Ενεργειακός σχεδιασμός κτιρίου και μελέτη αυτόνομου κτιρίου

Καραγιάννης, Γεώργιος

Building energy design and independent building study

Διπλωματική εργασία

Author

Καραγιάννης, Γεώργιος

Date

2024-07-23

Advisor

Δενεζάκη, Σταυρούλα

Karagiannis_ 44366930226.pdf (6.445Mb)

Keywords

Ενεργειακός σχεδιασμός ; Καινοτομία ; Εξοικονόμηση υλικών ; Θερμομονωτικά υλικά ; Ενεργειακή κατανάλωση κτιρίων ; Αερισμός ; Μεταφορά θερμότητας

Abstract

Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία γίνεται σύμφωνα με τις ανάγκες και απαιτήσεις της σημερινής μας εποχής ώστε να παρουσιάσω την ιδέα των έξυπνων – αυτόνομων σπιτιών ως μια εναλλακτική αλλά ταυτόχρονα και καλύτερη λύση για την επένδυση καινοτόμων κατασκευών αλλά και την ενίσχυση ήδη υπάρχοντών κατασκευών δηλαδή στην ουσία την ενσωμάτωση του ενεργειακού σχεδιασμού κτιρίων. Επίσης αντικείμενο διερεύνησης της παρούσας εργασίας αποτελεί ακόμα η αναζήτηση οικονομικά αποδοτικών λύσεων ανακαίνισης με πρωταρχικό σκοπό την ενεργειακή του αναβάθμιση. Στόχος της διπλωματικής εργασίας, είναι η εύρεση τρόπων εξοικονόμησης ενέργειας που αποσκοπεί στη μείωση χρήσης της ηλεκτρικής ενέργειας καθώς και για τις καθημερινές μας ανάγκες όπου χρησιμοποιούνται τεράστια ποσά ενέργειας και χρημάτων. Παρακάτω θα δούμε με μια γρήγορη ματιά κάποιους τους τρόπους , τις σκέψεις και τις τεχνικές πάνω στον ενεργειακό σχεδιασμό κτιρίων και γενικότερα για την υλοποίηση ενός Αυτονόμου Σπιτιού. Η εξοικονόμηση ενέργειας στον κτιριακό τομέα είναι ένας σημαντικός παράγοντας για τη μείωση των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου. Η Ευρωπαϊκή Ένωση και η Ελλάδα έχουν θεσπίσει νομοθεσία και οδηγίες που απαιτούν τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση, η κύρια νομοθεσία που διέπει την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων είναι η Οδηγία για την Ενεργειακή Απόδοση των Κτιρίων (Energy Performance of Buildings Directive - EPBD). Αυτή η οδηγία ορίζει τις απαιτήσεις για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων, την πιστοποίηση ενεργειακής απόδοσης και την προώθηση της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στα κτίρια. Η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει θέσει στόχους για τη μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης και των εκπομπών CO2 των κτιρίων έως το 2030. Στην Ελλάδα, η νομοθεσία για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων περιλαμβάνει τον Εθνικό Κανονισμό Ενεργειακής Απόδοσης των Κτιρίων (ΕΚΕΑΚ) και την Υπουργική Απόφαση για την Πιστοποίηση Ενεργειακής Απόδοσης των Κτιρίων. Οι διατάξεις αυτών των νομοθετημάτων προβλέπουν τις απαιτήσεις για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων, τις διαδικασίες πιστοποίησης και την υποστήριξη της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Οι τρόποι βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων περιλαμβάνουν τα εξής στοιχεία: 1. Θερμομόνωση: Η σωστή θερμομόνωση του κτιρίου είναι κρίσιμη για τη διατήρηση της θερμοκρασίας εντός του χώρου και τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας για θέρμανση και ψύξη. 2. Φυτεύσεις και πράσινες οροφές: Η φύτευση στην οροφή μπορεί να βελτιώσει τη θερμομόνωση, την ηχομόνωση, τη διάρκεια ζωής της μόνωσης, την περιβαλλοντική αειφορία και την εξοικονόμηση ενέργειας. 3. Συστήματα θέρμανσης, ψύξης και παραγωγής ζεστού νερού: Η χρήση αποδοτικών συστημάτων θέρμανσης και ψύξης, καθώς και η αξιοποίηση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ενεργειακή απόδοση του κτιρίου. 4. Φυσικός φωτισμός και αερισμός: Ο κατάλληλος σχεδιασμός των ανοιγμάτων, όπως παράθυρα και αεραγωγοί, μπορεί να επιτρέψει την είσοδο φυσικού φωτός και αέρα, μειώνοντας την ανάγκη για τη χρήση των τεχνητών συστημάτων φωτισμού και εξαερισμού. 5. Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας: Η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως η ηλιακή ενέργεια και ο άνεμος, μπορεί να συμβάλει σημαντικά στη μείωση των εκπομπών CO2 και την εξοικονόμηση ενέργειας. Συνολικά, ο σχεδιασμός και η κατασκευή ενεργειακά αποδοτικών κτιρίων συμβάλλουν στη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Η χρήση νομοθετικών πλαισίων και η υιοθέτηση βέλτιστων πρακτικών στον κατασκευαστικό τομέα είναι ζωτικής σημασίας για την προώθηση της ενεργειακής αποδοτικότητας και την επίτευξη βιώσιμων κτιρίων. Στη συνέχεια της διπλωματικής εργασίας θα υπάρχει μεγαλύτερη και αναλυτικότερη εμβάθυνση σε όλα τα παρακάτω που θα προαναφέρθηκαν.

Abstract

This thesis is done in accordance with the needs and requirements of our current era in order to present the idea of smart-autonomous houses as a replacement but at the same time a better solution for investing in innovative constructions as well as strengthening existing constructions, that is, in essence, the integration of energy design of buildings. Also, the object of investigation of this work is the search for cost-effective renovation solutions with the primary purpose of its energy upgrade. The aim of the thesis is to find ways to save energy that aims to reduce the use of electricity as well as for our daily needs where huge amounts of energy and money are used. Below we will see with a quick glance some ways, thoughts and techniques on the energy planning of buildings and in general for the implementation of an Autonomous Home. Energy conservation in the building sector is an important factor in reducing greenhouse gas emissions. The European Union and Greece have enacted legislation and directives requiring the improvement of the energy efficiency of buildings. In the European Union, the main legislation governing the energy performance of buildings is the Energy Performance of Buildings Directive (EPBD). This directive sets out the requirements for the energy performance of buildings, energy performance certification and the promotion of the use of renewable energy sources in buildings. The European Union has set targets to reduce the energy consumption and CO2 emissions of buildings by 2030. In Greece, the legislation on the energy performance of buildings includes the National Regulation on the Energy Performance of Buildings (EKEAK) and the Ministerial Decision on Energy Performance Certification of Buildings. The provisions of these legislations provide for requirements for the energy performance of buildings, certification procedures and support for the use of renewable energy sources. Ways to improve the energy efficiency of buildings include the following elements: 1. Thermal insulation: Proper thermal insulation of the building is critical to maintaining the temperature inside the space and reducing energy consumption for heating and cooling. 2. Planting and green roofs: Planting on the roof can improve thermal insulation, sound insulation, insulation life, environmental sustainability and energy saving. 3. Heating, cooling and hot water production systems: The use of efficient heating and cooling systems, as well as the utilization of renewable energy sources, can significantly improve the energy efficiency of the building. 4. Natural lighting and ventilation: Appropriate design of openings such as windows and vents can allow natural light and air to enter, reducing the need for artificial lighting and ventilation systems. 5. Renewable energy sources: The use of renewable energy sources such as solar and wind energy can significantly contribute to reducing CO2 emissions and saving energy. Overall, the design and construction of energy-efficient buildings helps reduce energy consumption and greenhouse gas emissions. The use of legislative frameworks and the adoption of best practice in the construction sector are vital to promote energy efficiency and achieve sustainable buildings. In the continuation of the thesis, there will be a greater and more detailed in-depth study of all the following that will be mentioned above.