Διερεύνηση της επίδρασης του πάχους μόνωσης σε επιφάνειες κτηρίου με διαφορετικό προσανατολισμό

Παπαναστασίου, Κωνσταντίνος

Insulation thickness impact on building΄s walls with different orientations

Διπλωματική εργασία

Author

Παπαναστασίου, Κωνσταντίνος

Date

2024-03-14

Advisor

Kavadias, Kosmas

Διπλωματική εργασία (2.346Mb)

Keywords

Θερμομόνωση κτηρίων ; Κατανάλωση ενέργειας ; Ενεργειακή απόδοση ; Θερμική άνεση ; ΚΕΝΑΚ

Abstract

Στόχος σήμερα είναι να μειωθεί η κατανάλωση ενέργειας σε όλους τους τομείς και συνεπώς και στον κτηριακό τομέα. Η ανάγκη μείωσης της κατανάλωσης ενέργειας καθώς και η βελτίωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος, αποτελούν τους πυλώνες των στρατηγικών ανάπτυξης αυτού του τομέα. Ο κτηριακός τομέας συμβάλει σε μεγάλο ποσοστό στην τελική κατανάλωση ενέργειας καθώς και στις εκπομπές CO2, αφού το μεγαλύτερο ποσοστό κτηρίων στην Ελλάδα είναι κατασκευασμένα πριν το 1980, με κακής ποιότητας κατασκευή και αυξημένες απαιτήσεις κατανάλωσης ενέργειας για θέρμανση και ψύξη λόγω της μη θερμικής μόνωσης του κτηριακού κελύφους. Η ανακαίνιση του υπάρχοντος κτηριακού αποθέματος και η κατασκευή νέων κτηρίων σχεδόν μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης κρίνεται αναγκαία, καθώς έτσι θα επιτευχθούν σημαντικά ποσοστά εξοικονόμησης ενέργειας και κόστους για τους πολίτες, ενώ θα βελτιωθούν και οι συνθήκες άνεσης, ασφάλειας και υγείας κατά τη χρήση των κτηρίων. Για τον στόχο της μείωσης των ενεργειακών απαιτήσεων ένας από τους διαδεδομένους και αποτελεσματικούς τρόπους είναι η θερμομόνωση του κτηριακού κελύφους, όπου τα τελευταία χρόνια η ανάπτυξη θερμομονωτικών υλικών, η ευκολία κατασκευής και τοποθέτησης βοήθησε στην επέκταση πλήθους εφαρμογών, μεταξύ των οποίων οι εφαρμογές θερμοπρόσοψης, μόνωση με αφρό πολυουρεθάνης ανεστραμμένη μόνωση ταράτσας κτλ. Από τις ποιο διαδεδομένες πλέον εφαρμογές και αυτή που θα εφαρμόσουμε, είναι η εξωτερική θερμομόνωση, γνωστή ως θερμοπρόσοψη, η οποία αναβαθμίζει ενεργειακά το κτήριο εξασφαλίζοντας εξοικονόμηση σε ότι αφορά την κατανάλωση ενέργειας για ψύξη και θέρμανση. Είναι γενικά αποδεκτό ότι όσο μεγαλύτερη είναι η θερμική προστασία ενός κτηρίου, τόσο καλύτερη είναι η ενεργειακή απόδοση του. Στο πλαίσιο αυτό, στη συγκεκριμένη Διπλωματική Εργασία θα διερευνηθεί ο ρόλος που μπορεί να διαδραματίσει η χρήση θερμομόνωσης για την μείωση των ενεργειακών αναγκών στα κτήρια, καθώς και σε ποιο από τα δομικά στοιχεία (όψεις,οροφή) έχει την μεγαλύτερη επίδραση ανάλογα το πάχος της, για δύο διαφορετικές γεωμετρίες κτηρίων ίδιας επιφάνειας δαπέδου μέσω δυναμικής προσομοίωσης ωριαίου βήματος.

Abstract

The goal today is to reduce energy consumption in all sectors and therefore also in the building sector. The need to reduce energy consumption as well as the improvement of the environmental footprint are the pillars of the development strategies of this sector. The building sector contributes a large percentage to the final energy consumption as well as CO2 emissions, since the largest percentage ofbuildings in Greece were built before 1980, with poor quality construction and increased energy consumption requirements for heating and cooling due to the nonthermal insulation of the building shells. The renovation of the existing building stock and the construction of new buildings with almost zero energy consumption is deemed necessary, as this will achieve significant percentages of energy and cost savings for the citizens, while the conditions of comfort, safety and health during the use of the buildings will also be improved. For the goal of reducing energy requirements, one of the widespread and effective ways is the thermal insulation of the buildings shell, where in recent years the development of thermal insulation materials, the ease of construction and installation have helped to expand a number of applications, among which thermal façade applications, insulation with polyurethane foam inverted roof insulation etc. One of the most widespread applications, and the one we will apply, is the external thermal insulation, known as thermal façade, which upgrades the building energetically, ensuring savings in terms of energy consumption for cooling and heating. It is generally accepted that the greater the thermal protection of a building, the better its energy efficiency. In this context, the specific Diplomatic Thesis will investigate the role that the use of thermal insulation can play in reducing energy needs in buildings, as well as which of the structural elements (facades, roof) has the greatest effect depending on its thickness, for two different building geometries of the same area through hour-step dynamic simulation.