Υλικά χαμηλού περιβαλλοντικού αποτυπώματος στην κατασκευή κτιρίων: Μηχανικές ιδιότητες και ανάλυση κύκλου ζωής
Materials with low environmental footprint in building construction: Mechanical properties and life cycle analysis
Λέξεις-κλειδιά
Υλικά χαμηλού περιβαλλοντικού αποτυπώματος ; Μηχανικές ιδιότητες ; Ανάλυση κύκλου ζωής (LCA) ; Βιωσιμότητα δομικών υλικών ; Ενεργειακή απόδοση ; ΑΕΚΚΠερίληψη
Στο πλαίσιο της διπλωματικής εργασίας, πραγματοποιείται ανασκόπηση της επίδρασης των κτιρίων στην κλιματική αλλαγή και ιστορική αναδρομή της ενεργειακής τους απόδοσης. Παρουσιάζεται η υφιστάμενη κατάσταση του κτιριακού αποθέματος
και η ενεργειακή κατανάλωση των κτιρίων κατοικιών στην Ελλάδα. Παράλληλα, συνιστώνται μέθοδοι βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης μέσω πρόσφατων προγραμμάτων αναβάθμισης και ανακαίνισης. Εξετάζονται τα απόβλητα εκσκαφών, κατασκευών και κατεδαφίσεων (ΑΕΚΚ) και οι περιβαλλοντικές τους επιπτώσεις, τα οποία επιδρούν σημαντικά στην κλιματική αλλαγή. Αναφέρονται τα πλεονεκτήματα της επαναχρησιμοποίησής τους και οι στόχοι της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την επόμενη δεκαετία. Στην μελέτη επίσης παρουσιάζεται η Ανάλυση Κύκλου Ζωής (ΑΚΖ) των κτιρίων και των δομικών υλικών, οι προκλήσεις και αβεβαιότητες στην εφαρμογή της, και η ιστορική της εξέλιξη. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στα υλικά χαμηλού περιβαλλοντικού αποτυπώματος, την ενσωματωμένη ενέργεια των δομικών υλικών, και τις μεθόδους μείωσης του αποτυπώματος άνθρακα. Εξετάζονται και παρουσιάζονται τόσο τα συμβατικά όσο και τα οικολογικά, τα ανακυκλώσιμα αλλά και τα θερμομονωτικά οικοδομικά υλικά ως προς το περιβαλλοντικό αντίκτυπο τους. Η έρευνα αυτή στοχεύει στην αξιολόγηση της βιωσιμότητας των ανακυκλωμένων
υλικών στην κατασκευή στην Ελλάδα. Μετά από μια εκτενή βιβλιογραφική ανασκόπηση των διαθέσιμων ανακυκλωμένων υλικών και των μηχανικών τους ιδιοτήτων, επιλέχθηκαν τα καταλληλότερα για εφαρμογή σε ελληνικές συνθήκες. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε μια μελέτη περίπτωσης σε ένα τυπικό ελληνικό κτίριο, όπου συγκρίθηκε η ενεργειακή απόδοση των ανακυκλωμένων υλικών με αυτή των συμβατικών. Έπειτα, πραγματοποιήθηκε ανάλυση κύκλου ζωής μέχρι και τη φάση της
παραγωγής, δηλαδή την εξόρυξη και τη μετατροπή των πρώτων υλών σε κατασκευαστικά υλικά, καθώς και μια εκτίμηση του κόστους παραγωγής τους, ώστε να αξιολογηθεί το περιβαλλοντικό αποτύπωμα τους. Τέλος, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της ενεργειακής μελέτης του κτιρίου, της ανάλυσης κύκλου ζωής των υλικών αυτών και της εκτίμησης κόστους της διαδικασίας,
καταλήγοντας σε σημαντικά συμπεράσματα για την ενεργειακή βελτίωση και τη μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος των κτιρίων. Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι με τη χρήση των επιλεγμένων ανακυκλώσιμων υλικών μπορούμε να επιτύχουμε
εξοικονόμηση ενέργειας μειώνοντας τις ενεργειακές απαιτήσεις κατά 3.75% και τις εκπομπές CO2 κατά 3.78%. Όσον αφορά την ανάλυση κύκλου ζωής και την εκτιμώμενη κοστολόγηση των υλικών αυτών, τα αποτελέσματα έδειξαν μείωση των εκπομπών κατά 15% στις περισσότερες κατηγορίες περιβαλλοντικών επιπτώσεων αλλά μια αύξηση κόστους παραγωγής κατά 10%.
Περίληψη
In the context of this dissertation, a review is conducted concerning the impact of buildings on climate change and the historical evolution of their energy performance. The current state of the building stock and the energy consumption of residential
buildings in Greece are presented. Additionally, methods for improving energy efficiency through recent upgrade and renovation programs are recommended. The study examines excavation, construction, and demolition waste (ECDW) and their
environmental impacts, which significantly contribute to climate change. The advantages of their reuse and the European Union's targets for the next decade are discussed. The dissertation also presents the Life Cycle Analysis (LCA) of buildings and
construction materials, the challenges and uncertainties in its application, and its historical development. Special emphasis is placed on low environmental impact materials, the embodied energy of construction materials, and methods for reducing
the carbon footprint. Both conventional and eco-friendly, recyclable, and thermal insulating building materials are examined and presented in terms of their environmental impact. This research aims to evaluate the sustainability of recycled materials in construction in Greece. After an extensive literature review of the available recycled materials and their mechanical properties, the most suitable ones for application in Greek conditions were selected. Subsequently, a case study was conducted on a typical Greek building, comparing the energy performance of recycled materials with that of conventional ones. A life cycle analysis was then carried out up to the production phase, including the extraction and conversion of raw materials into construction materials, as well as an estimation of their production costs, to evaluate their environmental footprint. Finally, the results of the building's energy study, the life cycle analysis of these materials, and the cost assessment of the process are presented, leading to significant conclusions about energy improvement and the reduction of the environmental footprint of buildings. The results indicate that using the selected recycled materials can achieve energy savings, reducing energy requirements by 3.75% and CO2
emissions by 3.78%. Regarding the life cycle analysis and the estimated costing of these materials, the results showed a 15% reduction in emissions in most categories of environmental impacts but a 10% increase in production costs.
Αριθμός σελίδων
126Σχολή
Σχολή ΜηχανικώνΑκαδημαϊκό Τμήμα
Τμήμα Μηχανολόγων ΜηχανικώνΓλώσσα
ΕλληνικάΣυλλογή
Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές