Οι τερμίτες διδάσκουν τους αρχιτέκτονες πώς να κάνουν ενεργειακά κτίρια

Το μεγαλύτερο εμπορικό κέντρο της Ζιμπάμπουε είναι ένα εκπληκτικό πράσινο κτίριο και ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα βιομιμητισμού.

Πριν μερικά χρόνια οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι τα γιγάντια αναχώματα που κάνουν οι τερμίτες στη νότια Αφρική (Macrotermitinae) διατηρούνται πολύ δροσερά στο εσωτερικό τους ακόμα και όταν έξω έχει αφόρητη ζέστη. Τα μικρά έντομα το καταφέρνουν αυτό φτιάχνοντας ένα έξυπνο σύστημα αερισμού της φωλιάς τους. Δημιουργούν θύλακες αέρα οι οποίοι προκαλούν ρεύματα αέρα μέσα στη φωλιά.

Ο αρχιτέκτονας Mick Pearce και οι μηχανικοί της Arup έκαναν πράξη αυτή την ιδέα όταν έχτισαν το Eastgate Centre, ένα μεγάλο πολυκατάστημα στη Ζιμπάμπουε. Το μεγάλο κτίριο αερίζεται με τα εξωτερικά ρεύματα αέρα, καταναλώνοντας μόλις το 10% της ενέργειας που θα κατανάλωνε ένα άλλο αντίστοιχο κτίριο με συμβατικό air-condition, και αυτό για να κινούνται οι ανεμιστήρες που δημιουργούν την κυκλοφορία του αέρα.

Η αρχιτεκτονική της φωλιάς των τερμιτών

Σε κάποιες περιοχές οι φωλιές φτάνουν αρκετά μέτρα ύψος. Εξωτερικά, είναι κωνικές στη βάση τους και το πάνω μέρος τους είναι μυτερό με κλίση προς τα βόρεια. Εσωτερικά, υπάρχει μια κεντρική φαρδιά καμινάδα που εκτείνεται από τη βάση μέχρι την κορυφή, ένα κατακόρυφο δίκτυο επιφανειακών αγωγών περίπου 1-2cm κάτω από την επιφάνεια της φωλιάς, και ένα βοηθητικό δίκτυο πλευρικών σηράγγων που συνδέουν την καμινάδα με τους επιφανειακούς αγωγούς.

Τα πολύπλοκα συστήματα σηράγγων δημιουργούν κυκλοφορία του αέρα. Τα ρεύματα κυκλοφορούν προς το κάτω μέρος της φωλιάς και μέσα στους χωμάτινους τοίχους. Οι τερμίτες συνεχώς ανοίγουν και κλείνουν θύρες κατά τη διάρκεια της ημέρας για να ρυθμίσουν τη θερμοκρασία.

Οι μικρότερες σήραγγες στην επιφάνεια, χρησιμοποιούνται για να μετακινούνται οι τερμίτες μέσα και έξω από τη φωλιά και επίσης μπλοκάρουν τους δυνατούς άνεμους έξω από τη φωλιά, επιτρέποντας σε πιο ήρεμα ρεύματα αέρα να διεισδύουν με παλμικό ρυθμό.

termitemound crosstermite mound

Οι τερμίτες καταφέρνουν να διατηρούν σταθερά τα ποσοστά υγρασίας στο 80%, καθ'όλη τη διάρκεια του χρόνου, αλλά όχι μέσω της αρχιτεκτονικής.

Μέσα στη φωλιά οι τερμίτες καλλιεργούν ένα συμβιωτικό μύκητα (Termitomyces), που τους βοηθά στην πέψη της τροφής τους αφού μεταβολίζει την κυτταρίνη, τον βασικό πολυσακχαρίτη των ξύλων που φέρνουν οι τερμίτες στη φωλιά.

Ο μύκητας αυτός βοηθά επίσης στη ρύθμιση της υγρασίας. Πρέπει να διατηρείται ακριβώς στους 30,5 oC, ενώ έξω οι θερμοκρασίες την ημέρα κυμαίνονται από 1oC τη νύχτα μέχρι 40oC τη ημέρα.

Οι μύκητες στιβάζονται το ένα πάνω στο άλλο, που απορροφούν την περίσσεια υγρασίας κατά τη διάρκεια των υγρών μηνών και απελευθερώνουν νερό τους ξηρούς μήνες.

Πώς αερίζεται το Eastgate Centre χωρίς air-condition

Tο Eastgate Centre αποτελείται από 2 κτίρια που ενώνονται και χωρίζονται από ένα κενό χώρο που καλύπτεται με γυαλί και ανοίγει κατά περίπτωση. Το κτίριο είναι κυρίως από μπετόν και λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο με τις φωλιές. Ο εξωτερικός αέρας, είτε είναι κρύος είτε ζεστός έρχεται σε ισορροπία από τo κτίριο, ανάλογα με το πιο είναι πιο ζεστό, το μπετόν ή ο αέρας.

Φρέσκος αέρας μπαίνει συνεχώς από τον κενό χώρο και τον τραβάνε ανεμιστήρες στον 1ο όροφο. Μετά μεταφέρεται στους ορόφους που συνδέονται με την κεντρική ραχοκοκαλιά. Ο φρέσκος αέρας αντικαθιστά τον εσωτερικό αέρα που εξέρχεται τελικά από τα σημεία εκτόνωσης, τις καμινάδες που βρίσκονται στην κορυφή των δύο κτιρίων.

eastgate air flow

eastgate airflow2

Κανένας δε θα ήθελε να ζήσει σε ένα κτίριο που μοιάζει με τη φωλιά των τερμιτών. Η κατασκευαστική ομάδα προσάρμοσε τη δομή με τις σήραγγες στα συμβατικά υλικά που χρησιμοποιούμε στα γνωστά μας κτίρια και δημιούργησαν ένα οικονομικό και ενεργειακά αποδοτικό κτίριο.

Το Eastgate Centre καταναλώνει λιγότερο και από το 10% της ενέργειας που καταναλώνει ένα συμβατικό κτίριο. Οι ιδιοκτήτες γλύτωσαν $3.5 εκατομμύρια δολάρια, αφού δε χρειάζεται να εγκαταστήσουν συστήματα κλιματισμού. Χρήματα γλυτώνουν και οι ένοικοι αφού τα ενοίκια είναι 20% φθηνότερα από τα κτίρια της γύρω περιοχής.

 --

Πηγές:

  1. mickpearce.com
  2. TURNER, J. S. (2006). Termites as mediators of the water economy of arid savanna ecosystems. In Dryland ecohydrology (pp. 303-313). Springer, Dordrecht. 
  3. Turner, J. S. (2004). Extended phenotypes and extended organisms. Biology and Philosophy19(3), 327-352.
  4. Turner, J. S. (2000). Architecture and morphogenesis in the mound of Macrotermes michaelseni (Sjöstedt)(Isoptera: Termitidae, Macrotermitinae) in northern Namibia. Cimbebasia16, 143-175.
  5. Aanen, D. K., & Eggleton, P. (2005). Fungus-growing termites originated in African rain forest. Current biology15(9), 851-855.

Σας άρεσαν τα άρθρα μας; Θέλετε να διαβάσετε περισσότερα;

Ο Βιοχημικός είναι μία ελληνική εκπαιδευτική σελίδα από εθελοντές επιστήμονες. Η δουλειά μας εξαρτάται από τη στήριξή σας. Αν επιθυμείτε να κάνετε μία δωρεά παρακαλούμε κάντε κλικ παρακάτω.

   paypal

Χρησιμοποιούμε cookies που μας επιτρέπουν μια σειρά από λειτουργίες που ενισχύουν την εμπειρία σας στην ιστοσελίδα μας.
Κάνοντας κλικ στο "Συμφωνώ" ή συνεχίζοντας να χρησιμοποιείται την ιστοσελίδα bioximikos.gr συμφωνείτε με τη χρήση cookies.