Ευφυή κτίρια για ευφυείς πόλεις: Διερεύνηση του δείκτη ευφυούς ετοιμότητας κτιρίων
Creators: name: Αθανασάκη, Στέλλα Κωνσταντίνου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Ευφυή κτίρια
Δείκτης ευφυούς ετοιμότητας
Ενεργειακή αποδοτικότητα
Smart buildings
Smart Readiness Indicator
Energy efficiency

description: Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί ο δείκτης ευφυούς ετοιμότητας κτιρίων Smart Readiness Indicator (SRI), ο οποίος αναφέρθηκε για πρώτη φορά στην αναθεωρημένη ευρωπαϊκή οδηγία για την ενεργειακή απόδοση κτιρίων το 2018. Αποτιμά την τεχνολογική ετοιμότητα μέσω της εξέτασης της παρουσίας και της αξιολόγησης της λειτουργικότητας έξυπνων υπηρεσιών αποσκοπώντας σε κτίρια που ανταποκρίνονται στις ανάγκες του χρήστη και είναι ενεργειακά ευέλικτα και αποδοτικά, όπως ορίζουν οι τρεις λειτουργίες - κλειδιά της οδηγίας. Αρχικά, εξετάσθηκε ο ορισμός και τα δομικά στοιχεία της ευφυούς πόλης γενικότερα και του ευφυούς κτιρίου ειδικότερα. Ακολούθησε η ανάλυση του δείκτη όπως ορίστηκε στις υπάρχουσες τεχνικές μελέτες. Παρουσιάστηκαν οι ευφυείς υπηρεσίες, που κατηγοριοποιούνται σε εννέα τεχνικούς τομείς και η μέθοδος της πολυκριτηριακής ανάλυσης για τον υπολογισμό του SRI και των επιμέρους δεικτών. Συγκεκριμένα, έγινε αναφορά στα τρία είδη συντελεστών βαρύτητας, στα επτά κριτήρια επίδρασης και στις δύο προτεινόμενες μεθόδους, την αναλυτική και την απλοποιημένη που εφαρμόσθηκε στην παρούσα εργασία. Ο υπολογισμός του δείκτη έγινε για κτίριο κατοικίας στην κεντρική Μακεδονία, κατασκευασμένο το 1992, που ανήκει στην κλιματική ζώνη της νότιας Ευρώπης. Πρόκειται για πλημμελώς θερμομονωμένη οικία με συστήματα όμοια με του κτιρίου αναφοράς κατά Κ.Εν.Α.Κ., ενεργειακής κλάσης Ζ. Διερευνήθηκαν τέσσερα σενάρια υπολογισμού του δείκτη, ένα αυστηρό και ένα ευνοϊκό, διαφοροποιημένα ως προς τον αριθμό των τεχνικών τομέων που συμπεριελήφθησαν στους υπολογισμούς και δύο σενάρια θεωρητικής αναβάθμισης των συστημάτων με διαφορετικό αριθμό τομέων και επίπεδο λειτουργικότητας των υπηρεσιών. Έκαστο σενάριο διαιρέθηκε σε 2 υποσενάρια υπολογισμού των συντελεστών βαρύτητας, ένα σύμφωνα με την προτεινόμενη μεθοδολογία και ένα σύμφωνα με τα μεγέθη πρωτογενούς ενέργειας όπως υπολογίσθηκαν με το λογισμικό ΤΕΕ - ΚΕΝΑΚ. Με χρήση λογιστικών φύλλων Excel υπολογίσθηκαν ο SRI και οι επιμέρους δείκτες. Το αυστηρό σενάριο - 1 οδήγησε στις ελάχιστες τιμές (SRI=2.45%) ενώ η αναβάθμιση - Α1 στις μέγιστες (SRI=30.96%). Παρόμοια ήταν η εικόνα για τις τρεις λειτουργίες με την ανταποκρισιμότητα στις ανάγκες των χρηστών να σημειώνει την μέγιστη τιμή επιμέρους δείκτη (SRf2=14.23%) και την ενεργειακή ευελιξία την ελάχιστη (SRf3=0.15%). Η ενεργειακή εξοικονόμηση βαθμολογήθηκε με SRf1,max=13.49% και SRf1,min=0.97%. Τα αποτελέσματα είναι λογικά για ένα συμβατικό κτίριο κατοικίας στην Ελλάδα που δεν διαθέτει την πλειοψηφία των υπηρεσιών που αξιολογεί ο δείκτης. Διαπιστώθηκε πως ο μεγάλος αριθμός τομέων οδηγεί σε μικρές τιμές και επηρεάζει σημαντικά την απόδοση βαρών, η οποία χρήζει περαιτέρω διερεύνησης. Τέλος, η αξιολόγηση μόνο συστημάτων και όχι υλικών δυναμικά μεταβαλλόμενου χαρακτήρα κρίνεται ως έλλειψη του δείκτη και προτείνεται η ενσωμάτωση εξέτασής τους στον τομέα του κελύφους.
description: Subject of this thesis is the Smart Readiness Indicator (SRI), which was first mentioned in the revised EPBD in 2018. The indicator assesses the buildings’ smart readiness through the examination of the presence and the evaluation of the functionality level of smart ready services. Its goal is the promotion of buildings that are adaptive to their users’ needs, energy efficient and flexible in respect of their electricity demand, according to the three key - functionalities stated by the Directive. Firstly, the definition and the components of the smart city and the smart building concept were examined. Subsequently, the indicator itself was investigated. The smart ready services, which are organised in nine technical domains, and the multicriteria assessment method proposed by the relative, published technical studies were presented. More specifically, three kinds of weighting factors, seven impact criteria and both proposed methods, the analytical and the simplified, were studied. The latter one was employed in this thesis. Following its theoretical analysis, the Smart Readiness Indicator was calculated for a single family residential building in central Macedonia, Greece, built in 1992, which is located in the southern Europe climate zone. The examined building is poorly insulated, classified in energy class Z, and its systems have the characteristics of the reference building according to Κ.Εν.Α.Κ. Four calculation scenarios were developed, a strict and a lenient one, which differentiated on the number of the examined technical domains, as well as two scenarios of the building systems’ theoretical upgrade, which differ in the aspect of domains and the services’ functionality levels. Additionally, each scenario was divided in two sub scenarios of weighting factors calculation, one according to the given matrixes for residential buildings in the southern climate zone and one derived from the primary energy calculation of the specific building. The primary energy was calculated in accordance with the ISO 13790 quasi steady method applied in the ΤΕΕ - ΚΕΝΑΚ software. All indicators were calculated using excel sheets. The strict scenario - 1 led to the minimum values (SRI=2.45%) while the upgrade - A1 produced the maximum ones (SRI=30.96%). As for the key - functionalities, adaptiveness to users’ needs reached the maximum value of SRf2=14.23% while energy flexibility reached the minimum score (SRf3=0.15%). Energy efficiency variated from SRf1,max=13.49% to SRf1,min=0.97%. The results were expected for a conventional residential building in Greece, which lacks the majority of smart ready services, evaluated by the SRI. It was deduced that taking into account a large number of domains leads to low values and affects the weighting factors which are needed to be further examined. Finally, the single evaluation of systems, without taking into account materials with dynamic shifting properties is considered as a shortcoming of the proposed assessment system and their addition is encouraged in the building envelope domain.