Αξιολόγηση της συμβολής των θερμογεφυρών στις θερμικές ροές από το κέλυφος με χρήση δυναμικής προσομοίωσης.
Creators: name: Καραφαγκά, Χριστίνα Βασιλείου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: Θερμογέφυρες
λογισμικό Energy Plus
Προσομοίωση
Thermal Bridges
code Energy Plus
Simulation

description: Ένα φαινόμενο που απασχολεί ευρέως τους επιστήμονες τα τελευταία χρόνια στο πλαίσιο της προστασίας του περιβάλλοντος, είναι η ολοένα αυξανόμενη ενεργειακή κατανάλωση κυρίως στον τομέα των κτιρίων που ευθύνεται για το 40% περίπου της παραγόμενης ενέργειας σε εθνικό και ευρωπαϊκό επίπεδο. Η καταναλισκόμενη ενέργεια και το περιβάλλον συνεπώς, αποτελούν αλληλένδετα στοιχεία, για αυτό το λόγο κρίνεται επιτακτική ανάγκη η δημιουργία δράσεων ώστε να επιτευχθεί μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων μέσα από την εξασφάλιση εξοικονόμησης ενέργειας στον τομέα των κατασκευών. Οι Θερμογέφυρες, τα σημεία δηλαδή που σημειώνονται οι μεγαλύτερες θερμικές απώλειες, ενός κτιρίου συμβάλλουν στην ενεργειακή κατανάλωση των κτιρίων, λόγω των ροών θερμότητας που επιτρέπουν. Η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία έχει ως στόχο την αξιολόγηση της συμβολής των θερμογεφυρών στις θερμικές ροές από το κτίριο. Για την πραγματοποίηση αυτή της μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας έγινε χρήση του προγράμματος Energy Plus χρησιμοποιώντας γραφικό περιβάλλον μέσα από το πρόγραμμα Google Sketch Up. Για την αξιολόγηση της συμβολής των θερμογεφυρών στις θερμικές ροές από το κέλυφος πραγματοποιήθηκε έρευνα για την κατάλληλη επιλογή κτιρίου ως δείγμα. Το κτίριο που επιλέχθηκε αποτελεί πενταόροφη οικοδομή με πιλοτή στη περιοχή της Καλαμαριάς-της Θεσσαλονίκης η οικοδομική άδεια της οποίας εκδόθηκε το 2000. Η επιλογή του κτιρίου έγινε με συγκεκριμένα κριτήρια ώστε να αποτελεί ρεαλιστική πρόταση και να μην επηρεάζεται από άλλους παράγοντες παρά μόνο από τις τοπικές συνθήκες.Οι Θερμογέφυρες εκτιμήθηκαν με δύο αναλυτικούς τρόπους υπολογισμούς και με έναν προσεγγιστικό τρόπο υπολογισμού. Οι αναλυτικοί τρόποι υπολογισμού είναι σύμφωνα με την τεχνική οδηγία του ΤΕΕ , ΤΟΤΕΕ 20701-2-2010 και με την μεθοδολογία κατά Synergy (έρευνα η οποία πραγματοποιήθηκε από το εργαστήριο Οικοδομικής και Φυσικής των κατασκευών του τμήματος Πολιτικών Μηχανικών της Πολυτεχνικής Σχολής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης). Ο προσεγγιστικός τρόπος υπολογισμού με τον οποίο εκτιμήθηκαν οι θερμογέφυρες είναι σύμφωνα με το Ευρωπαϊκό πρότυπο ISO 13790. Αφού δημιουργήθηκε το προσομοίωμα του κτιρίου στο λογισμικό Energy Plus εισήχθησαν τα δεδομένα και δημιουργήθηκαν τα σενάρια για τη διεξαγωγή των συμπερασμάτων και τη σύγκριση αυτών.Το πρώτο σενάριο που μελετήθηκε είναι η αγνόηση των θερμογεφυρών στο κτίριο μελέτης. Τα υπόλοιπα τρία σενάρια αποτελούν οι μεθοδολογίες υπολογισμού των θερμογεφυρών του κτιρίου. Ο ρόλος του πρώτου σεναρίου είναι να αποτελέσει σενάριο αναφοράς ώστε να πραγματοποιηθεί στο τέλος η σύγκριση των αποτελεσμάτων μεταξύ των τεσσάρων που αναφέρθηκαν και να διεξαχθούν τα συμπεράσματα. Τα σενάρια που ορίστηκαν μελετήθηκαν και συγκρίθηκαν στις τέσσερις κλιματικές ζώνες της Ελλάδας. Τα συμπεράσματα που προέκυψαν δείχνουν μια σαφέστερη εικόνα για την επιρροή των ενεργειακών απαιτήσεων του υπό μελέτη κτιρίου αναλογικά με την επιλογή της μεθοδολογίας του τρόπου υπολογισμού των θερμογεφυρών. Ειδικότερα οι ακραίοι όροφοι αποδεικνύεται ότι εμφανίζουν αυξημένες απαιτήσεις. Ταυτόχρονα παρατηρείται στη μεθοδολογία του Κ.Εν.Α.Κ. αύξηση τιμών στις ροές θερμότητας συγκριτικά με τη μεθοδολογία κατά Synergy. Μεγάλη απόκλιση παρατηρείται μεταξύ των αναλυτικών μεθοδολογιών του τρόπου υπολογισμού των θερμογεφυρών συγκριτικά με το πρότυπο ISO13790. Επιπλέον σύμφωνα με τους αναλυτικούς τρόπους υπολογισμού διαπιστώνεται ότι οι θερμογέφυρες αποτελούν μεγάλο ποσοστό των απώλειών του κελύφους. Σε αντίθεση μικρό ποσοστό παρουσιάζεται στους υπολογισμούς σύμφωνα με το πρότυπο ISO 13790. Ταυτόχρονα το μέγεθος της επιρροής αυτής εξαρτάται και από την κλιματική ζώνη. Τέλος, το βασικό συμπέρασμα της μελέτης αυτής αποτελεί η ύπαρξη αποκλίσεων, σε κάθε μια θερμογέφυρα, στο σύνολο του κτιρίου, μεταξύ των κλιματικών και θερμικών ζωνών του κτιρίου μελέτης, ωστόσο η ενεργειακή μελέτη δίνει ως αποτέλεσμα τελικά, ότι οι απώλειες από το κέλυφος σε ένα καλά μονωμένο κτίριο είναι μικρές, και συνεπώς δεν αλλάζουν τόσο πολύ τις καταναλώσεις.
description: Over the past years, the increasing energy consumption in the building sector that is responsible for approximately 40% of the produced energy in national and European level, is a spreading phenomenon which obtained an increased interest from scientific community. Therefore, the consumed energy and environment are interdependent, so the development of actions that will decrease the environmental effects and save energy has been made a necessity.Thermal bridges of a building, where the highest thermal losses are observed, contribute to the energy consumption of the building due to its heat flows. The present MSc thesis aims to assess the contribution of thermal bridges to heat flows generated from the building. For this purpose, the code Energy Plus was used combined with the graphical interface of the code Google Sketch Up.A research was conducted for the appropriate choice of a building as a sample, to evaluate the contribution of thermal bridges to the thermal flow of the building envelope. A five storey building with pilotis in Kalamaria of Thessaloniki was selected, the building permit of which was given in 2000. Also, the choice of the building was made in that way so as not to be affected by other factors than the local conditions.Thermal bridges were evaluated using two analytical methods and an approximate one. The first analytical method is according to the technical guidance of TEE (TOTEE 20701-2-2010) and the second one according to Synergy methodology (a research carried out by the Laboratory of building construction and building physics of the Department of Civil Engineering of the School of Engineering of the Aristotle University of Thessaloniki). The approximate method is according to the European standard ISO 13790.After having created the model of the building in Energy-Plus software, the data were imported and scenarios were created to carry out the comparisons among the methods and come to some conclusions.According to the first scenario, studied thermal bridges of the building are ignored. The other three scenarios are methodologies for calculating the thermal bridges of a building. The first one is the reference scenario, according to which the others are compared so as to conduct conclusions. The defined scenarios were applied to the four climate zones of Greece and the results obtained were compared.The main conclusions obtained clarified the impact of the energy demands of the building depending on the method used. In particular, it has been proved that the edge floors exhibit increased demands. Simultaneously, an increase in heat flows is observed in K.EN.A.K. methodology compared to Synergy methodology. A large divergence between analytical methodologies and the standard ISO13790 has been observed. Moreover, according to the analytical methods, it is shown that thermal bridges constitute a large percentage of the building envelope losses. In contrast, a small percentage is shown in the calculations in accordance with standard ISO 13790. At the same time the extent of this influence depends on the climate zone.Finally, the main conclusion of this study is the existence of differences between the climate and thermal zones of the building, both in each thermal bridge as well as the entire building. However, the final result of the present energy study is that the building envelope losses to a well-insulated building are small and therefore the energy consumption is not changed so much.