title: Διερεύνηση του τρόπου αποκατάστασης παραδοσιακού κτιρίου από φέρουσα τοιχοποιία με παράλληλο στόχο τη βελτίωση της ενεργειακής του συμπεριφοράς
Creators: name: Φωτιου Αφροδιτη
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2018

description: The main goal of this thesis is to provide a study on the restoration of a traditional masonry building, by integrating in the early planning phase, energy-saving interventions. The case study is applied on a four-storey masonry building located in the west segment of the old Town of Chania in Crete. The study is composed by three main parts. 
In the first part of the study general aspects of the area are outlined, including information regarding topography, climate, geology, seismotectonic and historical data. The legislative framework regarding restoration and preservation of cultural heritage and energy efficiency in the building sector, in national and European level, is also presented. The existing construction is being imprinted in detail, damages are located and the previous restoration interventions recorded. 
The second part of the study focuses in the static and dynamic analysis of the existing construction and the design and analysis of a steel indepented structure that will facilitate the development of the interior layout, forming the two storeys and the roof of the building. The two structures were analysed independently and linked together for both static and dynamic loads using the finite element software Marc Mentat. Aim of this procedure was the optimization of a steel structure that will have minimum penetration points to the existing envelope and thus minimum energy losses due to thermal bridges after the application of interior insulation. 
The third part of the study introduces the concept of energy upgrade in historic buildings and provides suggested energy saving interventions focusing on the implementation of interior insulation. The most common thermal insulation materials are presented, their properties are analysed and the humidity impact in case of interior insulation application described. Four interior insulation scenarios are chosen from the relevant existing literature and their structure and properties presented. The hygrothermal performance of the four scenarios is simulated with the use of WUFI Pro software, which evaluates moisture conditions in building envelopes by performing one-dimensional hygrothermal calculations on building component cross-sections.  
Finally, the study is completed with the extraction of useful conclusions which emerged during its development and lead to questions and suggestions for future research and further applications.

description: Στην παρούσα εργασία προσεγγίζεται το θέμα της αποκατάστασης παραδοσιακού κτιρίου από φέρουσα τοιχοποιία στην Παλιά πόλη Χανίων με παράλληλη ενσωμάτωση από τα αρχικά στάδια της μελέτης του στόχου βελτίωσης της ενεργειακής συμπεριφοράς του κτιρίου. Η προτεινόμενη μεθοδολογία εφαρμόστηκε στη μελέτη τετραώροφου πέτρινου κτίριου με ενιαίο όγκο και ύψος στη συνοικία Τοπ-Χανά στο δυτικό τμήμα της Παλιάς πόλης Χανίων. Η εργασία διαμορφώνεται σε τρεις ενότητες. 
Στην πρώτη ενότητα παρουσιάζονται γενικά στοιχεία για την περιοχή και δίνεται μια συνολική άποψη του περιβάλλοντος στο οποίο εντάσσεται το υπό μελέτη κτίριο με στοιχεία τοπογραφίας, κλιματολογικά, γεωλογικά, σεισμοτεκτονικά αλλά και ιστορικά. Επίσης, γίνεται αναφορά στο νομοθετικό πλαίσιο και τις πολιτικές πρακτικές που αφορούν τόσο τη συντήρηση, ανάδειξη και προστασία παραδοσιακών κτιρίων και συνόλων, όσο και την εξοικονόμηση ενέργειας στον κτιριακό τομέα σε ευρωπαϊκό και εθνικό επίπεδο. Γίνεται λεπτομερής καταγραφή και αποτύπωση της υφιστάμενης κατάστασης του υπό μελέτη κτιρίου και των προγενέστερων επεμβάσεων, καθώς και εκτίμηση των υφιστάμενων φθορών.
Η δεύτερη ενότητα εστιάζει στην στατική και δυναμική ανάλυση της υφιστάμενης κατασκευής και στην πρόταση προσθήκης μεταλλικού ανεξάρτητου σκελετού που θα φέρει τα εσωτερικά πατώματα και την οροφή του κτιρίου. Οι δύο κατασκευές – υφιστάμενη και προσθήκη - αναλύθηκαν ξεχωριστά και σε συνδυασμό για στατικά και δυναμικά φορτία, με χρήση του προγράμματος πεπερασμένων στοιχείων Marc Mentat. Παράλληλο στόχο αποτέλεσε η βελτιστοποίηση του σχεδιασμού του μεταλλικού σκελετού ώστε να ελαχιστοποιηθούν τα σημεία συναρμογής του σκελετού με την τοιχοποιία και κατά συνέπεια οι θερμογέφυρες και ο κίνδυνος αποσάθρωσης της υφιστάμενης τοιχοποιίας λόγο υγρασίας, κατά την εφαρμογή της εσωτερικής θερμομόνωσης. Για το λόγο αυτό το κέλυφος και ο μεταλλικός σκελετός μελετήθηκαν υπό σεισμική διέγερση τόσο ξεχωριστά όσο και συνδεδεμένα για δύο διαφορετικά σενάρια σύνδεσης – στην οροφή και σε κάθε όροφο.
Η τρίτη ενότητα εισάγει την έννοια της ενεργειακής αναβάθμισης ενός παραδοσιακού κτιρίου, κάνει αναφορά σε προτεινόμενες επεμβάσεις για την εξοικονόμηση ενέργειας σε ένα παραδοσιακό κτίριο δίνοντας μεγαλύτερη βαρύτητα στην εφαρμογή εσωτερικής θερμομόνωσης. Στην ενότητα αυτή γίνεται ταξινόμηση των συνηθέστερων θερμομονωτικών υλικών, αναλύονται οι ιδιότητες τους και η επίδραση της υγρασίας στις περιπτώσεις εφαρμογής εσωτερικής θερμομόνωσης. Με τη βοήθεια υφιστάμενης βιβλιογραφίας επιλέγονται τέσσερα προτεινόμενα συστήματα εσωτερικής θερμομόνωσης και παρουσιάζεται η δομή και οι ιδιότητές τους. Για τα τέσσερα επιλεγμένα συστήματα εσωτερικής θερμομόνωσης πραγματοποιείται υγροθερμική ανάλυση της συμπεριφοράς τους και της επίδρασης τους στο υφιστάμενο υπόστρωμα με χρήση του λογισμικού μονοδιάστατης υγροθερμικής ανάλυσης WUFI Pro.  
Η εργασία ολοκληρώνεται με την παράθεση χρήσιμων συμπερασμάτων που προέκυψαν κατά την εκπόνηση της και οδηγούν σε ερωτήματα και προτάσεις για μελλοντική έρευνα και περαιτέρω εφαρμογές.