Σχεδιασμός κατοικίας σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης με στοιχεία βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής
Residential nzeb (nearly zero energy building) design with elements of bioclimatic architecture
Διπλωματική εργασία
Author
Μωυσίδης, Ευάγγελος
Date
2021-07-20Advisor
Gelegenis, JohnTsekouras, George
Keywords
Βιοκλιματική αρχιτεκτονική ; Ηλιακή ενέργεια ; Κτήρια μηδενικής ενέργειας ; Κτήρια ; Προστασία περιβάλλοντος ; Μηδενικό ενεργειακό ισοζύγιο ; Βιοκλιματικός σχεδιασμός ; Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ; Zero energy buildingsAbstract
Τα κτήρια μηδενικής κατανάλωσης αρχίζουν να παίρνουν ολοένα και σημαντικότερο ρόλο στην σημερινή εποχή, η οποία χαρακτηρίζεται από το αντίκτυπο της ύπαρξης του ανθρώπου στο περιβάλλον. Αν και πρόκειται για σχετικά νέα κατηγορία κτηρίου, τα μηδενικής κατανάλωσης ή αλλιώς near zero energy buildings (‘’nzeb’’) αποτελούν κτήρια βιώσιμα τόσο για τους ανθρώπους που τα χρησιμοποιούν, όσο και για το περιβάλλον. Πρακτικά, ένα ‘’nzeb’’ παρουσιάζει μηδενικό ενεργειακό ισοζύγιο, δηλαδή όση ενέργεια εισέρχεται σε αυτό περίπου, τόση εξέρχεται, άρα πρόκειται για ένα κτήριο που παίρνει ταυτόχρονα τη θέση τόσο του καταναλωτή, όσο και του παραγωγού. Παράλληλα, ένα σημείο κλειδί για τα κτήρια αυτά είναι η ελαχιστοποιημένη κατανάλωση ενέργειας, η οποία μπορεί να οφείλεται εν μέρει στη χρήση αποδοτικού εξοπλισμού, αλλά κυρίως στο σωστό σχεδιασμό του κτηρίου. Σε ό,τι αφορά το σωστό σχεδιασμό ενός κτηρίου με γνώμονα την ελαχιστοποίηση της ενεργειακής κατανάλωσης, προτείνεται στην παρούσα διπλωματική εργασία η ενσωμάτωση της βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής στα ‘’nzeb’’, καθώς και με ποιους τρόπους μπορεί να συμβεί αυτό και σε ποιο βαθμό αντίστοιχα. Η βιοκλιματική αρχιτεκτονική αποτελεί αντικείμενο μελέτης από τα αρχαία κιόλας χρόνια, όμως δε συνδέεται ακόμα πλήρως με τα κτήρια μηδενικής κατανάλωσης. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, τα εν λόγω κτήρια αποτελούν μια νέα κατηγορία η οποία αναπτύσσεται και θα μπορούσε μελλοντικά να συνδέεται με τη βιοκλιματική αρχιτεκτονική. Μέσα από τα κεφάλαια της παρούσας διπλωματικής εργασίας, θα αναλυθούν εκτενέστερα οι δύο παραπάνω έννοιες, ενώ ακόμα θα παρουσιασθεί και θεωρητικός σχεδιασμός ο οποίος θα τις ενσωματώνει. Το αποτέλεσμα του σχεδιασμού είναι ένα κτήριο μηδενικής κατανάλωσης με στοιχεία βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής, το οποίο, σε σχέση με ένα απλό ‘’nzeb’’, είναι καλύτερα προσαρμοσμένο στον περιβάλλοντα χώρο του, γεγονός που οδηγεί στη μειωμένη ενεργειακή ανάγκη, στη μείωση των εκπομπών ρύπων και στην εξασφάλιση καλύτερων συνθηκών διαβίωσης για όσους περνούν τον χρόνο τους σε αυτό.
Abstract
Zero Energy Buildings (ZEBs) are beginning to take on an increasingly important role in the present age, an age characterized by the impact of human existence on the environment. Although a relatively new building category, Near Zero Energy Buildings ("nzeb") are sustainable buildings for both the people who use them and the environment. Practically speaking, a "nzeb" has a zero-energy balance, meaning that the amount of energy that enters it, is approximately the amount of energy that exits from it, therefore, it is a building that simultaneously takes the place of both the consumer and the producer. At the same time, a key point for these buildings is the minimized energy consumption, which may be due partly to the use of efficient equipment, but mainly to the correct design of the building. Regarding the proper design of a building with the aim to minimize energy consumption, what is proposed in the present dissertation, is the integration of bioclimatic architecture in "nzeb", as well as the ways that this can happen, and to what extent, respectively. Bioclimatic architecture has been a subject of study since ancient times, but it is not yet fully associated with zero energy buildings. As mentioned above, these buildings form a new category that is currently developing and could be inextricably linked to bioclimatic architecture in the future. Through the chapters of this dissertation, the two above-mentioned concepts will be analyzed in more detail, while a theoretical design which will incorporate them will be presented. The result of the design is a zero-energy building with elements of bioclimatic architecture which, compared to a simple "nzeb", is better adapted to its surroundings, thus leading to reduced energy needs, reduced emissions and better living conditions for those who spend their time inside of it.