title: Μοντελοποίηση και ενεργειακή αναβάθμιση του κτιρίου της Δημοτικής Πινακοθήκης Χανίων
title: Modelling and energy efficiency improvement of the building of the Municipal Art Gallery of Chania
Creators: name: Κουρουτζιδου Ζωγραφω
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2024

description: Τα κτίρια σήμερα αναμένεται όλο και περισσότερο να ανταποκρίνονται σε υψηλότερες και πιο σύνθετες απαιτήσεις επιδόσεων: θα πρέπει να είναι βιώσιμα, να χρησιμοποιούν μηδενική καθαρή ενέργεια, να προάγουν ένα υγιές και άνετο περιβάλλον για τους ενοίκους, να είναι φιλικά προς το δίκτυο, αλλά και οικονομικά στην κατασκευή και συντήρησή τους. Αντικείμενο της παρούσας Προπτυχιακής Διπλωματικής εργασίας αποτελεί η μοντελοποίηση και ενεργειακή αναβάθμιση του κτιρίου της Δημοτικής Πινακοθήκης των Χανίων. Κύριος στόχος είναι  η διατήρηση  των  εκάστοτε ιδανικών  εσωτερικών συνθηκών περιβάλλοντος  που προβλέπονται για χώρους συλλογής και έκθεσης έργων, όπως μουσεία και γκαλερί για τη συντήρηση των εκθεμάτων και την θερμική άνεση των χρηστών. Η πινακοθήκη χαρακτηρίζεται ως μια Νεοκλασική γκαλερί, η οποία στεγάζεται σε τριώροφο κτίριο του 20ου αιώνα. Η μοντελοποίηση του κτιρίου προσομοιώθηκε με το λογισμικό πακέτο Energy Plus και σύμφωνα με τα προβλεπόμενα δεδομένα των ΤΟΤΕΕ. 
Με βάσει τα αποτελέσματα της προσομοίωσης του υφιστάμενου κτιρίου αξιολογούνται προτεινόμενα μέτρα ενεργειακής αναβάθμισης που αφορούν τόσο το κέλυφος όσο και τα ενεργειακά συστήματα(εκσυγχρονισμός του συστήματος φωτισμού με χρήση λαμπτήρων LED, η αντικατάσταση των κουφωμάτων με νέα πιστοποιημένα και υψηλής ενεργειακής απόδοσης κουφώματα και τζάμια κ.α.). Επίσης, λαμβάνουν χώρα αλλαγές, όπως η θερμομόνωση στο εσωτερικό των εξωτερικών τοίχων και στο δάπεδο του υπογείου που έρχονται σε επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον. Γίνεται αναβάθμιση των υφιστάμενων συστημάτων ψύξης και θέρμανσης καθώς και η εγκατάσταση φωτοβολταϊκού  συστήματος με τη τεχνική φωτοβολταϊκών κεραμιδιών,ώστε να μην αλλοιώνεται η φύση του κτιρίου. Οι καλύτερες λύσεις, που επιλέχθηκαν σύμφωνα με την ευρωπαϊκή μεθοδολογία βέλτιστου κόστους, συνδυάστηκαν σε μια τελευταία προσομοίωση. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ή τελική κατανάλωση υπολογίζεται στις 37kWh/m2/ έτος και είναι δυνατή η μεγάλη εξοικονόμηση ενέργειας (77%), η μείωση των εκπομπών CO2 ανέρχεται σε ποσοστό 77% καθώς και οικονομικές (ΑΠΑ= 7 χρόνια και ΕΒΑ=1%) και περιβαλλοντικές βελτιώσεις, αν και τα κτίρια πολιτιστικής κληρονομιάς παρουσιάζουν λιγότερη ευελιξία στην πρόταση μέτρων ενεργειακής απόδοσης. Παράλληλα παρατηρούνται και αναλύονται οι μεταβολές της θερμοκρασίας, της σχετικής υγρασίας και των δεικτών της θερμικής άνεσης με στόχο την ευημερία τόσο των έργων όσο και των ανθρώπων στην Πινακοθήκη, οι τιμές των οποίων κρίνονται ότι βρίσκονται εντός των «ασφαλών» ορίων που τίθενται από την βιβλιογραφία με κάποιες μικρές αποκλίσεις (14°C -33°C, 33%-61% και PMV: -1-1, PPD: 7%-30% αντίστοιχα).
Τέλος, τα ευρήματα συμβάλλουν στην ευρύτερη συζήτηση σχετικά με τις βιώσιμες πρακτικές στους εκθεσιακούς χώρους, χωρίς να θέτουν  σε κίνδυνο την ακεραιότητα των συλλογών τους, την άνεση των χρηστών τους και την ιστορικής τους αρχιτεκτονική. Αξιοποιώντας αυτές τις γνώσεις, ο τομέας μπορεί να συνεχίσει να εξελίσσεται, διασφαλίζοντας ότι τα πολιτιστικά ιδρύματα με σωστή διαχείριση μπορούν να μειώσουν το ενεργειακό και περιβαλλοντικό τους αποτύπωμα και ταυτόχρονα να διατηρούν ένα υγιές και ευχάριστο περιβάλλον για τους χρήστες και τα εκθέματα.

description: Buildings today are increasingly expected to meet higher and more complex performance requirements: they need to be sustainable, use zero net energy, promote a healthy and comfortable environment for occupants, be grid-friendly, and be economical to build and maintain. The subject of this Undergraduate Diploma Thesis is the modeling and energy upgrade of the building of the Municipal Gallery of Chania. The main objective is to maintain the ideal indoor environmental conditions foreseen for collection and exhibition spaces, such as museums and galleries, in order to preserve the exhibits and the thermal comfort of the users. The gallery is classified as a Neoclassical one, housed in a three-story 20th century building. The modeling of the building was simulated with the Energy Plus software package and in accordance with the prescribed data of the TOTEE.
Based on the results of the simulation of the existing building, suggested energy upgrade measures regarding both the shell and the energy systems (updating the lighting system with the use of LED lamps, replacing the frames with new certified and high energy efficiency ones and glazing, etc.) are evaluated. Changes, such as thermal insulation inside the external walls, on the roof and on the floor in contact with the outside environment, are also taking place. Upgrades are made to the existing cooling and heating systems and the installation of a photovoltaic system using the photovoltaic roof tile technique, so as not to alter the character of the building.  The best solutions, chosen according to the European methodology of cost-optimality, have been combined in a last simulation. The results show that the final consumption is estimated at 36,62 kWh/m2/year and that it is possible to achieve high energy savings (76,9%), a reduction in CO2 emissions of 76,9%, as well as economic (Payback Period=6,7 years and IRR = 10,35%) and environmental improvements, although heritage buildings show less flexibility in proposing energy efficiency measures. At the same time, the changes in temperature, relative humidity and thermal comfort indicators are observed and analyzed with the aim of improving the well-being of both the works and the people in the Gallery, the values of which are within the "safe" limits set by the bibliography with some small deviations (14°C -33°C, 33%-61% and PMV: -1-1, PPD: 7%-30% respectively).
Lastly, it appears that there are energy efficient solutions for upgrading historical shell buildings, which ensure the preservation of their distinctive architecture and can be transformed into green buildings. At the same time, buildings of great cultural importance such as galleries and museums can, with proper management, reduce their energy footprint while maintaining a healthy and pleasant environment for users and exhibits