea, www. http://overfishing.org/

 Το Sealab I πραγματοποιήθηκε επίσης το 1964, τοποθετημένο σε βάθος 58,8m.. Ο χώρος διαβίωσης του βιότοπου ήταν 7,3 m 2 και ήταν εξοπλισμένος με κρεβάτια, ερμάρια, εργαστηριακό εξοπλισμό, συστήματα περιβαλλοντικών ελέγχων, ψυγείο, φούρνο, ντους, τουαλέτα και σύστημα κλιματισμού. " Πραγματοποιήθηκαν εργασίες από τα ενυδρεία όπως παρατήρηση της γύρω θαλάσσιας ζωής, λήψη εικόνων, δοκιμές συσκευών προσέλκυσης καρχαριών και συλλογή συγκεκριμένων βιολογικών παρατηρήσεων. Το πρόγραμμα ήταν μια μεγάλη επιτυχία επειδή ο άνθρωπος δεν είχε ποτέ δούλεψε και ζήσει στη θάλασσα σε τόσο μεγάλο βάθος για τόσο καιρό.

Sealab I, www.wikipedia.com

 Το Chernomor πραγματοποιήθηκε μεταξύ του 1968 και του 1974. Το βασικό δοχείο πίεσης ήταν ένας κύλινδρος 2,9m. X 7,9 m. με ικανότητα βάθους 50 m.. Ο βιότοπος είχε πέντε παραφωτίδες των 20,3 εκατοστά και γενικά καταλύματα για ένα πλήρωμα τεσσάρων ή πέντε ατόμων. Στο σχεδιασμό του συστήματος υποστήριξης ζωής εξετάστηκε η μέγιστη αυτάρκεια στον πυθμένα της θάλασσας. Καταβλήθηκε σημαντική προσπάθεια ώστε ο βιότοπος να είναι άνετος με παροχή ζεστού νερού, χαλιών, πολύχρωμης διακόσμησης, τηλεόρασης και μια επαρκή περιοχή στεγνώματος που έχει σχεδιαστεί για να ελαχιστοποιεί το νερό που στάζει στους χώρους διαβίωσης. 96

Chernomor habitat, www.wikipedia.com

 Το Helgoland ήταν ένα άλλο έργο που πραγματοποιήθηκε μεταξύ 1968 και 1976. Το κύριο σώμα του οικοτόπου ήταν ένας κύλινδρος 9m x 6 m χωρισμένο σε δύο δωμάτια. Το σαλόνι, 2,5 x 2,5 μέτρα χρησίμευσε ως θάλαμος αποσυμπίεσης. Αυτό το διαμέρισμα ήταν ικανό να αντέξει

εξωτερική πίεση 100 μέτρων.

Helgoland Habitat, www.wikipedia.com

Εσωτερικό της δομής, www.wikipedia.com

•

Το La Chalupa εφευρέθηκε μεταξύ 1972 και 1975 και λειτούργησε σε βάθος 30,5 μέτρων. Ο βιότοπος αναπτύχθηκε ως υποθαλάσσιο εργαστήριο για χρήση και εκπαίδευση επιστημόνων στη χρήση υποθαλάσσιων τεχνικές εργαστηρίου και στις καταδύσεων κορεσμού. Στη συνέχεια, μετατράπηκε σε υποθαλάσσιο ξενοδοχείο. Το La Chalupa περιέχει δύο κυλινδρικούς θαλάμους (2,4m x 6 m) ως δωμάτια ελέγχου και διαβίωσης και ένα υγρό δωμάτιο (3m x 6 m) μεταξύ τους που παρείχε ένα μεγάλο, ανοιχτό βοηθητικό χώρο που χρησίμευε ως κορμός εισόδου για δύτες και σταθμός πλήρωσης καταδύσεων, ενώ ταυτόχρονα διέθετε τουαλέτα και χώρο αποθήκευσης. Τα θεμέλια του, αποτέλεσαν υδραυλικά πόδια από χαλύβδινο σωλήνα, που κρατούσανε το βιότοπο σε απόσταση 1,5 m από το βυθό. 57

Miller and Koblick, Living and Working in the Sea, 7-31.

100

Το ερευνητικό εργαστήριο La Chalupa, www.wikipedia.com

Σκίτσο τομής του La Chalupa, J. M. Miller and I. G. Koblick, Living and Working in the Sea, 2nd ed. (Plymouth: Five Corners Publications, Ltd., 1995), 158.

Ένα σημαντικό ζήτημα που προκύπτει από την έναρξη της κατασκευαστικής συνθήκης είναι το αντίκτυπο των υποβρύχιων κατασκευών στη θαλάσσια ζωή, πράγμα του και εξετάστηκε. Παρατηρήθηκε ότι η θαλάσσια ζωή βελτιώθηκε πραγματικά από την παρουσία υποβρύχιων δομών, 101

δεδομένου ότι οι δομές αυτές εξυπηρετούν ως τεχνητός ύφαλος, παρέχοντας καταφύγιο και υπόστρωμα για θαλάσσια ζώα. Σύμφωνα με τους Miller & Koblick oι υποβρύχιες δομές δεν κατανέμουν σε αντίθετους βιότοπους της θαλάσσια ζωή, και βοηθούνε τους δύτες να γίνουνε μέρος αυτού πολύ γρήγορα. Η θέση αυτή υποστηρίζεται από τους ίδιους με το εξής παράδειγμα: Μέσα σε λίγα λεπτά μετά την τοποθέτηση του La Chalupa, κάθε γωνία της φορτηγίδας διεκδικήθηκε από κάποια μορφή θαλάσσιας ζωής, η οποία έλαβε αμέσως αμυντική δράση εναντίον όλων των εισβολέων, συμπεριλαμβανομένων των ενυδρείων. Μέσα σε λίγες ακόμη ώρες, σε κάθε γωνιά και χαραμάδα βρέθηκε στοιβαγμένη θαλάσσια ζωή λες και ο βιότοπος υπήρχε εκεί χρόνια πριν και οι ανθρώπινοι εισβολείς ήταν αποδεκτοί ως μέρος αυτού του εξωγήινου κόσμου. Ο βιότοπος αναλαμβάνει γρήγορα το ρόλο ενός τεχνητού υφάλου και γίνεται ελκυστικό, στη θαλάσσια ζωή. Επιπλέον, η ροή του αέρα στους βιότοπους προσθέτει συνεχώς οξυγόνο σε ολόκληρο τον περιβάλλοντα χώρο του υδάτινου σώματος, δημιουργώντας μια συμβιωτική σχέση μεταξύ της τεχνολογίας, του ανθρώπου και της ομορφιάς της φύσης. 58 Τα προγράμματα ενδιαιτημάτων δείχνουν την αποφασιστικότητα και την αφοσίωση του ανθρώπου να μάθει περισσότερα για τη θάλασσα και να γίνει μέρος αυτής . Ως αποτέλεσμα αυτών των προσπαθειών, χτίστηκαν 65 ενδιαιτήματα και πολλοί βιότοποι συγκόλλησης νερού. 64

58 64

Straw, “Re: Master’s Thesis-Jules’ Underwater Hotel.” online στο https://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12608583/index.pdf Miller and Koblick, Living and Working in the Sea , 123

102

04 103

‘’ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ‘’

Στο υποθαλάσσιο περιβάλλον οι απαιτήσεις σχεδίασης φαίνονται ιδιαίτερα περίεργες και δύσκολες, όπως αντίστοιχα και στο διάστημα, καθώς χρειάζεται να αντιμετωπιστούνε ζητήματα επιβίωσης και τεχνικές επίλυσης με τρόπους που υπερβαίνουν των εννοιολογικών προτάσεων για καλοήθη επίγειες τοπικές ρυθμίσεις. Οι δυνάμεις που ασκούνται στις δομές κάτω και πάνω από το νερό είναι διαφορετικές από εκείνες που βρίσκονται σε 104

επίγειες καταστάσεις. Οι τεχνολογίες για την υπέρβαση αυτών των προκλήσεων μπορέσανε να αναπτυχθούν χάρη στις εξελίξεις στη μηχανική για υδρόβιες δομές και οχήματα, που βγήκαν από μία ευρύτερη ώθηση από τις κυβερνήσεις και τις ιδιωτικές εταιρείες να κατοικήσουν, να καλλιεργήσουν και να εξορίσουν τη θάλασσα. 59 Μέχρι στιγμής, οι μηχανικοί είναι αυτοί που κυρίως ασχολούνται με υποβρύχιες κατασκευές. Σαν αποτέλεσμα, τα πρωτοποριακά παραδείγματα είναι έργα αυτής της πειθαρχίας και οι αρχές της υποβρύχιος σχεδίασης θα πρέπει να υποστηρίζονται από τα στάνταρ των προηγουμένων κατασκευών. Από αυτή την ανησυχία, οι σχεδιαστικοί παράγοντες των υποβρυχίων κατασκευών και οικοτόπων εξετάστηκαν προκειμένου να αποτελέσουν υπόβαθρο και κατευθυντήρια γραμμή για τους αρχιτέκτονες. Σίγουρα, οι υποβρύχιες κατασκευές, όπως εστιατόρια και ξενοδοχεία, θα πρέπει να είναι κάτι περισσότερο από απλά καταφύγια και θα πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις του χώρου ώστε να είναι κατάλληλος για να φιλοξενήσει ή να γίνει μέρος εστίασης. Ωστόσο, υπάρχουν ειδικές παράμετροι και περιορισμοί στο να σχεδιαστεί κάτι σε ένα εντελώς διαφορετικό μέσο. Οι αρχιτεκτονικές προσεγγίσεις για υποβρύχιο σχεδιασμό δεν προέκυψαν εξ ολοκλήρου από αρχιτεκτονική προέλευση. Βασίστηκαν σε εξελίξεις στη ναυτική και ναυτική μηχανική. Ως εκ τούτου, για να μπορέσουν να σχεδιαστούν οι αρχιτεκτονικές πτυχές για τον υποβρύχιο σχεδιασμό, τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος θα πρέπει να εξεταστούν και να κατανοηθούν μέσα από μηχανικές σχεδιαστικές απόψεις. 4.1 Γεωμετρική και μορφολογική σύσταση Σε γενικές γραμμές, τα κτίρια μπορούν να σταθούν με ασφαλή τρόπο με τις δομές τους που υποστηρίζουν και να ανακατευθύνουν τις δυνάμεις και τα φορτία στη γη. Σύμφωνα με τον μηχανικό Barry Onouye, όπως ο ίδιος αναφέρει σε ένα από τα βιβλία του : η δομή συνίσταται επίσης κατασκευή και

Kaji-O’Grady and Raisbeck, “Prototype cities in the sea,” 447.

105

χρήση υλικών συναρμολόγησης με τρόπο που να διασυνδέει το σύνολο και να δημιουργεί χώρο κατάλληλο για μια συγκεκριμένη λειτουργία ή για ποικίλες λειτουργίες, και επιπλέον, την προστασία του εσωτερικού χώρου από ανεπιθύμητα εξωτερικά στοιχεία.

Οι κατασκευές αντιμετωπίζουν αιολική δύναμη, επιπτώσεις βαρύτητας, σεισμούς καθώς και νεκρά ή ζωντανά φορτία επί της ξηράς. Από την άλλη πλευρά, κάτω από το νερό η πρωταρχική δύναμη που πρέπει ο κατασκευαστής να δομήσει ως προς την αντοχή, είναι η υδροστατική πίεση ανάλογα με το βάθος της θάλασσας ή του ωκεανού. Διαισθητικά, κοιτάζοντας τη φύση, μπορεί να υποστηριχθεί ότι, οι καμπύλες μορφές (δομές κελύφους) είναι οι πιο κατάλληλες κατασκευές που αντιστέκονται στην υδροστατική πίεση. Η μορφή τεχνητής υποβρύχιας κατασκευής επικαλύπτεται με το

B. Onouye, Statics and strength of materials for architecture and building construction, Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2002, 2.

106

σχήμα και τη γεωμετρία από φυσικές δομές υποβρύχιων πλασμάτων. Ο αχινός είναι ένα από τα πιο γνωστά παραδείγματα, που παρουσιάζονται σε βάθη και ωκεανούς, έχει ένα κέλυφος μέσα στο οποίο διατηρεί και επιβιώνει.

107

Sea orchin shape, www.wikipedia.com

Οι υποβρύχιες κατασκευές αντιστέκονται στην πίεση μέσω της μορφής και της γεωμετρίας τους. Επομένως, η γνώση σχετικά με τη μορφή και τη γεωμετρία είναι θεμελιώδης για τον υποβρύχιο σχεδιασμό και θα πρέπει να μελετηθεί ιδιαιτέρως, καθώς διέπει άλλα θέματα σχεδιασμού. 4.1.1

Μορφές ικανές να ανταπεξέλθουν στην πίεση

Οι επιφανειακές δομές είναι οι κατασκευές που αποτελούνται από λεπτές και φαρδιές επιφάνειες οι οποίες λειτουργούν δομικά κυρίως με την επίλυση μόνο εσωτερικών δυνάμεων εντός των επιφανειών τους. Οι επιφάνειες έντασης και οι επιφάνειες συμπίεσης είναι τύποι δομών επιφανείας. 108

Οι επιφάνειες συμπίεσης πρέπει απαραιτήτως να είναι πιο άκαμπτες από αυτές που τεντώνονται, λόγω της δυνατότητας λυγισμού. Ανθεκτικές στη συμπίεση είναι οι επιφανειακές δομές με καμπύλες. Οι δομές αυτές ονομάζονται κελύφη. Το αυγό, ο λαμπτήρας, η πλαστική φυσαλίδα είναι όλα παραδείγματα κελυφών. Τα κελύφη είναι κατάλληλα τόσο για απλές όσο και για πολύπλοκες κατασκευές και είναι ταξινομημένα σε κατηγορίες, για παράδειγμα κυλινδρικά ή σφαιρικά, σύμφωνα με τη γεωμετρία τους.. 61 Πολλοί τομείς και κλάδοι χρησιμοποιούν «δομές κελύφους». Θόλοι και άλλες καμπύλες στέγες ποικίλων μορφών είναι παραδείγματα δομών λεπτού κελύφους. Δοχεία και σωλήνες πίεσης είναι βασικά συστατικά σε όλους τους κλάδους των χημικών και πετρελαιοβιομηχανιών. Στον τομέα της δομικής μηχανικής, η χρήση σωληνοειδών μελών ήταν μια εντυπωσιακή πρόοδος. Αντιμετωπίστηκε ένα σημαντικό πρόβλημα το οποίο ήταν η σχεδίαση των μελών συμπίεσης ενάντια στη λύγιση, κατά πρώιμη ανάπτυξη του χάλυβα. Τα βασικά συστατικά μιας δομής κελύφους είναι « η συνέχεια και η καμπυλότητα ». Τα κοχύλια είναι δομικά συνεχείς με την έννοια ότι μπορούν να μεταδώσουν δυνάμεις σε έναν μεγάλο αριθμό διαφορετικών κατευθύνσεων στην επιφάνεια. Η αντοχή και η ακαμψία μιας δομής κελύφους σχετίζεται με την καμπυλότητα. Η ακαμψία και η αντοχή των επιφανειών καμπυλότητας προέρχονται από την αντίστασή τους στις παραμορφώσεις που τείνουν να τις ισοπεδώσουν.62 Λεπτά κελύφη κάτω από δυνάμεις μεμβρανικής συμπίεσης είναι επιρρεπή σε λύγιση από ένα ιδιαίτερα ασταθές είδος. Η ταχεία αλλαγή στη γεωμετρία μετά από λυγισμό και επακόλουθη μείωση της χωρητικότητας φορτίου οδηγεί σε καταστροφική αστοχία. 63

61 62

J. E. Ambrose, Building structures primer, New York: Wiley, 1967, 93-96. “Shell Structures: Basic Concepts,” http://www.colorado.edu/engineering/CAS/courses.d/AFEM.d/AFEM.Ch29.d/AFEM.Ch29.pdf 29-3, 29 -4. ‘’Buckling of Shell Structures, on Land, in the Sea and in the air’’,J.F. Jullien, Library of CIP, 1991, 29-6

109

Αυτή η ιδέα επιβεβαιώνεται κατά την απόδειξη ότι, οι συμπεριφορές των καμπυλών επιφανειών είναι μη γραμμικές και μη ευαίσθητες στις συνθήκες λυγισμού. Αυτή η συμπεριφορά παίζει σημαντικό ρόλο στο σχεδιασμό των κατασκευών υπό ομοιόμορφη κανονική πίεση.

Με βάση και τις προηγούμενες μελέτες, η Go επισημαίνει ότι η γωνία ανοίγματος και ο τύπος της βάσης (είτε η βάση είναι στερεωμένη είτε μεντεσέ) είναι αυτά που επηρεάζουν την πίεση λυγισμού της κατασκευής. 64

J. Go, “Buckling Arch under Normal Pressure,” 2 (Ph. D. Thesis, Michigan State University, 2004)

110

Φορτίο ομοιόμορφα κατανεμημένο γύρω από καμπύλη επιφάνεια, J. Go, “Buckling Arch under Normal Pressure,” (Ph. D. Thesis, Michigan State University, 2004).

Τα αψιδωτά φράγματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως παράδειγμα για μια δομή ενός κελύφους που αντιστέκεται στην υδροστατική πίεση. Χτίζονται σε μια πορεία νερού ώστε να συγκρατούν και να αποθηκεύουν νερό και μπορούν να ταξινομηθούν σε διάφορες κατηγορίες, μεταξύ αυτών,

111

τα φράγματα αψίδων που είναι κατασκευασμένα με τη μορφή οριζόντιας αψίδας, στενά βραχώδη φαράγγια, μεταφέρουνε το τεράστιο φορτίο του νερού στους τοίχους του φαραγγιού. 65 ‘’Τα φράγματα αψίδων είναι λεπτές κατασκευές από σκυρόδεμα που μεταφέρουν τη μεγαλύτερη ώθηση του νερού οριζόντια προς τα πλευρικά στηρίγματα ανά αψίδα. Ένα ορισμένο ποσοστό επί τοις εκατό του φορτίου νερού μεταδίδεται στο θεμέλιο κάθετα με δράση προβόλου. Κατά συνέπεια ένα αψιδωτό φράγμα θεωρείται ότι αποτελείται από σειρές οριζόντιων καμάρων και κάθετους προβόλους.’’

Οι εφαρμογές της θεωρίας της ελαστικότητας καθώς και η θεωρία των κελυφών απαιτούνται για τη δομική σχεδίαση ενός αψιδωτού φράγματος. Μπορεί να είναι θεωρηθεί ότι, η οριζόντια υδροστατική πίεση κοντά στην κορυφή του φράγματος λαμβάνεται από τη δράση της αψίδας και μεταδίδεται στις πλευρές, ενώ το φορτίο λαμβάνεται από τους προβόλους και μεταδίδεται στα θεμέλια κοντά στον πυθμένα. ‘’Ο λόγος για τον οποίο οι γάστρες πίεσης είναι καμπύλες είναι η ομοειδής πίεση, ένα τέτοιο σχήμα αντιστέκεται στο φορτίο με τρόπο, μάλλον παρόμοιο με αυτόν που ένα λαστιχένιο μπαλόνι που αντιστέκεται στην πίεση όταν ανατινάζεται. Το πιο αποτελεσματικό δοχείο πίεσης ώστε να

65 66

A. M. Yanmaz, Applied Water Resources Engineering, Ankara: Metu Press, 1997, 29-41. A. M. Yanmaz, Applied Water Resources Engineering, Ankara: Metu Press, 1997, 51

112

περιέχει ομοιόμορφη πίεση είναι ένα ομοιόμορφου πάχος σφαιρικό κέλυφος. Αυτό συμβαίνει επειδή μία τέτοια δομή συμπεριφέρεται ως τέλεια μεμβράνη και αντιστέκεται στο φορτίο πίεσης με ομοιόμορφη τάση μεμβράνης, που ενεργεί πάνω από την επιφάνειά του. ’’

Υποβρύχιο κύτος πίεσης, C. T. F. Ross, “Design of Submarine,” University of Portsmouth, http://www.mech.port.ac.uk/CTFR/concept/sub_1.pdf.

113

Ο κύλινδρος και η σφαίρα αναδείχθηκαν ως τα πιο κοινά σχήματα για τα υποθαλάσσια ενδιαιτήματα και για τα δοχεία πίεσης, σύμφωνα με τους Miller και Koblick. τονίζουν επίσης ότι ένα κυλινδρικό σχήμα είναι πιο λειτουργικό, ωστόσο τα θετικά χαρακτηριστικά μιας σφαίρας επισημάνθηκαν ως εξής: • απαιτεί την ελάχιστη επιφάνεια κελύφους για να περικλείσει έναν όγκο. • απαιτεί το μικρότερο δυνατό πάχος κελύφους για να αντέξει την εξωτερική πίεση. • απαιτείται μια ελάχιστη ποσότητα υλικού κελύφους και το ελαφρύτερο που μπορεί να υφίσταται δοχείο πίεσης. 67

4.1.2

Ρευστομηχανική

Η ρευστομηχανική είναι ένα παρακλάδι της συνεχούς μηχανικής, που είναι η μελέτη της φυσικής των συνεχών υλικών που θα αποδώσουν τη μορφή του δοχείου (δηλαδή της δομής). Η επιστήμη της μελέτης των δυνάμεων και της ροής στα πλαίσια του υγρού μπορεί να υποδιαιρεθεί περαιτέρω σε υδροστατική και δυναμική ρευστού. Η υδροστατική είναι η επιστήμη των ρευστών σε κατάσταση ηρεμίας, και είναι ένα υποπεδίο της μηχανικής ρευστού που αφορά τις συνθήκες κάτω από τις οποίες τα ρευστά βρίσκονται σε ηρεμία και σε σταθερή ισορροπία. Η υδροστατική πίεση παρατηρείται σε μία από τις δύο ακόλουθες περιπτώσεις: 1. Σε ανοιχτούς ‘’αγωγούς’’, όπως ο ωκεανός, η πισίνα ή η ατμόσφαιρα.

Miller and Koblick, Living and Working in the Sea, 141-143.

114

2. Σε κλειστούς αγωγούς, όπως μια σωληνώσεις νερού ή αερίου. Η πίεση σε ανοικτές συνθήκες συνήθως μπορεί να προσεγγιστεί με τον ίδιο τρόπο που μπορεί και η πίεση σε στατικές ή μη κινούμενες συνθήκες (ακόμη και στον ωκεανό όπου υπάρχουν κύματα και ρεύματα), επειδή οι κινήσεις δημιουργούν μόνο αμελητέες αλλαγές στην πίεση. Τέτοιες συνθήκες συμμορφώνονται με τις αρχές της «ρευστής στατικής». Η πίεση σε οποιοδήποτε δεδομένο σημείο ενός μη κινούμενου (στατικού) υγρού ονομάζεται υδροστατική πίεση.

Η πίεση οφείλεται στο βάρος του υγρού (το οποίο αυξάνεται γραμμικά σύμφωνα με το βάθος) πιέζοντας προς τα κάτω μόνο από και προς την κάθετη κατεύθυνση. Το βάθος είναι ο μόνος πραγματικός καθοριστής της υδροστατικής πίεσης. Λόγω της ικανότητας αντοχής στην παραμόρφωση, τα υγρά ασκούν κανονική πίεση σε οποιαδήποτε επιφάνεια έρθουν σε επαφή. Επιπλέον, η πίεση του νερού δρα με ίσο μέγεθος σε όλες τις κατευθύνσεις όταν το υγρό είναι σε ηρεμία (στατικό). Αυτή η ιδέα ήταν γνωστή ως νόμος του Pascal. Η πίεση κάτω από το νερό αυξάνεται με το βάθος, γεγονός γνωστό στους δύτες. Στο βάθος των 10 μέτρων κάτω από το νερό, η πίεση είναι διπλάσια της ατμοσφαιρικής πίεσης στην επιφάνεια της θάλασσας, και αυξάνεται κατά περίπου 100 kPa για κάθε αύξηση βάθους 10 μέτρων.[ Ένα pascal (σύμβολο: Pa) είναι ισοδύναμο με ένα newton ανά τετραγωνικό μέτρο (1 pascal (Pa) = 1 N/m 2).] Τα αντικείμενα μπορούν να εφαρμοστούν μέσα ή

πάνω από το νερό. Αυτό οδηγεί στην έννοια της πλευστότητας, την τάση των αντικειμένων να επιπλέουν ή να βυθίζονται σε ένα υγρό περιβάλλον. Αυτό οφείλεται στην πυκνότητα του αντικειμένου σε σχέση με το υγρό. Ο νόμος της πλευστότητας ανακαλύφθηκε από τον Αρχιμήδη τον Συρακούσιο και ονομάστηκε ως η αρχή του Αρχιμήδη. Σύμφωνα με την αρχή αυτή, Κάθε σώμα βυθισμένο σε ρευστό δέχεται άνωση ίση με το βάρος του ρευστού που εκτοπίζει. Η αρχή του Pascal εξηγεί την πλευστότητα ενός

B. R. Munson, D. F. Young and T. H. Okiishi, Fundaments of Fluid Mechanics, New York: John Willey & Sons, 2002, 88.

115

κυμαινόμενου αντικειμένου. Ένα στερεό σώμα βυθισμένο σε ένα υγρό θα έχει προς τα πάνω επιπλέουσα δύναμη που ενεργεί σε αυτό. Αυτή η δύναμη είναι ίση με το βάρος του εκτοπισμένου υγρού και επιτρέπει στο αντικείμενο να επιπλέει ή τουλάχιστον να φαίνεται πιο ανοιχτό. Αυτό οφείλεται στην υδροστατική πίεση του ρευστού. 69 4.2 Υλικά Τα υλικά που χρησιμοποιούνται σε υποβρύχιες εφαρμογές πρέπει να είναι αφενός ικανά να ανταπεξέλθουν σε συνθήκες υψηλής εξωτερικής πίεσης, και αφετέρου να αντιστέκονται στις διαβρωτικές επιπτώσεις του θαλασσινού νερού.70 Στην πραγματικότητα υπάρχει μια ευρεία ποικιλία υλικών για υποβρύχιες κατασκευές και πολλοί παράμετροι που χρησιμοποιούνται στην επιλογή τους. Στο βιβλίο των Miller & Koblick παρουσιάζεται μια ποιοτική σύγκριση παραγόντων που επηρεάζουν την επιλογή των υλικών για χρήση υποθαλάσσια.

.B. R. Munson, D. F. Young and T. H. Okiishi, Fundaments of Fluid Mechanics, New York: John Willey & Sons, 2002, 88 – 89

Miller and Koblick, Living and Working in the Sea, 143.

116

Πίνακες ικανοτήτων υλικών κατάλληλων για υποβρύχιες δομές. Στοιχεία από τον πίνακα στο βιβλίο Miller and Koblick, Living and Working in the Sea, 2nd. Ed. (Plymouth: Five Corners Publications, Ltd, 1995), 144.

Σύμφωνα με τον Ross, ορισμένα από τα απαιτούμενα χαρακτηριστικά των υλικών που χρησιμοποιούνται για υποβρύχιες κατασκευές είναι:

• καλή αντοχή στη διάβρωση • υψηλή αναλογία αντοχής / βάρους • καλές ιδιότητες απορρόφησης ήχου 117

• κόστος υλικού • ιδιότητες κατασκευής (ευκολία κατασκευής) • βολικότητα στο σχεδιασμό • πυροπροστασία (εάν το υλικό είναι ευαίσθητο στη θερμοκρασία.) • ανθεκτικότητα (διάρκεια ζωής του υλικού.) 71 Μέχρι σήμερα, ο χάλυβας, το αλουμίνιο και το τιτάνιο χρησιμοποιούνται συμβατικά στην κατασκευή του υποβρυχίων δοχείων πίεσης και κάθε υλικό έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα σε σχέση με παράγοντες όπως η αντίσταση στη διάβρωση, η κόπωση, η αντοχή στη θραύση, η ολκιμότητα και η απόδοση δύναμη.

Το HY80 είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μορφή χάλυβα υψηλής αντοχής, που χρησιμοποιείται επίσης για εμπορικές εφαρμογές, όπως κύτη πίεσης, δεξαμενές αποθήκευσης και εμπορικά πλοία. 72 Μέχρι στιγμής, ο μεγάλου εφελκυσμού χάλυβας χρησιμοποιείται κυρίως στις κατασκευές του υποβρύχιου κύτους πίεσης και το κύριο πρόβλημα είναι η αύξηση του πάχους του τοιχώματος μεταξύ μεγάλων διαμέτρων. Ως αποτέλεσμα το βάρος του σκάφους αυξάνεται και το σκάφος χάνει την ικανότητα του στην πλευστότητα. 73

Ross, “A conceptual design of an underwater vehicle,”2098, online στο www.researchgate.net 78 Miller and Koblick, Living and Working in the Sea, 144. 72 Ross, “A conceptual design of an underwater vehicle,”2099, online στο www.researchgate.com 71

73 81

C.T.F. Ross, "Pressure Vessels: External Pressure Technology", Horwood Publishing, Chichester, 2001, online στο www.researchgate.com Ross, “A conceptual design of an underwater vehicle,” 2099, online στο www.rsearchgate.com

118

Τα κράματα αλουμινίου προτιμώνται ως δομικό υλικό λόγω διαθεσιμότητας, χαμηλού κόστους και εύκολης κατασκευής. Το κύριο μειονέκτημα αυτού υλικό είναι ότι είναι ευάλωτο στη διάβρωση όταν χρησιμοποιείται σε μικτές κατασκευές λόγω των χημικών τους ιδιοτήτων. Τα κράματα από τιτάνιο έχουν καλύτερη αναλογία αντοχής / βάρους από τα κράματα αλουμινίου και είναι ιδανικά για τα κύτη πίεσης μεγάλων υποβρυχίων. Από την άλλη πλευρά, κράματα τιτανίου είναι 5,5 φορές πιο ακριβά από τα κράματα αλουμινίου και είναι ένα σημαντικό μειονέκτημα για αυτό το υλικό. 81

Το σκυρόδεμα χρησιμοποιείται υποβρύχια για τη διαδικασία υποβρύχιας σκυροδέτησης. Είναι η διαδικασία κατά την οποία χύνεται το έτοιμο σκυρόδεμα κάτω από την επιφάνεια του νερού χρησιμοποιώντας κατάλληλες μεθόδους. Η τεχνολογία υποβρύχιου σκυροδέματος έχει ιστορικά εξελίχθηκε σε μεγάλο βαθμό μέσω μιας διαδικασίας δοκιμών και σφαλμάτων κατασκευής θαλάσσιων έργων. Οι αποτυχίες που σημειώθηκαν οφείλονταν σε μεγάλο βαθμό σε ακατάλληλο σχεδιασμό μίγματος σκυροδέματος ή ακατάλληλη τοποθέτηση.74 Υπάρχουν αρκετές μέθοδοι τοποθέτησης σκυροδέματος υποθαλάσσια, οι δύο πιο κοινές είναι: • Tremie method: Η υποβρύχια σκυροδέτηση με τη χρήση Tremie είναι βολική για έκχυση μεγάλης ποσότητα ρευστού σκυροδέματος. Το σκυρόδεμα μετακινείται στο χοανή με άντληση, με ιμάντα μεταφοράς ή με κάδο εκσκαφέα. Στο άνω άκρο συνδέεται με χοάνη και στο κάτω άκρο βυθίζεται. Επιτυγχάνεται η ακριβής τοποθεσία χάρη στη χοάνη στην επιφάνεια. Το κάτω άκρο του σωλήνα είναι για να αποφευχθεί η ανάμιξη τόσο σκυροδέματος όσο και νερού.

“INQUIRY INTO UNDERWATER HABITATION MODULES’’, by Romeo Williams online στο www.academia.edu

119

Tremie method, www.theconstructor.ogr

• Pump method: Η υποβρύχια τοποθέτηση σκυροδέματος χρησιμοποιώντας τεχνική άντλησης είναι μια ανεπτυγμένη έκδοση του σωλήνα Tremie και είναι πιο γρήγορη μέθοδος σε περιοχές που είναι δύσκολη η πρόσβαση, όπως για παράδειγμα κάτω από προβλήτες. 75

Underwater concreating methods – Tremie Method process and other techniques, www.theconstructor.ogr 84 Miller Koblick, Living and Working in the Sea, 144. 75

120

Pump method, www.theconstructor.org

Oι εξαιρετικές ιδιότητες αντοχής σε φορτία υδροστατικής πίεσης, η εξαιρετική αντοχή στο θαλασσινό νερό και η καταλληλόλητα για κατασκευή σύνθετων σχημάτων καθιστά το σκυρόδεμα κατάλληλο για υποβρύχιες δομές. 84 Η παροχή θέας προς το εξωτερικό είναι σημαντική στον σχεδιασμό υποβρυχίων δομών και οικοτόπων. Για να επιτευχθεί αυτό, τοιχία διαφανούς υλικού τοποθετούνται σε αυτές τις δομές. Έχει παρατηρηθεί η εκτεταμένη χρήση διαφανούς ακρυλικού πλαστικού, γνωστό και ως μεθακρυλικό, ή με την ονομασία της εταιρίας Plexiglass, σε βαθιές υποβρύχιες εφαρμογές και ενυδρεία κατά τη διάρκεια των τελευταίων 20 ετών. Τα σημαντικά

χαρακτηριστικά του υλικού είναι η ισχύς και η διαφάνεια. Ένα άλλο πλαστικό υλικό που δηλώθηκε ως πολλά υποσχόμενο για μελλοντική χρήση είναι το πολυανθρακικό, το οποίο φέρει την ανώτερη αντοχή κατά την πρόσκρουση. Συνιστάται για δομές σε ρηχά βάθη. 121

Plexiglass tunnel, www.flickr.com

‘’Η κατασκευή μεγαλύτερων δομών με πολλαπλές μονάδες από ατσάλι, γυαλί και ειδικό τσιμέντο που χρησιμοποιείται υποβρύχια θα ήταν απλούστερη από την προσπάθεια δημιουργίας μιας γιγαντιαίας φυσαλίδας. Αυτές οι μικρότερες δομές θα μπορούσαν να προστεθούν ή να αφαιρεθούν για να δημιουργηθεί χώρος διαβίωσης για όσους περισσότερους ανθρώπους είναι επιθυμητό. Πιθανότατα, δεν θα θέλαμε να χτίσουμε 122

βαθύτερα από 300 μέτρα, επειδή οι πιέσεις σε τέτοια βάθη θα απαιτούσαν πολύ παχιά τοιχώματα και υπερβολικές περιόδους αποσυμπίεσης για εκείνους που επιστρέφουν στην επιφάνεια.’’ 76 4.2.1

Προστατευτικά επιστρώματα

Η αστοχία λόγω διάβρωσης που προκαλείται από το θαλασσινό νερό στα μέταλλα είναι ένα πολύ παλιό πρόβλημα, επομένως η πρόβλεψη και η αποκατάσταση της ζημιάς δύναται να είναι απλή υπόθεση. Αν και, ακόμη και τα πιο σωστά επιλεγμένα μέταλλα είναι εκτεθειμένα σε επίθεση από οργανισμούς που μπορούν να καταστρέψουν γρήγορα τις προστατευτικές επιστρώσεις. Η βασική διαδικασία διάβρωσης μπορεί να περιγράφει ως ηλεκτροχημική αντίδραση μεταξύ του περιβάλλοντος και των μεταλλικών επιφανειών. 77 Στο θαλάσσιο περιβάλλον, μελετήθηκε διεξοδικά αυτό το φαινόμενο και συγκεντρώθηκαν πολλά δεδομένα σχετικά με το ρυθμό διάβρωσης. Ο αυξανόμενος ρυθμός διάχυσης του οξυγόνου μέσω στρώσεων σκουριάς και θαλάσσιων οργανισμών διέπει τη διάβρωση των υποθαλάσσιων κατασκευών. Το μέγεθος της ζημίας είναι ανεξάρτητο από τη θερμοκρασία νερού, αλλά ταυτόχρονα, η βιομηχανική ρύπανση αυξάνει το ρυθμό διάβρωσης. 78 Οι υποβρύχιες κατασκευές παραμένουν βυθισμένες σε θαλασσινό νερό, κατά συνέπεια συνίσταται η πρόληψη μέσω της χρήσης προστατευτικών διαδικασιών και επικαλύψεων. Η τεράστια μείωση της διαβρωτικής δράσης του θαλασσινού νερού μπορεί να επιτευχθεί με τη σωστή χρήση

Miller and Koblick, Living and Working in the Sea, 146 Miller and Koblick, Living and Working in the Sea, 148 78 Ross, “A conceptual design of an underwater vehicle,” 2089-2099 77

123

προστατευτικών επιστρώσεων. Ένα κατάλληλα επιλεγμένο σύστημα επικάλυψης και προστατεύει τις μεταλλικές επιφάνειες και μειώνει το ετήσιο κόστος συντήρησης. Υπάρχουν διάφοροι τύποι μη μεταλλικών επικαλύψεων, όπως χρώματα βάσης λαδιού, εποξικές ρητίνες και ανόργανο

ψευδάργυρο. 79 Χρησιμοποιούνται επίσης αντιρρυπαντικά χρώματα, από εποξική ρητίνη ή καουτσούκ, προκειμένου να προστατευθεί η μεταλλική κατασκευή από βρύα και βακτήρια. 80 4.2.2 Συντήρηση Η διαδικασία ανίχνευσης ρωγμών ή άλλων προβλημάτων καθώς και η διαδικασία συντήρησης είναι κάτι ιδιαίτερα αναγκαίο και δύσκολο για υποθαλάσσιες κατασκευές. Μπορεί να επιτευχθεί με λιγότερη δυσκολία διαιρώντας την κατασκευή σε εξαρτήματα αποσπόμενα από το κυρίως κτίριο. Τα πρόσθετα κομμάτια μπορούν να μεταφερθούν στη γη, προκειμένου να επιτευχθεί μια λιγότερο ακριβή ανακαίνιση. Το κυρίως μέρος της

79 80

Miller and Koblick, Living and Working in the Sea, 149. Sezen, The Underwater Hotel: Construction-Structure-Design, Öncü Kitap, 2004, 40

124

κατασκευής πρέπει να είναι συνήθως καθαρό, έτσι οι πελάτες μπορούν να δουν το θαλάσσιο κόσμο. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μέσω μιας αυτοματοποιημένης διαδικασίας συστημάτων αυτοκαθαρισμού.

125

Διαδικασίες επιδιόρθωσης, www.easyChair.com

Σε περίπτωση που προκύψει αστοχία στο βασικό τμήμα της δομής , όπως για παράδειγμα ρωγμή, και δεν υφίσταται η δυνατότητα να απομακρυνθεί από τον πυθμένα, τότε απαιτείται προετοιμασία της κατεστραμμένης περιοχής και ειδικά προσαρμοσμένες τεχνικές. Αυτά που πρέπει να προσεχθούν είναι: •

Το επιλεγμένο υλικό για την επισκευή πρέπει να είναι συμβατό με υποβρύχια χρήση τόσο κατά τη διάρκεια τοποθέτηση & σκλήρυνση. Πολλά υλικά με βάση τη ρητίνη δεν είναι κατάλληλα για χρήση υποβρύχιας επιδιόθωσης.

Τα τσιμεντοειδή είναι ωστόσο ιδανικά. •

Πρέπει να υιοθετηθούν μέθοδοι τοποθέτησης ξυλότυπου που ελαχιστοποιούν την ανάμειξη μεταξύ υλικού επισκευής και νερού.

•

Έλεγχος κατά τη διάρκεια της επισκευής και τακτική επιθεώρηση κατά την ολοκλήρωση. 126

Το κόστος της υποβρύχιας επισκευής είναι πολύ μεγαλύτερο από για παρόμοιες επισκευές που πραγματοποιούνται σε στεγνό περιβάλλον. Οι αποτυχημένες επισκευές είναι επίσης υψηλές. Έτσι είναι απαραίτητες οι εργαστηριακές δοκιμές πριν τη χρήση.81 4.2.3 Θύρες και παράθυρα Τα κελύφη με ανοίγματα, για παράδειγμα φρεάτια, θύρες προβολής και ούτω καθεξής είναι γενικά αρμόζοντα σε δομές ωκεανού και αεροδιαστημικής. Σε υποβρύχια ενδιαιτήματα οι μπουκαπόρτες και τα παράθυρα εξυπηρετούν στο να επιτρέπουν την επιστημονική παρατήρηση, και να «αυξάνουν τη χαρά της ζωής στη θάλασσα » αλλά κυρίως να δημιουργούν σχέσεις με το περιβάλλον. ‘’Το να ζει κανείς στη θάλασσα και να μην μπορεί να παρατηρήσει τη γειτονιά και τους κάτοικους της είναι απαράδεκτο στα περισσότερα ενυδρεία’’. Ωστόσο, οι θύρες και τα παράθυρα στα κελύφη πίεσης οδηγούν σε προβλήματα σχεδιασμού που αφορούν την ακεραιότητα του . 91

Inspections of underwater concrete stractures – Methods , types, and purpose, online στο www.theconstructor.org 91 Miller and Koblick, Living and Working in the Sea, 155 81

127

Θέα σε δωμάτιο στο Resort World Sentosa - Ocean Suites, Singapore www.tripadvisor.com

‘’Τα ανοίγματα είναι ιδιαίτερα σημαντικά στις υποθαλάσσιες δομές και πρέπει να μπορούν να αντέξουν την υδροστατική πίεση, καθώς τα θύματα είναι αναπόφευκτα όταν μια καταστροφική βλάβη μιας πόρτας θέασης σε ένα δοχείο που περιέχει ανθρώπους.’’ 82 Μπορεί να υποστηριχθεί θεωρητικά ότι, οι κλειστές επιφάνειες είναι άκαμπτες. Ωστόσο, δεν είναι δυνατόν να κατασκευάζονται εντελώς κλειστά δομικά κουτιά στην πράξη και επίσης τέτοια ανοίγματα μπορούν να ενισχυθούν για να παρέχουν δομική συνέχεια. Η άκρη του ανοίγματος είναι ενισχυμένη για να αντισταθμίσει την παρουσία της τρύπας. Το ποσό της ενίσχυσης που απαιτείται εξαρτάται από το μέγεθος της οπής. 83 Υπάρχει ποικιλία στα σχήματα και στα μεγέθη των παραθύρων των υποβρύχιων οικοτόπων. Διάφορες διαμορφώσεις, για παράδειγμα επίπεδες, κωνικές, ημισφαιρικές ή συνδυασμοί καθώς και υλικά όπως γυαλί και κυρίως ακρυλικό πλαστικό χρησιμοποιήθηκαν για αυτά τ ανοίγματα. 94 4.2.4 Μόνωση Η μόνωση πρέπει να λαμβάνεται υπόψη σε υποβρύχιες κατασκευές, όχι μόνο για τον έλεγχο της απώλειας θερμότητας, αλλά και για την αποφυγή συμπύκνωσης. Συγκεκριμένα, η μόνωση είναι ουσιαστικά απαιτούμενη για την ελαχιστοποίηση της συμπύκνωσης στους εσωτερικούς τοίχους και τις επιφάνειες ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Η μόνωση έχει αποδειχθεί επιθυμητή, ακόμη και σε τροπικές περιοχές, για μείωση εσωτερικής συμπύκνωση ενώ βρίσκεται στον πυθμένα της θάλασσας και για ψύξη όταν ο βιότοπος βρίσκεται στην επιφάνεια.

Lai, “Transient dynamic response of submerged sphere shell with an opening subjected to underwater explosion”, Ocean Eng 34(5-6), 653.

“Shell Structures: Basic Concepts”, Ian Toisa, Design online στο www.slideshre.net , 5. 94 Miller and Koblick, Living and Working in the Sea, 155–156. 83

128

Ο τύπος και η ποσότητα μόνωσης που απαιτείται για το χώρο μιας υποβρύχιας δομής σχετίζεται με τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος χώρου όπως και σε οποιαδήποτε άλλη δομή. Η μόνωση μπορεί να εφαρμοστεί στο εσωτερικό ή το εξωτερικό ενός οικοτόπου. Όταν τοποθετείται στο εσωτερικό, πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ο κίνδυνος πυρκαγιάς. 84 4.2.5 Δυνατότητα ατμοσφαιρικού ελέγχου

Το πιο σημαντικό ζητούμενο για μια υποβρύχια κατοικία είναι να μπορεί να οριστεί βιώσιμη. Τα συστήματα περιβαλλοντικού ελέγχου είναι απαιτούμενα για τη διατήρηση μιας αναπνευστικής ατμόσφαιρας και για τη διατήρηση του εσωτερικού κλίματος μέσα σε μια «ζώνη άνεσης» για να εξασφαλιστεί η βιωσιμότητα.. Οι κρίσιμες πτυχές του ελέγχου της ατμόσφαιρας είναι η παροχή οξυγόνου, η απομάκρυνση διοξειδίου του άνθρακα και ο έλεγχος για ίχνη μολυσματικών ουσιών, που γίνεται με ανάλυση της ατμόσφαιρας για την διασφάλιση του περιβάλλοντος. Τα συστήματα παροχής οξυγόνου που χρησιμοποιούνται σε υποβρύχια είναι υψηλής πίεσης αποθήκες οξυγόνου, αποθήκες υγρού οξυγόνου, ηλεκτρολυτική παραγωγή οξυγόνου με νερό, και χημικές πηγές οξυγόνου. Η χρήση ηλεκτρολυτικών γεννητριών από το νερό είναι ίσως η καλύτερη μέθοδος, δεδομένου ότι η παροχή νερού δεν είναι πρόβλημα. Ο αέρας που αναπνέουμε περιέχει περίπου 0,03% διοξείδιο του άνθρακα. Ένα τέτοιο επίπεδο θα είναι δύσκολο να διατηρηθεί. Επομένως, το σύστημα ελέγχου διοξειδίου του άνθρακα πρέπει να είναι ικανό να διατηρεί το διοξείδιο του άνθρακα σε επίπεδο κάτω από αυτό που θα επηρεάσει την ψυχική και σωματική του υγεία. Υπάρχουν πολλά συστήματα σήμερα τόσο στα διαστημόπλοια όσο και στα υποβρύχια και αυτά εξαρτώνται από την απορρόφηση και την προσρόφηση. Η σύνθεση του αέρα που απαιτείται για τη διατήρηση των ενυδρείων εξαρτάται από το βάθος του οικοτόπου. Οι τρέχοντες οικότοποι χρησιμοποιούν συμπιεστές για να τραβάνε συνεχώς τον καθαρό αέρα από την επιφάνεια κάτω από τους σωλήνες. Ένα χημικό προϊόν που ονομάζεται Sodasorb 84

Miller and Koblick, Living and Working in the Sea, 169 - 171

129

προστίθεται για να αντιδράσει και συνεπώς να απομακρύνει το διοξείδιο του άνθρακα. Κάτω από ορισμένα βάθη θα χρειαστούν επιπλέον μέτρα για να διασφαλιστεί η υγιής αναλογία οξυγόνου προς άλλα αέρια στον αέρα – περίπου στα 150 μέτρα για άζωτο και κάτω από περίπου 300 μέτρα για ήλιο. Αυτό συμβαίνει επειδή το σώμα απαιτεί διαφορετικά επίπεδα διαφορετικών συστατικών αέρα όταν βρίσκεται σε πίεση. Για να γίνουν αυτοσυντηρούμενοι, οι μελλοντικοί οικότοποι θα μπορούσαν ενδεχομένως να καλλιεργήσουν φυτά χρησιμοποιώντας φυσικό ή τεχνητό φως για να παράγουν νέα τροφοδοσία οξυγόνου ή να αναπτύξουν άλλες μεθόδους για την παραγωγή του δικού τους οξυγόνου. 85

05 85

Ross, “A conceptual design of an underwater vehicle,” 2093 – 2095.

130

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ

Οι αρχιτέκτονες βασίστηκαν στις τεχνολογίες που αναφέρθηκαν στο προηγούμενο κεφάλαιο, και τις αξιοποιήσανε με σκοπό να συμμετέχουν στο σχεδιασμό και την κατασκευή υποθαλάσσιων δομών. Μέχρι στιγμής, έχουν επιτευχθεί κατασκευές από αρχιτέκτονες και μηχανικούς οι οποίες εξυπηρετούν ποικίλους σκοπούς. Ένας από τους κύριους στόχους της αρχιτεκτονικής είναι να παρέχει στους ανθρώπους έναν άνετο χώρο διαβίωσης και να ικανοποιεί τις σωματικές και ψυχολογικές απαιτήσεις τους. Οι αρχιτεκτονικές πτυχές για το σχεδιασμό υποβρύχιων δομών θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη και να συζητούνται σε ένα εντελώς διαφορετικών προϋποθέσεων από αυτό που συνίσταται στα επίγεια έργα. 131

Στο σχεδιασμό υποβρύχιων κατασκευών πρέπει να παρέχεται ένα σύνολο σχεδιαστικών στόχων ώστε το συλλογικό πλαίσιο να ανταποκρίνεται στο στόχο του για έναν βιώσιμο χώρο. Με άλλα λόγια, πρέπει να καθοριστούν κριτήρια για έναν βιώσιμο χώρο και να εφαρμόζεται σύμφωνα με τις υποβρύχιες συνθήκες. Αυτά τα κριτήρια μπορούν να αναφέρονται ως: • Διατήρηση της εσωτερικής πίεσης στο ίδιο level με την επιφανειακή. • Παροχή κατάλληλων τεχνικών συστημάτων για την κάλυψη της ανθρώπινης άνεσης. • Ανταποκρίνεται σε όλες τις φυσιολογικές απαιτήσεις των επιβατών. • Ύπαρξη ικανοποιητικού φωτισμού στο χώρο. • Παροχή κατάλληλου συστήματος μεταφοράς ατόμων στη δομή ή στο συνολικό υποθαλάσσιο περιβάλλον στο οποίο υπάγεται η δομή. • Παροχή θέας προς το εξωτερικό για σύνδεση εσωτερικού χώρου με εξωτερικό περιβάλλον. • Η διασφάλιση αποφυγή κινδύνου από διάφορα περιβαλλοντικά ή τεχνικά προβλήματα. Κατά το σχεδιασμό και την κατασκευή ενός επίγειου κτηρίου εξετάζονται από τους αρχιτέκτονες περιβαλλοντικές δυνάμεις, γεωγραφική τοποθεσία του οικοπέδου, τοπογραφία, βλάστηση, κλίμα, προσανατολισμός και επικρατούντες άνεμοι. Αυτοί οι παράγοντες επηρεάζουν τη μορφή του κτιρίου, την περίφραξη, τη σχέση με το έδαφος και τη διαμόρφωση εσωτερικών χώρων. 86

F. D. K Ching and C. Adams, Building Construction Illustrated, 2nd ed., New York: Van Nostrand Reinhold, 1991, 10.

132

Επιπλέον, η αρχιτεκτονική δημιουργεί χώρους ανάλογα με τις συνθήκες. Για παράδειγμα, ένα στέγαστρο που προστατεύει από έναν κρύο άνεμο είναι τελείως διαφορετικό από ένα στέγαστρο για το απαλό αεράκι. Επομένως, οι δυνάμεις και οι συνθήκες του περιβάλλοντος πρέπει να είναι καλά κατανοητές. Οι αρχιτέκτονες μπορούν να αντιμετωπίσουν άγνωστους περιορισμούς και προβλήματα σε διαφορετικά μέσα και να υιοθετήσουν νέες τάσεις για την αντιμετώπιση τους ανάλογα με το περιβάλλον. 87 Είναι προφανές ότι, ο σχεδιασμός, η κατασκευή και η συντήρηση μιας υποβρύχιας δομής είναι τελείως διαφορετική υπόθεση από την ίδια ενέργεια στην επίγεια εκδοχή. H αντίσταση σε υδροστατική πίεση και η στεγανοποίηση είναι τα κύρια εμπόδια στις υποβρύχιες κατασκευές. Αυτοί οι παράγοντες πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την πρώτη φάση σχεδιασμού, δεδομένου ότι επηρεάζουν όλες τις αρχιτεκτονικές αποφάσεις, από τη μορφή τη και γεωμετρία, έως τις αποφάσεις που αφορούν υλικά και τεχνικά συστήματα. . Στο προηγούμενο κεφάλαιο, σχεδιαστικά ζητήματα υποβρύχιων κατασκευών από τη μηχανική αναλύθηκαν για να αποτελέσουν μια βάση για την αρχιτεκτονική έρευνα. Σε αυτή την ενότητα θα αναπτυχθούνε τα ζητήματα που πρέπει να μελετηθούν για το σχεδιασμό υποβρύχιων κατασκευών από αρχιτέκτονες. Για να επιτευχθεί αυτό, οι παράμετροι θα καθοριστούν και θα ερμηνευθούν σύμφωνα με τους όρους και τους περιορισμούς του περιβάλλοντος, προκειμένου να καθοριστούν οι βασικές αρχές για αρχιτεκτονικές προσεγγίσεις υποθαλάσσιου σχεδιασμού. Αυτές οι παράμετροι μπορούν να οριστούν ως: 5.1 Τυπολογία Σύμφωνα με τον τύπο του έργου, η υποθαλάσσια κατασκευή μπορεί να συνδέεται με άλλες επίγειες κατασκευές ή μπορεί να είναι ανεξάρτητη. Στις πρώτες φάσεις της διαδικασίας σχεδιασμού, οι αποφάσεις σχετικά με τις φυσικές και επιχειρησιακές σχέσεις με άλλα μέρη και ακτές θα πρέπει να γίνουν ξεκάθαρες και θα σχεδιαστούν όλες οι λύσεις και τα απαιτούμενα συστήματα. Κυρίως υπάρχουν δύο εναλλακτικές λύσεις για αυτό:

S. Unwin, Analysing Architecture, 2nd ed., New York, Routledge, 2003, 111.

133

 Η υποβρύχια κατασκευή μπορεί να είναι ένα μέρος του συγκροτήματος που τοποθετείται πάνω γη.

Επίγεια κατασκευή με υποθαλάσσιο τμήμα, INQUIRY INTO THE UNDERWATER STRUCTURES: ARCHITECTURAL APPROACHES TO DESIGN CONSIDERATIONS, https://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12608583/index.pdf

 Η ίδια η υποβρύχια κατασκευή μπορεί να αποτελεί από μόνη της ολόκληρο το έργο. Σε αυτήν την περίπτωση, υπάρχουν επίσης να δύο υποπεριπτώσεις: 1.: Όλες οι λειτουργίες μπορούν να στεγαστούν στην υποβρύχια δομή.

Υποθαλάσσια δομή ανεξάρτητη από τη Γη.

2.: Υπάρχει δομή πάνω από τη στάθμη του νερού που φιλοξενεί κάποιες από τις λειτουργίες. Τα δύο μέρη (αυτό που βρίσκεται πάνω από το νερό και το βυθισμένο) μπορούν να συνδέονται με σκάλα ή με ανελκυστήρες. 134

Υποθαλάσσια δομή με πλωτό τμήμα.

5.2. Μορφή και γεωμετρία ‘’Στην τέχνη και το σχεδιασμό, η μορφή υποδηλώνει την τυπική δομή ενός έργου, τον τρόπο που γίνεται η τακτοποίηση και ο συντονισμός των στοιχείων και των τμημάτων μιας σύνθεσης έτσι ώστε να παραχθεί μια συνεκτική εικόνα." Η μορφή και η γεωμετρία των υποβρύχιων κατασκευών καθορίζονται από υδροστατική πίεση που είναι ο πρωταρχικός αγώνας για υποβρύχιες κατασκευές. Αυτή η ιδέα μελετήθηκε εδώ και χρόνια από μηχανικούς. Όπως αναφέρθηκε και στο προηγούμενο κεφάλαιο, καμπυλόγραμμες μορφές όπως είναι η σφαίρα, ο κύλινδρος και ο κώνος επιβεβαιώθηκαν ως πιθανές βασικές μορφές που αντιστέκονται κάτω από το νερό. Από την άλλη πλευρά, για υποβρύχια ενδιαιτήματα υπήρχαν παραδείγματα από μη καμπυλόγραμμες μορφές από τις οποίες μπορεί να παρέχεται περιορισμένη θέα στο εξωτερικό. Σαν αποτέλεσμα, επιτεύχθηκαν διαφορετικές ποιότητες χώρου με διαφορετικές μορφές. Εάν ο σχεδιαστής είναι εξοικειωμένος με τη συμπεριφορά των βασικών δομών κελύφους που ήδη χρησιμοποιούνται στην υποβρύχια σχεδίαση, μπορεί να προτείνει νέες μορφές και γεωμετρίες με τη δική του φαντασία και γνώση και μπορεί να εισαχθεί διασταύρωση ή συνδυασμός των βασικών μορφών ως εναλλακτικές λύσεις, μεταξύ άλλων.

5.3 Βαθμός περιβλήματος.

F. D. K. Ching, Architecture: Form, Space, & Order, 2nd ed., United States of America: John Wiley & Sons, Inc., 1996, 34.

135

Ο χώρος χρειάζεται να έχει ένα φράγμα που διαχωρίζει το εσωτερικό από το εξωτερικό. Ανοίγματα, όπως παράθυρα, πόρτες ή θύρες προβολής, δύνανται να ορίσουν μια σύνδεση μεταξύ δύο ξεχωριστών χώρων μέσω των φραγμών. Οι ιδιότητες των ανοιγμάτων προσδιορίζουν τις ιδιότητες των χώρων, για παράδειγμα το φως, την προβολή και τον βαθμό του περιβλήματος. 89 Στην περίπτωση υποβρύχιων κατασκευών, η ποσότητα του ολόκλειστου θαλάμου θα πρέπει να μην είναι πολλή μεγάλη. Σίγουρα, η παροχή μέγιστης διαφάνειας και προβολής είναι η βέλτιστη προσέγγιση για τη φύση του υποβρύχιου σχεδιασμού. Επιπλέον, μπορεί να δηλωθεί ότι ένας από τους κύριους στόχους του υποβρύχιου σχεδιασμού θα πρέπει να είναι η δημιουργία σχέσεων με το υφιστάμενο περιβάλλον. "Η αρχιτεκτονική εξαρτάται πάντα από πράγματα που υπάρχουν ήδη εκεί.’’ 90 5.4 Είσοδος στο χώρο και πρόσβαση. Ο τρόπος πρόσβασης σε υποβρύχιες κατασκευές και ο σχεδιασμός των εισόδων θα πρέπει να είναι εξετάζεται στη φάση του εννοιολογικού σχεδιασμού. Ο άνθρωπος μπορεί να φτάσει απευθείας στην είσοδο του χώρος που είναι κάτω από το νερό με «καταδύσεις». Ωστόσο, η επιθυμία αυτής της προσέγγισης μπορεί να αμφισβητηθεί, λόγω του γεγονότος ότι δεν θα προτιμάται από τους επισκέπτες. Διάφορος, εναλλακτικές λύσεις πρόσβασης μπορούν να επιτευχθούν ανάλογα με τη θέση του χώρου εισόδου. Ο χώρος εισόδου μπορεί να τοποθετείται στην ξηρά, σε αυτή τη περίπτωση μπορεί να κατασκευαστεί ως ξεχωριστό κτίριο ή να εντάσσεται σε άλλο κτίριο συγκροτήματος. Μετά από αυτό, η πρόσβαση στην υποβρύχια κατασκευή θα είναι οριζόντιες, κάθετες ή κεκλιμένες σήραγγες ανάλογα με το επίπεδο και τις θέσεις των δομών. Σκαλοπάτια, κυλιόμενες

89 90

Francis D. K. Ching, Architecture: Form, Space, & Order, John Wiley & sons, 2007, 166. Simon Unwin, Analysing Architecture, Routledged: London & New York, 62.

136

σκάλες, ράμπες ή κινούμενες πλατφόρμες μπορούν να περιέχονται στις σήραγγες. Σίγουρα μία δεύτερη είσοδος μπορεί να υφίσταται κάτω από το νερό.

Η είσοδος στη δομή γίνεται μέσω της γης.

Εναλλακτικά ο χώρος εισόδου μπορεί να σχεδιαστεί πάνω από τη στάθμη του νερού. Οι άνθρωποι μπορούν να φτάσουν σε αυτό χώρο με μηχανοκίνητα σκάφη ή μέσω χερσαίας γέφυρας. Στη συνέχεια, η πρόσβαση στην υποβρύχια η δομή μπορεί να γίνει μέσω κάθετων σηράγγων. Πιθανώς, αυτά τα μέσα θα είναι ανελκυστήρες ή σκάλες.

137

Η είσοδος στη δομή γίνεται πάνω από το νερό.

Αυτές οι σήραγγες μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη μεταφορά αέρα, ισχύος και νερού από την ξηρά προς τη βυθισμένη δομή, με το διαχωρισμό τους σε δύο τμήματα. Οι τεχνικοί εξοπλισμοί και οι σωλήνες μπορούν να βρίσκονται σε ένα τμήμα ενώ οι άνθρωποι να μετακινούνται μέσα απόν το άλλο μέρος.

5.5 Εξάρτηση της δομής από τη Γη. Οι συνθήκες διαβίωσης σε υποβρύχιες κατασκευές θα πρέπει να προσεγγίζουν στο βέλτιστο αυτές στη στεριά. Ενάντια στις υφιστάμενες περιβαλλοντικές συνθήκες, η αρχιτεκτονική σε συνδυασμό με τη μηχανική προτείνει συστήματα επίλυσης καθημερινών ζητημάτων για την ανθρώπινη άνεση. Τα ακόλουθα προβλήματα είναι αυτά που πρέπει να εξεταστούν και να σχεδιαστούν σε συνεργασία με μηχανικούς: • Το σύστημα παροχής αέρα. • Το ηλεκτρικό σύστημα (φωτισμός, θέρμανση, λειτουργία ηλεκτρικού εξοπλισμού και συσκευών.) • Μηχανικά συστήματα για να παρέχουν συνθήκες ζώνης άνεσης για επιβάτες όπως εξοπλισμούς θέρμανσης, ψύξης, εξαερισμού και κλιματισμού. Αυτά τα συστήματα παρουσιάζουν αισθητές διαφορές στις υποβρύχιες κατασκευές λόγω των ειδικών απαιτήσεων μιας κλειστής ατμόσφαιρας. • Παροχή νερού για πληρότητα, έλεγχο του κλίματος και πυροπροστασία. Για την ανθρώπινη κατανάλωση και αποχέτευση, είναι απαραίτητη η παροχή πόσιμου νερού.

Sezen, The Underwater Hotel: Construction-Structure-Design, 26.

138

• Το σύστημα διαχείρισης αποβλήτων είναι ένα άλλο ζήτημα που πρέπει να προβλεφθεί. . 92 Για την αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων, η υποθαλάσσια δομή μπορεί να εξαρτάται είτε από τη γη είτε να είναι αυτόνομη. Η απόφαση σχετικά με αυτό το ζήτημα είναι κάτι που πρέπει να ληφθεί επίσης σε πρωταρχική φάση.  Εξαρτάται από τη γη: Η κατασκευή μπορεί να εξαρτάται από τη γη και συνήθως θα δέχεται κατάλληλο αέρα από την επιφάνεια μέσω ενός ανθεκτικού στην πίεση σωλήνα. Ομοίως, η ισχύς και το νερό μπορούν να παρέχονται στη δομή από τη γη.. Εάν η υποβρύχια κατασκευή είναι

μέρος ενός συγκροτήματος, οι πόροι του συγκροτήματος μπορούν να διανεμηθούν και στο βυθισμένο μέρος. Επιπλέον, μια ανεξάρτητη τεχνική μονάδα μπορεί να κατασκευαστεί στη γη και να συνδεθεί με το δίχτυο της πόλεως. Στη συνέχεια, όλοι οι απαραίτητοι εξοπλισμοί για μηχανικά και ηλεκτρικά συστήματα μπορούν να μεταφερθούν από την ξηρά σε βυθισμένες κατασκευές. Η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να μεταφερθεί μέσω υποβρύχιων καλωδίων ισχύος από την ξηρά. Τα καλώδια οπτικών ινών μπορούν επίσης να τοποθετηθούν για σκοπούς επικοινωνίας, όπως τηλέφωνο, διαδίκτυο και τηλεοπτικές συνδέσεις. Ομοίως, τα απόβλητα μπορούν να μεταδοθούν στη γη για τις απαραίτητες εφαρμογές. Ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να μεταφέρεται από τη γη μέσω σηράγγων. Ωστόσο, η αποθήκευση ενέργειας, δηλαδή οι ηλεκτρικές γεννήτριες, πρέπει να τοποθετούνται και κάτω από το νερό σε συνθήκες έκτακτης ανάγκης. Παρόμοια με το ηλεκτρικό ρεύμα θα μπορούσε και το νερό να λαμβάνεται με τον ίδιο τρόπο από τη γη.

D. K Ching and C. Adams, Building Construction Illustrated, 2nd ed., New York: Van Nostrand Reinhold, 1991, 11-2.

139

 Αυτόνομη: Εναλλακτικά, η κατασκευή μπορεί να είναι εντελώς αυτόνομη με το δικό της γεννήτριες diesel, κατασκευαστές νερού, δορυφορική επικοινωνία, μονάδα επεξεργασίας λυμάτων και λοιπό εξοπλισμό για να σχηματίσει ένα πλήρες, αυτόνομο σύστημα εγκατεστημένο εκτός ακτής. 93 5.6 Ασφάλεια. Υπάρχει το ενδεχόμενο να προκληθεί ρωγμή στη βυθισμένη δομή από ένα απρόβλεπτο συμβάν ή από άλλα προβλήματα. Καθώς η ασφάλεια των επιβατών είναι ζωτικής σημασίας, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στον υποβρύχιο σχεδιασμό. Είναι αναγκαίο η δομή να περιλαμβάνει έξοδο κινδύνου και είσοδος για παρέμβαση δυτών. Μπορούν επίσης να προστεθούν θέσεις ασφαλείας σε επίγεια τμήματα, ως καταφύγιο. Μικρά υποβρύχια μπορούν να τοποθετηθούν σε κρίσιμες περιοχές για τη μεταφορά των ανθρώπων στη γη ή στην επιφάνεια (κάτι αντίστοιχο των σωσίβιων λέμβων). Για ζημιές που μπορούν να επισκευαστούν στο πυθμένα της θάλασσας, και δεν χρειάζεται να καταφύγει κανείς στην ξηρά είναι αναγκαία μια ανθεκτική στην πίεση πόρτα.

5.7 Επιλογή ακριβούς τοποθεσίας. Κατά κανόνα, οι υποβρύχιες κατασκευές βρίσκονται σε ειδικούς θαλάσσιους βυθούς που περιέχουν συγκεκριμένη χλωρίδα, όπως κοραλλιογενείς υφάλους και διάφορα θαλάσσια πλάσματα για την χρήση τους ως θέαμα. Ως εκ τούτου, μετά τη λήψη της απόφασης για το σχεδιασμό μιας υποβρύχιας δομής, απαιτείται άμεσα η διεξαγωγή μελέτης στην περιοχή όπου προβλέπεται να κατασκευαστεί το έργο. Από την άλλη πλευρά, μπορεί να πει κανείς ότι εξ αρχής η πρόκληση της επίτευξης μιας κατασκευής κάτω από το νερό μπορεί να είναι πιο σημαντική από την ποιότητα του χώρου. Από αυτή τη προοπτική, οι υποβρύχιες κατασκευές μπορούν να κατασκευαστούν και ως μέρος των

Sezen, The Underwater Hotel: Construction-Structure-Design, Öncü Kitap, 2004, 45.

140

υπαρχόντων κτιρίων χωρίς σεβασμό στο χαρακτηριστικό του πυθμένα της θάλασσας, για παράδειγμα σε ξενοδοχειακό συγκρότημα σε νησί ή κοντά στη θάλασσα. 94 5.8 Φωτισμός. Το φως είναι ένα θεμελιώδες στοιχείο στην αρχιτεκτονική που εξυπηρετεί δύο πρωταρχικούς στόχους: το να φωτιστεί ένας χώρος και το να δημιουργηθεί μια διάθεση. Το σύστημα φωτισμού πρέπει να παρέχει επαρκή φωτισμό για την εκτέλεση οπτικών εργασιών, όπως φαγητό, ανάγνωση και γενικά να μπορεί κανείς να βλέπει. Ο ήλιος είναι μια πλούσια πηγή φυσικού φωτός για το φωτισμό μορφών και χώρων στην αρχιτεκτονική. Εκτός αυτού, είναι γνωστό ότι το φως της ημέρας έχει ψυχολογικά οφέλη καθώς και πρακτική χρησιμότητα. Ωστόσο, οι υποβρύχιοι χώροι ενδέχεται να μην χρησιμοποιούνται το φως της ημέρας με τον ίδιο τρόπο που το κάνουν οι επίγειοι. Επομένως, το σύστημα φωτισμού πρέπει να είναι κατάλληλο για να αντισταθμίζει το φυσικό φως με τεχνητό ,που παρέχεται από κατασκευασμένα στοιχεία. Το σημαντικό είναι το εσωτερικό φως να πληροί τις απαιτήσεις άνετης διαβίωσης και όλες οι δραστηριότητες να μπορούν να πραγματοποιηθούν όπως στην ξηρά χωρίς κανένα εμπόδιο. ‘’Το φως είναι απαραίτητο συστατικό για τη δημιουργία κατάλληλου συναισθηματικού περιβάλλοντος για τη δραστηριότητα που θα πραγματοποιηθεί εκεί. Το φως μπορεί να έχει ενίσχυση ή ενισχυτικό αποτέλεσμα στη δημιουργία ενός κατάλληλου ψυχολογικού περιβάλλοντος." 95

Επομένως, η θερμοκρασία, τα χρώματος και η εντύπωση του βυθού μπορούν να μαλακώσουν και να εξομαλυνθούν μέσω κατάλληλου φωτισμού. Ο εξωτερικός φωτισμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί κυρίως για να αναδείξει το περιβάλλον υποθαλάσσιο περιβάλλον. Οι κάτοικοι και οι επισκέπτες των υποβρύχιων κατασκευών μπορούν να παρατηρήσουν τα υποβρύχια πλάσματα με τη χρήση του εξωτερικού φωτισμού. Η ενεργοποίηση του

94 95

D. K Ching and C. Adams, Building Construction Illustrated, 2nd ed., New York: Van Nostrand Reinhold, 1991, 11-24 S. Kubba, Space Planning for Commercial and Residential Interiors, United States of America: McGraw-Hill, 2003, 198-199

141

εξωτερικού φωτισμού προσελκύει την προσοχή των γύρω ζώων και τα κάνει να πλησιάζουν και να γίνονται ενδιαφέροντα αξιοθέατα και μια ασυνήθιστη εμπειρία για όσους βρίσκονται στη δομή. 96 5.9 Χρήση χρώματος. Γενικά το χρώμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να τονίσει τον χαρακτήρα του χώρου ή να τον αλλάξει. Σε υποβρύχιο δομή το χρώμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να χειριστεί το μειονέκτημα του περιβάλλοντος σχετικά με την αντίληψη της ποιότητας του χώρου. Τα ζεστά χρώματα μπορούν να προτιμηθούν για ισορροπία με το κρύο μπλε χρώμα του νερού. 97

D. K Ching and C. Adams, Building Construction Illustrated, 2nd ed., New York: Van Nostrand Reinhold, 1991, 1-13.

Burchard and F. Flesche, Water House, ed. F. Flesche (Munich: Prestel Verlag, 2005), 111.

142

Χρήση χρώματος στο Red Sea Star Underwater Restaurant, www.spiritualarchitect.com

5.10

Κατασκευή και συναρμολόγηση.

Οι αρχιτέκτονες πρέπει να αντιλαμβάνονται τους περιορισμούς και τις δυνατότητες του περιβάλλοντος. Εκτός αυτού, η επαρκής γνώση για την κατασκευή και τη συναρμολόγηση είναι εξαιρετικά απαιτούμενη και πρέπει να χρησιμοποιούνται οι καταλληλότερες τεχνικές. Για παράδειγμα, η δομή μπορεί να κατασκευαστεί σε τμήματα που μπορούν ύστερα να μεταφερθούν ευκόλως συναρμολογημένα στο θαλάσσιο οικόπεδο και τελικά να τοποθετηθούνε στο βυθό με επιτυχία. Μη ρεαλιστικός σχεδιασμός και παράλογες απαιτήσεις θα προκαλέσουν απώλεια χρόνου και κόστος. Ως εκ

143

τούτου, οι αρχιτέκτονες πρέπει να είναι σε επικοινωνία με μηχανικούς και άλλα άτομα που έχουν εμπειρία την κατασκευή αυτού του τύπου δομής προκειμένου να καταστεί αποτελεσματική και κατάλληλη. 98

Τοποθέτηση του ‘’Under’’, www.dezeen.com

Sezen, The Underwater Hotel: Construction-Structure-Design, Öncü Kitap, 2004, 25.

144

06 145

CASE STUDIES Στην σύγχρονη εποχή, οι υποθαλάσσιες δομές έχουν ενσωματωθεί στην καθημερινότητα των ανθρώπων είτε σε αστικό επίπεδο είτε με μεμονωμένες κατασκευές. Στο κεφάλαιο αυτό θα αναφερθούνε οι τύποι δομών που κατασκευάζονται για υποθαλάσσια χρήση, και θα αναλυθούνε παραδείγματα υφιστάμενων και φουτουριστικών δομών με γνώμονα τις κατασκευαστικές και αρχιτεκτονικές τους ιδιότητες. 6.1 Τύποι υποβρύχιων κτιρίων :  Υποδομές. 146

Οι υποδομές είναι βάσεις κατασκευών που τοποθετούνται κάτω από το νερό για να αφήσουν τη κατασκευή να βρίσκεται πάνω από το νερό, για παράδειγμα γέφυρες που συνδέουν πόλεις όπως η γέφυρα της χρυσής πύλης ή η Ρίου – Αντιρρίου στην περιφέρεια Αχαΐας.

147

Gloden Gate Bridge , https://www.ukessays.com

148

Τομή κατασκευής της γέφυρας Ρίου - Αντιρίου , https://www.gefyra.gr/bridge/Meleth-Kataskeuh/

 Ερευνητικά κέντρα Υπάρχουν δύο τύποι κέντρων, ο πρώτος είναι τα ερευνητικά κέντρα υποβρύχιας διαβίωσης που εξετάζουν και παρατηρούν πλάσματα υποβρύχια, και ο δεύτερος είναι τα επιστημονικά κέντρα που αναζητούν πετρέλαιο στο βυθό των ωκεανών.

149

Το ερευνητικό εργαστήριο NEEMO(NASA Extreme Environment Mission Operations), www.Wikipedia.com

 Σήραγγες Όσον αφορά τις υποβρύχιες σήραγγες είναι περάσματα κατασκευασμένα υποβρύχια. Υπάρχει ένας τύπος κατασκευασμένος ώστε να διαιρούνται τα κύρια καλώδια του διαδικτύου και να συνδέουν όλο τον κόσμο μέσω internet, τηλεφωνικές γραμμές και άλλα, και άλλος ένας τύπος που κατασκευάζεται για να περνούν τα αυτοκίνητα από υποβρύχια κανάλια, όπως η σήραγγα ‘’Ahmed Hamdi’’ στο κανάλι Suez στην Αίγυπτο, ή, στην Ελλάδα, η σήραγγα που συνδέει υποθαλάσσια την Πρέβεζα με το Άκτιο.

150

Εικόνες από την κατασκευή της υποθαλάσσιας σήραγγας Πρέβεζας – Άκτιου, www.Wikipedia.com

151

Τομή του τούνελ ’’Ahmed Hamdi’’, https://www.nccnet.com

 Μουσεία Υπάρχουν επίσης δύο τύποι υποβρυχίων μουσείων. Ο πρώτος είναι τα μουσεία που κατασκευάζονται για να βλέπουν οι επισκέπτες την υποβρύχια ζωή χωρίς να χρειάζεται να περάσουν από τη διαδικασία της κατάδυσης, και δεύτερον υπάρχουν μουσεία φτιαγμένα για να γίνεται προβολή σε παλιά βυθισμένα μνημεία. Είναι υποβρύχια ώστε να μπορεί ο κόσμος να τα δει ακριβώς με τον τρόπο που βρέθηκαν με έναν όμορφο δημιουργικό τρόπο.

152

Το πρώτο υποβρύχιο μουσείο στην Ελλάδα, Αλόννησος, Το ναυάγιο της Περιστέρας, 2020., στο www.Alonissos.com

153

Kenting Aquarium in Taiwan, http://www.hat.net

Γνωστό παράδειγμα υποθαλάσσιου μουσείου αποτελεί η περίπτωση της ακτογραμμής της Αλεξάνδρειας της Αιγύπτου. Τα καταστραμμένα λιμάνια που βρίσκονται εκεί πιστεύεται από τους επιστήμονες ότι οδηγήθηκαν σε αυτή τη κατάσταση λόγω κάποιου μεγάλου σεισμού, πράγμα που υποδεικνύεται από τη κατάσταση των συμπτυγμένων στηλών και τοίχων. Σε έρευνες που πραγματοποιήθηκαν, φαίνεται ότι τα ερείπια ανακαλύφθηκαν πριν από πολλά χρόνια, αλλά παρέμειναν στον πυθμένα λόγω της απουσίας γνώσης και τεχνολογίας. Τα αποτελέσματα της έρευνας: Ελληνικά, Ρωμαϊκά και Βυζαντινά μνημεία καθώς και πολλές παλιές Φαραωνικές Σφίγγες, αγάλματα, κολώνες, ακόμη και κομμάτια που λείπουν από τους ναούς της Άνω Αιγύπτου. Οι ερευνητές δεν κατάλαβαν πώς γίνεται να λείπουν τμήματα ναών που ήταν αρχικά τοποθετημένα στην Άνω Αίγυπτο, 154

και κατέληξαν στον πυθμένα της θάλασσας της Αλεξάνδρειας (η απόσταση μεταξύ μεταξύ της Αλεξάνδρειας και της Άνω Αίγυπτου είναι πάνω από 1000 χιλιόμετρα). Βρήκαν επίσης κομμάτια που πιστεύεται ότι ήταν από τον Φάρο της Αλεξάνδρειας (ένα από τα επτά αρχαία θαύματα του κόσμου) και κομμάτια από το παλάτι της Κλεοπάτρας που βρισκόταν στο λιμάνι. Όλα έπεσαν συστηματικά προς μία κατεύθυνση. Το κομμάτι βυθίστηκε στη θάλασσα και τα ερείπια απέχουν μερικά μίλια από τον κόλπο. Η καταστροφή καταστροφών πιθανότατα συνέβη κατά τον7 ο ή 8ο αιώνα. Οι δύτες βρήκαν ισλαμικά και βυζαντινά νομίσματα και κοσμήματα από εκείνη την περίοδο, και τίποτα από κάποια πιο πρόσφατη.

Χάρτης της Αλεξάνδρειας, Budge, Wallis, E.A,""An Introduction to Egyptian Literature", Dover edition 1997

Underwater Cultural Heritage, online στο: http://www.unesco.org/

155

Ευρήματα στον πυθμένα της Αλεξάνδρειας, Budge, Wallis, E.A,""An Introduction to Egyptian Literature", Dover edition 1997

 Ψυχαγωγικά: Ξενοδοχεία και εστιατόρια

156

Ένας άλλος τύπος είναι τα κτίρια διασκέδασης. Υπάρχουν ξενοδοχεία, σπα και εστιατόρια χτισμένα υποβρύχια, έτσι ώστε οι άνθρωποι να μπορούν να κάνουν όμορφες διακοπές, ένα μασάζ ή ένα γεύμα παρακολουθώντας τα ψάρια και τα πλάσματα κάτω από το νερό. 100

100

What Are The Prospects Of Underwater Building Environmental Sciences Essay, online στο https://www.ukessays.com/

157

Ithaa Undersea Restaurant, part of Hilton Maldives Resort & Spa, Rangali island Maldives, http://www.mjmurphy.com

Οι εξελίξεις στην υποθαλάσσια τεχνολογία οδηγούν τους αρχιτέκτονες στην αναζήτηση νέων στυλ για τις δομές. Εκτός αυτού, οι επενδυτές απαιτούνε οι δομές αυτές να παρέχουν περισσότερες από τις βασικές λειτουργίες και διαφορετικές εμπειρίες στους πελάτες τους. Σε αυτά τα πλαίσια, υποθαλάσσια θέρετρα και εστιατόρια έχουν αρχίσει να σχεδιάζονται τα τελευταία χρόνια. Όπως υποστηρίζει ο Sezen, το υποβρύχιο ξενοδοχείο είναι ‘’ένας διαφορετικός τύπος καταλύματος που κάνει τους ανθρώπους να αναρωτιούνται για τον βυθό της θάλασσας και που τους αρέσει γιατί βιώνουν μια περιπέτεια κατά τη διαμονή. Μια τέτοια αναζήτηση για κάτι ξεχωριστό έχει συμβεί σε κάθε εποχή. " 101 6.2 Υφιστάμενες υποθαλάσσιες δομές:

101

Sezen, The Underwater Hotel: Construction-Structure-Design, Öncü Kitap, 2004, 25.

158

Μέχρι στιγμής έχουν πραγματοποιηθεί αρκετά έργα που φέρουν αρχιτεκτονικές προσεγγίσεις. Σε αυτήν την ενότητα της εργασίας, ο στόχος είναι να γίνει μια αναφορική μελέτη σε ορισμένες υφιστάμενες υποθαλάσσιες δομές καθώς και σε φουτουριστικά έργα μεγαλύτερης κλίμακας και εξελιγμένης τεχνολογίας.

159

6.2.1

Otter Inn, Mikael Genberg, Västerås, Sweden, 2000

Φωτογραφία τραβηγμένη από την ξηρά , www.sweden.org

Αυτό το παράδειγμα στοχεύει στην πιθανότητα κατασκευής υποβρύχιων κατασκευών με απλή και διαθέσιμη τεχνολογία και υλικά, παρά τους περιορισμούς της και τα μειονεκτήματα της. Πρόκειται για ξενοδοχείο που σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε από έναν Σουηδό καλλιτέχνη το 2000. Το "oneroom hotel" έχει δύο μέρη, πάνω και κάτω από την ίσαλο γραμμή, που συνδέονταν με μια σκάλα.

160

Σκάλα μετάβασης, www.sweden.org

Πάνω από την ίσαλο γραμμή υπάρχει μια σχεδία με μια τυπική σουηδική ξύλινη καμπίνα, στην οποία στεγάζει το μπάνιο και η κουζίνα, ενώ τα υπνοδωμάτια βρίσκονται στο υποθαλάσσιο τμήμα. Η παροχή ηλεκτρικού ρεύματος γίνεται με ηλιακή ενέργεια και ο αέρας δίνεται στο υποβρύχιο τμήμα από σωλήνες.

161

Σκίτσο ιδέας από τον αρχιτέκτονα , C. Burchard and F. Flesche, Water House, ed. F. Flesche (Munich: Prestel Verlag, 2005), 120

Κάτω από τη στάθμη του νερού, κατασκευάστηκε μια υδατοστεγής δεξαμενή από χάλυβα που συγκρατήθηκε από δύο άγκυρες. Το υποβρύχιο δωμάτιο καλύπτει 13 m2. Υπάρχουν διάφανες θύρες προβολής και στις τέσσερις πλευρές της δομής για να προσφέρουν θέα στον υποβρύχιο κόσμο. H είσοδος στο χώρο και η πρόσβαση στο τμήμα πάνω από την ίσαλο γραμμή χρησιμεύει επίσης ως είσοδος και χώρος υποδοχής. Οι άνθρωποι μπορούν να φτάσουνε εκεί με βάρκες..102

102

Burchard and Flesche, Water House, 120-121.

162

Ολόκληρη η κατασκευή πριν βυθιστεί. ,C. Burchard and F. Flesche, Water House, ed. F. Flesche (Munich: Prestel Verlag, 2005), 121.

163

6.2.2 Ithaa Undersea Restaurant, part of Hilton Maldives Resort & Spa, Rangali island Maldives, M. J. Murphy Ltd, 2005

Θέα από το εσωτερικό. http://www.mjmurphy.com

Το υποθαλάσσιο εστιατόριο είναι μια μικρή κατασκευή υπαγόμενη σε ένα μεγάλο πλωτό ξενοδοχειακό συγκρότημα. Το concept είναι βασισμένο στην ιδέα να μοιάζει με ενυδρείο. Περιβάλλεται από κοραλλιογενείς υφάλους που λόγω των μεγάλων διάφανων επιφανειών, προσφέρουν πανοραμική θέα στο νερό.

164

Συνολική δομή, http://www.mjmurphy.com

Οι διαστάσεις της δομής είναι 9 x 5 μέτρα και απαρτίζεται από τρεις ακρυλικές επιφάνειες και δύο ατσάλινες καμάρες. Κάθε επιφάνεια έχει πλάτος 5 μέτρα και μήκος 3 μέτρα από ακρυλικό υλικό, πάχους 125 mm. Οι ακρυλικές επιφάνειες σφραγίστηκαν μεταξύ τους και με τη χαλύβδινη κατασκευή με ένα ειδικό υποβρύχιο στεγανωτικό σιλικόνης και η ατσάλινη δομή προστατεύεται από ένα ειδικό, υψηλής ποιότητας θαλάσσιο σύστημα βαφής και μια σειρά ανόδων ψευδάργυρου. Η δομή στηρίζεται σε τέσσερις χαλύβδινους πασσάλους διαμέτρου 750 mm γεμισμένους με σκυρόδεμα, οι οποίοι μεταφέρθηκαν στο βυθό. Αυτή η μέθοδος επιλέχθηκε για να μην προκύψει μεγάλη ζημιά στον υφιστάμενο ύφαλο.

165

Ακρυλική σύραγγα, www.archive.org

Η ιδέα, το υλικό και η τεχνική κατασκευής διαφανών σηράγγων, όπως στο κοινό ενυδρείο, χρησιμοποιήθηκε όπως προαναφέρθηκε στο σχεδιασμό αυτού του υποθαλάσσιου εστιατορίου. Υπάρχουν πολλές εφαρμογές ακρυλικών σηράγγων σε όλο τον κόσμο σε διάφορα μήκη και πάχη:

166

Τύποι ακρυλικών σηράγγων. http://www.mjmurphy.co.nz/ProductsServices/AcrylicTunnels/tabid/304/Default.aspx

Για αυτό το έργο χρησιμοποιήθηκε ο τύπος "T-5,0 m". Ως αποτέλεσμα, πανοραμική θέα 270 μοιρών, που μπορεί να ερμηνευθεί ως κατάλληλη προσέγγιση για τον υποβρύχιο σχεδιασμό. Μία ξύλινη προβλήτα συνδέει την είσοδο του εστιατορίου με την ακτή. Έτσι, η υποβρύχια δομή καθίσταται προσβάσιμη μέσω μιας σπειροειδούς σκάλας. Η κατασκευή χτίστηκε στη Σιγκαπούρη και στάλθηκε στο νησί όπου τοποθετήθηκε. Η δομή βυθίστηκε στο νερό πάνω σε σωρούς.

167

Προσβασιμότητα δομής, www.archive.org

168

Τοποθέτηση δομής, www.mjmurphy.co.nz

Το βάρος της κατασκευής ήταν 175 τόνοι. ‘Άλλοι 85 τόνοι άμμου τοποθετήθηκαν μέσα στη δομή για να την βυθίσουν στη θάλασσα. Στη συνέχεια, χύθηκε σκυρόδεμα μέσα στους σωρούς για να ασφαλίσει η κατασκευή.103

103

(Οι πληροφορίες για το έργο ελήφθησαν από: M. J. Murphy Ltd., “Undersea Restaurants,” http://www.mjmurphy.com & Burchard and Flesche Water House, 110-111)

169

Στο ίδιο ξενοδοχειακό συγκρότημα υπάρχουν δωμάτια διαμονής χτισμένα στο ίδιο μοτίβο.

Δωμάτιο του ξενοδοχείου, www.archive.org

170

6.2.3 Red Sea Star Underwater Restaurant, Josef Kiriaty, Eliat, Israel

Εσωτερικός χώρος, www.spiritualarchitect.com

171

Η κατασκευή βρίσκεται βυθισμένη στα 6,10 μέτρα κάτω από το νερό στην ακτή του Ελάτ στο Ισραήλ. Η εσωτερική διακόσμηση μετέτρεψε αυτό το χώρο σε εστιατόριο εμπνευσμένο από τον υδάτινο κόσμο. Η χρήση του κόκκινου χρώματος ισορροπεί το γαλάζιο υδρόβιο φως. Η αρχιτεκτονική ιδέα του έργου αποτελείται από δύο τμήματα που βρίσκονται πάνω και κάτω από τη θάλασσα. Στο πάνω μέρος υπάρχουν σαλόνια, καφετέρια, μπαρ και κουζίνα, ενώ η τραπεζαρία και το δεύτερο μπαρ βρίσκονται κάτω από το νερό. Το κάτω τμήμα είναι μια χαλύβδινη δεξαμενή που χτίστηκε σε σχήμα σταυρού, δηλαδή, σε συνδυασμός πενταγωνικών εσοχών όπως φαίνεται στις παρακάτω εικόνες. Η μορφή της κατασκευής επιτρέπει την προβολή του θαλάσσιου κόσμου μέσω 62 ακρυλικών παραθύρων σε όλα τα καθίσματα.

Κατασκευή πριν από τη βύθιση, www.worldarchitecture.org

172

Κάτοψη υποβρυχίου πατώματος, www.worldarchitecture.org

Οι επισκέπτες φτάνουν στο χώρο εισόδου του εστιατορίου πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας μέσω μιας γέφυρας. Στη συνέχεια, οι επισκέπτες κατεβαίνουν δύο επίπεδα στο υποβρύχιο μέρος μέσω της σπειροειδούς σκάλας. Το κάτω μέρος αποτελεί μια χαλύβδινη δεξαμενή που χτίστηκε σε

173

σχήμα σταυρού, δηλαδή, αποτελεί σύνθεση πενταγωνικών εσοχών. Η μορφή της δομή του επιτρέπει την προβολή του εξωτερικού περιβάλλοντος μέσω παραθύρων σε όλα τα καθίσματα. 104

Φωτογραφία της γέφυρας εισόδου, www.worldarchitecture.org

104

Living in the Environment: Principles, Connections, and Solutions,G. Tyler Miller, Scott Spoolman, 261

174

Όψη της εξωτερικής δομής από το βυθό της θάλασσας, www.spiritualarchitect.com

6.2.4 ‘’Under’’ restaurant, Snohetta, Norway, 2019

175

Μέρος της δομής που βρίσκεται άνω της στάθμης της θάλασσας, www.archdaily.com

Βρίσκεται στο νοτιότερο σημείο της νορβηγικής ακτογραμμής, σε μια μοναδική συμβολή, όπου συναντιούνται οι θαλάσσιες καταιγίδες από το Βορρά και το Νότο. Τα θαλάσσια είδη ευδοκιμούν εκεί τόσο στα αλμυρά όσο και στα υφάλμυρα νερά για να παράγουν μια φυσική αφθονία βιοποικιλότητας στην περιοχή. Το εστιατόριο που έχει σχεδιαστεί από τους Snøhetta λειτουργεί επίσης ως ερευνητικό κέντρο για τη θαλάσσια ζωή, προσφέροντας φόρο τιμής στην άγρια πανίδα της θάλασσας και στη βραχώδη ακτή της νότιας άκρης της Νορβηγίας. Χτίστηκε πάνω σε φορτηγίδα ως κέλυφος από σκυρόδεμα, είκοσι μέτρα μακριά από την προοριζόμενη τοποθεσία. Τα παράθυρα εγκαταστάθηκαν πριν από την βύθιση. Κατά τη διάρκεια της βύθισης, η κατασκευή επέπλεε μόνη της και μεταφέρθηκε απαλά στην τελική της θέση με ξεχωριστό γερανό και ρυμουλκά. Μετά την βύθιση, ολοκληρώθηκε η δομική εργασία και το κτίριο βιδώθηκε σε μια πλάκα από σκυρόδεμα αγκυρωμένη στο υπόστρωμα κάτω από τον βυθό. Προκειμένου να εξασφαλιστεί η σωστή σύνδεση με τα μπουλόνια στην πλάκα από σκυρόδεμα, η ομάδα κατασκευής γέμισε τη δομή με νερό για να την βυθίσει. Αφού βεβαιωθήκανε ότι όλα τα μπουλόνια σφίγγονταν πλήρως, το νερό αποστραγγίστηκε, επιτρέποντας την έναρξη της εσωτερικής εργασίας.

176

Βύθιση της δομής, www.archdaily.com

Η είσοδος στο κτίριο γίνεται από τη στεριά μέσο μιας γέφυρας η οποία στηρίζεται πάνω στους βράχους. Βρίσκεται 5,5 μέτρα κάτω από τη στάθμη της θάλασσας και αποτελείται συνολικά από τρία πατώματα: Το επίπεδο της εισόδου, τον ημιώροφο όπου στεγάζουν το bar και το w.c., και το κατώτατο επίπεδο το οποίο αγγίζει το βυθό της θάλασσας και εκεί βρίσκονται η κουζίνα καθώς και ο χώρος με τα τραπέζια για τους πελάτες.

177

Αρχιτεκτονικά σχέδια, www.archdaily.com

To εσωτερικό του Under είναι δομημένο ώστε να φαντάζει όσο το δυνατόν οικείο. Αφού ο επισκέπτης περάσει τη βεράντα και βρεθεί στην αίθουσα εισόδου, κατεβαίνοντας στον κεντρικό χώρο αισθάνεται σαν να μπαίνει σε κινηματογράφο. Ο αρχιτέκτονας του έργου, Rune Grasdal. τόνισε πως ήθελε να αποφύγει τη παραμικρή δημιουργία άγχους στους επισκέπτες, και πως ήθελε να μπορούνε να προσανατολιστούνε εύκολα όπου και να βρίσκονται, με σεβασμό στον ουρανό και στη θάλασσα. ‘Ήθελε να το κάνει να μοιάζει με κινηματογράφο, υπό την έννοια ότι όσο πιο μέσα μπει κανείς τόσο πιο κοντά θα πάει στην ‘’οθόνη’’ χωρίς να φοβάται. Σε αυτή τη περίπτωση η οθόνη πρόκειται για ένα οριζόντιο παράθυρο πλάτους 11 μέτρων και ύψους 3,4 μέτρων που προσφέρει θέα προς τη θάλασσα και συνδέει τους επισκέπτες με την άγρια φύση έξω. Η θέα από το παράθυρο εξελίσσεται σταδιακά σε όλη τη διάρκεια της ημέρας και των εποχών, με το χρώμα του νερού να αλλάζει από το μπλε του ζαφείρι κατά τη διάρκεια μιας κρύας χειμερινής ημέρας, σε σμαραγδένιο πράσινο κατά τη θερινή περίοδο, όταν βγαίνουν τα φύκια.

178

Εσωτερικός χώρος εστιατορίου, www.snohetta.com

H μορφή της δομής είναι εμπνευσμένη από βυθισμένο πλοίο. Οι τοίχοι από σκυρόδεμα πάχους 50 εκατοστά έχουν σχεδιαστεί για να αντέχουν στην πίεση του νερού και στις αντίξοες συνθήκες της θάλασσας. Μια σημαντική προσέγγιση στην επιλογή υλικών ήταν να διαφοροποιηθούν οι τύποι υλικών και τα φινιρίσματα ανάλογα με τη χρήση και την τοποθεσία τους στο εστιατόριο. Τα πιο τραχιά ξύλινα φινιρίσματα χαρακτηρίζουν την είσοδο και το πίσω μέρος των χώρων, εξελίσσονται προς όλο και πιο εκλεπτυσμένα φινιρίσματα καθώς κινείται προς την καρδιά του

179

κτηρίου. τραπεζαρία. Σε στενή συνεργασία με τον Hamran, ένα τοπικό κατάστημα ξυλουργικής που καλλιέργησε τις φημισμένες χειροτεχνίες του από το 1930, οι τοίχοι, η οροφή και το δάπεδο είναι επενδυμένα με τοπική βελανιδιά.105

105

“Under” – Europe’s First Underwater Restaurant, www.snohetta.com

180

181

Explode diagram, www.archdaily.com

182

6.3 Φουτουριστικές μελέτες: 6.3.1 Water Discus Underwater Hotel, Deep Ocean Technology (DOT), Dubai, UAE.

Η δομή στο σύνολο της, www.waterdiscus.com

Το Water Discus είναι ένα προτεινόμενο υποβρύχιο πολυτελές ξενοδοχείο που βρίσκεται στο Ντουμπάι. Αν και δεν πρόκειται για πλήρως βυθισμένη κατασκευή, μόλις ολοκληρωθεί αναμένεται να είναι το μεγαλύτερο στο είδος του, καθώς και ένα παράδειγμα τεχνολογικής εξέλιξης για τις ήδη υπάρχουσες υποβρύχιες δομές. Το πλάνο είναι ότι θα υπάρχουν πέντε πανομοιότυπες δομές συνδεδεμένες μεταξύ τους μέσω μιας πλωτής πλατφόρμας, μέσω της οποία επιτυγχάνεται η πρόσβαση από την ξηρά και οι μεταφορές για υλικοτεχνικές υπηρεσίες μέσω της χρήσης ελικοπτέρων, σκαφών και υδροπλάνων. Τα ανώτερα καταστρώματα του συγκροτήματος υποστηρίζουν την προσγείωση ελικοπτέρων.

183

Συνολική κατασκευή, www.waterdiscus.com

Το Water Discus Hotel λειτουργεί ως ανεξάρτητη δομή, με τη δυνατότητα σύνδεσης άλλων μονάδων για τη δημιουργία ενός μεγαλύτερου συγκροτήματος. Αποτελείται από δύο δομές σε σχήμα δίσκου, μία πάνω από την επιφάνεια του νερού και μία κάτω, που μοιάζουν με πιατάκια. Και οι δύο συνδέονται με έναν κατακόρυφο άξονα και τρία ανθεκτικά πόδια στερεωμένα στον πυθμένα, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Ο κάθετος άξονας περιέχει έναν ανελκυστήρα και μια σκάλα.

184

Δομή του Water Discus Underwater Hotel, www.waterdiscus.com

Ο ανώτερος δίσκος θα έχει ωφέλιμη επιφάνεια περίπου 1.500 τετραγωνικών μέτρων. Θα συνδέεται με γειτονικούς δορυφορικούς δίσκους περίπου 200 τετραγωνικών μέτρων έκαστος. Το κεντρικό του άνω δίσκου θα διαθέτει ένα πολυλειτουργικό lobby, μια μεγάλη πισίνα βεράντας, πισίνα προπόνησης σε βάθος τεσσάρων μέτρων και πισίνα με θαλασσινό νερό με γυάλινες σήραγγες. Οι δορυφορικοί δίσκοι θα απέχουν περίπου πέντε έως επτά μέτρα πάνω από την επιφάνεια του νερού. Θα έχουν εγκαταστάσεις όπως εστιατόριο, κήπος, σπα και χώρο αναψυχής.

185

Τα ανώτερα καταστρώματα του συγκροτήματος υποστηρίζουν την προσγείωση ελικοπτέρων, www.waterdiscus.com

Ο 1.000 τετραγωνικών μέτρων υποβρύχιος δίσκος θα αποτελείται από 21 δωμάτια που θα μπορούν να φιλοξενήσουν έως δύο άτομα το καθένα. Θα βυθιστεί δέκα μέτρα κάτω από την επιφάνεια του νερού. Τα μεγάλα παράθυρα των δωματίων που βλέπουν στα νερά θα προσφέρουν θέα στον υποβρύχιο κόσμο, κοραλλιογενείς υφάλους, χλωρίδα, πανίδα και θαλάσσια ζώα του Περσικού Κόλπου. Το υποβρύχιο ξενοδοχειακό συγκρότημα θα είναι εξοπλισμένο με δορυφορικό τηλέφωνο, σύστημα ραδιοφωνικού σταθμού πλοίου και όλα τα δωμάτια θα έχουν πρόσβαση στο Διαδίκτυο. Ένα βυθισμένο κέντρο κατάδυσης και μπαρ θα βρίσκονται δίπλα στον υποβρύχιο δίσκο. Η εταιρία αναπτύσσει επίσης αυτόνομα μη επανδρωμένα υποβρύχια για να εξυπηρετεί τους επισκέπτες του ξενοδοχείου.

186

Εξωτερική θέα από υποθαλάσσιο δωμάτιο, www.waterdiscus.com

Το Water Discus είναι μια αρθρωτή δομή και μπορεί να κατασκευαστεί σε οποιοδήποτε μέρος του κόσμου. Μπορεί να επεκταθεί ή να τροποποιηθεί με βάση το βάθος των κοραλλιογενών υφάλων στο νερό, το σχήμα της παράκτιας γραμμής και τις απαιτήσεις του πελάτη. Ο αρθρωτός σχεδιασμός επιτρέπει επίσης τη μεταφορά μεμονωμένων δίσκων σε διαφορετικά μέρη, σύμφωνα με την οικονομική και περιβαλλοντική απαίτηση. Τα εσωτερικά σχέδια μπορούν να τροποποιηθούν χρησιμοποιώντας αποσπώμενες μονάδες και να αντικατασταθούν εκτός ιστότοπου.

187

Τοποθέτηση ξενοδεοχείου, Heterotopia and the City: Public Space in a Postcivil Society, Michiel Dehaene, Lieven De Caute, 289.

188

Άποψη της συνολικής δομής, www.designbuild-network.com

Μεγάλη έμφαση έχει δοθεί στην ασφάλεια των επισκεπτών. Η κατασκευή έχει σχεδιαστεί ώστε να είναι ανθεκτική ακόμα και στις πιο αντίξοες καιρικές συνθήκες. Σε περίπτωση κινδύνου, ο υποβρύχιος δίσκος θα ανεβαίνει στην επιφάνεια αυτόματα. Η DOT υπογράμμισε το γεγονός ότι κάθε δίσκος έχει μέγεθος που αρμόζει στην τοπική κατάσταση και έχει τη δυνατότητα μετεγκατάστασης σε περίπτωση που συμβούν αλλαγές στις περιβαλλοντικές ή τις οικονομικές συνθήκες. Για πρόσθετη ασφάλεια, οι επιφανειακοί δίσκοι θα είναι αποσπώμενοι από την κύρια δομή ώστε να λειτουργούν ως σωσίβιες λέμβοι σε περίπτωση καταστροφής. Τα μέτρα ασφαλείας περιλαμβάνουν επίσης ένα σύστημα παρακολούθησης ενσωματωμένο σε ένα διεθνές σύστημα προειδοποίησης για σεισμούς και καιρικές συνθήκες. Το ξενοδοχείο πρόκειται να παρακολουθείται από πολλές βιντεοκάμερες και απομακρυσμένα υποβρύχια οχήματα που λειτουργούν σε κατάλληλα σημεία γύρω από το συγκρότημα. 106

106

(Οι πληροφορίες για το έργο ελήφθησαν από : Heterotopia and the City: Public Space in a Postcivil Society, Michiel Dehaene, Lieven De Caute 288 & DOT: http://waterdiscus.com/ )

189

6.3.2 Poseidon Undersea Resort: Underwater Luxury In Fiji, L. Bruce Jones.

Προβολή από το εξωτερικό της δομής υποθαλάσσια, www.poseidonresorts.com

Πρόκειται παγκοσμίως για την πρώτη δομή μίας ατμόσφαιρας που σχεδιάστηκε για να τοποθετηθεί στον πυθμένα τις θάλασσας. Περιβάλλεται από μια εκτεταμένη λιμνοθάλασσα με κρυστάλλινα νερά, βάθους σχεδόν 90 μέτρων, που κατοικείται από άφθονη και πολύχρωμη θαλάσσια ζωή. Οι κύριες ανέσεις βρίσκονται στο έδαφος ενός ιδιωτικού νησιού στη μέση του Ειρηνικού Ωκεανού, περιτριγυρισμένο από περίπου 5.000 υφάλους. Διαθέτει μια πολλή μεγάλη γκάμα σουιτών χτισμένες κάτω από τα νερά του Ειρηνικού Ωκεανού, και εκτείνεται σε περίπου 38.000 τετραγωνικά πόδια με μήκος ενάμισι μίλι. Διαθέτει επίσης εστιατόριο με μπαρ, βιβλιοθήκη, αίθουσα συνεδριάσεων, παρεκκλήσι γάμου και εγκαταστάσεις ευεξίας που περιλαμβάνουν ένα γήπεδο γκολφ 9 οπών, γήπεδα τένις, ιδιωτικές πισίνες και γυμναστήριο.

190

Προβολή από το εσωτερικό της δομής υποθαλάσσια, www.poseidonresorts.com

Η υποβρύχια δομή αποτελείται από δύο κύριες μονάδες αμφίπλευρα που επικοινωνούνε μεταξύ τους μέσω μιας σήραγγας – διαδρόμου, που είναι το κεντρικό πέρασμα και εκεί τοποθετούνται σουίτες, περιοχές εξυπηρέτησης όπως φαίνεται στην εικόνα παρακάτω:

191

Διάγραμμα Explode, www.poseidonresorts.com

Το κεντρικό πέρασμα είναι χαλύβδινος κύλινδρος διαμέτρου 2,5 μέτρων. Οι σουίτες και οι περιοχές εξυπηρέτησης έχουν τη μορφή υποβρύχιας κάψουλας. Οι κύριες μονάδες, που βρίσκονται στα άκρα του διαδρόμου, έχουν καμπυλόγραμμο θολωτό τοίχωμα από ακρυλικό. Η κάθε σουίτα έχει μέγεθος 10 x 5,1 μέτρα και καλύπτει 51 m² πάτωμα. Κατασκευάστηκαν από χαλύβδινες πλάκες και ακρυλικό πλαστικό σε καμπυλόγραμμη μορφή. Το κομμάτι τοίχου από χαλύβδινη πλάκα 25 mm ακολούθησε την ίδια καμπύλη με το ακρυλικό, σε πάχος 100 mm. Τα ακρυλικά τμήματα παραθύρων τοποθετήθηκαν σε ατσάλινο πλαίσιο μήκους 3,05 μέτρα γύρω από την καμπύλη και πλάτους 1,75 μέτρα. Το πάτωμα αποτελείται από δύο φύλλα από χαλύβδινη πλάκα 50 mm σε απόσταση 600 mm.

192

Φωτογραφία μέσα από το νερό, www.poseidonresorts.com

Ο χώρος εισόδου σχεδιάστηκε πάνω από το νερό στην προβλήτα. Οι άνθρωποι έρχονται μέσω μηχανοκίνητου σκάφους και φτάνουν στο φουαγιέ και στον χώρο υποδοχής κάτω από το νερό με ανελκυστήρα κάθετης σήραγγας. Υπάρχει μια άλλη σήραγγα για εγκαταστάσεις εξυπηρέτησης. Το έργο σχεδιάστηκε ώστε να κατασκευαστεί σε ενότητες που έπειτα συνδέονται με τους κύριους άξονες. Κάθε σουίτα διαθέτει μια ενσωματωμένη πόρτα από ανθρακονήματα υψηλής τεχνολογίας που ανοίγει προς τα έξω για τη συντήρηση της στεγανής ακεραιότητα κατά την εγκατάσταση ή την

193

αφαίρεση. Ο κεντρικός διάδρομος στερεώθηκε μόνιμα στη βάση του πυθμένα της θάλασσας. 107

107

(Οι πληροφορίες για το έργο ελήφθησαν από Resorts: Management and Operation, Robert Christie Mill, John Wiley & Sons, Inc, 351 & www.poseidonresorts.com , καθώς και οι εικόνες.

)

194

Τοποθέτηση μονάδας κατοίκησης, www.poseidonresorts.com

6.3.3 OCEAN SPIRAL, Deep Sea Future City Concept, Shimizu Corporation

Εσωτερική δομή της σφαίρας, www.shimz.co.jp

‘’Οι άνθρωποι θα αρχίσουν να αποκαθιστούν τη γη με τη δύναμη της βαθιάς θάλασσας, χρησιμοποιώντας το Deep Sea Future City ως στρατόπεδο βάσης.‘’ O σχεδιασμός οραματίζεται έναν κατοικήσιμο οικισμό σε επίπεδο επιφάνειας, ο οποίος αξιοποιεί τους πόρους του ωκεανού για να επιτρέψει την απόλυτη αυτάρκεια. Στόχος του προγράμματος αυτού είναι μια πόλη 5.000 κατοίκων, φιλική προς το περιβάλλον, ασφαλέστερη και πιο άνετη 195

από εκείνες της ξηράς, με ελάχιστες αλλαγές θερμοκρασίας, ανεπηρέαστη από τυφώνες ή σεισμούς, και με τη δυνατότητα υψηλότερης συγκέντρωσης οξυγόνου από ό,τι στην ξηρά. Ο πυρήνας της δομής αποτελείται από μια σφαίρα διαμέτρου 500 μέτρων. Το σχήμα αυτό επιλέχθηκε ώστε να αποδυναμώνει την πίεση του νερού. Ένας εσωτερικός πύργος χρησιμοποιείται για την ενίσχυση του σφαιρικού κελύφους. Μέσα στη σφαίρα, μια γιγαντιαία κεντρική στήλη παρέχει το μεγαλύτερο μέρος της στέγασης της πόλης, που φιλοξενεί εμπορικά καταστήματα, συνεδριακούς χώρους, οικιστικές ζώνες και, στο κατώτερ μέρος της σφαίρας, ερευνητικές εγκαταστάσεις και εργαστήρια για τη μελέτη της βαθιάς θάλασσας. Οι περιοχές γύρω από αυτήν τη στήλη προορίζονται σε μεγάλο βαθμό για δημόσιους χώρους, όπου οι κάτοικοι δύνανται να βλέπουν τη θάλασσα γύρω τους.

196

197

198

Κολλάζ εσωτερικού της πόλης, www.shimz.co.jp

Το δεύτερο συνθετικό στοιχείο είναι μια σπειροειδής δομή που συνδέει αυτήν τη σφαίρα με έναν σταθμό βάσης στον πυθμένα του ωκεανού, 2,5 χιλιόμετρα κάτω. Αυτό το στοιχείο έχει σχεδιαστεί για να παρέχει στην πόλη βασικούς πόρους όπως ενέργεια, γλυκό νερό και τρόφιμα. Η σπείρα θα παράγει ανανεώσιμη ενέργεια χρησιμοποιώντας μετατροπή θερμικής ενέργειας ωκεανού (OTEC), μια διαδικασία που εκμεταλλεύεται τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ ψυχρού βαθιού θαλασσινού νερού και θερμού ρηχού θαλασσινού νερού για να οδηγήσει μια γεννήτρια να παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Το πόσιμο νερό θα παράγεται με μια διαδικασία που ονομάζεται αφαλάτωση μέσω μεμβράνης αντίστροφης ώσμωσης, η οποία χρησιμοποιεί τις υψηλές πιέσεις που βρίσκονται φυσικά σε χαμηλότερα βάθη στον ωκεανό για τον καθαρισμό του θαλασσινού νερού. Επιπλέον, ο σταθμός βάσης στο τέλος της σπείρας θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την εκσκαφή και την καλλιέργεια φυσικών πόρων από τον βυθό - έναν πόρο που σήμερα δεν έχει αξιοποιηθεί σε μεγάλο βαθμό. Η Shimizu Corporation πιστεύει ότι μπορεί στο μέλλον να είναι δυνατή η μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα σε μεθάνιο χρησιμοποιώντας μικροοργανισμούς που ζουν στον πυθμένα. Αυτό θα μπορούσε να παρέχει επιπλέον ενέργεια για την πόλη. 199

200

201

202

Σπειροειδής δομή στα βάθη της θάλασσας. Κατώτατο όριο -4.000 μ., www.shimz.co.jp

Ο κυματοθραύστης είναι μία πλωτή μονάδα τοποθετημένη περιμετρικά της πόλης η οποία φέρει επίσης το ρόλο του τερματικού σταθμού για τα πλοία.

Πλωτό στέλεχος της κατασκευής – κυματοθραύστης, www.shimz.co.jp

203

Εσωτερική πόλη της σφαίρας, www.shimz.co.jp

204

Προϊόντα μελλοντικής τεχνολογίας αποτελούν τα μεγάλα κομμάτια που θα κατασκευαστούνε από 3D εκτυπωτές, καθώς και τα τριγωνικά ακρυλικά φύλλα της σφαίρας που θα πρέπει να έχουν διάσταση πλευράς 50 μέτρων και πάχος 3 μέτρων για να αντέχουν στην πίεση του νερού, με πρόσθετη υποστήριξη από πλαστικές νευρώσεις ενισχυμένες με ίνες γυαλιού, όλες ενσωματωμένες στην κολοσσιαία δομή σκυροδέματος.108

108

(Οι πληροφορίες για το έργο ελήφθησαν από: SHIMZ, OCEAN SPIRAL, Deep Sea Future City Concept ONLINE στο: www.shimz.co.jp , και www.archdaily.com)

205

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

206

Μέχρι σήμερα τα περισσότερα υφιστάμενα υποθαλάσσια κτίρια αποτελούνε κυρίως ψυχαγωγικές δομές, οι οποίες προσδιορίζονται από πολυτέλεια. Σε πολλά χρόνια όμως ενδέχεται να αποτελέσουν απαραίτητο θεμέλιο για την επιβίωση της ανθρωπότητας στον πλανήτη. Τη δεδομένη χρονική στιγμή παρουσιάζουν τα εξής πλεονεκτήματα σε σχέση με τα επίγεια κτίρια: •

Δυνατότητα εξερεύνησης: Tο 95% των ωκεανών παραμένει ανεξερεύνητο. Αυτό περιλαμβάνει είδη θαλάσσιας ζωής, επιφάνεια και βάθος. Η οικοδόμηση περισσότερων υποβρύχιων οικοτόπων μπορεί να είναι το επόμενο βήμα για να γίνει γνωστό τι βρίσκεται στις περιοχές των βαθών υδάτων.

•

Πρόσβαση σε ενεργειακούς πόρους: Με την επιταχυνόμενη διαδικασία αστικοποίησης, η ζήτηση ενέργειας των ανθρώπων αυξάνεται μέρα με τη μέρα. Πρόσφατα, όλο και περισσότερες χώρες έχουν βρει νέο ‘’καύσιμο ενεργού πάγου’’ (combustible ice) στα βάθη της θάλασσας. Τα αποθέματά του μπορούν να χρησιμοποιηθούν από ανθρώπους για πολλά χρόνια και μπορεί να μετατραπεί μόνο σε νερό και μεθάνιο, επομένως η εκμετάλλευση αυτού του καύσιμου είναι πολύτιμη.

 Υποβρύχια αρχαιολογία: Εκτός από τη θαλάσσια βιολογική έρευνα, αξιοσημείωτο λόγο για τον οποίο οι άνθρωποι πασχίζουν να προσεγγίσουν τα βάθη των Ωκεανών αποτελεί η υποθαλάσσια αρχαιολογική κληρονομιά. .  Αντιμετώπιση υπερπληθυσμού: Αν αρχίσουν να χτίζονται περισσότερα υποθαλάσσια, τότε θα υπάρξει αραίωση στις πυκνό - κατοικημένες τοποθεσίες που υπάρχουν στην επιφάνεια της γης. Αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει κυρίως στην άμβλυνση των προβλημάτων υπερπληθυσμού σε χώρες που το έχουν ανάγκη, όπως για παράδειγμα η Ινδία ή η Κίνα.  Ανεξαρτησία από τη στάθμη της θάλασσας: Τα υποθαλάσσια κτίρια δεν κινδυνεύουν από το νερό, καθώς πρόκειται για το ίδιο τους το περιβάλλον.  Τουρισμός: Οι υποθαλάσσιες δομές μου υπάρχουν αυτή τη στιγμή προωθούνε τον τουρισμό καθώς παρέχουν στους ανθρώπους μοναδικές και ασυνήθιστες για τα δεδομένα του παρόντος, εμπειρίες. 207

Ταυτόχρονα όμως παρουσιάζονται και αρκετά μειονεκτήματα όπως:.  Το υψηλό κόστος κατασκευής: Η κατασκευή, καθώς και η συντήρηση της κάτω από το νερό είναι μια πολύ ακριβή διαδικασία λόγω των μηχανών, των οργάνων και των ειδικευμένων εργαζομένων αλλά και της απαιτούμενης τακτικής συντήρησης. Ωστόσο, εάν λάβουμε υπόψη ότι η τεχνολογία προχωρά, ενδεχομένως θα υπάρξει τρόπος μείωσης του κόστους.  Αντίκτυπο στο θαλάσσιο περιβάλλον: Το υποβρύχιο κτίριο είναι ένα μελλοντικό θεμέλιο που έχει μεγάλο αντίκτυπο στο περιβάλλον, και αναμένεται να αντιμετωπιστούνε αρκετά προβλήματα κατά την εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας. Το μεγάλο ζήτημα για τις υποβρύχιες δομές, ιδίως όταν πρόκειται για μεγάλης κλίμακας έργα, είναι να είναι πιο φιλικές προς το περιβάλλον από ότι οι αντίστοιχες επίγειες.  Παροχή άμεσου ηλιακού φωτισμού: Το ζήτημα είναι αν οι άνθρωποι θα δεχότανε να κάνουν την αλλαγή στη ζωή τους και να ζήσουν υποβρύχια. Πολλοί είναι αυτοί που δεν μπορούν να ζήσουν χωρίς τον ήλιο και δεν φαντάζονται τον εαυτό τους σε ένα μέρος απομονωμένο. Όσον αφορά το κομμάτι τη σχεδίασης και των περιορισμών στη γεωμετρίας του κελύφους που διαμορφώνονται λόγω υδροστατικής πίεσης, μπορούμε να καταλήξουμε ότι εφόσον ο εσωτερικός χώρος είναι κάτι που δύναται να σχεδιαστεί και να λειτουργήσει με επιτυχία, τότε η αντίληψη του κτιρίου από το εξωτερικό δεν είναι σημαντική για τις υποβρύχιες κατασκευές, όσο και για χερσαίες, για παράδειγμα δεν χρειάζεται να σχεδιαστούνε όψεις ανάλογα με τον προσανατολισμό. Η ενσωμάτωση πλωτών τμημάτων στο σχεδιασμό είναι κάτι που καθιστά την κατάσταση πολύ πιο εύκολη και ομαλή για τους ανθρώπους από ότι θα ήταν αν δεν υπήρχαν, κυρίως για λόγους αερισμού, φωτισμού, προσβασιμότητας και ασφάλειας. Για τα μέσα μεταφοράς, πέρα από τα κλασσικά θαλάσσια οχήματα, η τεχνολογία υποβρυχίων οχημάτων είναι ήδη διαθέσιμη, και θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για έργα μεγάλης κλίμακας, π.χ. πόλης. Θέσεις parking επίσης θα μπορούσανε να ενσωματωθούνε στις δομές με τη δυνατότητα να ‘’κλειδώνουν’’ πάνω στη δομή . Για έργα ακόμα πιο μεγάλης κλίμακας ίσως ήταν εφικτό στο μέλλον να υπάρξουν και σήραγγες πολλών χιλιομέτρων. 208

Τέλος, η υποβρύχια ζωή μπορεί να γίνει πραγματικότητα εάν τα οφέλη της ξεπεράσουν τις δυσκολίες και τα προβλήματά της.

209

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ: •

Bachelard, G., Τσούτη, Ε. (μτφρ). (1942). Το νερό και τα όνειρα. Δοκίμιο πάνω στη φαντασία της ύλης. Τέταρτη έκδοση. (1985). Αθήνα: Εκδόσεις Χατζηνικολή. 210

•

Μιχάλης Καρύδης (Επιμέλεια ελληνικής έκδοσης) (2017). Εισαγωγή στην Ωκεανογραφία (7η Έκδοση). ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΠΑΡΙΣΙΑΝΟΥ Α.Ε..

•

Παπαγρηγοράκης Μ., Ο Υποβρύχιος Άνθρωπος, Χριστάκης, Αθήνα, 2002.

ΞΕΝΟΓΛΩΣΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ: •

IPCC: “Climate Change 2007: The Physical Science Basis”, ISLAND PRESS, Washington.

•

UNESCO, 1978: "World water balance and water resources of the earth" UNESCO Publ., Paris.

•

F. B. George, foreword to Living and Working in the Sea, 2nd ed., by J. M. Miller and I. G. Koblick (Plymouth: Five Corners Publications, Ltd., 1995) xi.

•

H. Özden and K. T. Gürsel, “Çok Amaçlı Kullanımlı Yarı-Batık Yüzer Ada Tesislerinin Tasarımı,” Gemi Mühendisliği ve Sanayimiz Sempozyumu, 2004.

•

C. Burchard and F. Flesche, Water House, ed. F. Flesche, Munich: Prestel Verlag, 2005.

•

C. W. Moore and J. Lidz, Water+Architecture , Japan: Thames and Hudson Ltd., 1994.

•

C. Ward, “One Fish, Two Fish, Red Fish, Blue Fish: A Journey into the Oceans” (Master’s Thesis, Dalhousie University, 1998).

211

• Baker Lisa ( 2014 ), BUILTON WATER, Floating Architecture + design, BRAUN. •

The Solar House: Passive Heating and Cooling, Daniel D. Chiras, Chelsea Green Publishing, Vermont, 2002.

•

Recent waterscapes, Planning Building & Designing with Water, Herbert Dreiseitl ,Birkhauser.

•

Biosphere 2: Solving Word Problems, Therese M. Shea, Rosen Classroom books, New York, 2010.

•

S. Kaji-O’Grady and P. Raisbeck, “Prototype cities in the sea,” The Journal of Architecture 10, no.4, 2005.

•

W. H. Lai, “Transient dynamic response of submerged sphere shell with an opening subjected to underwater explosion,” Ocean Engineering 34, no. 5-6.

•

R. Burcher and L. J. Rydill, Concepts in Submarine Design, London: Cambridge University Press, 1995.

•

A. Sezen, The Underwater Hotel: Construction-Structure-Design, Ankara: Öncü Basımevi, 2004.

•

The NAS Guide to Principles and Practice, Nautical Archaeology Society (NAS).

•

Wallis, E.A,""An Introduction to Egyptian Literature", Dover edition 1997.

•

B. Onouye, Statics and strength of materials for architecture and building construction, Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2002.

•

B. R. Munson, D. F. Young and T. H. Okiishi, Fundaments of Fluid Mechanics, New York: John Willey & Sons, 2002.

•

J. E. Ambrose, Building structures primer, New York: Wiley, 1967.

•

‘’Buckling of Shell Structures, on Land, in the Sea and in the air’’,J.F. Jullien, Library of CIP, 1991.

•

A. M. Yanmaz, Applied Water Resources Engineering, Ankara: Metu Press, 1997. 212

• •

Lai, “Transient dynamic response of submerged sphere shell with an opening subjected to underwater explosion”, Ocean Eng 34(5-6). F. D. K Ching and C. Adams, Building Construction Illustrated, 2nd ed., New York: Van Nostrand Reinhold, 1991.

•

S. Unwin, Analyzing Architecture, 2nd ed., New York, Routledge, 2003.

•

S. Kubba, Space Planning for Commercial and Residential Interiors, United States of America: McGraw-Hill, 2003.

•

Public Space in a Postcivil Society, Michiel Dehaene, Lieven De Caute.

•

Heterotopia and the City: Public Space in a Postcivil Society, Michiel Dehaene, Lieven De Caute.

•

Management and Operation, Robert Christie Mill, John Wiley & Sons, Inc.

•

Penn, D. J., & Mysterud, I. (Eds.). (2007). Evolutionary perspectives on environmental problems. Transaction Publishers. Online στο https://psycnet.apa.org/record/2007-03082-000

•

Inspections of underwater concrete structures – Methods , types, and purpose, online στο www.theconstructor.org

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΕΡΕΥΝΙΤΙΚΕΣ: •

•

C. T. F. Ross, “Design of Submarine,” University of Portsmouth, http://www.mech.port.ac.uk/CTFR/concept/sub_1.pdf

•

Chapter 10: Submarines and Submersibles,” US Naval Academy. http://www.usna.edu/naoe/courses/en200/ch10.pdf 213

• •

Straw, “Re: Master’s Thesis-Jules’ Underwater Hotel.” online στο https://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12608583/index.pdf

•

J. Go, “Buckling Arch under Normal Pressure,” 2 (Ph. D. Thesis, Michigan State University, 2004) INQUIRY INTO THE UNDERWATER STRUCTURES: ARCHITECTURAL APPROACHES TO DESIGN CONSIDERATIONS, https://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12608583/index.pdf

•

“INQUIRY INTO UNDERWATER HABITATION MODULES’’, by Romeo Williams online στο www.academia.edu

ΑΡΘΡΑ: •

Κλιματική κρίση – WWF, online στο: https://www.wwf.gr/climate-crisis

•

The facts about sea level rise. (online) http://sealevel.climatecentral.org

•

A. Globus, “The Design and Visualization of a Space Biosphere,” http://alglobus.net/NASAwork/papers/RNR-91-018/lewisOnePaper.pdf

•

A. Globus and B. Yager, “Space Settlements: A Design Study,” National Aeronautics and Space Administration (NASA), http://www.nas.nasa.gov/About/Education/SpaceSettlement/75SummerStudy/Table_of_Contents1.html.

•

EcoWach, Proteus Underwater Station , online στο https://www.ecowatch.com

•

Strauss, B., Kulp, S. (2014). New Analysis Shows Global Exposure to Sea Level Rise, online στο http://www.climatecentral.org

•

UKEssays: ‘’Overpopulation’’, 2018 online στο www.ukessays.com

214

• •

World Resources Institute (WRI) et al., 1992: Global Biodiversity Strategy. Washington, D.C.: World Resources Institute online στο www.wri.org

•

Ocean Resources, online στο www.marinebio.org

•

Inspections of underwater concrete structures – Methods , types, and purpose, online στο www.theconstructor.org National Ocean Service, Nine Ocean Dangers, online στο: www.oceanservice.noaa.gov

•

The Creation and Perception of Underwater Built Environment or Architecture, Zbyszko Bujniewicz, online στο www.researchgate.net , 4

•

Johnson, B.W., Wing, B.A., Limited Archaean continental emergence reflected in an early Archaean 18O-enriched ocean, Nature Geoscience 13 (2020), online στο www.researchgate.net .

•

Watson, “Sleep with the fishes,” Canadian Business 77, no. 3 (2004): pN.PAG, http://web.ebscohost.com/ehost/detail?vid=2&hid=12&sid=e8710853-c2cd-4593-9a59-c1146879a751%40sessionmgr3 • Dr, Halley’s diving bell, https://www.pdavis.nl/Haley.htm

•

“Submarine History,” www.globalsecurity.org

•

Ross, “Design of Submarine,” University of Portsmouth, http://www.mech.port.ac.uk/CTFR/concept/sub_1.pdf.

•

A Study on the Developing Concepts of Underwater Construction, Dr. Jayeshkumar Pitroda, online στο www.researchgate.com

•

CENTER FOR MARINE ARCHEOLOGY, HEIDI HECKEL, Seattle WA, 1992.

•

Underwater Cultural Heritage, online στο: http://www.unesco.org/ 215

• •

What Are The Prospects Of Underwater Building Environmental Sciences Essay online στο https://www.ukessays.com

•

“Shell Structures: Basic Concepts,” http://www.colorado.edu/engineering/CAS/courses.d/AFEM.d/AFEM.Ch29.d/AFEM.Ch29.pdf

•

Ross, “A conceptual design of an underwater vehicle,” online στο www.researchgate.net

•

C.T.F. Ross, "Pressure Vessels: External Pressure Technology", Horwood Publishing, Chichester, 2001, online στο www.researchgate.com

•

Spiritual Architecture, “Red Sea Star,” http://www.spiritualarchitect.com/id3.html

216

217

•

M. J. Murphy Ltd., “Undersea Restaurants,” http://www.mjmurphy.com

•

Under” – Europe’s First Underwater Restaurant, www.snohetta.com

•

DOT: http://waterdiscus.com

•

Poseidon Undersea Resort: Underwater Luxury In Fiji, L. Bruce Jones www.poseidonresorts.com

•

SHIMZ, OCEAN SPIRAL, Deep Sea Future City Concept ONLINE στο: www.shimz.co.jp

•

Drilling Water-Scraper: Power Plant And Underwater Recycling Center, Xuejun Bai, Chucheng Pang, Lei Zhai, Yuyang Sun, Dianao Liu, 2020 Skyscraper Competition online στο www.evolo.us

218

219

220

221