Παραμετρική ανάλυση της επιρροής των αδιαφανών και διαφανών στοιχείων του κτιριακού κελύφους στη διαμόρφωση των ενεργειακών αναγκών για φωτισμό με σύζευξη φυσικού και τεχνητού φωτισμού:
Creators: name: Σαμακίδης, Δημήτρης Ευαγγέλου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2010
Subjects: Φωτισμός
Ενέργεια
Φυσικός φωτισμός
Lightning
Energy
Daylight

description: Στη σημερινή εποχή, όπου η εξοικονόμηση ενέργειας αποτελεί φλέγον ζήτημα τόσο στους επιστημονικούς κύκλους όσο και στις καθημερινές συζητήσεις, το ζήτημα του φωτισμού αποκτά ιδιαίτερη σημασία. Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με τη δυνατότητα χρήσης του φυσικού φωτός για το φωτισμό του εσωτερικού των κτιρίων και τον έλεγχο του τεχνητού φωτισμού, καθώς στο πλαίσιο των αρχών της βιώσιμης ανάπτυξης κάτι τέτοιο φαίνεται πως αποτελεί μονόδρομο. Εστιάζει στο ζήτημα του φωτισμού των χώρων γραφείων, λόγω των ιδιαιτεροτήτων που παρουσιάζει και αφορούν στις ώρες χρήσης τους αλλά και στις απαιτήσεις του χρήστη τους, του ανθρώπου. Αρχικά, παρατίθενται εισαγωγικά δεδομένα για τα φωτομετρικά μεγέθη, το φυσικό φως και τις ιδιότητες του, το τεχνητό φως και τους τρόπους παραγωγής του καθώς και στρατηγικές εκμετάλλευσης και διαχείρισης τόσο του τεχνητού, όσο και του φυσικού φωτός. Ιδιαίτερη μνεία γίνεται στο φωτισμό των χώρων γραφείων, στις απαιτήσεις, όπως αυτές καθορίζονται από διάφορα πρότυπα, καθώς και στην επίδραση του φωτισμού στην ανθρώπινη συμπεριφορά και αντιστρόφως. Στη συνέχεια παρουσιάζεται η προσομοίωση της επίδρασης διαφόρων παραμέτρων του κτιριακού κελύφους και του εξωτερικού περιβάλλοντος στη διαμόρφωση των επιπέδων φυσικού φωτός στο εσωτερικό ενός χώρου γραφείων, καθώς και στην κατανάλωση ενέργειας για τεχνητό φωτισμό. Βάση αναφοράς αποτέλεσε ο τυπικός χώρος γραφείων, που ονομάστηκε βασικό μοντέλο, ενώ τα υπόλοιπα μοντέλα δημιουργήθηκαν μεταβάλλοντας μια παράμετρο του βασικού μοντέλου κάθε φορά και εισάγοντας τεχνολογίες ελέγχου του συστήματος τεχνητού φωτισμού. Κριτήριο σύγκρισης των διάφορων μοντέλων αποτέλεσε ο παράγοντας φυσικού φωτός σε διάφορες θέσεις του χώρου και κάποια μεγέθη που σχετίζονται με αυτόν, όπως η μέση, η μέγιστη και η ελάχιστη τιμή του κ.α. Επίσης, υπολογίστηκε η μηνιαία κατανάλωση ενέργειας για φωτισμό σε KWh και η ανηγμένη ετήσια κατανάλωση ενέργειας σε KWh/m2*έτος κάθε μοντέλου για να προσδιοριστεί η ενεργειακή του συμπεριφορά. Η προσομοίωση έγινε με το λογισμικό Dialux και η κατανάλωση ενέργειας υπολογίστηκε με βάση τη μεθοδολογία που προτείνει το πρότυπο EΝ 15193. Από τη μελέτη των αποτελεσμάτων προκύπτει ότι η κάθε παράμετρος του κελύφους επιδρά σε διαφορετικό βαθμό στη διαμόρφωση των επιπέδων φυσικού φωτισμού και επηρεάζει διαφορετική περιοχή του χώρου. Ενδεικτικά, η γειτονική στο άνοιγμα περιοχή επηρεάζεται από τις διαστάσεις του ανοίγματος και τα προστεγάσματα του κελύφους, η απομακρυσμένη από το άνοιγμα περιοχή επηρεάζεται από την ανακλαστικότητα της κάθετης τοιχοποιίας, της οροφής και του δαπέδου ενώ η διαπερατότητα του υαλοπίνακα, το ύψος της ποδιάς του ανοίγματος και η ύπαρξη εξωτερικών εμποδίων επηρεάζουν όλη την έκταση του υπό μελέτη χώρου. Σε γενικές γραμμές τα διαφανή και αδιαφανή στοιχεία του κελύφους μπορούν να βελτιώσουν σε μεγάλο βαθμό την ποιότητα του φυσικού φωτισμού του χώρου αλλά η εξοικονόμηση ενέργειας δεν είναι αντίστοιχη. Μεγάλη εξοικονόμηση ενέργειας μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση τεχνολογιών και αυτοματισμών για τον έλεγχο του συστήματος του τεχνητού φωτισμού.
description: Nowadays that energy saving is a major issue, not only in the scientific community but also in everyday discussions, lighting becomes a matter of great importance. This thesis investigates the potentiality of daylighting interior spaces and controlling artificial lighting, as, according to the principle of sustainable development, this seems to be the only viable solution. It concentrates on office’s lighting because of its particularity, due to their daily usage, lasting many hours, and human comfort requirements. Initially, there is an introduction in photometry, daylight and its properties, artificial light and the methods it can be produced and utilization and operation strategies for both daylight and electric light. There is a special mention in office lighting requirements, as they are determined by the appropriate standards, and in how lighting affects human behavior and vice versa. In order to examine how different components of the building’s shell affect daylight in the office‘s interior and lighting energy consumption, a simulation process was used. The typical office was created and named basic model, in order to provide benchmark values and to create the rest of the models by altering one component per time and using automatic control for the artificial lighting system. Daylight factor values and other characteristic values, such as average daylight factor, minimum and maximum daylight factor etc were used to compare the models. Monthly lighting energy consumption in KWh and annual lighting energy consumption per square meter in KWk/m2*annum were calculated for each model in order to identify their energy performance. Dialux software was used for the simulation and energy consumption was calculated by the methodology proposed by EN 15193. Each shell’s parameter affects in different manner daylight levels in different space areas. The area close to the opening is affected by the opening’s dimensions and overhangs while the area away from the opening is affected by wall’s, ceiling’s and floor’s reflection. Glass’ light transmission, opening’s height above floor and external obstruction affect the whole area of an office room. Generally, transparent and non transparent components of the building’s shell can improve lighting quality a lot but energy saving is not corresponding. Improvements in lighting automatic control system can raise energy savings without affecting daylight levels.