Βελτιστοποίηση θερμομονωτικής προστασίας κτιρίων με χρήση γραφείου με οικονομικά και ενεργειακά κριτήρια
Creators: name: Σωτηριάδου, Στυλιανή Κωνσταντίνου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: Βελτιστοποίηση θερμομονωτικής προστασίας
Κτίρια με χρήση γραφείου
Οικονομικά και ενεργειακά κριτήρια
Optimization of insulation
Office buildings
Economic and energy criteria

description: Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως στόχο τον προσδιορισμό του βέλτιστου πάχους θερμομόνωσης που θα πρέπει να εφαρμόζεται στο κέλυφος των κτιρίων με χρήση γραφείου στις τέσσερις κλιματικές ζώνες της Ελλάδας, με οικονομικά και ενεργειακά κριτήρια. Αρχικά, αναπτύσσονται κάποια εισαγωγικά θέματα, σχετικά με την ενεργειακή κατανάλωση και το τεράστιο περιθώριο εξοικονόμησης ενέργειας που μπορεί να επιτευχθεί στον κτιριακό τομέα μέσω του βιοκλιματικού σχεδιασμού του. Στη συνέχεια, αναλύεται η Ευρωπαϊκή οδηγία 2010/31, σύμφωνα με την οποία όλα τα κράτη-μέλη υποχρεούνται να υπολογίζουν τις ελάχιστες απαιτήσεις ενεργειακής απόδοσης με οικονομικά κριτήρια, αλλά και ο Κ.Εν.Α.Κ., βάσει του οποίου προσδιορίζονται οι ελάχιστες ενεργειακές απαιτήσεις των κτιρίων στην Ελλάδα. Ακολουθεί η ερευνητική μεθοδολογία, στην οποία παρουσιάζεται το υπό μελέτη κτίριο, το οποίο θεωρείται ένα «τυπικό» κτίριο γραφείων, αναλύεται η μεθοδολογία υπολογισμού διαφορών παραγόντων και προσδιορίζονται τα σενάρια θερμομόνωσης και σκίασης. Για τους υπολογισμούς της ενεργειακής απόδοσης του κτιρίου χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό ΤΕΕ-ΚΕΝΑΚ, όπου εξετάστηκαν 12 διαφορετικά σενάρια για κάθε κλιματική ζώνη, συνδυάζοντας τα τέσσερα σενάρια πάχους θερμομόνωσης με τις τρεις εναλλακτικές σκίασης ορίζοντα, ώστε να διαπιστωθούν οι μεταβολές που υπεισέρχονται στην ενεργειακή κατανάλωση του κτιρίου. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε χρηματοοικονομική ανάλυση για την οικονομική αποδοτικότητα της επένδυσης σε θερμομονωτική προστασία. Ο συνδυασμός των ποσοστών μείωσης της κατανάλωσης ενέργειας και των αντίστοιχων ποσοστών αύξησης του κόστους επένδυσης λόγω αύξησης του πάχους θερμομόνωσης, οδηγεί στο συμπέρασμα πως παρά την εξοικονόμηση ενέργειας που επιτυγχάνεται, η αύξηση του αρχικού κόστους επένδυσης λόγω αύξησης του πάχους θερμομόνωσης είναι δυσανάλογο με τη μείωση του λειτουργικού κόστους, και άρα το βέλτιστο πάχος θερμομόνωσης που προκύπτει τελικά είναι αυτό που πληροί τις ελάχιστες απαιτήσεις του Κ.Εν.Α.Κ. και για τις τέσσερις κλιματικές ζώνες. Κάτι τέτοιο είναι λογικό, καθώς το μεγαλύτερο ποσοστό ενέργειας που καταναλώνεται σε ένα κτίριο γραφείων προορίζεται για την κάλυψη των αναγκών ψύξης και φωτισμού, οπότε η αύξηση του πάχους θερμομόνωσης, η οποία κυρίως επηρεάζει την κατανάλωση για θέρμανση, δεν επιφέρει αξιόλογη μείωση στη συνολική κατανάλωση ενέργειας και στο κόστος λειτουργίας.
description: This thesis aims to define the optimal insulation thickness that should be applied in office buildings in all four climatic zones of Greece, with economic and energy criteria. Firstly, some introductory issues are developed, related to energy consumption and how easily energy saving could be achieved in the building sector through its bioclimatic design. Then, the European Directive 2010/31 is analyzed, according to which every European country has the obligation to calculate the minimum energy performance requirements with economic criteria. The Greek regulation (K.En.A.K.) which specifies the minimum energy requirements of buildings in Greece is analyzed as well. Furthermore, the research methodology is presented. It consists of the presentation of the building under study, which is considered an “average” office building, the analyzation of the methodology used in order to calculate some factors and the determination of four different insulation scenarios and three different shading alternatives. For the calculations of the energy efficiency of the building, a software called TEE-KENAK was used. Twelve different scenarios were examined for each climatic zone, the four insulation scenarios combined with the three shading alternatives, in order to find the alterations in the energy consumption of the building. Then, a financial analysis of the cost-effectiveness of investing in insulation is made.The combination of energy reduction rates and the respective investment cost increase rates due to the raise of insulation thickness, leads to the conclusion that despite the energy saving, the increase of the initial investment cost owing to the raise of insulation thickness is disproportionate to the reduction of the operating cost. Therefore, the optimum insulation thickness resulting from economic and energy analysis, is the minimum requirements according to K.En.A.K. for all four climatic zones. This is quite reasonable, since the largest proportion of energy consumed in an office building is intended to meet the cooling and lighting needs, thus the increase of the insulation thickness, which mainly affects the heat consumption, doesn’t cause a remarkable reduction neither in the total energy consumption nor in the operating cost.