Διερεύνηση της ενεργειακής συμπεριφοράς της κατοικίας και πρόταση στρατηγικών βελτίωσης με χρήση του λογισμικού ΤΕΕ ΚΕΝΑΚ

Σατζήν, Βασιλική

Evaluation and improvement of the energy performance of a single - family building using the TEE KENAK simulation tool

Διπλωματική εργασία

Author

Σατζήν, Βασιλική

Date

2021-12-15

Advisor

Tsoka, Stella

SAJIN_44367770226.pdf (4.871Mb)

Keywords

Λογισμικό ΤΕΕ-ΚΕΝΑΚ ; Κανονισμός Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων ; ΚΕΝΑΚ ; Ενεργειακός σχεδιασμός ; Ενεργειακή απόδοση ; Πιστοποιητικό ενεργειακής απόδοσης ; ΠΕΑ ; Κλιματικές ζώνες ; ΖΝΧ ; Συντελεστής θερμοπερατότητας ; Γεωμετρία κτιρίου ; Κουφώματα ; Θερμομόνωση ; Συντελεστής σκίασης ; Αερισμός ; Παθητικά ηλιακά συστήματα ; Θέρμανση ; Ψύξη

Abstract

Στην Ευρώπη από την δεκαετία του 90 και αργότερα, υπήρχε η αναγκαιότητα για αλλαγές στην πολιτική της όσο αναφορά τη κατανάλωση ενέργειας και τη προστασία του περιβάλλοντος η οποία οδήγησε στην έκδοση της Κοινοτικής Οδηγίας 2002/91/ΕΚ με θέμα την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων, έχοντας την φιλοδοξία ότι έως το έτος 2020 θα έχουν μειωθεί οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα με οδικό χάρτη το έτος 2050. Στο σύνολο των δεκαπέντε χωρών που συμμετέχουν σε αυτή την προσπάθεια είναι και η Ελλάδα. Τονίζεται η ιδιαίτερη σημασία των νέων κατασκευών κτιρίων να είναι ενεργειακά σχεδιασμένα έτσι ώστε οι τιμές των ενεργειακών απαιτήσεων να είναι μηδενικές από το έτος 2021 και μετέπειτα, για τα ριζικά ανακαινισμένα κτίρια ισχύει να είναι σχεδόν μηδενικές. Η Ελλάδα ξεκίνησε να εφαρμόζει τον Κανονισμό Θερμομόνωσης Κτιρίων, γνωστό ως Κ.Θ.Κ. το 1979, παρόλα αυτά στην πορεία αποδείχτηκε ότι ήταν ελλιπές σε αρκετούς τομείς σύμφωνα με τις απαιτήσεις της ευρωπαϊκής ένωσης. Έτσι ξεκίνησαν οι διαδικασίες προσαρμογής στις νέες απαιτήσεις που έχουν συμφωνηθεί, με μεγάλη ανάγκη για ειδικούς με ειδίκευση στον ενεργειακό σχεδιασμό, διότι στην Ελλάδα εφαρμόζονταν ακόμη οι παραδοσιακοί τρόποι κατασκευής κτιρίων. Το 2010 θεσπίστηκε ο νέος Κανονισμός Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων (Κ.Εν.Α.Κ.), ο οποίος αποτέλεσε ένας σημαντικός οδηγός για τους μηχανικούς ώστε να μπορούν να εφαρμόσουν τις νέες ενεργειακές απαιτήσεις στα νέα κτίρια και σε αυτά που πρόκειται να ανακαινιστούν ριζικά. Στη παρούσα διπλωματική εργασία, με βάση τις τεχνικές οδηγίες του Τεχνικού Επιμελητηρίου Ελλάδας όπου είναι σύμφωνα με την πιο πρόσφατη αναθεώρηση του Κ.Εν.Α.Κ. του έτους 2017, διερευνάται η ενεργειακή συμπεριφορά μίας υφιστάμενης μονοκατοικίας χωρισμένη σε δύο πανομοιότυπα διαμερίσματα και εξετάζονται μέτρα βελτίωσης αυτής με έμφαση στο κτιριακό κέλυφος. Εξετάζεται παραμετρικά η επίδρασης της αύξησης του πάχους της θερμομόνωσης στα στοιχεία του κελύφους και η τοποθέτηση κουφωμάτων υψηλής ενεργειακής απόδοσης στην απαιτούμενη ενέργεια για θέρμανση και ψύξη του κτιρίου. Στην διαδικασία της επιθεώρησης, προτείνονται τρία διαφορετικά σενάρια, όπου στο καθένα προτείνονται διαφορετικές λύσεις για την ενεργειακή αναβάθμιση που θα μπορούσε να υποστεί στο ακίνητο, συμπεριλαμβάνοντας εκτός από την εξωτερική θερμομόνωση στα κατακόρυφα και οριζόντια στοιχεία και στην αντικατάσταση των κουφωμάτων, την εγκατάσταση νέων συστημάτων θέρμανσης, ψύξης, ζεστού νερού χρήσης και ηλιακού συλλεκτήρα. Με αυτό τον τρόπο επιζητάτε το βέλτιστο σενάριο με τις ελάχιστες καταναλώσεις ενέργειας για το κτίριο.

Abstract

In Europe, energy and climate policies started to take shape from the 1990s and after, because of the excessive energy consumption and to protect the environment. This led the European Commission to cast the Directive on energy performance of buildings, also known as EPBD, with the ambition that by the year of 2020 the rate carbon dioxide emissions will have dropped, thus the Low-Carbon Europe roadmap 2050. One of the fifteen countries who participate in this effort, is Greece. The key points of the EPBD recast include all new buildings must be zero energy buildings from 2021 and after, as for the already existing buildings that undergo renovation must be nearly zero energy buildings for the same year. In 1979, Greece started practicing the building thermal insulation regulation TIR (FEK 362/4.7.1979), nonetheless in the process it proved to be flawed in many departments according to the European guidelines. This led the country to proceed the necessary adaptations to the new regulations that were agreed upon, resulting to a large need for experts in the energy design of buildings because in Greece the construction of buildings was still getting done by the traditional ways. In the year of 2010 the Technical Chamber of Greece published the new technical guidelines for the implementation of KENAK. These guidelines where very important and helped the engineers to apply them to the new constructions and to the older buildings that will undergo renovation. In this assignment we investigate the energy behavior of an existing building separated in two identical apartments, and we examine measures of improvement for the energy behavior of our building. We examine parametrically the effect of increasing the thickness of the thermal insulation of the elements of the shell and the installation of frames of high energy efficiency for the required energy for the heating and cooling systems of the building. In the process of the energy inspection, three different scenarios are suggested for the final renovation. In each of these scenarios, different solutions are suggested for the energy redevelopment of the building, including not only the external insulation of the horizontal and vertical elements and the window replacements, but also the installation of new heating-cooling systems, domestic hot water system and solar collector. In that manner, we seek the optimal scenario with the least energy consumption for the building.