ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. Εξοικονόμηση ενέργειας στα κτήρια-ανάπτυξη μοντέλου τεχνοοικονομικής αξιολόγησης-εφαρμογή στο Κτήριο Λαμπαδάριου του ΕΜΠ.

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Εξοικονόμηση ενέργειας στα κτήρια-ανάπτυξη μοντέλου τεχνοοικονομικής αξιολόγησης-εφαρμογή στο Κτήριο Λαμπαδάριου του ΕΜΠ. ΑΡΕΤΗ ΛΕΒΕΝΤΗ Επιβλέπων: Κωνσταντίνος Αραβώσης Λέκτορας Ε.Μ.Π. ΑΘΗΝΑ, ΜΑΡΤΙΟΣ 2012 i

2 ii

3 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Εξοικονόμηση ενέργειας στα κτήρια-ανάπτυξη μοντέλου τεχνοοικονομικής αξιολόγησης-εφαρμογή στο Κτήριο Λαμπαδάριου του ΕΜΠ. ΑΡΕΤΗ ΛΕΒΕΝΤΗ Επιβλέπων: Κωνσταντίνος Αραβώσης Λέκτορας Ε.Μ.Π. ΑΘΗΝΑ, ΜΑΡΤΙΟΣ 2012 i

4 Αφιερώνεται στους γονείς μου, που βρίσκονται πάντα δίπλα μου αγωνιούν για το μέλλον μου, και στηρίζουν τα όνειρά μου. ii

5 iii

6 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Η παρούσα διπλωματική εργασία υλοποιήθηκε κατά το ακαδημαϊκό έτος από τη φοιτήτρια Αρετή Λεβέντη του Αντωνίου, υπό την επίβλεψη του Λέκτορα κ. Κωνσταντίνου Αραβώση, τον οποίο και ευχαριστώ θερμά για την καθοδήγηση και υποστήριξη του καθ όλη τη διάρκεια της εκπόνησης της εργασίας. Ιδιαίτερες ευχαριστίες θα ήθελα να απευθύνω στον κύριο Βασίλη Καψάλη, μηχανολόγο μηχανικό της Τεχνικής Υπηρεσίας του Ε.Μ.Π., για τη συνδρομή του στην οικονομική ανάλυση της μελέτης. Επίσης ευχαριστώ τους φίλους μου Γιώργο Ραφτόπουλο και Μανώλη Προεστάκη για τις χρήσιμες συμβουλές τους και τη βοήθεια στη συλλογή στοιχείων για τη διεκπεραίωση της διπλωματικής μου εργασίας. Από καρδιάς ευχαριστώ τους φίλους μου Γιώργο Ραφτόπουλο, Τάσο Γεωργοτά, Ελένη Σκερλετίδου, Γεωργία Ραφτοπούλου, Αλεξάνδρα Φαλάρα, Θεοδώρα Βάμβα, Ζωή Μπιζοπούλου, για το αμέριστο ενδιαφέρον τους και την ηθική συμπαράσταση που μου δείχνουν αδιάλειπτα. Τέλος θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τους γονείς μου για τη συνεχή συμπαράσταση, την αγάπη τους, την υπομονή και την κατανόηση τους iv

7 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Το πρώτο σκέλος της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί μια περιγραφή των λόγων που μας οδήγησαν στην εξοικονόμηση ενέργειας. Στη συνέχεια καταγράφεται η υπάρχουσα νομοθεσία, σε ευρωπαϊκό και εθνικό επίπεδο, όσον αφορά στην εξοικονόμηση ενέργειας σε κτήρια, και δίνεται έμφαση στον νόμο 3661/08 και στον ΚΕΝΑΚ. Επίσης, αναλύεται το υπολογιστικό πρόγραμμα EPA-Nr, το οποίο είναι ένα λογισμικό που παρέχει μια υπολογιστική μέθοδο για την αξιολόγηση της ενεργειακής απόδοσης υφιστάμενων κτηρίων του τριτογενή τομέα. Στη συνέχεια, περιγράφονται τα μέτρα και οι τρόποι βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης και κατανάλωσης ενός κτηρίου. Ακολουθεί περιγραφή της υπάρχουσας κατάστασης στο κτήριο Λαμπαδάριου και των προβλημάτων που αντιμετωπίζει το υπό μελέτη κτήριο και προτείνονται διάφορα σενάρια επεμβάσεων, με την αναφορά του κόστους της κάθε επέμβασης, καθώς και της ενεργειακής εξοικονόμησης. Τέλος, γίνεται μια τεχνο-οικονομική μελέτη της επένδυσης για 25 χρόνια και καταγράφονται και αξιολογούνται τα συμπεράσματα που προκύπτουν από την εφαρμογή της επένδυσης. ABSTRACT The first part of the current thesis is a description of the reasons that have led to energy conservation. Following is a record of the current legislation, at European, as well as international level, regarding energy conservation in buildings, with emphasis given on law 3661/08 and KENAK (Energy Performance of Buildings Regulation). Next, I proceed to an analysis of the EPA Nr analysis programme, a piece of software which provides an analysis method for the assessment of energy efficiency of existing buildings of the tertiary sector. Furthermore, the means of improving a building s energy efficiency and consumption are described. What follows is a description of the current situation of Lampadario building and the problems regarding the building under study. Also, various intervention scenarios are suggested, with accounts on the cost of each intervention and energy conservation. Finally, a techno economical study of the investment for 25 years is performed and the conclusions that result from the application of the investment are documented and evaluated. v

8 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΕ ΕΥΡΩΠΗ ΚΑΙ ΕΛΛΑΔΑ ΚΤΗΡΙΑ ΚΑΙ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗΝ Ε.Ε ΚΤΗΡΙΑ ΚΑΙ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ ΝΟΜΟΙ ΚΑΙ ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΙ Ε.Ε. ΟΔΗΓΙΑ 2002/91/ΕΚ ΕΛΛΑΔΑ: ΕΝΑΡΜΟΝΙΣΗ ΜΕ ΟΔΗΓΙΑ 2002/91/ΕΚ ΝΟΜΟΣ 3661/08 ΚΑΙ ΚΕΝΑΚ ΘΕΣΜΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΟΡΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ EPA NR ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΕΙΣΟΔΟΥ / ΕΞΟΔΟΥ Δεδομένα εισόδου EPA-NR ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΚΑΙ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΑ ΚΤΗΡΙΑ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΚΤΗΡΙΟ ΤΟΥ ΛΑΜΠΑΔΑΡΙΟΥ ΓΕΝΙΚΑ ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥΠΟΛΗ ΖΩΓΡΑΦΟΥ ΓΕΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΚΤΗΡΙΩΝ ΤΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥΠΟΛΗΣ Η ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΤΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥΠΟΛΗΣ- Η ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΤΟ ΚΤΗΡΙΟ ΛΑΜΠΑΔΑΡΙΟΥ Κέλυφος Θερμική άνεση Φυσικός φωτισμός Ηλεκτρομηχανολογικές εγκαταστάσεις ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ ΕΠΕΜΒΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΚΤΗΡΙΟ ΛΑΜΠΑΔΑΡΙΟΥ ΕΠΕΜΒΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΚΕΛΥΦΟΣ Γενικά Αναλυτική περιγραφή επεμβάσεων ΕΠΕΜΒΑΣΗ ΣΤΙΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ Εγκατάσταση θέρμανσης Εγκατάσταση ψύξης ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΟΣΤΟΣ ΕΠΕΜΒΑΣΕΩΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΕΝΑΡΙΩΝ- ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΩΝ ΣΕΝΑΡΙΩΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΟΣΤΟΥΣ-ΟΦΕΛΟΥΣ vi

9 Προσδιορισμός διάρκεια χρόνου επένδυσης Σχετικά μεγέθη κόστους- Οφέλους Υπολογισμός των σχετικών μεγεθών κόστους και οφελών Ταμειακές Ροές για την περίοδο ανάλυσης Υπολογισμός κριτηρίων αξιολόγησης ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ vii

10 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα τελευταία χρόνια έχει γίνει επιτακτική ανάγκη η εξοικονόμηση ενέργειας, τόσο για περιβαλλοντικούς όσο και για οικονομικούς λόγους, ειδικά δε σε αυτή τη δύσκολη συγκυρία που βρίσκεται η χώρα μας. Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται μια μελέτη, διερευνώντας τους τρόπους με τους οποίους μπορεί να συνδυαστεί η εξοικονόμηση ενέργειας με την εξοικονόμηση χρημάτων. Συγκεκριμένα, στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στην κατανομή της κτηριακής κατανάλωσης ενέργειας στην Ευρώπη και στην Ελλάδα, στους λόγους που μας οδήγησαν να στραφούμε στην εξοικονόμηση ενέργειας, και στη δραματική αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας και εκπομπής ρύπων που παρουσιάζει η Ελλάδα σε σχέση με τις υπόλοιπες χώρες της Ε.Ε. Στο τρίτο κεφάλαιο αναλύονται οι νόμοι και οι αποφάσεις της Ε.Ε. για την εξοικονόμηση ενέργειας στα κτήρια, για τον τρόπο που αντιμετώπισαν αυτές τις αποφάσεις οι λοιπές ευρωπαϊκές χώρες και πώς προσαρμόστηκε η Ελλάδα με αυτές. Στη συνέχεια γίνεται αναλυτική περιγραφή του νόμου 3661/08 και του ΚΕΝΑΚ, καθώς επίσης των ορισμών των εννοιών, ώστε ο αναγνώστης να διευκολυνθεί στην κατανόηση τους. Στο ίδιο κεφάλαιο αναλύονται τα αποτελέσματα που μπορεί να μας δώσει μια ενεργειακή μελέτη. Στο πέμπτο κεφάλαιο περιγράφεται το υπολογιστικό πρόγραμμα EPA NR. Το EPA-Nr είναι ένα λογισμικό που παρέχει μια υπολογιστική μέθοδο για την αξιολόγηση της ενεργειακής απόδοσης υφιστάμενων κτηρίων του τριτογενή τομέα. Σ αυτό το κεφάλαιο θα δούμε πώς ακριβώς μπορούμε να εισάγουμε τα δεδομένα του υπό μελέτη κτηρίου στο συγκεκριμένο πρόγραμμα, ώστε να έχουμε την ενεργειακή κατανάλωση του κτηρίου και το πιστοποιητικό που θα μας δείξει τη βαθμολόγηση της ενεργειακής απόδοσης του. Στο επόμενο κεφάλαιο προτείνονται τρόποι βελτίωσης της ενεργειακής συμπεριφοράς και εξοικονόμησης ενέργειας στα κτήρια. Περιγράφονται αναλυτικά τα μέτρα αυτά, ο τρόπος τοποθέτησης τους και τα ποσά ενέργειας που μπορούν να εξοικονομηθούν από τη χρήση τους. 1

11 Στο έβδομο κεφάλαιο αναλύεται η κατάσταση του κτηρίου Λαμπαδάριου, τα λειτουργικά προβλήματα που αντιμετωπίζει, εξαιτίας τόσο των ενεργειακών του απαιτήσεων όσο και των κακοτεχνιών. Στη συνέχεια προτείνονται συγκεκριμένοι τρόποι εξοικονόμησης ενέργειαςανακαίνισης που θα εφαρμοστούν στο υπό μελέτη κτήριο και με την εφαρμογή τους θα το εντάξουν σε καλύτερη ενεργειακή κατηγορία, σύμφωνα με τον ΚΕΝΑΚ. Στο ένατο κεφάλαιο γίνεται η τεχνο-οικονομική ανάλυση της επένδυσης. Περιγράφονται αναλυτικά τα σενάρια δραστηριοτήτων που μπορούν να πραγματοποιηθούν, υπολογίζεται το κόστος κάθε δραστηριότητας, και η ενεργειακή κατηγορία που θα ενταχθεί το κτήριο μετά την εφαρμογή τους. Στο τέλος υπολογίζεται ποιο σενάριο είναι πιο συμφέρον να πραγματοποιηθεί, τόσο από ενεργειακής όσο και από οικονομικής άποψης. Τέλος, στο δέκατο κεφάλαιο, καταγράφονται και αναλύονται τα συμπεράσματα που προκύπτουν από αυτήν τη μελέτη. 2

12 2. ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΕ ΕΥΡΩΠΗ ΚΑΙ ΕΛΛΑΔΑ 2.1. Κτήρια και κατανάλωση ενέργειας στην Ε.Ε. Από το 1986, ο ρυθμός ζήτησης ενέργειας στα 27 κράτη μέλη είναι ανοδικός κατά 1% με 2% ετησίως, γεγονός που καθιστά αδύναμη την Ευρώπη να αντισταθμίσει τα ποσά ενέργειας που καταναλώνει με αυτά που παράγει, παρ όλο που υπάρχει δυνατή λύση μέσω της παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές. Η εξοικονόμηση ενέργειας έχει αναδειχθεί σε μείζονα πολιτική προτεραιότητα για την Ευρωπαϊκή Ένωση. Οι λόγοι είναι πολλοί : Στρατηγικοί που αφορούν στην ελαχιστοποίηση της προβληματικής εξάρτησής μας από εισαγωγές πετρελαίου και αερίου, προερχόμενες από ασταθείς πολιτικά περιοχές. Οικονομικοί που αφορούν στη μείωση του κόστους παραγωγής και στην υποστήριξη της ανταγωνιστικότητάς μας. Λόγοι ενεργειακής ασφάλειας, δηλαδή πρόσβαση σε προσιτή οικονομικά ενέργεια για όλους. Λόγοι περιβαλλοντικοί μέσω της μείωσης των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα και τήρηση των δεσμεύσεων των κρατών μελών έναντι του Πρωτοκόλλου του Κιότο, βάσει του οποίου πρέπει να χρησιμοποιείται λιγότερο πετρέλαιο, φυσικό αέριο και άνθρακας, με σκοπό τη μείωση των αερίων του θερμοκηπίου μέχρι το 2012 σε επίπεδα κατά 8% λιγότερο από τα επίπεδα του Ταυτόχρονα όμως θα πρέπει να γίνει μια συνολική προσπάθεια των καταναλωτών για μείωση της κατασπατάλησης ενέργειας. Τα αποθέματα πετρελαίου και φυσικού αερίου είναι άνισα κατανεμημένα σε όλο τον κόσμο, με τα μεγαλύτερα αποθέματα να εντοπίζονται σε πολιτικά ή οικονομικά μη ασφαλείς περιοχές (Μέση Ανατολή). Τα κοιτάσματα της Βόρειας Θάλασσας έχουν ήδη αξιοποιηθεί, αφήνοντας την Ε.Ε. εξαρτημένη από μη κοινοτικές χώρες για την κάλυψη των μελλοντικών της αναγκών. ( Ενεργειακή εξάρτηση των χωρών της Ε.Ε Εικόνα 2.1.). 3

13 Εικόνα 2.1: Ενεργειακή εξάρτηση των χωρών της Ε.Ε. Αρνητικό ποσοστό εξάρτησης εμφανίζουν χώρες που έχουν καλύψει τις ανάγκες τους σε ενέργεια από εσωτερικές πηγές και είναι πλέον καθαροί εξαγωγείς. Θετικές τιμές άνω του 100% δείχνουν αποθέματα συσσώρευσης κατά τη διάρκεια του έτους αναφοράς. Κατά τη δεκαετία της ΕΕ-27, η εξάρτηση ενέργειας εξακολούθησε να αυξάνεται, φτάνοντας το 53,1% το Η Δανία, χώρα που έγινε καθαρός εξαγωγέας το 1999, ήταν η μόνη στην ΕΕ-27 κρατών μελών με αρνητικό ενεργειακής εξάρτησης το 2007 (-25,4%). Η Πολωνία γνώρισε τη μεγαλύτερη συνολική αύξηση. Η εξάρτησή της αυξήθηκε από 6,4% το 1997 σε 25,5% το Σε εθνικό επίπεδο, παρατηρούμε πως η κατανάλωση ενέργειας στην Ελλάδα, παρουσιάζει αντίστοιχη ανοδική εικόνα κατά τη διάρκεια των ετών (Γραφική απεικόνιση, Εικόνα 2.2). 4

14 Εικόνα 2.2: Μεταβολή ενεργειακής εξάρτησης Ελλάδας Πηγή Eurostat, ISSN έτος 2009 Εκτός από την ανάπτυξη της οικονομίας, άλλοι σημαντικοί παράγοντες στην εξέλιξη της κατανάλωσης ενέργειας είναι η αύξηση των προϊόντων που καταναλώνουν ενέργεια και η άνοδος του βιοτικού επιπέδου. Συγκεκριμένα, όσον αφορά στα 27 κράτη της Ε.Ε., η αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας δε δικαιολογείται από την αύξηση του πληθυσμού των ευρωπαϊκών χωρών, που ήταν 1.8% κατά τη διάρκεια της ίδιας περιόδου. Στατιστικές μελέτες της Eurostat δείχνουν πως παράλληλα με την αύξηση της κατανάλωσης, έχει αυξηθεί και η ενεργειακή κατανάλωση ανά κάτοικο. Ως εκ τούτου, η ενεργειακή ζήτηση δεν εξηγείται από την αύξηση πληθυσμού. Από το 2000 έως το 2005 αυξήθηκε η κατανάλωση ανά κάτοικο κατά 5,3% φθάνοντας τις 7350 kwh/κάτοικο (Γραφική παράσταση Εικόνα 2.3). 5

15 Εικόνα 2.3: Ηλεκτρική κατανάλωση ανά χώρα και ανά κάτοικο στην Ε.Ε. 6

16 Στην ΕΕ-27, εκτός της ακαθάριστης εγχώριας κατανάλωσης (GIC), η κατανάλωση ανά κάτοικο παρουσίασε μικρές θετικές, ανοδικές διακυμάνσεις κατά την τελευταία δεκαετία. Το 2007 στην Ε.Ε. των 27 μελών κρατών η κατανάλωση ανά κάτοικο ανήλθε σε 3,65 toe*, μια αύξηση 3% από το Η κατά κεφαλήν κατανάλωση αυξήθηκε μεταξύ των ετών 1997 και 2007, σε δεκαεννέα κράτη μέλη. Το 2007 το Λουξεμβούργο ήταν η χώρα με το υψηλότερο κατά κεφαλήν GIC (9,77 toe κατά κεφαλήν). Σε εθνικό επίπεδο, η αύξηση στην Ελλάδα, όπως και στην Ισπανία και το Λουξεμβούργο ήταν πάνω από 20%. Η συνολική ενέργεια που καταναλώνεται ανά κάτοικο στην Ελλάδα αυξήθηκε από 3464 kwh/κάτοικο το 1990 σε 5042 kwh/κάτοικο το 2007, αλλά παρόλα αυτά παραμένει ακόμα χαμηλότερη από το μέσο όρο της ΕΕ των 27 που είναι 5742 kwh/κάτοικο (Εικόνα 2.4). Εικόνα 2.4: Τελική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας ανά κάτοικο Πηγή Eurostat, ISSN-4566 έτος 2009 Από το 1997 έως το 2007 η τελική κατανάλωση ενέργειας στην ΕΕ-27 αυξήθηκε κατά 5%. Κατά την ίδια περίοδο, η τελική κατανάλωση ενέργειας στις μεταφορές και στις υπηρεσίες αυξήθηκε κατά 18% και κατά 10%, αντίστοιχα. Το ποσό της ενέργειας που καταναλώνεται από τη βιομηχανία, τα νοικοκυριά και από άλλους τομείς ήταν συγκρίσιμη με τα στοιχεία του Από την ανάλυση των ΕΕ-27 σχετικά με την τελική κατανάλωση ενέργειας ανά τομέα το 2007, ο τομέας των μεταφορών αντιπροσωπεύει το 32%, ακολουθούμενη από τη βιομηχανία (28%) και τα νοικοκυριά (25%) (Εικόνα 2.5). *Σε αναφορές για μεγάλες ποσότητες ενέργειας πολύ συχνά χρησιμοποιείται η μονάδα ΤΟΕ (tonne of oil equivalent). Πολλαπλάσια που χρησιμοποιούνται συνήθως είναι ο Mtoe (one million toe) και ο Gtoe (one billion toe). 7

17 Εικόνα 2.5 : Κατανομή ανά τομέα Πηγή Eurostat, ISSN-4566 έτος 2009 Όπως φαίνεται στην εικόνα 2.5, στην Ε.Ε. ο κτηριακός τομέας (τα νοικοκυριά και ο τριτογενής τομέας) αποτελεί το μεγαλύτερο καταναλωτή της τελικής ενέργειας. Βάσει του σεναρίου αναφοράς, με χρονικό ορίζοντα το 2030 εικάζεται ότι η ενεργειακή κατανάλωση στον τριτογενή τομέα θα αυξηθεί περίπου στο 75% συγκριτικά με τη σημερινή. Εικόνα 2.6: EU-27 final energy consumption Breakdown by industrial sector Πηγή Eurostat, ISSN-4566 έτος

18 Οι εκτεταμένες εκπομπές CO 2 αποτελούν επίσης ένα σημαντικό πρόβλημα, εκτός της εξάντλησης των ενεργειακών αποθεμάτων του πλανήτη που μπορεί να οδηγήσουν σε μεγάλες αλλαγές του οικοσυστήματος στο μέλλον. Ο πιο σημαντικός τομέας στον οποίο οφείλονται οι εκπομπές αέριων του θερμοκηπίου είναι η ενέργεια (κατά 80%). Ο οικιστικός τομέας είναι η τέταρτη σημαντικότερη πηγή εκπομπών ρύπων, η οποία ευθύνεται για το 10% των συνολικών εκπομπών των αέριων του θερμοκηπίου, χωρίς στο ποσοστό αυτό να συμπεριλαμβάνεται η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας στα κτήρια. Τα κτήρια παράγονται μέσω μιας σύνθετης διαδικασίας και σε όλη τη διάρκεια ζωής του κτηρίου υπάρχουν απόβλητα και εκπομπές. Αναφέρεται ότι η επίδραση των κτηρίων της Ε.Ε. στο φαινόμενο του θερμοκηπίου οφείλεται συνολικά σε 6 δις τόνους ενώσεων του άνθρακα (C) που εκπέμπονται παγκόσμια (συμπεριλαμβανομένου του διοξειδίου του άνθρακα, CO 2 ). Από αυτούς, 4,5 δις τόνοι αποδίδονται στις εκβιομηχανισμένες χώρες εκ των οποίων το 50% οφείλονται (άμεσα ή έμμεσα) στις κτηριακές κατασκευές. Η Ε.Ε.-27 εμφάνισε μείωση των συνολικών εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου κατά 7,9% από το έτος 1990 (5.621 εκατ. τόνους ισοδύναμου CO 2 ) ως το έτος 2005 (5.177εκατ. ΤΙCO 2 ) και κατά 1,5% στην Ε.Ε.-15 για το ίδιο χρονικό διάστημα (από σε εκατ. ΤΙCO 2 ). Μεταξύ των ετών 2004 και 2005 τα αντίστοιχα ποσοστά είναι 0,7% και 0,8%. Το σημαντικότερο των αέριων του θερμοκηπίου είναι το CO 2, καθώς αποτελεί το 82% (4.269 Tg) και το 83% (3.482 Tg) των συνολικών εκπομπών στην Ε.Ε.-27 και στην Ε.Ε.-15 αντίστοιχα. Αν και η εκπομπή αερίων του θερμοκηπίου της χώρας μας αναλογικά με τις συνολικές εκπομπές από την Ε.Ε.-27 είναι μικρή, δε βρισκόμαστε σε ευχάριστη θέση, διότι συνολικά παρουσιάστηκε αύξηση κατά 27,5% (από 109 σε 139 εκατ. ΤΙCO 2 ) σε αντίθεση από την τάση μείωσης της μέσης τιμής στην Ε.Ε. (EPA 2007). Τα ελληνικά κτήρια απελευθερώνουν στην ατμόσφαιρα το 40% των συνολικών εκπομπών CO 2. Λαμβάνοντας υπόψη λοιπόν ότι ο περιορισμός των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου υπολείπεται του στόχου που έχει τεθεί από το πρωτόκολλο του Κιότο και ότι η επιρροή που έχουν τα κτήρια στο συνολικό ποσοστό εκπομπής ρύπων είναι μεγάλη, γίνεται φανερή η ανάγκη βελτίωσης της συμπεριφοράς τους στον τομέα αυτό. Άλλωστε η βασική πολιτική στον κτηριακό τομέα σκοπεύει στη διασφάλιση υψηλής ποιότητας κτηριακού περιβάλλοντος βελτιστοποιώντας ταυτοχρόνως τη χρήση των πόρων. Συνοψίζοντας μπορούμε να αναφέρουμε ότι στα κτήρια της Ευρωπαϊκής Ένωσης αντιστοιχεί το 1/6 των παγκόσμιων πόρων, το 40% της παγκόσμιας κατανάλωσης 9

19 ενέργειας, το 16% του νερού και το 70% των εκπομπών CO 2. Εφόσον τεθούν σε εφαρμογή τα μέτρα που προβλέπει η οδηγία του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου για την ενεργειακή απόδοση κτηρίων (EU, 2002), εκτιμάται ότι τα νέα οικοδομήματα θα εξοικονομήσουν 9 εκατ. ΤΙΠ* πρωτογενή ενέργεια ως το έτος Με άλλα λόγια τα διαμερίσματα θα έχουν 60% λιγότερη κατανάλωση σε σύγκριση με αυτά που κατασκευάστηκαν πριν το Στην περίπτωση που εφαρμοστούν αυστηρότερες προδιαγραφές, λόγω μελλοντικών αναθεωρήσεων στα εθνικά πρότυπα, είναι δυνατόν να πετύχουμε επιπρόσθετη εξοικονόμηση ενέργειας κατά 20% με 30% (World Energy Council, 2008). Ο ρυθμός αύξησης της κατανάλωσης ενέργειας θα συνεχίσει να μεγαλώνει, ενώ θα αρχίσει να παρουσιάζει κάμψη μέχρι το 2030, καθώς από 1% ετησίως την περίοδο θα μειωθεί σε 0,6% το και σε 0,3% το Τα επόμενα 30 χρόνια η κατανάλωση ενέργειας για ανάγκες θέρμανσης χώρων θα αυξηθεί ελάχιστα και αυτή από τις ηλεκτρικές συσκευές και τον κλιματισμό προβλέπεται να παρουσιάσει αύξηση (European Commission, 2004). Η βελτίωση της ενεργειακής συμπεριφοράς των κτηρίων είτε αυτή αφορά στην κατασκευή τους είτε στη χρήση πιο αποδοτικών συσκευών απορρέει μεν από τα μέτρα εξοικονόμησης που ισχύουν σήμερα, αλλά τα αποτελέσματα αυτής της βελτίωσης θα φανούν μακροπρόθεσμα, διότι απαιτείται αρκετός χρόνος για να μεταβληθεί το υπάρχον κτηριακό απόθεμα Κτήρια και κατανάλωση ενέργειας στην Ελλάδα Ανάλογα με τη χρήση, έχουμε δύο ειδών διαφοροποιήσεις στον κτηριακό τομέα. Η πρώτη κατηγορία περιλαμβάνει κτήρια κατοικιών, ενώ η δεύτερη κτήρια τριτογενούς τομέα. Σύμφωνα με στοιχεία του Υπουργείου Ανάπτυξης και της Στατιστικής Υπηρεσίας Ελλάδας, τα κτήρια οικιακού τομέα στην Ελλάδα αποτελούν το 77% του συνολικού κτηριακού αποθέματος, ενώ το υπόλοιπο 23% αποτελείται από κτήρια διαφόρων χρήσεων του τριτογενή τομέα. Στην ίδια πηγή αναφέρεται ότι η κατανομή του τριτογενή τομέα ανά χρήση κτηρίου είναι: 2.7% γραφεία και εμπορικά, 0.46% σχολεία, 0.82% ξενοδοχεία, 0.06% νοσοκομεία και 19% άλλες χρήσεις (αεροδρόμια, γυμναστήρια, σχολεία, νοσοκομεία, / Εικόνα 2.7 ). * Ο τόνος ισοδυνάμου πετρελαίου (ΤΙΠ ) είναι μονάδα ενέργειας: το ποσό της ενέργειας που απελευθερώνεται από την καύση ενός τόνου αργού πετρελαίου, περίπου 42 GJ. 10

20 Εικόνα 2.7 : Κατανομή ελληνικών κτηρίων ανά χρήση ( Πηγή: Ομάδα εξοικονόμησης ενέργειας-ινστιτούτο μελετών περιβάλλοντος και βιώσιμης ανάπτυξης, Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών). Στα κτήρια του τριτογενή τομέα ανήκει και το Κτήριο Λαμπαδάριου της πολυτεχνειούπολης Ζωγράφου, στο οποίο θα γίνει η οικονομοτεχνική μελέτη στην παρούσα διπλωματική διατριβή. Κατά τη διάρκεια της τελευταίας δεκαετίας στην Ελλάδα παρατηρήθηκε αξιοσημείωτη αύξηση σε ενεργειακές απαιτήσεις στα κτήρια τόσο του οικιακού όσο και του τριτογενή τομέα. Εκτιμάται πως η αύξηση αυτή σχετίζεται όχι μόνο με τον αριθμό των νέων κτηρίων αλλά και τη χρησιμοποίηση κατάλληλου εξοπλισμού και υπηρεσιών για την ικανοποίηση των αναγκών. Παρακάτω (Εικόνα 2.8) φαίνεται η αλματώδης αυτή αύξηση στην κατανάλωση συνολικής ενέργειας του οικιακού τομέα στην Ελλάδα σε σχέση με την Ευρωπαϊκή Ένωση των 27 (65% έναντι 8,5%). Εικόνα 2.8 : Σύγκριση της εξέλιξης κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας οικιακού τομέα σε Ελλάδα και ΕΕ των 27 (με βάση την κατανάλωση του 1995) 11

21 Έχει αποδειχτεί ότι απαιτείται μέχρι και 30% περισσότερη κατανάλωση ενέργειας για τη διασφάλιση κατάλληλων συνθηκών θερμικής άνεσης και ποιότητας αέρα στα κτήρια στην Ελλάδα, τα οποία διαπιστώνεται ότι στη πλειονότητα τους «πάσχουν» από έλλειψη επαρκούς μόνωσης, ιδιαίτερα όσα κατασκευάστηκαν πριν από το Από τα πλέον ενεργοβόρα στην Ε.Ε., τα ελληνικά κτήρια έχουν μεγάλες θερμικές απώλειες με αποτέλεσμα να κατασπαταλούν πολύτιμη ενέργεια και να επιβαρύνουν την ατμόσφαιρα με επικίνδυνους ρύπους. Σε αριθμούς, ο κτηριακός τομέας εκπέμπει το 45% του διοξειδίου του άνθρακα της χώρας. Μάλιστα, μόνο μέσα στην τελευταία πενταετία αυξήθηκε κατά 25% το ποσοστό ενέργειας που χρειάζονται τα κτήρια μας για να θερμανθούν, να ψυχθούν και να ηλεκτροδοτηθούν. Άξιο προσοχής είναι ότι η Ελλάδα, μαζί με την Ισπανία, σημειώνει τη μεγαλύτερη αύξηση μεταξύ των κρατών μελών στην κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση. Αντίθετα χώρες βορειότερα στο ημισφαίριο που πλήττονται από δριμύτερους χειμώνες κατάφεραν να μειώσουν κατά 5% την ενεργειακή τους κατανάλωση. Στην Ελλάδα, μια χώρα εύκρατη με πολύ λιγότερες θερμικές απαιτήσεις λόγο του ήπιου χειμώνα, οι ανάγκες για θέρμανση κατοικιών ανέρχονται περίπου στο 70% της συνολικής ενεργειακής κατανάλωσης. Η κατανάλωση ενέργειας για τις οικιακές συσκευές, το φωτισμό και τον κλιματισμό ανέρχεται στο 18% του συνολικού ενεργειακού ισοζυγίου. Οι κατοικίες με κεντρικό σύστημα θέρμανσης, όπου χρησιμοποιείται ως καύσιμο αποκλειστικά το πετρέλαιο, αντιστοιχούν στο 35,5% του συνόλου. Το υπόλοιπο 64% είναι αυτόνομα θερμαινόμενες κατοικίες που χρησιμοποιούν πετρέλαιο, φυσικό αέριο, ηλεκτρικό ρεύμα και καυσόξυλα. Σε αντίθεση με το σύνολο της Ε.Ε., στην Ελλάδα η κατανάλωση ενέργειας στα κτήρια παρουσιάζει αυξητική τάση με μέσο ετήσιο ρυθμό αύξησης 7%. Ο Ελληνικός Κανονισμός Θερμομόνωσης (ΚΘΚ) τέθηκε σε ισχύ το 1979, αντιγράφοντας τον πρώτο Γερμανικό Κανονισμό, καθορίζοντας τα μέγιστα όρια για τη θερμοπερατότητα των διαφόρων στοιχείων (τοίχοι, οροφή, παράθυρα) και του κελύφους του κτηρίου. Σαν αποτέλεσμα αυτού είναι ότι ένα μεγάλο ποσοστό των κτηρίων δεν έχουν θερμομόνωση. Επίσης, κατά τη διάρκεια της πρώτης δεκαετίας της εφαρμογής του ΚΘΚ ( ), η πλειοψηφία των κτηρίων δεν είχαν πλήρη μόνωση και μόνο οι νεότερες κατασκευές έχουν θερμομόνωση του φέροντα οργανισμού για την αποφυγή των θερμογέφυρων. Σύμφωνα με στοιχεία του Υπουργείου Ανάπτυξης στην Ελλάδα από τα κτήρια, το 30% έχει πλήρη ή μερική θερμομόνωση, ενώ το 70% δεν έχει καθόλου. Στα κτήρια με μερική θερμομόνωση, το 35% έχει θερμομόνωση οροφής, το 34% θερμομόνωση εξωτερικών τοίχων, το 18% 12

22 θερμομόνωση εξωτερικών τοίχων και οροφής, το 11% πλήρη θερμομόνωση, εκτός από το φέροντα οργανισμό και το 3% πλήρη θερμομόνωση, εκτός από το φέροντα οργανισμό και την οροφή. Επιπλέον μόνο το 2.1% των κτηρίων έχουν διπλά τζάμια και μόνο το 4.2% έχουν μόνωση σωλήνων στην εγκατάσταση θέρμανσης (Εικόνα 2.9). Εικόνα 2.9 : Κατανομή ελληνικών κτηρίων σε σχέση με τη μόνωσή τους Πηγή Υπουργείο Ανάπτυξης Η κατανομή της μέσης ετήσιας συνολικής κατανάλωσης ενέργειας στα ελληνικά κτήρια είναι περίπου KWh. Η συγκριτική αυτή παρουσίαση είναι ενδεικτική, αφού δε λαμβάνεται υπόψη η ποιότητα του εσωτερικού χώρου, δηλαδή οι εσωτερικές συνθήκες σε συνδυασμό με τη γεωγραφική περιοχή και τη λειτουργία των διαφόρων κτηρίων. Η ολοκληρωμένη σύγκριση της ενεργειακής συμπεριφοράς των κτηρίων γίνεται σε συνάρτηση με την επίτευξη των εσωτερικών συνθηκών άνεσης. Ωστόσο σύμφωνα με μελέτη του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών η τελική κατανάλωση ενέργειας ανά κατηγορία χρήσης για τον τριτογενή τομέα παρουσιάζεται παρακάτω (Εικόνα 2.10). 13

23 Εικόνα 2.10 : Κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας στα ελληνικά κτήρια (Πηγή: Ομάδα εξοικονόμησης ενέργειας-ινστιτούτο μελετών περιβάλλοντος και βιώσιμης ανάπτυξης, Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών) 14

24 3. ΝΟΜΟΙ ΚΑΙ ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΙ Δεδομένης της κατάστασης που αναφέρθηκε παραπάνω, το 2000, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή εκδίδει την Πράσινη Βίβλο, στην οποία γίνεται παράθεση μιας πολιτικής που θα βγάλει την Ευρώπη από το ενεργειακό αδιέξοδο. Για πρώτη φορά δίνεται σημαντικότητα της παρέμβασης στη ζήτηση ενέργειας των καταναλωτών παρά της επικέντρωσης στην επικερδέστερη προσφορά. Η Ευρωπαϊκή Ένωση αποφάσισε να εφαρμόσει πιλοτικά την εμπορία εκπομπών εντός της κοινότητας πριν από την επίσημη έναρξη του διεθνούς συστήματος και να ενσωματώσει το Πρωτόκολλο του Κιότο στην κοινοτική νομοθεσία μέσα από τις Οδηγίες 2003/87/ΕΚ και 2004/101/ΕΚ. Σύμφωνα με αυτές, η πρώτη περίοδος του ευρωπαϊκού συστήματος εμπορίας δικαιωμάτων εκπομπών είναι η τριετία , ενώ οι επόμενες περίοδοι εμπορίας ταυτίζονται με τις πενταετείς περιόδους που προβλέπονται από το Πρωτόκολλο του Κιότο. Έτσι η Ε.Ε. παρουσιάζει μείωση των συνολικών εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου από το 1990 έως το Η μείωση αυτή είναι της τάξης του 4.3% και κυρίως οφείλεται στην εντυπωσιακή μείωση των εκπομπών των δύο μεγάλων ρυπαντών της Ευρώπης: της Γερμανία (-21.3%) και του Ηνωμένου Βασιλείου (-7.4%). Όσον αφορά στη χώρα μας, παρόλο που η συνολική συνεισφορά μας στις συνολικές εκπομπές αερίων ρύπων της Ένωσης είναι μικρή, η εικόνα των ελληνικών εκπομπών δεν ακολουθεί της αντίστοιχη της Ε.Ε. αλλά παρουσιάζει αύξηση κατά 27.5% Ε.Ε. Οδηγία 2002/91/ΕΚ Το Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο και Συμβούλιο, προκειμένου να λάβει μέτρα για τις εκπομπές ρύπων και την ενεργειακή κατανάλωση των διαφόρων κτηρίων θέσπισε την Οδηγία 2002/91/ΕΚ για την ενεργειακή απόδοσή τους, την οποία έπρεπε τα κράτη μέλη να θέσουν σε εφαρμογή μέχρι τον Ιανουάριο του Τα κράτη μέλη υποχρεούνται να εφαρμόσουν όλες τις αναγκαίες νομοθετικές, κανονιστικές και διοικητικές διατάξεις που προβλέπει αυτή. Η οδηγία περιλαμβάνει τις παρακάτω γενικές αρχές: Κοινή μεθοδολογία για τον υπολογισμό της ολοκληρωμένης ενεργειακής απόδοσης των κτηρίων Ελάχιστα πρότυπα ενεργειακής απόδοσης για νέα κτήρια καθώς και υφιστάμενα (>1000 τ.μ.) όταν αυτά υποβάλλονται σε μεγάλης κλίμακας ανακαίνιση (>25%) 15

25 Συστήματα πιστοποίησης για νέα και υφιστάμενα κτήρια και, σε δημόσια κτήρια, τοιχοκόλληση των πιστοποιητικών και άλλων σχετικών πληροφοριών Επιθεώρηση λεβήτων: - Ετήσια για kW - Κάθε διετία >100kW - Κάθε τετραετία για λέβητες φυσικού αερίου - Γενική επιθεώρηση εγκατάστασης και συστάσεις για μετατροπή ή αντικατάσταση σε λέβητες άνω των 15ετών Επιθεώρηση συστημάτων κλιματισμού (ετήσια για ισχύ>12kw) Η οδηγία αφορά στον τομέα της κατοικίας και στον τριτογενή τομέα (γραφεία, δημόσια κτήρια κλπ.) και σχετίζεται με όλες τις πλευρές της ενεργειακής απόδοσης των κτηρίων, ώστε το αποτέλεσμα που θα βγει να είναι πραγματικά ολοκληρωμένο και σφαιρικό. Παρόλα αυτά υπάρχουν κτήρια που εξαιρούνται από τη διάταξη σχετικά με την πιστοποίηση, όπως ιστορικά κτήρια, ορισμένα βιομηχανικά κτήρια κ.λπ. Εξετάζοντας αναλυτικότερα την οδηγία, έχει υποχρεωτική εφαρμογή: Στην ανέγερση νέων κτηρίων κατοικίας, προσωρινής διαμονής, συνάθροισης κοινού, εκπαίδευσης, υγείας και κοινωνικής πρόνοιας, σωφρονισμού, εμπορίου, γραφείων, βιοτεχνιών και βιομηχανιών Στην επέκταση κτηρίων Στην ανακαίνιση υφιστάμενων κτηρίων, αποκατάσταση όψεων, αλλαγή χρήσης και αναβάθμιση εγκαταστάσεων Στην εφαρμογή επεμβάσεων βελτίωσης της ενεργειακής και περιβαλλοντικής απόδοσης υφιστάμενων κτηρίων. Εξαιρούνται της υποχρεωτικής εφαρμογής τα ακόλουθα είδη κτηρίων: Ανοιχτά κτήρια, δηλαδή κτήρια αποτελούμενα κατά μεγάλο ποσοστό από ημι-υπαίθριους χώρους και κτήρια στα οποία δεν προβλέπεται μόνιμη ηλεκτρομηχανολογική εγκατάσταση θέρμανσης ή ψύξης (θερινές εξοχικές κατοικίες, αποθήκες, κτήρια στάθμευσης, αγροτικοί οικισμοί) 16

26 Θρησκευτικά κτήρια Κτήρια χαρακτηρισμένα ως διατηρητέα για τα οποία η εφαρμογή της οδηγίας θα επέφερε αλλοίωση της φυσιογνωμίας τους Νέες μικρές κατοικίες με ωφέλιμη επιφάνεια μικρότερη των 50m 2 Προσθήκες σε υφιστάμενα κτήρια με εμβαδόν προσθήκης μικρότερο των 30m 2 Κτήρια βιοτεχνιών ή βιομηχανιών που θερμαίνονται ή ψύχονται αποκλειστικά μέσω δικτύων των παραγωγικών τους διαδικασιών Κτήρια εξειδικευμένης χρήσης τα οποία υπόκεινται σε ειδικές προδιαγραφές που επιβάλλονται από ειδική νομοθεσία, όπως χειρουργεία, χώροι μνημείων, νοσοκομεία και ειδικοί χώροι συνάθροισης. Στόχος της οδηγίας 2002/91/EK είναι : Η βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτηρίων εντός της Κοινότητας Η ορθολογικότερη χρήση της ενέργειας Η αξιοποίηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Η μείωση των εκπομπών ρύπων και γενικά των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Η χρήση υλικών φιλικών προς το περιβάλλον. Προκειμένου να εφαρμοστούν τα παραπάνω θα πρέπει να ληφθούν υπόψη: Θερμικά χαρακτηριστικά του κτηρίου (κέλυφος, εσωτερικά χωρίσματα, κλπ.) Θέση και προσανατολισμός των κτηρίων, περιλαμβανομένων των εξωτερικών κλιματικών συνθηκών. Εσωτερικές κλιματικές συνθήκες στις οποίες περιλαμβάνονται οι επιδιωκόμενες συνθήκες θερμικής άνεσης στον εσωτερικό χώρο του κτηρίου. 17

27 Εγκαταστάσεις θέρμανσης ζεστού νερού χρήσης. Εγκατάσταση κλιματισμού Αερισμός φυσικός και εξαναγκασμένος Ενσωματωμένη εγκατάσταση φωτισμού Παθητικά ηλιακά συστήματα και ηλιακή προστασία Παράλληλα με την έκδοση της οδηγίας 2002/91/EK η Ε.Ε. σε συνεργασία με την Ευρωπαϊκή Επιτροπή Τυποποίησης (CEN) ανέλαβε τη δημιουργία 31 τεχνικών προτύπων για τις ενεργειακές επιδόσεις των κτηρίων για την υποστήριξη της οδηγίας. Κάποια από αυτά έχουν ήδη εγκριθεί, ενώ άλλα βρίσκονται στο στάδιο της μελέτης και αναμένεται να εκδοθούν σύντομα. Η εφαρμογή των προτύπων αυτών αφορά στα κράτη μέλη σε εθνικό επίπεδο. Ταυτόχρονα, στο πλαίσιο του προγράμματος «Ευφυής ενέργεια - Ευρώπη», ξεκίνησε η δημιουργία δύο προγραμμάτων με στόχο την ανταλλαγή εμπειριών μεταξύ κρατών μελών και την επεξεργασία κοινών προσεγγίσεων για την εφαρμογή ορισμένων διατάξεων της οδηγίας. Στην συνέχεια ακολουθεί μια σύντομη αναφορά σε πρωτοβουλίες, νόμους και διαδικασίες που ακολούθησαν διάφορες Ευρωπαϊκές χώρες για την εναρμόνισή τους στην Οδηγία 2002/91/ΕΚ (EPBD). Η Δανία με το πρόγραμμα «Αστική Οικολογία», για παράδειγμα, βασίζεται στην κατασκευή πρότυπων οικολογικά οικισμών που σχεδιάζονται και κατασκευάζονται στις αρχές της βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής. Το 1999 κατασκευάστηκαν, μετά από αρχιτεκτονικό διαγωνισμό, στεγαστικά προγράμματα (Eco-House), ενώ το αρμόδιο Υπουργείο υιοθέτησε ένα ευρύ πρόγραμμα κινήτρων για το με στόχο την προώθηση των αειφόρων κτηρίων. Παράλληλα, σε συνεργασία με το Υπουργείο Ενέργειας η κυβέρνηση της Δανίας θέσπισε ένα πρόγραμμα οικολογικής βαθμονόμησης για κατασκευαστικά υλικά σε σχέση με τις επιπτώσεις τους στο περιβάλλον. Η Δανία, που ήδη διέθετε αυστηρό Κανονισμό ενεργειακής απόδοσης και υποχρεωτικής ενεργειακής βαθμονόμησης, πιστοποίησης και επιθεώρησης εγκαταστάσεων, εφαρμόζει την οδηγία SAVE από το 2006 μετά από τροποποιήσεις που έγιναν το Η Ισπανία έχει από το 1999 υιοθετήσει ένα νέο Κανονισμό για την προώθηση των αειφόρων κτηρίων και του αειφόρου πολεοδομικού σχεδιασμού. Ανέπτυξε ένα 18

28 πρόγραμμα ενημέρωσης και ευαισθητοποίησης για την ενεργειακή αποδοτικότητα των κτηρίων και θέσπισε έναν Οδηγό οικολογικής αποδοτικότητας του αστικού χώρου. Συμμετέχει επίσης στη διεθνή πρωτοβουλία «Το στοίχημα των Πράσινων Κτηρίων», που θεσπίστηκε αρχικά από τον Καναδά και αφορά στις επιθεωρήσεις των κτηρίων των μεγάλων αστικών κέντρων. Η Γερμανία έχει πάρει σοβαρά τις δεσμεύσεις της σε σχέση με την επίτευξη των στόχων του Κιότο και από το 1996 θέσπισε όρια κατανάλωσης ενέργειας για τη θέρμανση των κτηρίων, ενώ ανέλαβε πρόσφατα ένα σημαντικό πρόγραμμα για την ανακαίνιση των υφιστάμενων κτηρίων μέσω της χρήσης τεχνικών και συστημάτων εξοικονόμησης ενέργειας. Στη βάση των προσπαθειών της βρίσκεται μια πολιτική κινήτρων και επιδοτήσεων για την ενθάρρυνση επενδύσεων ενεργειακής αποδοτικότητας, με έμφαση στη χρήση ΑΠΕ. Ο νέος Οικοδομικός Κανονισμός της Γερμανίας βασίζεται στη μελέτη και κατασκευή νέων κτηρίων στις αρχές της βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής και στη χρήση παθητικών ηλιακών συστημάτων, ενώ εφαρμόζει πλήρως την οδηγία SAVE. Οι πιο πρόσφατες προσπάθειές της αφορούν στην άρση όλων των εμποδίων σχετικά με τη διείσδυση νέων καθαρών τεχνολογιών, ενώ ενσωμάτωσε στη νομοθεσία της όλες τις απαιτήσεις για το σχεδιασμό οικολογικών κτηρίων. Η Γερμανία τροποποίησε (2002 και 2004) τον ισχύοντα, από το 1976, Κανονισμό θερμομόνωσης κτηρίων, ενεργειακής απόδοσης, συντήρησης εγκαταστάσεων και κατανομής δαπανών θέρμανσης θέτοντας αυστηρότερες απαιτήσεις και για φυσικό φωτισμό, δροσισμό και πιστοποίηση υφιστάμενων κτηρίων ανεξαρτήτως ανακαίνισης. Η πλήρης εφαρμογή της Οδηγίας άρχισε το Σεπτέμβριο του Η Γαλλία ανανέωσε τη στρατηγική της για τον πολεοδομικό σχεδιασμό εντάσσοντας την αειφόρο διάσταση τόσο σε θέματα κινητικότητας, όσο και ποιότητας του αστικού περιβάλλοντος και εστιάζεται σε μέτρα για την εξοικονόμηση ενέργειας και νερού, καθώς και στην ποιότητα των κατασκευαστικών υλικών. Παράλληλα, υιοθέτησε το 2000, ένα νέο κανονισμό για τη θέρμανση που ισχύει από το 2001, όπου καθορίστηκαν αυστηρές προδιαγραφές κατανάλωσης ενέργειας και προωθείται η χρήση κατάλληλων τεχνικών και συστημάτων εξοικονόμησης ενέργειας, ενώ ιδιαίτερη μέριμνα έχει ληφθεί για την εξασφάλιση της υγείας των κατοίκων από τον αμίαντο, το ραδόνιο και άλλες επικίνδυνες ουσίες που προέρχονται από τα κατασκευαστικά υλικά. Η Ιρλανδία έχει αναλάβει ανάλογες προσπάθειες, όπου έχει δοθεί μεγαλύτερη έμφαση στον πολεοδομικό σχεδιασμό με την επιλογή κατάλληλης τοποθεσίας, τον 19

29 καθορισμό του ύψους των κτηρίων, της σχέσης δομημένου - ελεύθερου περιβάλλοντος, τη χρήση συλλογικών συστημάτων ενέργειας και συστημάτων εξοικονόμησης, καθώς και την ανανέωση του υφιστάμενου κτηριακού αποθέματος. Η Ολλανδία έχει βασίσει την πολιτική της στην εξασφάλιση ασφαλούς, υγιούς και αειφόρου κατοικίας για όλους σε ένα υγιεινό περιβάλλον. Έχει μεταξύ άλλων αντιμετωπίσει σοβαρά αστικά ζητήματα υποβάθμισης και τώρα εστιάζεται στην εξασφάλιση των απαιτήσεων των κατοίκων της για ένα «Πράσινο Περιβάλλον», έμφαση δίνεται στο μικροκλίμα και στην επάρκεια των χώρων πρασίνου. Παράλληλα, μέσω του Προγράμματος «Αειφόρα Κτήρια » επιχείρησε να σταθεροποιήσει την πολιτική της και να αναπτύξει κατάλληλες τεχνικές και μεθόδους οι οποίες θα χρησιμοποιούνται από όλους σε ζητήματα εξοικονόμησης ενέργειας, νερού, κατασκευαστικών υλικών και σχημάτων οικολογικής βαθμονόμησης. Ιδιαίτερη μέριμνα υπάρχει για το πρόβλημα του αμίαντου, του μόλυβδου, του ραδόνιου, κλπ. Η Ολλανδία έχει μεγάλη εμπειρία στα κτήρια χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας χάριν της εφαρμογής από το 1995 ικανού ενεργειακού κανονισμού και μεθόδου πιστοποίησης έτσι δεν αντιμετωπίζει ιδιαίτερα προβλήματα στην εφαρμογή της νέας Οδηγίας. Ωστόσο, λόγω του υψηλού ποσοστού κτηρίων που ανεγέρθηκαν πριν το 1997 (93%) αποδίδει μεγάλη προσοχή στη διαδικασία βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης του υφιστάμενου κτηριακού της αποθέματος θέτοντας υποχρεωτικές αυστηρότερες απαιτήσεις από το Η Αυστρία έχει από χρόνια στη βάση της αστικής πολιτικής της τα θέματα της αειφορίας και το 2000 αναθεώρησε πλήρως τους ισχύοντες κανονισμούς, ώστε να εντάξει όλες τις αναγκαίες διατάξεις που συμβάλλουν στην ταχύτερη επίτευξη του στόχου αυτού. Η Φινλανδία εστιάζει το ενδιαφέρον της στην ανακαίνιση και αποκατάσταση του κτηριακού αποθέματος και στις αναπλάσεις περιοχών, εφαρμόζοντας μια καθαρά οικολογική προσέγγιση που συναρτάται με ισχυρό πλέγμα κινήτρων. Παράλληλα, προωθεί νέες καθαρές τεχνολογίες και πολλά προγράμματα επίδειξης. Η Σουηδία, που έχει από χρόνια επιλύσει ανάλογα προβλήματα, εστιάζει το ενδιαφέρον της στην ποιότητα του εσωτερικού αέρα και εφαρμόζει πλέον ισχυρή νομοθεσία για τις εκπομπές από κατασκευαστικά υλικά, ενώ μετά από ευρεία καμπάνια ευαισθητοποίησης του κοινού το 1999, έχει απαγορεύσει τη χρήση αμίαντου και άλλων επιβλαβών υλικών. Το πρόγραμμα αειφόρων πόλεων της Σουηδίας ήδη αποτελεί πρότυπο για έναν αριθμό νέων πόλεων ή αναβάθμισης πόλεων στην Κίνα, με τεράστια οφέλη για την οικονομία της Σουηδίας. Η Σουηδία 20

30 ενσωμάτωσε την οδηγία SAVE το 2006 θέτοντας σε ισχύ την εφαρμογή υποχρεωτικής πιστοποίησης από το 2009, εκτός από τα δημόσια κτήρια και κτήρια κατοικίας,στα οποία η πιστοποίηση είναι υποχρεωτική μετά την 1η Οκτωβρίου του 2006 και έως τις 31 Δεκεμβρίου του 2008 αντίστοιχα. Το Βέλγιο, που από το 2000 διαθέτει Ενεργειακό Κανονισμό για τα νέα κτήρια και την ανακαίνιση κτηρίων, ενσωμάτωσε τη νέα Οδηγία τον Αύγουστο του 2006 και εξασφάλισε την πλήρη εφαρμογή της από το 2007 έως το 2009, έτος μετά το οποίο η Πιστοποίηση για νέα και δημόσια κτήρια θα είναι υποχρεωτική, όπως και οι Επιθεωρήσεις των Η/Μ εγκαταστάσεων. Η Ρουμανία, από το 1997 εφαρμόζει απαιτήσεις ενεργειακής απόδοσης, ενώ υιοθέτησε την Οδηγία το Η νέα υπολογιστική μέθοδος εφαρμόζεται από το τέλος του 2006, ενώ η πιστοποίηση και οι επιθεωρήσεις είναι υποχρεωτικές για νέα και δημόσια κτήρια από το 2007 και από το 2010 για κτήρια κατοικίας όταν ενοικιάζονται ή πωλούνται. Η Βουλγαρία ενσωμάτωσε την Οδηγία το 2004 και την εφαρμόζει από το 2005, θέτοντας υποχρεωτική την ενεργειακή πιστοποίηση των νέων κτηρίων μετά την έκδοση οικοδομικής άδειας και για όλα τα δημόσια κτήρια, ενώ οι επιθεωρήσεις καυστήρων και συστημάτων κλιματισμού εφαρμόζονται από το Η Εσθονία ενσωμάτωσε την Οδηγία και θα έχει πλήρη εφαρμογή από τον Ιανουάριο 2008(υποχρεωτική πιστοποίηση και επιθεώρηση). Στην Ουγγαρία η Οδηγία εφαρμόζεται από τον Σεπτέμβριο του 2006, ενώ στη Νορβηγία από το Η Οδηγία έχει ενσωματωθεί, από το 2006 και στην Πολωνία, στην οποία η πιστοποίηση των νέων κτηρίων θα είναι υποχρεωτική από το 2008, και οι επιθεωρήσεις θα γίνονται από το Η Δημοκρατία της Σλοβακίας ενσωμάτωσε την Οδηγία το 2006 και θα έχει πλήρη εφαρμογή το Η πρώτη έκθεση για την εφαρμογή της Οδηγίας στην Ευρώπη, δημοσιεύθηκε το Μάρτιο του 2007.Εκει αναφέρεται ότι το μεγαλύτερο μέρος των μελών της Ε.Ε. την εφάρμοσε επιτυχώς και μέσα στα χρονικά περιθώρια (2006). Επίσης η ενεργειακή πιστοποίηση νέων και υφιστάμενων κτηρίων προγραμματίζεται στις περισσότερες χώρες για την περίοδο Στην εν λόγω έκθεση, η Ελλάδα δήλωσε ωστόσο, ότι δεν πρόκειται να ενσωματώσει την Οδηγία νωρίτερα από το τέλος του 2007 και ότι σκοπεύει να τη θέσει σε πλήρη εφαρμογή το

31 Στις 27/7/2007 η Ευρωπαϊκή Επιτροπή στράφηκε δικαστικώς εναντίον της Ελλάδας για μη κοινοποίηση των μέτρων εφαρμογής της οδηγίας για την ενεργειακή απόδοση των κτηρίων που εκδόθηκε το 2002, ομοίως επίσης και εναντίον της Εσθονίας και της Πολωνίας για μη κοινοποίηση των αναγκαίων μέτρων εφαρμογής. Με την μη εφαρμογή της οδηγίας, η Ελλάδα, η Εσθονία και η Πολωνία χάνουν την ευκαιρία να εξοικονομήσουν ενέργεια υπό οικονομικώς συμφέροντες όρους Ελλάδα: Εναρμόνιση με Οδηγία 2002/91/ΕΚ Η εισαγωγή στην έννοια της ενεργειακής οικονομίας έγινε πρώτη φορά με τον νόμο - πλαίσιο N40/75 "Περί λήψεως μέτρων εξοικονόμησης ενέργειας". Ανάλογο θέμα δεν υπήρξε ποτέ ξανά στην Ελληνική νομοθεσία και ως εκ τούτου καμία νομοθετική ρύθμιση δεν μπορούσε να την επικαλεστεί. Από τη στιγμή εκείνη και μετά θεσπίστηκε μια σειρά νόμων και κανονισμών στη διάρκεια των ετών που είχε κοινή κατεύθυνση την εξοικονόμηση ενεργείας. Συνοπτικά αξίζει να αναφέρουμε: 1975 Ν.40/75 (Νόμος Πλαίσιο) περί «Λήψης Μέτρων για την Εξοικονόμηση Ενέργειας» 1979 «Κανονισμός για την Θερμομόνωση των Κτιρίων» (ΚΘΚ) 1985 Άρθρο 26 του Ν.1577/85 «Γενικός Οικοδομικός Κανονισμός» (ΓΟΚ- 2000) 1985 Άρθρο 6 Ν.1512/85 για «Κίνητρα Εξοικονόμησης Ενέργειας» Νόμος 1650/86 για την προστασία του περιβάλλοντος 1989 Υ.Α 3046/304 «Κτηριοδομικός Κανονισμός» 1992 Ν. 2052/92 περί «Μέτρων για την Καταπολέμηση του αστικού νέφους» Οδηγία 93/76/ΕΟΚ (SAVE) για «Περιορισμό των εκπομπών CO 2 μέσω της βελτίωσης Ενεργειακής Απόδοσης» Σχεδίου Δράσης "Ενέργεια 2001" του Υ.ΠΕ.ΧΩ.Δ.Ε. 22

32 1995- Κανονισμού Κατανομής Δαπανών Θέρμανσης 1998 Εναρμόνιση Κοινοτικής Οδηγίας SAVE (21475/4707 ΚΥΑ ΦΕΚ 880Β / )για τον «Περιορισμό των εκπομπών CO2 με τον καθορισμό μέτρων και όρων για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτηρίων» - ΑΡΘΡΟ 4: Κ.ΟΧ.Ε.Ε ΥΑ «ΔΑΚ Κανονισμός Ενεργειακών Επιθεωρήσεων» 2001 Στρατηγική Εξοικονόμησης Ενέργειας στα κτήρια: Σχέδιο Δράσης «Ενέργεια 2001» 2001 Ν. 2831/00 Τροποποίηση του Γ.Ο.Κ. (Ν.1577/85) ΕΞΕ/ΑΠΕ 2002 Οδηγία 2002/91/ΕΚ για την «Ενεργειακή Απόδοση των Κτηρίων» Επιτροπή εμπειρογνωμόνων ΥΠΑΝ (Απόρριψη σχεδίου Κ.Ο.Χ.Ε.Ε (Κανονισμός Ορθολογικής Χρήσης και Εξοικονόμησης Ενέργειας) και αντικατάσταση με ΚΕΝΑΚ, Σχέδιο Μητρώου Ενεργειακών Επιθεωρητών) Ένα σημαντικό βήμα για την εξοικονόμηση ενέργειας αποτέλεσε το Σχέδιο Δράσης "Ενέργεια 2001" για την Εξοικονόμηση Ενέργειας στον Οικιστικό Τομέα (1995). Αποτελεί μέχρι και σήμερα πηγή μιας σειράς νομοθετημάτων και άλλων ρυθμίσεων και πιλοτικών εφαρμογών, σημαντικότερη των οποίων είναι η Κ.Υ.Α 21475/4707/ , με την οποία θεσπίστηκε ο νέος Κανονισμός Ενεργειακής Απόδοσης Κτηρίων (ΚΕΝΑΚ), μετά την απόσυρση του Κ.ΟΧ.Ε.Ε. Προκειμένου να εναρμονιστεί η Ελληνική Νομοθεσία με την οδηγία 2002/91/EK της Ευρωπαϊκής Ένωσης και να ακολουθήσει τον έννομο δρόμο των υπόλοιπων κρατών μελών, θεσπίστηκε ο νόμος Ν.3661 που προβλέπει μέτρα για την μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης των κτηρίων. Η Ελλάδα έπρεπε να είχε μεταφέρει την οδηγία για την ενεργειακή απόδοση των κτηρίων στην νομοθεσία της πριν της 4/1/2006. Ωστόσο κάνοντας χρήση της 2ης παραγράφου του άρθρου 15 της οδηγίας ζήτησε παράταση 36 μηνών για την εφαρμογή της, μέχρι την 4η/1/2009. Το Υπουργείου Ανάπτυξης μαζί με το Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΚΑΠΕ) είχαν ολοκληρώσει από το 2002 τον Κανονισμό Ορθολογικής Χρήσης και Εξοικονόμησης Ενέργειας (ΚΟΧΕΕ) για τα κτήρια, ο οποίος αποτελούσε ένα κύριο βήμα για την εναρμόνιση της χώρας στην ευρωπαϊκή νομοθεσία, καθώς περιελάμβανε τις απαραίτητες διατάξεις και απαιτήσεις της Οδηγίας. Σκοπός ήταν η χρήση του για αντικατάσταση από το 2006 του Κανονισμό Θερμομόνωσης Κτηρίων του1979, που ισχύει μέχρι τότε. Με αρωγό τα παραπάνω μέτρα στις 19 Μαΐου του 2008 κατατέθηκε στην Ελληνική Βουλή το. 23

33 4. ΝΟΜΟΣ 3661/08 ΚΑΙ ΚΕΝΑΚ 4.1. Θεσμικό πλαίσιο Σχέδιο Νόμου (Ν. 3661/2008 ) «Μέτρα για τη μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης των κτηρίων». Ο νόμος προβλέπει: Κατάρτιση Κανονισμού Ενεργειακής Απόδοσης των Κτηρίων, ο οποίος θα καθορίζει τις ελάχιστες προδιαγραφές ενεργειακής απόδοσης για όλα τα νέα κτήρια, καθώς και για παλιά με επιφάνεια μεγαλύτερη των τ.μ., στις περιπτώσεις που υφίστανται ριζική ανακαίνιση και το κόστος της υπερβαίνει το 25% της αξίας του κτηρίου. Έκδοση πιστοποιητικού ενεργειακής απόδοσης για όλα τα νέα κτήρια που έχουν επιφάνεια μεγαλύτερη των 50 τ.μ. με ισχύ δέκα ετών. Υποβολή στην αρμόδια πολεοδομική αρχή μελέτης πριν από την κατασκευή για τη σκοπιμότητα εγκατάστασης εναλλακτικών πηγών ενέργειας σε νέα κτήρια που έχουν επιφάνεια μεγαλύτερη των τ.μ. Δημιουργία σώματος επιθεωρητών ενεργειακής απόδοσης, οι οποίοι θα εκδίδουν τα σχετικά πιστοποιητικά. Διεξαγωγή τακτικών επιθεωρήσεων στους λέβητες και στις εγκαταστάσεις κλιματισμού των κτηρίων, προκειμένου να μειωθεί η κατανάλωση ενέργειας και να περιορισθούν οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Επιβολή προστίμων στην περίπτωση μη συμμόρφωσης. Πριν από την θέσπιση του παραπάνω νόμου στην Ελλάδα οι απαραίτητες μελέτες για την πολεοδομία ήταν: Αρχιτεκτονικής Διαμόρφωσης περιβάλλοντος χώρου Θέρμανσης Ψύξης Θερμομόνωσης Ζεστό Νερό Χρήσης 24

34 Τεχνητού Φωτισμού Αφού τέθηκε σε ισχύ ο Ν.3661, η μελέτη Θερμομόνωσης αντικαταστάθηκε από την μελέτη Ενεργειακής Απόδοσης Κτηρίων η οποία περιλαμβάνει: Ενεργειακό σχεδιασμό κτηριακού κελύφους. Συστήματα εξοικονόμησης ενέργειας στις Η/Μ εγκαταστάσεις ( μελέτη ενεργειακής αποδοτικότητας συστήματος θέρμανσης, ψύξης, μελέτη ενεργειακής κατανάλωσης συστήματος ΖΝΧ, συστήματος τεχνητού φωτισμού) Ο ΚΕΝΑΚ περιλαμβάνει επίσης την μεθοδολογία για τον υπολογισμό των αναγκών των κτηρίων σε θέρμανση/ψύξη, τις ενεργειακές ανάγκες για ζεστό νερό χρήσης, την ενεργειακή απόδοση των εγκαταστάσεων θέρμανσης και ψύξης, το δυναμικό φυσικού φωτισμού καθώς και τη συγκέντρωση φωτιστικής ισχύος των υφιστάμενων εγκαταστάσεων. Ταυτόχρονα, καθορίζονται ελάχιστες ενεργειακές απαιτήσεις για τις εγκαταστάσεις θέρμανσης, ψύξης, ΖΝΧ και φωτισμού (κυρίως κτηρίων τριτογενούς τομέα), ενώ δεν παραλείπονται οι προδιαγραφές για τη θερμική συμπεριφορά των δομικών στοιχείων του κτηριακού κελύφους. Τέλος, χωρίζεται η ενεργειακή απόδοση των κτηρίων σε κατηγορίες, καθίσταται απαραίτητη η διενέργεια ενεργειακής επιθεώρησης για την κατάταξη στις κατηγορίες και προδιαγράφονται η μορφή και το περιεχόμενο του πιστοποιητικού ενεργειακής απόδοσης κτηρίου. Στην ενεργειακή επιθεώρηση επιπλέον υποδεικνύονται τεχνικές και συστήματα εξοικονόμησης ενέργειας και αξιοποίησης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για το υπό μελέτη κτήριο και καθορίζονται οι βασικές αρχές και τα περιεχόμενά της Με τον Νόμο 3661-«Μέτρα για τη μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης των κτηρίων» ΦΕΚ 89/19 Μαΐου 2008, εναρμονίζεται η ελληνική νομοθεσία με την Οδηγία 2002/91/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 16 ης Δεκεμβρίου 2002 «Για την ενεργειακή απόδοση των κτηρίων» (ΕΕ L1 της ). Ο Νόμος 3661 ενσωματώνει όλες τις διατάξεις της Οδηγίας, προβλέπει την έκδοση Κανονισμού Ενεργειακής Απόδοσης των κτηρίων και διακρίνει πέντε βασικές θεματικές ενότητες, οι οποίες αφορούν στον καθορισμό των ελάχιστων απαιτήσεων ενεργειακής απόδοσης και στη μέθοδο υπολογισμού της ενεργειακής απόδοσης (άρθρο 3) νέων και υφιστάμενων κτηρίων (άρθρα 4 και 5), στην έκδοση πιστοποιητικού ενεργειακής απόδοσης (άρθρο 6), στις επιθεωρήσεις των λεβήτων και των εγκαταστάσεων κλιματισμού (άρθρα 7 και 8) και στην πρόβλεψη ειδικευμένων και διαπιστευμένων ενεργειακών επιθεωρητών (άρθρο 9). 25

35 Επιπλέον το Υπουργείο Περιβάλλοντος Ενέργειας και Κλιματικής Αλλαγής (Υ.Π.Ε.Κ.Α.) ολοκληρώνοντας το θεσμικό πλαίσιο για την ενεργειακή απόδοση των κτηρίων, προχωράει, με τη συγχρηματοδότηση της Ευρωπαϊκής Ένωσης, σε μία δέσμη οικονομικών κινήτρων προκειμένου να πραγματοποιηθούν παρεμβάσεις ενεργειακής αναβάθμισης των κτηρίων του οικιακού τομέα, μέσω του Προγράμματος «Εξοικονόμηση κατ Οίκον». Το πρόγραμμα αυτό είναι βασισμένο στο νέο ευρωπαϊκό κανονισμό και στον κανονισμό ενεργειακής απόδοσης κτηρίων, που σκοπό έχουν την σωστή και εφαρμόσιμη ενεργειακή αποτύπωση και εξοικονόμηση ενέργειας σε κτήρια. Το πρόγραμμα αυτό δίνει οικονομικά κίνητρα από 15-35% με τη μορφή επιδότησης και καλύπτει ένα συνολικό προϋπολογισμό μέχρι 15,000 με ΦΠΑ για εργασίες που αφορούν σε αλλαγή κουφωμάτων, θερμομόνωση και εργασίες αναβάθμισης του συστήματος θέρμανσης και ζεστού νερού. Οι κατοικίες οι όποιες επιδοτούνται είναι διαμερίσματα, πολυκατοικίες, μονοκατοικίες. Πρέπει να έχουν κατασκευαστεί πριν την 31/12/1989, να είναι πρώτες ή δεύτερες κατοικίες και να βρίσκονται σε περιοχή με τιμή έως 2100 το τετραγωνικό μέτρο. Εφόσον ο ιδιοκτήτης πληροί τις βασικές προϋποθέσεις απευθύνεται σε ενεργειακό επιθεωρητή, έτσι ώστε να γίνει η πρώτη ενεργειακή επιθεώρηση. Κάνοντας την πρώτη επιθεώρηση καταγράφονται όλα τα στοιχεία όπως η ενεργειακή κατηγορία του χώρου, οι απαιτούμενες παρεμβάσεις για εξοικονόμηση ενεργείας, το ποσοστό της εξοικονομούμενης ενέργειας που αναμένεται να προκύψει από τις επεμβάσεις και ο προϋπολογισμός Ορισμοί Τόσο στον Ν.3661 όσο και στον Κανονισμό Ενεργειακής Αποδοτικότητας των κτηρίων εμπεριέχονται κάποιοι βασικοί ορισμοί και που πρέπει να γνωρίζουμε προτού προχωρήσουμε στην περαιτέρω ανάλυση της ενεργειακής μελέτης κτηρίων: «Ενεργειακή απόδοση κτηρίου»: Η ποσότητα ενέργειας που πράγματι καταναλώνεται ή εκτιμάται ότι ικανοποιεί τις διάφορες ανάγκες που συνδέονται με τη συνήθη χρήση του κτηρίου, οι οποίες μπορεί να περιλαμβάνουν, μεταξύ άλλων, τη θέρμανση, την παραγωγή θερμού νερού, την ψύξη, τον εξαερισμό και το φωτισμό. Η ποσότητα αυτή εκφράζεται με έναν ή περισσότερους 26

36 αριθμητικούς δείκτες, οι οποίοι έχουν υπολογισθεί λαμβάνοντας υπόψη τη μόνωση, τα τεχνικά χαρακτηριστικά και τα χαρακτηριστικά της εγκατάστασης, το σχεδιασμό και τη θέση του κτηρίου σε σχέση με κλιματολογικούς παράγοντες, την έκθεση στον ήλιο και την επίδραση γειτονικών κατασκευών, την παραγωγή ενέργειας του ίδιου του κτηρίου και άλλους παράγοντες που επηρεάζουν την ενεργειακή ζήτηση, στους οποίους περιλαμβάνονται και οι κλιματικές συνθήκες στο εσωτερικό του κτηρίου. «Ενεργειακή επιθεώρηση»: Η διαδικασία εκτίμησης των πραγματικών καταναλώσεων ενέργειας, των παραγόντων που τις επηρεάζουν, καθώς και των μεθόδων βελτίωσης για την εξοικονόμηση ενέργειας στον κτηριακό τομέα. Μπορούμε να διενεργήσουμε ενεργειακή επιθεώρηση σε κτήρια, σε λέβητες και εγκαταστάσεις θέρμανσης, σε εγκαταστάσεις κλιματισμού ( >12 k W ) και σε συστήματα φωτισμού. «Ενεργειακός επιθεωρητής»: Φυσικό ή νομικό πρόσωπο που διενεργεί ενεργειακές επιθεωρήσεις κτηρίων ή λεβήτων και/ή κλιματιστικών. Διαχωρίζονται σε Α τάξης για κτήρια < 1000 τ.μ. και σε Β τάξης για κτήρια > 1000 τ.μ. «Κτήριο αναφοράς»: Κτήριο με τα ίδια γεωμετρικά χαρακτηριστικά, θέση, προσανατολισμό, χρήση και χαρακτηριστικά λειτουργίας με το εξεταζόμενο κτήριο. Το κτήριο αναφοράς πληροί ελάχιστες προδιαγραφές και έχει καθορισμένα τεχνικά χαρακτηριστικά τόσο στα εξωτερικά δομικά στοιχεία του, όσο και στις Η/Μ εγκαταστάσεις που αφορούν τη ΘΨΚ των εσωτερικών χώρων, την παραγωγή ΖΝΧ και το φωτισμό. Το κτήριο αναφοράς βρίσκεται στην ενεργειακή κατηγορία Β. «Συνολική τελική ενεργειακή κατανάλωση κτηρίου»: Το άθροισμα των επιμέρους υπολογιζόμενων ενεργειακών καταναλώσεων ενός κτηρίου για τη ΘΨΚ, παραγωγή ΖΝΧ και φωτισμό, εκφραζόμενο σε ενέργεια ανά μονάδα μικτής επιφάνειας των θερμαινόμενων χώρων του κτηρίου το έτος [kwh/m 2.έτος]. Ειδικά για τα κτήρια κατοικίας στη συνολική ενεργειακή κατανάλωση δεν συνυπολογίζεται ο φωτισμός. «Συνολική κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας κτηρίου»: Το άθροισμα των προαναφερόμενων επιμέρους ενεργειακών καταναλώσεων, μετά από την αναγωγή τους σε μεγέθη πρωτογενούς ενέργειας σύμφωνα με τους συντελεστές μετατροπής (πρωτογενής προς τελική ενέργεια) του παρακάτω 27

37 πίνακα(εικόνα 4.1). Ο συντελεστής μετατροπής ουσιαστικά εκφράζει την ενεργειακή αξία της κάθε πηγής ενέργειας και οι τιμές του μας παραδίδονται έτοιμες, από τον ΚΕΝΑΚ. Πηγή Ενέργειας Συντελεστής μετατροπής σε πρωτογενή ενέργεια Εκλυόμενοι ρύποι ανά μονάδα ενέργειας (KgCO 2 / KWh) Φυσικό Αέριο Πετρέλαιο θέρμανσης Ηλεκτρική ενέργεια Βιομάζα Εικόνα 4.1 : Συντελεστής μετατροπής της τελικής κατανάλωσης ενέργειας του κτηρίου σε πρωτογενή ενέργεια Πηγή : ΚΕΝΑΚ «Μελέτη ενεργειακής απόδοσης»: Η μελέτη που αναλύει και αξιολογεί την απόδοση του ενεργειακού σχεδιασμού των κτηρίων. Ακόμη όσον αφορά στην μελέτη ενεργειακής απόδοσης και τον υπολογισμό των ενεργειακών απαιτήσεων αναφέρονται στον ΚΕΝΑΚ τα εξής: Η Μελέτη Ενεργειακής Απόδοσης: Εκπονείται τόσο για νέα όσο και για υφιστάμενα ριζικά ανακαινιζόμενα κτήρια άνω των 1000 τμ. (Ν. 3661, άρθρο. 4, άρθρο 5), του οικιακού και του τριτογενή τομέα. Αντικαθιστά την υφιστάμενη Μελέτη Θερμομόνωσης (άρθρο 13, Ν. 3661) και θα συμπεριλαμβάνεται στο φάκελο που υποβάλλεται στην αρμόδια Πολεοδομική Υπηρεσία για την έκδοση οικοδομικής άδειας. Ο έλεγχος, η έγκριση και η παρακολούθηση της εφαρμογής της μελέτης ενεργειακής απόδοσης θα γίνεται σύμφωνα με τα ισχύοντα για την έκδοση οικοδομικών αδειών. 28

38 Δεν αναιρεί τις σύμφωνα με τις ισχύουσες διατάξεις εκπονούμενες μελέτες, αλλά αποτελεί πρόσθετη μελέτη επί των μελετών: Αρχιτεκτονικής, Διαμόρφωσης περιβάλλοντος χώρου, Θέρμανσης, Ψύξης, Ζεστού νερού Χρήσης και Τεχνητού Φωτισμού. Απαιτήσεις Μελέτης Ενεργειακής Απόδοσης Κτηρίου: Στη μελέτη ενεργειακής απόδοσης κτηρίου θα πρέπει να περιγράφονται αναλυτικά τα συστήματα που έχουν ενταχθεί στη μελέτη του κτηρίου και τα οποία συμβάλλουν στη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσής του, καθώς και η μέθοδος, οι παραδοχές και τα αποτελέσματα του υπολογισμού της ενεργειακής κατανάλωσης για Θέρμανση, Ψύξη, Φωτισμό και Ζεστό Νερό Χρήσης. 1. Πληροφορίες επί των αρχιτεκτονικών σχεδίων (τοπογραφικό διάγραμμα, όψεις, κατόψεις, τομές κλπ) 2. Πληροφορίες επί των σχεδίων των Η/Μ εγκαταστάσεων (εγκαταστάσεις κλιματισμού και αερισμού, ηλεκτροφωτισμού, συστημάτων ηλεκτροκίνησης, υπολογισμός ενεργειακής κατανάλωσης και εκπομπών ρύπων CO 2 κλπ) 3. Άλλες πληροφορίες (κλιματικά δεδομένα, διαγράμματα ηλιασμού και αερισμού, στοιχεία κελύφους, θερμομόνωση, υαλοπίνακες κλπ). Αποτελέσματα Μελέτης Ενεργειακής Απόδοσης Κτηρίου: Τα αποτελέσματα που θα πάρουμε από την εκπόνηση μιας τέτοιας μελέτης αφορούν στις ενεργειακές απώλειες/κέρδη του κτηρίου σαν κέλυφος και συστήματα, την ενεργειακή ζήτηση και κατανάλωση που έχει το κτήριο, καθώς και τις εκπομπές ρύπων σε ετήσια βάση. Για τον υπολογισμό των ενεργειακών απαιτήσεων κτηρίων σε θέρμανση και ψύξη απαιτούντα τα εξής δεδομένα: Γνώση των χαρακτηριστικών του κτηρίου (γεωμετρία, προσανατολισμός, δομικά υλικά, στοιχεία επιφανειών). Καθορισμός θέσης, προσανατολισμού και εξωτερικής σκίασης του κτηρίου. Γνώση μετεωρολογικών δεδομένων της περιοχής και εκτίμηση εξωτερικών συνθηκών σχεδιασμού. 29

39 Επιλογή εσωτερικών συνθηκών σχεδιασμού (θερμοκρασία, ρυθμός ανανέωσης αέρα). Γνώση της λειτουργίας των χώρων. Υπολογισμός των διαφόρων συνιστωσών των ενεργειακών απαιτήσεων για θέρμανση και ψύξη των χώρων, δηλαδή των: 1) Θερμικών απωλειών λόγω μεταφοράς θερμότητας από τις επιφάνειες των στοιχείων (εξωτερικοί τοίχοι, οροφή, δάπεδο, παράθυρα). 2) Θερμικών απωλειών χώρων λόγω μηχανικά ελεγχόμενου αερισμού και φυσικού αερισμού ή διείσδυσης αέρα (μη ελεγχόμενου αερισμού). 3) Εσωτερικών θερμικών κερδών. 4) Ηλιακών θερμικών κερδών από υαλοστάσια κελύφους. 5) Ηλιακών θερμικών κερδών από παθητικά ηλιακά συστήματα. Πρέπει να σημειωθεί ότι η μέθοδος υπολογισμού της ενεργειακής απόδοσης των κτηρίων επανεξετάζεται κατά τακτά χρονικά διαστήματα. Η πρώτη επανεξέταση επιβάλλεται να πραγματοποιηθεί δύο έτη από την έναρξη ισχύος της αρχικής. Το τεύχος της μελέτης ενεργειακής απόδοσης κτηρίου θα πρέπει να περιέχει συγκεκριμένες πληροφορίες για τη τοποθεσία, τη χρήση, το πρόγραμμα λειτουργίας, τις επιθυμητές εσωτερικές συνθήκες και τα κλιματικά δεδομένα της περιοχής του κτηρίου. Ο μελετητής οφείλει να περιγράψει και να τεκμηριώσει τον ενεργειακό σχεδιασμό του κτηρίου όσον αφορά στον αρχιτεκτονικό σχεδιασμό, στα θερμικά χαρακτηριστικά των δομικών στοιχείων του κτηριακού κελύφους, στο σχεδιασμό Η/Μ εγκαταστάσεων και τέλος στα προτεινόμενα συστήματα Εξοικονόμησης Ενέργειας/Ορθολογικής Χρήσης Ενέργειας και ΑΠΕ. Επιπλέον πρέπει να γίνεται αναφορά στο λογισμικό που χρησιμοποιήθηκε καθώς και στις παραδοχές του για την εφαρμογή της μεθοδολογίας. Στην περίπτωση λογισμικών όπως το EPA-Nr, όπου για την εκπόνηση της μελέτης απαιτείται ο διαχωρισμός του κτηρίου σε ζώνες πρέπει όλα τα δεδομένα και οι παραδοχές (εκτός των κλιματικών) να αναφέρονται ανά ζώνη. Υπολογιστικές Μέθοδοι Σύμφωνα με τον Κανονισμό Ενεργειακής Απόδοσης Κτηρίων της 30/03/2010 για τους υπολογισμούς της ενεργειακής απόδοσης και της ενεργειακής κατάταξης των 30

40 κτηρίων εφαρμόζεται η μέθοδος ημι-σταθερής κατάστασης μηνιαίου βήματος του Ευρωπαϊκού Προτύπου ΕΛΟΤ ΕΝ ISO Για τους παραπάνω υπολογισμούς χρησιμοποιούνται λογισμικά τα οποία αξιολογούνται από την Ειδική Υπηρεσία Επιθεωρητών Ενέργειας (ΕΥΕΠΕΝ), η οποία συστάθηκε με το άρθρο 6 του νόμου 3818/2010 (ΦΕΚ 17/ ) στην Ειδική Γραμματεία Επιθεώρησης Περιβάλλοντος και Ενέργειας του Υπουργείου Περιβάλλοντος, Ενέργειας και Κλιματικής Αλλαγής (ΥΠΕΚΑ). Οι παράμετροι υπολογισμού καθορίζονται από τα στοιχεία της αρχιτεκτονικής και ηλεκτρομηχανολογικής μελέτης του κτηρίου και σύμφωνα με τις Τεχνικές Οδηγίες του Τεχνικού Επιμελητηρίου Ελλάδας (ΤΟΤΕΕ), οι οποίες εγκρίνονται με Απόφαση Υπουργού Περιβάλλοντος, Ενέργειας και Κλιματικής Αλλαγής (ΠΕΚΑ) και επικαιροποιούνται, κατά περίπτωση, σύμφωνα με τις εθνικές απαιτήσεις και εξελίξεις. Επιπλέον οι πρότυπες εσωτερικές συνθήκες (θερμοκρασία, υγρασία, αερισμός εσωτερικών χώρων, φωτισμός κ.α.) των κτηρίων προσδιορίζονται με σχετικές ΤΟΤΕΕ κατόπιν έγκρισής τους με απόφαση του Υπουργού ΠΕΚΑ καθώς επίσης και για τους υπολογισμούς. Για την κατάταξη του υπό μελέτη κτηρίου σε κάποια ενεργειακή κατηγορία είναι απαραίτητη η αναγωγή της υπολογιζόμενης τελικής κατανάλωσης καυσίμου σε πρωτογενή όπως αναφέρθηκε παραπάνω. Για τον υπολογισμό της κατανάλωσης πρωτογενούς ενέργειας εφαρμόζεται η ίδια μεθοδολογία, τόσο στο υπό μελέτη κτήριο, όσο και στο αντίστοιχο κτήριο αναφοράς. Κλιματικές ζώνες Η Ελληνική Επικράτεια διαιρείται σε τέσσερις κλιματικές ζώνες με βάση τις βαθμοημέρες θέρμανσης. Παρακάτω (Εικόνα 4.2) προσδιορίζονται οι νομοί που υπάγονται στις τέσσερις κλιματικές ζώνες (από τη θερμότερη στην ψυχρότερη) και ακολουθεί σχηματική απεικόνιση των παρακάτω ζωνών. Τα όρια των κλιματικών ζωνών δύνανται να καθοριστούν με μεγαλύτερη ανάλυση, σύμφωνα με σχετική ΤΟΤΕΕ. 31

41 Εικόνα 4.2 : Νομοί ελληνικής επικράτειας ανά κλιματική ζώνη / Πηγή KENAK Σε κάθε νομό οι περιοχές που βρίσκονται σε υψόμετρο άνω των 500 μέτρων, εντάσσονται στην επόμενη ψυχρότερη κλιματική ζώνη από εκείνη στην οποία ανήκουν σύμφωνα με τα παραπάνω (Εικόνα 4.3) Εικόνα 4.3 : Σχηματική Απεικόνιση κλιματικών ζωνών ελληνικής επικράτειας / Πηγή : Αναλυτικές εθνικές προδιαγραφές παραμέτρων για τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης κτηρίων και την έκδοση του πιστοποιητικού ενεργειακής απόδοσης 32

42 Ενεργειακή Βαθμολόγηση Κτηρίου Σκοπός της εκπόνησης της μελέτης ενεργειακής απόδοσης κτηρίου και της διαδικασίας της ενεργειακής επιθεώρησης είναι πρωτίστως η μείωση της κατανάλωσης ενέργειας, καθώς και η ταυτόχρονη διασφάλιση συνθηκών άνεσης στους εσωτερικούς χώρους των κτηρίων. Πέρα από αυτά όμως σημαντικός είναι και ο καθορισμός των κατηγοριών για την κατάταξη των κτηρίων, βάσει της ενεργειακής τους κατανάλωσης. Προκειμένου να ορισθούν τα όρια των ενεργειακών κατηγοριών σε απόλυτες τιμές, ανά χρήση κτηρίου και ανά κλιματική ζώνη συλλέχθηκαν στοιχεία από υπάρχουσες ενεργειακές μελέτες, επιθεωρήσεις και καταγραφές. Από αυτά προέκυψε ο δείκτης ενεργειακής κατανάλωσης του κτηριακού αποθέματος Rs της χώρας, ανά χρήση κτηρίων και κλιματική ζώνη. Ο δείκτης ενεργειακής κατανάλωσης αναφοράς του κανονισμού Rr λήφθηκε ως το 75% του Rs. Οι κατηγορίες χρήσης κτηρίων είναι τυποποιημένες βάση του Νόμου 3661 και παρουσιάζονται παρακάτω (Εικόνα 4.4). No Χρήση κτηρίου 1 Γραφείο 2 Εκπαιδευτικό κτήριο Πρωτοβάθμιας ή/και Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης 3 Εκπαιδευτικό κτήριο Τριτοβάθμιας Εκπαίδευσης 4 Νοσοκομείο - Κλινική 5 Διαγνωστικό κέντρο - Ιατρείο 6 Ξενοδοχείο 7 Εμπορικό κατάστημα 8 Αθλητική εγκατάσταση : Κλειστό γυμναστήριο 9 Αθλητική εγκατάσταση : Κλειστό κολυμβητήριο 10 Μονοκατοικία 11 Πολυκατοικία 12 Αεροδρόμιο Εικόνα 4.4 : Πηγή : Αναλυτικές εθνικές προδιαγραφές παραμέτρων για τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης κτηρίων και την έκδοση του πιστοποιητικού ενεργειακής απόδοσης 33

43 Λαμβάνοντας υπόψη τις τέσσερις κλιματικές ζώνες της χώρας προέκυψαν τα όρια ενεργειακών κατηγοριών και για τις δώδεκα χρήσεις κτηρίων. Ακολούθως παραθέτουμε ενδεικτικά τρεις πίνακες (Εικόνες 4.5,4.6,4.7) οι οποίοι αφορούν σε ισάριθμες κατηγορίες χρήσεις κτηρίων. Οι κατηγορίες αυτές μας ενδιαφέρουν ιδιαίτερα καθώς αφορούν την παρούσα διπλωματική. Σε αυτούς δίνεται η κλίμακα ενεργειακής βαθμολόγησης του κτηρίου με βάση την ενεργειακή του κατανάλωση ανά κλιματική ζώνη. Εικόνα 4.5 : Μέγιστες και ελάχιστες τιμές ενεργειακής κατανάλωσης σε γραφεία Πηγή KENAK Εικόνα 4.6 : Μέγιστες και ελάχιστες τιμές ενεργειακής κατανάλωσης σε εκπαιδευτικά κτήρια πρωτοβάθμιας και δευτεροβάθμιας Πηγή KENAK 34

44 Εικόνα 4.7 : Μέγιστες και ελάχιστες τιμές ενεργειακής κατανάλωσης σε εκπαιδευτικά κτήρια τριτοβάθμιας. Πηγή KENAK Πρέπει να τονίσουμε ότι όλα τα νέα κτήρια καθώς και τα υφιστάμενα κτήρια που υφίστανται ριζική ανακαίνιση οφείλουν να βρίσκονται τουλάχιστον εντός του εύρους της ενεργειακής κατηγορίας Β. Σύμφωνα με το πρότυπο pren 15217:2006 [2ε] ορίζονται νέες κατηγορίες ενεργειακών ορίων από το Α έως το Η, με βάση την ενεργειακή κατανάλωση του κτηρίου εκφρασμένης σε ΚWh/(m 2 *έτος). Οι κατηγορίες αυτές ορίζονται συναρτήσει των εξής δεικτών: του δείκτη ενεργειακής κατανάλωσης του κτηριακού αποθέματος Rs, ο οποίος αντιστοιχεί στην ενεργειακή κατανάλωση του 50% του κτηριακού αποθέματος. του δείκτη ενεργειακής κατανάλωσης αναφοράς του κανονισμού Rr, δηλαδή τη μέγιστη επιτρεπόμενη από τον κανονισμό ενεργειακή κατανάλωση κτηρίων. Οι δείκτες Rr και Rs αφορούν στο σύνολο των ενεργειακών απαιτήσεων (θέρμανση, ψύξη, φωτισμό και ZNX). Σύμφωνα με τον Κανονισμό Ενεργειακής Απόδοσης της 30/03/2010 ο καθορισμός των κατηγοριών ενεργειακής απόδοσης κτηρίων αλλάζει. Οι κατηγορίες για την ενεργειακή ταξινόμηση των κτηρίων προκύπτουν βάσει του δείκτη RR και του λόγου Τ οι οποίοι ορίζονται ως εξής: RR: λαμβάνεται ίσος με την υπολογιζόμενη κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας του κτηρίου αναφοράς. Τ: είναι το πηλίκο της υπολογιζόμενης κατανάλωσης πρωτογενούς ενέργειας του εξεταζόμενου κτηρίου (ΕΡ) προς την υπολογιζόμενη κατανάλωση 35

45 πρωτογενούς ενέργειας του κτηρίου αναφοράς και αποτελεί βάση για τον καθορισμό των κατηγοριών ενεργειακής απόδοσης. Και οι δύο είναι εκφρασμένοι σε kwh/(m 2 *έτος). Βάσει του προτύπου pren 15217:2006, το μέγιστο όριο της κατηγορίας Β είναι ο δείκτης ενεργειακής κατανάλωσης αναφοράς του κανονισμού (Rr), ενώ το μέγιστο όριο της κατηγορίας Δ είναι ο δείκτης ενεργειακής κατανάλωσης του κτηριακού αποθέματος (Rs). Για την περαιτέρω βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας των κτηρίων που κατατάσσονται στις κατηγορίες Α και Β, θεσπίστηκαν οι κατηγορίες Α+ και Β+. Οι κατηγορίες ενεργειακής απόδοσης κτηρίων με βάση το νέο κανονισμό παρουσιάζονται παρακάτω (Εικόνα 4.8). Εικόνα 4.8 : Όρια ενεργειακών κατηγοριών Πηγή : ΚΕΝΑΚ Παρατηρούμε από τον πίνακα ότι το άνω όριο της κατηγορίας Β λαμβάνεται ίσο με τον δείκτη RR. Είναι δηλαδή ίσο με την ετήσια κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας του κτηρίου αναφοράς. Βλέπουμε δηλαδή ότι σύμφωνα με τον καινούριο κανονισμό τα κτήρια κατατάσσονται σε κάποια κατηγορία ενεργειακής απόδοσης ανάλογα με την κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας που παρουσιάζουν σε σχέση με την αντίστοιχη κατανάλωση του κτηρίου αναφοράς. Κτήρια με χαμηλότερη κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας κατατάσσονται σε καλύτερη ενεργειακή κατηγορία (Β+ και άνω), ενώ κτήρια με μεγαλύτερη κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας κατατάσσονται σε χειρότερη κατηγορία (Β και κάτω). Τα όρια είναι ρευστά και προκύπτουν με βάση την κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας, η οποία είναι διαφορετική για το εκάστοτε κτήριο και κτήριο αναφοράς. 36

46 Πιστοποιητικό Ενεργειακής Απόδοσης κτηρίων Το Πιστοποιητικό Ενεργειακής Απόδοσης (ΠΕΑ) είναι το έγγραφο που απεικονίζει την ενεργειακή κατάταξη του κτηρίου. Σε αυτό αναφέρονται τα γενικά χαρακτηριστικά του κτηρίου, η υπολογιζόμενη ετήσια συνολική κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας του κτηρίου αναφοράς και του εξεταζόμενου κτηρίου, η ετήσια κατανάλωση ενέργειας ανά πηγή ενέργειας και τελική χρήση, η πραγματική ετήσια συνολική τελική κατανάλωση ενέργειας, οι υπολογιζόμενες και πραγματικές ετήσιες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, καθώς και συστάσεις για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης του κτηρίου. Με σχετική ΤΟΤΕΕ και κατόπιν έγκρισης της με απόφαση του υπουργού ΠΕΚΑ, η οριστική μορφή και το περιεχόμενο του ΠΕΑ κτηρίου φαίνεται στους παρακάτω πίνακες (Εικόνες 4.9,4.10). 37

47 Εικόνα 4.9 : Πιστοποιητικό Ενεργειακής Απόδοσης ( Σελίδα 1/2 ) 38

48 Εικόνα 4.10 : Πιστοποιητικό Ενεργειακής Απόδοσης ( Σελίδα 2/2 ) 39

49 5. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ EPA NR Η Ευρωπαϊκή Οδηγία 2002/91/ΕΚ για την ενεργειακή απόδοση των κτηρίων (EPBD) απαιτεί από το 2006 την έκδοση Πιστοποιητικού Ενεργειακής Απόδοσης για όλες σχεδόν τις κατηγορίες κτηρίων της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Με το πιστοποιητικό αποδίδεται στο κτήριο ένας αριθμητικός δείκτης για τη συγκριτική αξιολόγηση της ενεργειακής απόδοσης του. Παράλληλα συνοδεύεται από συστάσεις για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης του κτηρίου, οι οποίες θα έχουν και οικονομικά οφέλη. Για την υλοποίηση της συγκεκριμένης οδηγίας, αναπτύχθηκε στα πλαίσια του Ευρωπαϊκού προγράμματος «Intelligent Energy Europe» (IEE) η μεθοδολογία και τα αντίστοιχα λογισμικά EPA-Ed και EPA-Nr, τα οποία μπορούν να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις των μηχανικών, μελετητών και εμπειρογνωμόνων. Τα αποτελέσματα τους μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την έκδοση Πιστοποιητικού Ενεργειακής Απόδοσης. Επίσης οι μεθοδολογίες και τα λογισμικά αυτά παρέχουν τη δυνατότητα αξιολόγησης προτάσεων εξοικονόμησης ενέργειας. Έχουμε την παρακάτω κατηγοριοποίηση: Κτήρια Κατοικίας ( Η συγκεκριμένη έκδοση χρησιμοποιείται σε κτήρια κατοικίας με απλούστερη αρχιτεκτονική και μικρότερα ηλεκτρομηχανολογικά συστήματα και κατά συνέπεια σε μονοζωνικά κτήρια. Κτήρια Τριτογενή τομέα ( Energy Performance Assessment for existing Non-Residential buildings Χρησιμοποιείται σε κτήρια του τριτογενή τομέα με πολύπλοκη αρχιτεκτονική, κατασκευή, χρήση χώρων, υψηλότερες απαιτήσεις ποιότητας στο εσωτερικό τους περιβάλλον και πιο σύνθετες ηλεκτρομηχανολογικές εγκαταστάσεις, δηλαδή σε πολυζωνικά κτήρια. Οι βασικές λειτουργίες του συγκεκριμένου λογισμικού παρουσιάζονται παρακάτω, καθώς είναι αυτό που χρησιμοποιήθηκε για την εκπόνηση της παρούσας διπλωματικής εργασίας και με το οποίο θα ασχοληθούμε με τα δεδομένα του και την διαδικασία που χρησιμοποιεί προκειμένου να μας δώσει τα αποτελέσματα που αναζητούμε. 40

50 Το EPA-Nr είναι ένα λογισμικό που παρέχει μια υπολογιστική μέθοδο για την αξιολόγηση της ενεργειακής απόδοσης υφιστάμενων κτηρίων του τριτογενή τομέα. Τα πλεονεκτήματα που προσφέρει είναι πως διαχωρίζει την υπολογιστική διαδικασία από τα δεδομένα εισόδου, συμβαδίζει με τα ευρωπαϊκά πρότυπα και διαθέτει έναν πυρήνα υπολογισμού που μπορεί να χρησιμοποιηθεί διεθνώς. Επίσης προσφέρει μια ολοκληρωμένη παρουσίαση, εύκολη προσαρμογή σε τυχόν τροποποιήσεις των προτύπων καθώς και ηλεκτρονική αρχειοθέτηση και οργάνωση μελετών. Η μεθοδολογία του μπορεί να εφαρμοστεί σε όλες τις χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης, προσαρμοζόμενη κάθε φορά στις διαφορετικές προδιαγραφές της κάθε χώρας. Εφαρμόζεται στα κτήρια του τριτογενή τομέα αλλά μπορεί να προσαρμοστεί και σε κατοικίες. Τέλος, προσφέρει ένα περιβάλλον κατάλληλο ώστε η επιθεώρηση και η αξιολόγηση της ενεργειακής απόδοσης δύναται να ολοκληρωθεί σε σύντομο χρονικό διάστημα με τα αποτελέσματα να είναι αξιόπιστα και ακριβή Υπολογιστική διαδικασία Η υπολογιστική διαδικασία του λογισμικού EPA-Nr βασίζεται στην υπολογιστική διαδικασία που προβλέπει το πρότυπο ISO Το πρότυπο αυτό δημιουργήθηκε από την τεχνική επιτροπή ISO/TC 163, «Thermal performance and energy use in the built environment», και την υποεπιτροπή SC2 «Calculation methods» σε συνεργασία με τη CEN. Υποστηρίζει τις απαραίτητες προϋποθέσεις της Ευρωπαϊκής Οδηγίας 2002/91/ΕC για την Ενεργειακή Απόδοση των κτηρίων και κύριος στόχος του είναι η παρουσίαση υπολογιστικών μεθόδων για τη σχεδίαση και την αποτίμηση της θερμικής και ενεργειακής απόδοσης του κτηρίου. Συγκεκριμένα οι μέθοδοι υπολογισμού που προβλέπει η υπολογιστική διαδικασία του ISO είναι τρείς: η μηνιαία/εποχική ημισταθερή μέθοδος, η απλή ωριαία δυναμική μέθοδος (simple hourly method) και η λεπτομερής δυναμική μέθοδος (dynamic method). Η απόφαση για τη μέθοδο που θα χρησιμοποιηθεί έγκειται σε εθνικό επίπεδο, καθώς επίσης και η προέλευση των δεδομένων των μεθόδων εφόσον δεν είναι διαθέσιμα. Ανεξάρτητα από την επιλογή της μεθόδου κατά την υπολογιστική διαδικασία θα πρέπει να γίνει καθορισμός κλιματιζόμενων και μη κλιματιζόμενων χώρων και διαίρεση του εσωτερικού χώρου σε θερμικές ζώνες, καθορισμός θερμικών ζωνών (χωρισμός του κτηρίου σε πολλαπλές ζώνες όταν υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας πάνω από τέσσερεις βαθμούς κελσίου, όταν υπάρχουν διαφορετικά συστήματα θέρμανσης/ψύξης ή/και διαφορετικό προφίλ λειτουργίας). Απαραίτητα είναι πλέον στοιχεία για τη σύζευξη μεταξύ των πολλαπλών ζωνών. Παράλληλα πρέπει να 41

51 γίνεται προσδιορισμός εσωτερικών και εξωτερικών συνθηκών και άλλων απαραίτητων κλιματικών δεδομένων, υπολογισμός ενεργειακών αναγκών για ψύξη και θέρμανση και υπολογισμός καταναλισκόμενης ενέργειας λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες Δεδομένα εισόδου / εξόδου Για να επιτευχθεί η ολοκλήρωση της υπολογιστικής διαδικασίας και να οδηγήσει σε σωστά αποτελέσματα είναι απαραίτητο να εισάγουμε στο πρόγραμμα ορισμένα δεδομένα τα οποία αφορούν : Ιδιότητες εξαερισμού και μεταφοράς θερμότητας. Κέρδη θερμότητας εσωτερικών πηγών καθώς και ηλιακά κέρδη. Κλιματικά δεδομένα. Δεδομένα υγρασίας. Δεδομένα εξωτερικών θερμοκρασιών. Γενικότερα δεδομένα κλίματος της περιοχής. Περιγραφή του κτηρίου, συστήματος και χρήσης. Απαιτήσεις θερμικής άνεσης του εκάστοτε κτηρίου. Δεδομένα για θέρμανση, ψύξη, ζεστό νερό χρήσης,φωτισμό. Διαχωρισμός του κτηρίου σε θερμικές ζώνες. Καθορισμός ανακτώμενων και μη ανακτώμενων απωλειών. Στοιχεία που αφορούν την κυκλοφορία αέρα στον εσωτερικό χώρο του κτηρίου. Συγκεντρώνουμε και εισάγουμε τα προαναφερθέντα δεδομένα σε ένα λογισμικό πακέτο όπως το EPA-Nr. Εν συνεχεία ακολουθώντας συγκεκριμένη μεθοδολογία που προβλέπεται από το πρότυπο ISO προκύπτουν τα σχετικά με τη μελέτη αποτελέσματα όσον αφορά τις ενεργειακές απαιτήσεις και καταναλώσεις του κτηρίου. Από τα αποτελέσματα αυτά αποτιμάται η ενεργειακή του απόδοση. 42

52 Οι κύριες έξοδοι συνοψίζονται ως: Ετήσιες ενεργειακές ανάγκες για θέρμανση/ψύξη. Διάρκεια περιόδων θέρμανσης/ψύξης και βοηθητική ενέργεια. Μηνιαίες ενεργειακές ανάγκες για θέρμανση/ψύξη. Θερμικά κέρδη ηλιακών παθητικών συστημάτων. Ανακτώμενες απώλειες στο κτήριο (από θέρμανση, ψύξη, ΖΝΧ, αερισμό και φωτισμό). Όλα τα παραπάνω μπορούν να συνοψιστούν σε ένα διάγραμμα ροής (Εικόνα 5.1) που μας παρουσιάζει τη συνολική εικόνα της διαδικασίας την οποία ακολουθεί το λογισμικό EPA-Nr χρησιμοποιώντας το πρότυπο ISO

53 Εικόνα 5.1 : Διάγραμμα ροής υπολογιστικής διαδικασίας (Πηγή : ISO 13790) 44

54 Δεδομένα εισόδου EPA-NR Βιβλιοθήκες Οι βιβλιοθήκες του λογισμικού EPA-Nr αποτελούνται από συγκεκριμένα δεδομένα της υπό μελέτη περιοχής ή πρότυπα δεδομένα για τα δομικά στοιχεία των κτηρίων. Κάθε βιβλιοθήκη του λογισμικού αφορά διαφορετικά δεδομένα σε εθνικό επίπεδο. Στην αρχική σελίδα του προγράμματος (Εικόνα 5.2) οι βιβλιοθήκες διαχωρίζονται σε τέσσερις κατηγορίες: 1. Εθνικές σταθερές: Περιλαμβάνει διάφορες σταθερές, συντελεστές διόρθωσης και άλλους συντελεστές. 2. Κλιματικά δεδομένα: Γεωγραφικό μήκος / πλάτος, ζώνη ώρας (LOCATION). Μήνας έναρξης και λήξης περιόδων θέρμανσης/ψύξης (SEASON). Μήνας (Ιανουάριος= 1 κτλ), μέση μηνιαία θερμοκρασία εξωτερικού ξηρού αέρα, μέση μηνιαία εξωτερική υγρασία, μέση μηνιαία οριζόντια ακτινοβολία και ακτινοβολία για διάφορες κλίσεις. 3. Καύσιμα: Περιλαμβάνει για τους διάφορους τύπους καυσίμου: Συντελεστή μετατροπής μονάδων (από MJ/year σε unit/year). Συντελεστή μετατροπής του καυσίμου εισόδου σε πρωτογενή ενέργεια (MJ/year). Συντελεστή μετατροπής από MJ σε kgco2/year. Κόστος ενέργειας εισόδου (currency/mj). Bottle gas Coal Disrtict heating Electricity Fuel Oil Gas Oil Natural Gas 45

55 4. Δομικά στοιχεία: Περιλαμβάνει κατασκευαστικά δεδομένα. Ο χρήστης μπορεί να φτιάξει ένα πρότυπο αρχείο μελέτης με όλα τα κατασκευαστικά δεδομένα που μπορούν να εφαρμοστούν σε ένα κτήριο και να τα χρησιμοποιεί ανάλογα τον τύπο του υπό μελέτη κτηρίου. Η συγκεκριμένη βιβλιοθήκη περιλαμβάνει πληροφορίες που αφορούν διαφανείς, αδιαφανείς επιφάνειες, το δάπεδο και εσωτερικά χωρίσματα του κτηρίου. Εικόνα 5.2 : Οθόνη με την επιλογή βιβλιοθηκών Θερμικές ζώνες κτηρίου Χωρίζουμε τον υπό μελέτη χώρο σε θερμικές ζώνες σύμφωνα με τα κριτήρια που ορίζει ο ΚΕΝΑΚ: Εάν η επιθυμητή θερμοκρασία θέρμανσης στους εσωτερικούς χώρους διαφέρει περισσότερο από 4 ο K. Εάν οι χώροι ψύχονται μηχανικά και η επιθυμητή θερμοκρασία διαφέρει κατά 4 ο K. Εάν υπάρχουν διαφορετικά συστήματα θέρμανσης και ψύξης για διαφορετικές περιοχές του κλιματιζόμενου χώρου. 46

56 Εάν υπάρχουν χώροι όπου εμφανίζονται μεγάλες διαφορές σε σχέση με κέρδη/απώλειες (π.χ. παθητικά ηλιακά συστήματα ή χώροι με μεγάλη συγκέντρωση ατόμων κοντά σε χώρους με πολύ μικρή συγκέντρωση). Εάν υπάρχουν χώροι με διαφορετικό προφίλ λειτουργίας. Όλα τα στοιχεία που περιλαμβάνει το δομικό αλλά και λειτουργικό κομμάτι ενός υφιστάμενου κτηρίου (ανά θερμική ζώνη) λαμβάνονται υπόψη στην υπολογιστική διαδικασία του λογισμικού EPA-Nr (Εικόνα 5.3). Εικόνα 5.3 : Οθόνη εισαγωγής δεδομένων για τις θερμαινόμενες ζώνες Ζώνη Όνομα ζώνης: Καταγράφεται το χαρακτηριστικό όνομα της ζώνης προκειμένου να διευκολύνει το χρήστη. Το όνομα πρέπει να έχει άμεση σχέση με τη ζώνη που εξετάζεται και να παραπέμπει εύκολα στο χώρο που αφορά. 47

57 Συνολική επιφάνεια ζώνης: Είναι η συνολική θερμαινόμενη επιφάνεια της ζώνης σε m 2. Οι απαιτούμενες διαστάσεις προκειμένου να υπολογιστεί η επιφάνεια των επιμέρους ζωνών παρουσιάζονται στα σχέδια του κτιρίου που μας παραχώρησε η Τεχνική Υπηρεσία. Ειδική θερμοχωρητικότητα : Στον πίνακα που ακολουθεί δίνονται τυπικές τιμές ειδικής θερμοχωρητικότητας για την υπό μελέτη ζώνη. Όπως προκύπτει η ειδική θερμοχωρητικότητα έχει άμεση σχέση με τα υλικά δόμησης του εξεταζόμενου κτηρίου (Εικόνα 5.4). Τύπος Κτηρίου Ειδική θερμοχωρητικότητα κτηρίου, c m σε [KJ/m 2 K] Πολύ ελαφριά κατασκευή 80 Ελαφριά κατασκευή 110 Μέτρια κατασκευή 165 Βαριά κατασκευή 260 Πολύ βαριά κατασκευή 270 Εικόνα 5.4 : Ειδική θερμοχωρητικότητα κτηρίου Σε εθνικό επίπεδο συνηθισμένη κατασκευή με οπλισμένο σκυρόδεμα και πλινθοδομή χαρακτηρίζεται ως βαριά κατασκευή, ενώ μια λιθοδομή χαρακτηρίζεται ως πολύ βαριά κατασκευή. Μέση εσωτερική θερμοκρασία θέρμανσης: Είναι η καλύτερη εκτίμηση της πραγματικής μέσης εσωτερικής θερμοκρασίας κατά την περίοδο θέρμανσης λαμβάνοντας υπόψη τις θερμοκρασιακές ρυθμίσεις εκτός ωραρίου λειτουργίας, θερινές διακοπές (π.χ. σε σχολεία, πανεπιστημιακά κτήρια κλπ). Οι ενεργειακές απαιτήσεις για θέρμανση υπολογίζονται σε αυτή τη θερμοκρασία, η οποία θεωρείται σταθερή σε όλη την διάρκεια της περιόδου. 48

58 Μέση εσωτερική θερμοκρασία ψύξης: Είναι η καλύτερη εκτίμηση της πραγματικής μέσης εσωτερικής θερμοκρασίας κατά την περίοδο ψύξης. Οι ενεργειακές απαιτήσεις για ψύξη υπολογίζονται σε αυτήν τη θερμοκρασία, η οποία θεωρείται σταθερή σε όλη τη διάρκεια της περιόδου ψύξης. Φωτισμός Εγκατεστημένη ισχύς φωτισμού: Είναι η συνολική εγκατεστημένη ισχύς για το φωτισμό στη συγκεκριμένη ζώνη. Η ισχύς αυτή προκύπτει από τον αριθμό των φωτιστικών σωμάτων σε κάθε ζώνη καθώς και το είδος τους που καθορίζει και την ισχύ τους. Ο χρόνος χρήσης φυσικού φωτισμού λαμβάνεται ανάλογα με τον τύπο του κτηρίου και τις ώρες που χρησιμοποιείται. Συντελεστής επίδρασης φυσικού φωτισμού (FD) : Είναι ο συντελεστής μείωσης της ενέργειας για φωτισμό (Εικόνα 5.5) εξαιτίας της χρήσης αυτοματισμών αξιοποίησης φυσικού φωτισμού (1=καμία μείωση, 0=πλήρης μείωση). Τύπος Κτηρίου Τύπος ελέγχου FD Γραφεία, αθλητικές εγκαταστάσεις Χειροκίνητος 1 Αυτόματος 0.9 Εστιατόρια, ξενοδοχεία, εμπορικά καταστήματα Χειροκίνητος 1 Αυτόματος 0.9 Εκπαιδευτικά κτήρια, νοσοκομεία Χειροκίνητος 1 Αυτόματος Εικόνα 5.5 : Συντελεστής επίδρασης φυσικού φωτισμού 49

59 Συντελεστής επίδρασης χρηστών (Fo): Είναι ο συντελεστής μείωσης της ενέργειας για φωτισμό εξαιτίας της χρήσης αυτοματισμών ανίχνευσης κίνησης (1=καμία μείωση, 0=πλήρης μείωση). Στην περίπτωση που μελετάται ο συντελεστής αυτός λαμβάνει τιμή μονάδα (δεν υπάρχει αυτοματισμός ανίχνευσης κίνησης). Στη γενική περίπτωση λαμβάνει τιμές από τον παρακάτω πίνακα (Εικόνα 5.6). Τύπος κτηρίου Τύπος ελέγχου Fo Γραφεία, εκπαιδευτικά κτήρια Χειροκίνητος 1 Αυτόματος 0.9 Αθλητικές εγκαταστάσεις, εστιατόρια, εμπορικά καταστήματα Χειροκίνητος 1 Ξενοδοχεία Χειροκίνητος 0.7 Νοσοκομεία Χειροκίνητος ( μερικώς αυτόματος ) 0.8 Εικόνα 5.6 : Συντελεστής επίδρασης χρηστών Θερμότητα φωτισμού που παραμένει στη ζώνη: Είναι το ποσοστό της θερμότητας που εκπέμπεται από το σύστημα φωτισμού το οποίο δεν απομακρύνεται άμεσα μέσω κάποιου συστήματος τεχνητού εξαερισμού. Όταν απομακρύνεται όλη η θερμότητα από το χώρο ο συντελεστής είναι μηδέν ενώ για μη απομάκρυνση της θερμότητας από τη ζώνη ο συντελεστής είναι μονάδα. Φωτισμός ασφαλείας : Είναι ένας δείκτης ύπαρξης συστήματος φωτισμού ασφαλείας. Σύστημα εφεδρείας: Είναι ένας δείκτης ύπαρξης εφεδρικού συστήματος για φωτισμό. 50

60 Εσωτερικά κέρδη / συντελεστής χρόνου Η παραγόμενη θερμότητα από τους χρήστες και τις ηλεκτρικές συσκευές επηρεάζει την εσωτερική θερμοκρασία του χώρου και τα απαιτούμενα θερμικά φορτία. Το θερμικό φορτίο (εσωτερικά θερμικά κέρδη) υπολογίζεται από το γινόμενο της παραγόμενης θερμότητας (από χρήστες και ηλεκτρικές συσκευές) με το ποσοστό του χρόνου που είναι παρόντες οι χρήστες ή που είναι αναμμένες οι συσκευές. Χρήστες: Είναι η εκπεμπόμενη θερμότητα από τους χρήστες στην ζώνη. Η τιμή πρέπει να αντιστοιχεί στο μέγιστο αριθμό χρηστών κατά τη διάρκεια του έτους. Η θερμότητα που εκλύουν οι χρήστες κυμαίνεται με κριτήριο την ένδυση αλλά και τη δραστηριότητά τους. Συντελεστής παρουσίας χρηστών: Είναι το ποσοστό του χρόνου (για όλη την διάρκεια του έτους) κατά το οποίο είναι παρόντες οι χρήστες στη ζώνη. Συσκευές: Είναι η εκπεμπόμενη θερμότητα από τις ηλεκτρικές συσκευές στη ζώνη. Η τιμή πρέπει να αντιπροσωπεύει τη μέγιστη τιμή κατά τη διάρκεια του έτους. Οι συσκευές που χρησιμοποιούνται κατά κύριο λόγο στο υπό εξέταση κτήριο, σε αντιστοιχία με την ισχύ που καταναλώνουν (Εικόνα 5.7). Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές Οθόνες υπολογιστών Α/C Εκτυπωτές UPS Λοιπές συσκευές 330 W 60 W 2630 W 30 W 390 W 850 W Εικόνα 5.7 : Συντελεστής συσκευών σε λειτουργία 51

61 Συντελεστής συσκευών σε λειτουργία: Είναι το ποσοστό του χρόνου (για όλη την διάρκεια του έτους) κατά το οποίο οι ηλεκτρικές συσκευές της ζώνης βρίσκονται σε λειτουργία. Κυκλοφορία αέρα Διείσδυση αέρα: Είναι ο ρυθμός διείσδυσης του εξωτερικού αέρα στη ζώνη σε [m 3 /s] από τις χαραμάδες των ανοιγμάτων. Για σύγχρονα ανοιγόμενα κουφώματα, η διείσδυση του αέρα λαμβάνεται ίση με 5,5 [m³/h/m² επιφάνειας ανοίγματος]. Για συρόμενα κουφώματα (επάλληλα ή μη) με ενσωματωμένες ψήκτρες για αεροστεγάνωση, η διείσδυση του αέρα λαμβάνεται ίση με 7.5 [m³/h/m² επιφάνειας ανοίγματος]. Για παλιά ανοίγματα ανεξαρτήτου τύπου κουφώματος διείσδυση του αέρα λαμβάνεται ίση με 12 [m³/h/m² επιφάνειας ανοίγματος] επιφάνειας ανοίγματος. Σε κάθε περίπτωση ο συντελεστής διείσδυσης αερισμού πολλαπλασιάζεται με το συντελεστή θωράκισης ο οποίος λαμβάνεται ως εξής: 0.4 για ανοίγματα προς αίθριο χώρο. 0.8 για ανοίγματα προς ημι-υπαίθριο χώρο. για κτήρια με μέσο ύψος (15 έως 50 m) στο κέντρο πόλης, κτήρια σε δασικές περιοχές. 1.2 για κτήρια στην ύπαιθρο με δένδρα γύρω τους ή για τα περίχωρα πόλης. 1.6 για κτήρια στην ύπαιθρο ή για πολυώροφα κτήρια (με ύψος > 50 m) στο κέντρο πόλης. Η διείσδυση αέρα δίνεται από τον παρακάτω τύπο: 3..[ m / s] 3 m / h 2 2 A ά m [ ] [ ] m 3600[ s/ h] 52

62 Όπου : συντελεστής θωράκισης : συντελεστής διείσδυσης A ά : επιφάνεια των ανοιγμάτων Φυσικός αερισμός: Είναι ο αερισμός των χώρων μέσω της χρήσης των υφιστάμενων ανοιγμάτων, σε [m 3 /s]. Κυρίως εξαρτάται από τον ανθρώπινο παράγοντα. Κατά τη μελέτη ενός κτηρίου που δε διαθέτει μηχανικό αερισμό (μέσω κλιματιστικής μονάδας ή άλλο σύστημα), ως φυσικός αερισμός λαμβάνονται υπόψη τα κατώτερα απαιτούμενα όρια νωπού αέρα στο χώρο (βάσει κανονισμών). Όταν υπάρχει μηχανικό σύστημα αερισμού σε έναν χώρο, συνυπολογίζεται για την εκτίμηση του φυσικού αερισμού. Για τον υπολογισμό του φυσικού αερισμού για την κάθε ζώνη ξεχωριστά, χρησιμοποιήθηκε η σχέση: Q NV 3600 Όπου Q : φυσικός αερισμός [m³/s] Ν : V : αριθμός εναλλαγών αέρα ανά ώρα [ach] όγκος ζώνης [m³] Συντελεστής χρήσης φυσικού αερισμού: Είναι το μέσο ποσοστό του χρόνου (για όλη τη διάρκεια του έτους) κατά το οποίο εφαρμόζεται φυσικός αερισμός. Ο χρόνος αυτός είναι ίσος με το χρόνο που είναι παρόντες οι χρήστες του χώρου. Επομένως ο συντελεστής χρήσης φυσικού αερισμού είναι ίσος με το συντελεστή παρουσίας χρηστών. 53

63 Κέλυφος Μη διαφανείς επιφάνειες: Ως μη διαφανείς επιφάνειες ορίζονται όλες οι δομικές κατασκευές, δοκάρια, κολώνες, τοιχοποιίες, οροφές, στέγες και δάπεδα που έρχονται σε επαφή με τον εξωτερικό αέρα. Εικόνα 5.8 : Οθόνη εισαγωγής δεδομένων για τις μη διαφανείς επιφάνειες της ζώνης που έρχονται σε επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον Επιφάνεια [m²]: Το εμβαδόν της μη διαφανούς επιφάνειας του κτηρίου (δεν περιλαμβάνονται τα ανοίγματα). Όλες οι επιφάνειες αναφέρονται σε εξωτερικές διαστάσεις. Προσανατολισμός [deg]: Είναι ο προσανατολισμός της συγκεκριμένης επιφάνειας. Ο προσανατολισμός ορίζεται ως η κατεύθυνση της καθέτου στην επιφάνεια. (Για προσανατολισμό προς Νότο, η τιμή είναι 180, προς Δύση 270, προς Βορά 0 και προς Ανατολή 90 ). Κλίση [deg]: Είναι η κλίση της επιφάνειας, μετρούμενη μεταξύ της καθέτου στην επιφάνεια και της κατακόρυφου (ζενίθ περιοχής). Για παράδειγμα ένας κατακόρυφος τοίχος έχει κλίση 90. U [W/m²K]: Ο συντελεστής θερμοπερατότητας (U-value) της επιφάνειας. Ο συντελεστής U-value είναι μια μέση τιμή (για δοκάρια, κολώνες και τοιχοποιία), αντιπροσωπευτική για το εμβαδόν της επιφάνειας. Η θερμοπερατότητα αναφέρεται σε σύνθετες διατομές, διατομές δηλ. που αποτελούνται από πολλά και διαφορετικά υλικά. Υπολογίζεται ως το αντίστροφο του αθροίσματος των θερμικών αντιστάσεων των διαφορετικών στρώσεων. Στο τελικό σύνολο λαμβάνεται υπόψη κι η μεταφορά 54

64 με αέρια ρεύματα. Μετριέται σε [W/(m 2 *K)]. Η θερμική αντίσταση μπορεί να υπολογισθεί από το πηλίκο d/λ, όπου d είναι το πάχος της συγκεκριμένης στρώσης και λ είναι ο συντελεστής θερμοαγωγιμότητας του υλικού. Ο συντελεστής θερμοαγωγιμότητας δίνεται σε έτοιμους πίνακες για κάθε υλικό. Alpha [-]: Ο συντελεστής απορρόφησης της ηλιακής ακτινοβολίας στην εξωτερική πλευρά της επιφάνειας. Το εύρος τιμών για το συντελεστή alpha είναι μεταξύ μηδέν (καθόλου απορρόφηση) και μονάδας (100% απορρόφηση). Για συνήθεις ανοιχτόχρωμες επιφάνειες ο συντελεστής απορρόφησης της ηλιακής ακτινοβολίας κυμαίνεται μεταξύ 0,65-0,75. R_se [m²k/w]: Είναι ο συντελεστής θερμικής αντίστασης της εξωτερικής επιφάνειας. Ο συγκεκριμένος συντελεστής καθορίζεται σε εθνικό (ή τοπικό) επίπεδο και εξαρτάται από τις τοπικές συνθήκες και την έκθεση της επιφάνειας. Για την Ελλάδα τυπική τιμή είναι 0,05 [m²k/w]. Em_th [-]: Ονομάζεται ο συντελεστής εκπομπής για τη θερμική ακτινοβολία. Fsh,ο: Ορίζεται ο συντελεστής σκίασης. Οφείλεται στη σκίαση που προκαλούν άλλα κτίρια, στοιχεία τοπογραφίας, προεξοχές και άλλα στοιχεία. Υπολογίζεται από τη σχέση : F sh, O I s, ps I s όπου I s, ps είναι η συνολική ηλιακή ακτινοβολία με την επιφάνεια σκιασμένη από κάποιο εμπόδιο [MJ/m 2 ] και [MJ/m 2 ]. I s είναι η συνολική ηλιακή ακτινοβολία χωρίς σκίαση Fsh, O Fh Fo Ff Επίσης όπου φαίνεται ότι ο συντελεστής αυτός είναι το αποτέλεσμα του γινομένου των συντελεστών σκίασης για τον ορίζοντα, για οριζόντιους προβόλους και για πλευρικά κατακόρυφα σκίαστρα. 55

65 Διαφανείς επιφάνειες: Εικόνα 5.9 : Οθόνη εισαγωγής δεδομένων για τις διαφανείς επιφάνειες της ζώνης που έρχονται σε επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον U [W/m²K]: Ως U ορίζεται ο συντελεστής θερμοπερατότητας (U-value) της επιφάνειας. Ο συντελεστής U-value είναι μια μέση τιμή (για την διαφανή επιφάνεια και το πλαίσιο), αντιπροσωπευτική για το εμβαδόν της επιφάνειας. U_s [W/m²K]: Ο συνολικός συντελεστής θερμοπερατότητας του ανοίγματος, συμπεριλαμβανομένου και του εξώφυλλου προστασίας (παντζούρια, ρολά, κ.α.) σε κλειστή θέση, όπου υπάρχει. Όταν δεν υπάρχει εξώφυλλο τότε το U_s είναι ίσο με το U. Τα εξώφυλλα των ανοιγμάτων λειτουργούν σαν μόνωση τον χειμώνα, και ο συνολικός συντελεστής U_s σχετίζεται με το ποσοστό F_s. G_g [-] : Ορίζεται ο συντελεστής διαπερατότητας στην ηλιακή ακτινοβολία της διαφανούς (γυάλινης) επιφάνειας του ανοίγματος. G_g_s [-] : Είναι ο συνολικός συντελεστής διαπερατότητας στην ηλιακή ακτινοβολία της διαφανούς (γυάλινης) επιφάνειας του ανοίγματος και του εξωτερικού κινητού σκιάστρου αν υπάρχει. Το G_g_s σχετίζεται και με το ποσοστό F_with. F_s [-] : Είναι το ποσοστό του χρόνου (ώρες χρήσης του εξώφυλλου του ανοίγματος, π.χ. νυχτερινές ώρες / 8760 ώρες ετησίως) για το οποίο το παράθυρο έχει το εξωτερικό σκίαστρο. Χρησιμοποιείται για τη μείωση των θερμικών απωλειών κατά τη διάρκεια της περιόδου θέρμανσης. F_with [-]: Είναι το ποσοστό του χρόνου (ώρες χρήσης του κινητού σκιάστρου, π.χ. ώρες σκιασμού παραθύρου/ώρες διάρκειας ηλιοφάνειας) για το οποίο το άνοιγμα καλύπτεται από το εξωτερικό κινητό σκίαστρο (τέντα, περσίδα, κ.α.) στη διάρκεια των ωρών ηλιοφάνειας. Χρησιμοποιείται για τη μείωση των ηλιακών κερδών κατά τη 56

66 διάρκεια της περιόδου ψύξης. Το ποσοστό αυτό πρέπει να αντιπροσωπεύει τις συνθήκες κατά την περίοδο ψύξης. Επιφάνειες σε επαφή με το έδαφος: Εικόνα 5.10 : Οθόνη εισαγωγής δεδομένων για τις επιφάνειες δαπέδων ή τοίχων της ζώνης που εφάπτονται με το έδαφος B_g_h : Ως B_g_h ορίζεται ο διορθωτικός συντελεστής για τη μετάδοση θερμότητας προς το έδαφος για την περίοδο θέρμανσης. Για θερμοκρασία εδάφους ίση με την εξωτερική θερμοκρασία αέρα, ο συντελεστής B_g_h παίρνει τιμή μονάδα, ενώ για θερμοκρασία εδάφους ίση με την εσωτερική θερμοκρασία της ζώνης (μη θερμαινόμενος χώρος) έχουμε B_g_h = 0. Σε θερμαινόμενους υπόγειους χώρους, για δάπεδα που εφάπτονται με το έδαφος, ο συντελεστής B_g_h στην περίπτωση που υπάρχει ενδοδαπέδιο σύστημα θέρμανσης θα είναι μεγαλύτερος B_g_h = 1, από ότι στην περίπτωση δαπέδων χωρίς ενδοδαπέδιο σύστημα B_g_h = 0,5 (για ζώνη Α και Β) και 0,7 (για ζώνη Γ και Δ). Για τους τοίχους που εφάπτονται με το έδαφος ο διορθωτικός συντελεστής θα είναι B_g_h = 0,5-0,7 για θερμαινόμενο χώρο και B_g_h = 0-0,3 για μη θερμαινόμενο. B_g_c : Ως B_g_c ορίζεται ο διορθωτικός συντελεστής για τη μετάδοση θερμότητας προς το έδαφος για την περίοδο ψύξης. Για θερμοκρασία εδάφους ίση με την εξωτερική θερμοκρασία, ο συντελεστής λαμβάνει τιμή μονάδα. Ο διορθωτικός συντελεστής μπορεί να είναι αρνητικός (-) στην περίπτωση που η εξωτερική θερμοκρασία είναι μεγαλύτερη και η θερμοκρασία εδάφους είναι χαμηλότερη από την εσωτερική θερμοκρασία, ενώ μπορεί να είναι μεγαλύτερος του 1 στην περίπτωση που η εξωτερική θερμοκρασία είναι χαμηλότερη από την εσωτερική θερμοκρασία και η θερμοκρασία εδάφους είναι χαμηλότερη από την εξωτερική θερμοκρασία. Ενδεικτικά, για δάπεδο στο επίπεδο του εδάφους ο συντελεστής B_g_c = 0,7 για κλιματιζόμενο χώρο και B_g_c = 0,4 για μη κλιματιζόμενο χώρο. Αντίστοιχα για 57

67 δάπεδο κάτω από την επιφάνεια του εδάφους (τουλάχιστον ένα μέτρο βάθος), ο συντελεστής για κλιματιζόμενο χώρο B_g_c = 0 και για μη κλιματιζόμενο χώρο B_g_c = -0,4 (για ζώνη Α και Β) και -0,7 (για ζώνη Γ και Δ). Για τους τοίχους που εφάπτονται με το έδαφος (τουλάχιστον 1 μέτρο βάθος) ο διορθωτικός συντελεστής θα είναι B_g_c = 0 έως 0,2 για κλιματιζόμενο χώρο και B_g_c = -0,3 έως -0,5 για μη κλιματιζόμενο. Εσωτερικές διαχωριστικές επιφάνειες: Στο τμήμα "Εσωτερικές διαχωριστικές επιφάνειες" περιγράφεται ο τρόπος με τον οποίο συνδέονται οι θερμικές ζώνες του κτηρίου και οι μη θερμαινόμενοι χώροι, οι ηλιακοί χώροι, καθώς και ποιες παράμετροι χρησιμοποιούνται. Κάθε χώρος του κτιρίου έχει ένα κέλυφος, το οποίο απαρτίζεται από διάφορους τύπους στοιχείων, το καθένα με διαφορετικές ιδιότητες. Εικόνα 5.11 : Οθόνη εισαγωγής δεδομένων για τις διαχωριστικές επιφάνειες Κυκλοφορία αέρα: Ο ρυθμός της κυκλοφορίας του αέρα μεταξύ της ζώνης και του συγκεκριμένου εφαπτόμενου μη θερμαινόμενου χώρου ή ηλιακού χώρου. 58

68 Συντελεστής μείωσης b: Με χρήση του αντίστοιχου πλήκτρου, το λογισμικό εκτελεί υπολογισμό του συντελεστή μείωσης b για τη συγκεκριμένη εσωτερική διαχωριστική επιφάνεια. Στο τμήμα Μη διαφανείς επιφάνειες ορίζονται όλες οι μη διαφανείς επιφάνειες οι οποίες διαχωρίζουν το μη θερμαινόμενο χώρο ή ηλιακό χώρο από τη θερμαινόμενη ζώνη του κτηρίου. Επιφάνεια [m 2 ]: Είναι το εμβαδόν της μη διαφανούς επιφάνειας του κτηρίου (δεν περιλαμβάνονται τα ανοίγματα, δηλαδή τα παράθυρα και οι πόρτες που έρχονται επαφή με τον εξωτερικό αέρα). Όλες οι επιφάνειες αναφέρονται σε εξωτερικές διαστάσεις σε m 2. Προσανατολισμός: Είναι ο προσανατολισμός της συγκεκριμένης επιφάνειας. Ο προσανατολισμός ορίζεται ως η κατεύθυνση της καθέτου στην επιφάνεια. Για προσανατολισμό: προς Βορά η τιμή είναι 0 προς Νότο η τιμή είναι 180 προς Δύση η τιμή είναι 270 προς Ανατολή η τιμή είναι 90 Κλίση [deg]: Είναι η κλίση της επιφάνειας, μετρούμενη μεταξύ της καθέτου στην επιφάνεια και της κατακόρυφου (ζενίθ περιοχής). Για παράδειγμα ένας κατακόρυφος τοίχος έχει κλίση 90. U [W/m 2 K]: Είναι ο συντελεστής θερμοπερατότητας (U-value) της συγκεκριμένης εσωτερικής μη διαφανούς διαχωριστικής επιφάνειας. Alpha: Είναι ο συντελεστής απορρόφησης της ηλιακής ακτινοβολίας στην εξωτερική πλευρά της διαχωριστικής μη διαφανούς επιφάνειας (αυτή που βλέπει το μη θερμαινόμενο ή ηλιακό χώρο). R_se [m 2 K/W]: Είναι ο συντελεστής θερμικής αντίστασης της εξωτερικής πλευράς της επιφάνειας (αυτή που βλέπει το μη θερμαινόμενο ή ηλιακό χώρο). Συνήθως, ο συγκεκριμένος συντελεστής έχει την ίδια τιμή όπως καθορίζεται σε εθνικό επίπεδο για την εσωτερική πλευρά της επιφάνειας 0,05 m²k/w. 59

69 Διαφανείς επιφάνειες: Σε αυτό το τμήμα ορίζονται όλες οι διαφανείς επιφάνειες οι οποίες διαχωρίζουν το μη θερμαινόμενο ή ηλιακό χώρο από τη θερμαινόμενη ζώνη του κτηρίου. Επιφάνεια [m 2 ]: Είναι το εμβαδόν της διαφανούς επιφάνειας, συμπεριλαμβανομένου και του πλαισίου. Με τον όρο προσανατολισμός νοείται ο προσανατολισμός της συγκεκριμένης επιφάνειας. Ο προσανατολισμός ορίζεται ως η κατεύθυνση της καθέτου στην επιφάνεια. U [W/m 2 K]: Είναι ο συντελεστής θερμοπερατότητας (U-value) της μη διαφανούς επιφάνειας. Ο συντελεστής U-value είναι μια μέση τιμή (για την διαφανή επιφάνεια και το πλαίσιο), αντιπροσωπευτική για το εμβαδόν της επιφάνειας. G_g: Είναι ο συντελεστής διαπερατότητας στην ηλιακή ακτινοβολία της διαφανούς (γυάλινης) επιφάνειας του ανοίγματος. F_s: Είναι ο ολικός συντελεστής σκίασης για τη διαφανή διαχωριστική επιφάνεια που περιλαμβάνει και τη σκίαση από το μη θερμαινόμενο ή ηλιακό χώρο. Ο συντελεστής σκίασης υπολογίζεται με τον ίδιο τρόπο όπως και ο συντελεστής σκίασης για διαφανείς επιφάνειες προς το εξωτερικό περιβάλλον. Ολικός συντελεστής σκίασης 0 σημαίνει πλήρη σκίαση της εσωτερικής διαχωριστικής επιφάνειας. Συστήματα: Συστήματα Θέρμανσης: Εικόνα 5.12 : Οθόνη εισαγωγής δεδομένων για Σύστημα θέρμανσης 60

70 Σε κάθε σύστημα θέρμανσης πρέπει να δίνεται χαρακτηριστικό όνομα για περαιτέρω αναγνώριση, π.χ. λέβητας φυσικού αερίου. Συντελεστής κατανάλωσης καυσίμου λόγω BMS: Είναι ο συντελεστής διόρθωσης κατανάλωσης καυσίμου λόγω της χρήσης Συστήματος Διαχείρισης Κτηρίων (Building Management Building-BMS). Εάν υπάρχει σύστημα BMS τότε η τιμή του συντελεστή θα είναι μικρότερη της μονάδας. Αν δεν είναι γνωστή η απόδοση του BMS, τότε επιλέγεται η τιμή 1. Για ένα καλά σχεδιασμένο κτήριο με αυτοματισμούς και κεντρικό σύστημα BMS που ελέγχει το σύστημα θέρμανσης χώρων, ο συντελεστής αυτός μπορεί να λαμβάνει την τιμή 0,85. Ηλιακός συλλέκτης: Δηλώνει ότι υπάρχει συνεισφορά ενός ηλιακού συστήματος στη θέρμανση χώρων της ζώνης. Στο κτήριο μας δεν υπάρχει αναφορά για τέτοιου είδους εγκατάσταση. Βοηθητικά συστήματα και συντελεστής χρόνου : Στο τμήμα αυτό εισάγονται πληροφορίες σχετικά με τη βοηθητική ενέργεια που καταναλώνεται από τα επιμέρους βοηθητικά συστήματα για την παραγωγή θερμότητας στην παρούσα ζώνη του κτιρίου. Ειδική εγκατεστημένη ισχύς (p_pump): Είναι η ειδική εγκατεστημένη ηλεκτρική ισχύς των βοηθητικών συστημάτων κυκλοφορίας ζεστού νερού και διανομής στους χώρους της ζώνης. Αυτή η ισχύς αφορά τις αντλίες, κυκλοφορητές, συστήματα ελέγχου, καυστήρες, ανεμιστήρες και οτιδήποτε άλλο χρησιμοποιείται για το σύστημα θέρμανσης. Συντελεστής βαρύτητας (f_contr): Είναι ο συντελεστής βαρύτητας λόγω ύπαρξης αυτοματισμών ρύθμισης λειτουργίας των αντλιών ανάλογα τη διακύμανση του φορτίου θέρμανσης (π.χ.inverters, νυχτερινή ρύθμιση, ρυθμιστής πίεσης κτλ.). Σε περίπτωση εγκατάστασης κάποιας μονάδας ρύθμισης λειτουργίας ή ελέγχου η τιμή είναι μικρότερη από 1.0, αλλιώς είναι μονάδα. Μήνες: Ο λόγος του μέσου μηνιαίου χρόνου λειτουργίας των βοηθητικών συστημάτων του δικτύου διανομής θερμότητας. Η τιμή μονάδα αναφέρεται σε λειτουργία των βοηθητικών συστημάτων για 24 ώρες κάθε μέρα για τον εκάστοτε μήνα. Οι υπόλοιποι συντελεστές ανά μήνα προκύπτουν αναλογικά με το χρόνο λειτουργίας όπως επιβάλλεται από την κάθε εποχή. 61

71 Τύπος συστήματος : Απόδοση: Είναι η μέση απόδοση του κάθε συστήματος παραγωγής θερμότητας για όλη την περίοδο θέρμανσης. Αυτή η τιμή δείχνει τη μέση ετήσια απόδοση του εκάστοτε συστήματος συμπεριλαμβανομένου της απόδοσης συστήματος αποθήκευσης. Τυπική τιμή απόδοσης του λέβητα φυσικού αερίου είναι 0,88. COP: Είναι ο μέσος συντελεστής απόδοσης της αντλίας θερμότητας για όλη την περίοδο θέρμανσης που λειτουργεί, λαμβάνοντας υπόψη και την επίδραση της απόδοσης του συστήματος αποθήκευσης μακράς διαρκείας (θερμική αδράνεια δεξαμενής) αν υπάρχει. Καύσιμο: Στην στήλη καυσίμου θα πρέπει να επιλεγεί το καύσιμο που χρησιμοποιείται από τη διαθέσιμη βιβλιοθήκη. Στο Λαμπαδάριο κτήριο χρησιμοποιείται φυσικό αέριο. Μήνες: Είναι το μηνιαίο ποσοστό κάλυψης της απαιτούμενης θερμικής ενέργειας για τη θέρμανση της ζώνης από το συγκεκριμένο σύστημα παραγωγής θερμότητας. Διανομή : Πρόκειται για το σύστημα που είναι εγκατεστημένο στο κτίριο και αναλαμβάνει να διανείμει την παραγόμενη θερμότητα στους επιμέρους χώρους. Απόδοση: Η απόδοση διανομής εξαρτάται σημαντικά από τις απώλειες, ανακτώμενες ή μη. Στο λογισμικό EPA-Nr στους υπολογισμούς λαμβάνονται υπόψη μόνο οι μη ανακτώμενες απώλειες: από σωλήνες σε μη θερμαινόμενους χώρου και απώλειες σωληνώσεων σε κλιματιζόμενους χώρους όταν δεν υπάρχει η ανάγκη κλιματισμού. Τερματικά συστήματα εκπομπής ενέργειας : Το σύστημα εκπομπής υποδεικνύει τα τερματικά συστήματα εκπομπής ψύξης ή θέρμανσης (καλοριφέρ, υποδαπέδια θέρμανση, ψυχόμενη οροφή, κτλ.) στις διάφορες ζώνες του κτιρίου. Απόδοση : Η απόδοση δείχνει τις μέσες ετήσιες απώλειες από τα τερματικά συστήματα εκπομπής θερμότητας. Τα καλοριφέρ-σώματα αποτελούν τερματικά συστήματα και η απόδοσή τους είναι 1. 62

72 Συστήματα Ψύξης: Εικόνα 5.13 : Οθόνη εισαγωγής δεδομένων για Σύστημα Ψύξης Σε κάθε σύστημα ψύξης πρέπει να δίνεται χαρακτηριστικό όνομα για περαιτέρω αναγνώριση. Συντελεστής κατανάλωσης καυσίμου λόγω BMS: Είναι ο συντελεστής διόρθωσης κατανάλωσης καυσίμου λόγω της χρήσης Συστήματος Διαχείρισης Κτηρίων (Building Management Building-BMS). Εάν υπάρχει σύστημα BMS τότε η τιμή του συντελεστή θα είναι μικρότερη της μονάδας. Αν δεν είναι γνωστή η απόδοση του BMS, τότε επιλέγεται η τιμή 1. Για ένα καλά σχεδιασμένο κτήριο με αυτοματισμούς και κεντρικό σύστημα BMS που ελέγχει το σύστημα ψύξης χώρων, ο συντελεστής αυτός μπορεί να λαμβάνει την τιμή Ειδική εγκατεστημένη ισχύς(p_pump): Είναι η ειδική εγκατεστημένη ηλεκτρική ισχύς των βοηθητικών συστημάτων κυκλοφορίας ψυχρού μέσου και διανομής του συστήματος ψύξης της ζώνης. Αυτή η ισχύς αφορά τις αντλίες, κυκλοφορητές, συστήματα ελέγχου, πύργους ψύξης ανεμιστήρες και οτιδήποτε άλλο χρησιμοποιείται για το σύστημα ψύξης. Συντελεστής βαρύτητας(f_contr): Είναι ο συντελεστής βαρύτητας λόγω ύπαρξης αυτοματισμών ρύθμισης λειτουργίας των αντλιών ανάλογα την διακύμανση του φορτίου ψύξης (π.χ. inverters, νυχτερινή ρύθμιση, ρυθμιστής πίεσης κτλ.). Σε περίπτωση εγκατάστασης κάποιας μονάδας ρύθμισης λειτουργίας ή ελέγχου η τιμή είναι μικρότερη από 1.0, αλλιώς είναι μονάδα. Μήνες: Ο λόγος του μέσου μηνιαίου χρόνου λειτουργίας των βοηθητικών συστημάτων ψύξης. Η τιμή μονάδα αναφέρεται σε λειτουργία των βοηθητικών 63

73 συστημάτων για 24 ώρες κάθε μέρα για τον εκάστοτε μήνα. Οι υπόλοιποι συντελεστές ανά μήνα προκύπτουν αναλογικά με το χρόνο λειτουργίας όπως επιβάλλεται από την κάθε εποχή. Τύπος συστήματος : Απόδοση: Είναι η μέση απόδοση του κάθε συστήματος παραγωγής ψυκτικής ενέργειας για όλη την περίοδο ψύξης. COP: Είναι ο μέσος συντελεστής απόδοσης της αντλίας θερμότητας για όλη την περίοδο θέρμανσης που λειτουργεί, λαμβάνοντας υπόψη και την επίδραση της απόδοσης του συστήματος αποθήκευσης μακράς διαρκείας. Καύσιμο: Στην στήλη καυσίμου θα πρέπει να επιλεγεί το καύσιμο που χρησιμοποιείται από τη διαθέσιμη βιβλιοθήκη. Μήνες: Είναι το μηνιαίο ποσοστό διανομής ψύξης για ένα σύστημα διανομής (s) από το εκάστοτε σύστημα παραγωγής ψύξης. Ο όρος Διανομή αναφέρεται στο σύστημα που είναι εγκατεστημένο στο κτήριο και αναλαμβάνει να διανείμει την παραγόμενη ψυκτική ενέργεια στους επιμέρους χώρους. Απόδοση: Η απόδοση δείχνει τις μέσες ετήσιες απώλειες από τα τερματικά συστήματα εκπομπής ψύξης οι οποίες δεν ανακτώνται. Τερματικά συστήματα εκπομπής ενέργειας: Το σύστημα εκπομπής υποδεικνύει τα τερματικά συστήματα εκπομπής ψύξης ( ψυχόμενη οροφή, κτλ.) στις διάφορες ζώνες του κτηρίου. 64

74 6. ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΚΑΙ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΑ ΚΤΗΡΙΑ Κέλυφος ονομάζεται το σύνολο των διαφανών και αδιαφανών στοιχείων τα οποία καθορίζουν το εξωτερικό περίγραμμα του κτηρίου. Ο τρόπος της κατασκευής του κτηρίου καθορίζει τη θερμική και κατ' επέκταση την ενεργειακή του συμπεριφορά. Όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια του κελύφους, τόσο περισσότερη θερμική ενέργεια χάνει το κτήριο. Η θερμική ενέργεια που χάνεται περιορίζεται με τη χρήση θερμομονωτικών υλικών (υλικά που έχουν μεγάλη θερμική αντίσταση) και τη χρήση διπλών υαλοπινάκων. Οι κυριότερες επιδράσεις τις οποίες έχει να αντιμετωπίσει το κτηριακό κέλυφος φαίνονται και στις δύο επιφάνειες φαίνονται στην παρακάτω εικόνα. Εικόνα 6.1: Επιδράσεις πάνω σε ένα πλευρικό τοίχωμα (Πηγή: ΚΑΠΕ, 2002) 65

75 Ενέργεια ανταλλάσσεται συνεχώς μεταξύ των χώρων που διαχωρίζει το κέλυφος. Θερμικές απώλειες προκαλούνται σε ένα κτήριο από τη μετάδοση της θερμότητας του αέρα ενός εσωτερικού χώρου προς την ατμόσφαιρα ή προς ψυχρότερους γειτονικούς χώρους ή και αντίστροφα. Το χειμώνα που οι χώροι του κτηρίου είναι θερμαινόμενοι προκαλείται μία συνεχής ροή θερμότητας από το εσωτερικό του κτηρίου προς το περιβάλλον και το καλοκαίρι αντίστροφα, από τον εξωτερικό θερμό αέρα προς το δροσερότερο εσωτερικό του κτηρίου. Αυτή η ροή θερμότητας είναι αδύνατο να διακοπεί. Μπορεί μόνο να περιοριστεί ως προς την ένταση και τη διάρκειά της. Αυτό επιτυγχάνεται με την εφαρμογή επεμβάσεων στο κέλυφος του κτηρίου, ώστε να μειωθεί η ανταλλαγής θερμότητας μέσα από τις επιφάνειες (τοίχους, στέγες, πατώματα, κουφώματα). Επιπλέον απώλεια αποτελεί η θερμότητα που διαφεύγει από τις ατέλειες του περιβλήματος. Όμως αν επιδιώξουμε φράξιμο των χαραμάδων και περιορισμό της αθέλητης διείσδυσης του αέρα δε θα πρέπει να εμποδίζεται ο απαραίτητος αερισμός της κατοικίας. Για την υγεία των χρηστών, είναι απαραίτητο να ανανεώνεται ο αέρας που βρίσκεται στο εσωτερικό της. Όταν δεν υπάρχει επαρκής αερισμός του κτηρίου, η αυξημένη μόνωση του κελύφους πέραν της προβλεπόμενης από τους κανονισμούς, επιβαρύνει τη θερμική λειτουργία του το καλοκαίρι, καθώς εμποδίζει την «αποφόρτιση» του κτηρίου από τη συσσωρευμένη θερμότητα. Όταν ένα στοιχείο του κτηριακού κελύφους εμφανίζει υψηλές απώλειες λόγω μειωμένης ή ολοκληρωτικής απουσίας μόνωσης μπορεί να είναι οικονομικά αποδοτική η προσθήκη αυτής με στόχο τη μείωση των απωλειών λόγω μετάδοσης. Ο υπολογισμός της εξοικονόμησης ενέργειας που προκύπτει από μια τέτοια επέμβαση απαιτεί λεπτομερή προσομοίωση, ώστε να ληφθούν υπόψη οι επιδράσεις της θερμικής μάζας του κτηρίου ή και του συστήματος κλιματισμού. Εάν το κτήριο θερμαίνεται και ψύχεται ταυτόχρονα, η συνολική εξοικονόμηση ενέργειας λόγω της προσθήκης μόνωσης στο κτηριακό κέλυφος υπολογίζεται αθροίζοντας τα ενεργειακά κέρδη λόγω της μείωσης στη θέρμανση και αυτά λόγω της μείωσης στη ψύξη. Για τον υπολογισμό της θερμομόνωσης δεν ενδιαφέρουν οι επιφανειακές θερμοκρασίες ενός δομικού στοιχείου, αλλά η θερμοκρασία αέρα στο εσωτερικό του κτηρίου (θερμοκρασία θέρμανσης) και η εξωτερική θερμοκρασία (ατμοσφαιρική θερμοκρασία). Η θερμοκρασία στην εσωτερική επιφάνεια ενός δομικού στοιχείου μόνο υπό ειδικές συνθήκες ταυτίζεται με τη θερμοκρασία αέρα του εσωτερικού χώρου. Το ίδιο ισχύει και για τη θερμοκρασία των εξωτερικών επιφανειών. 66

76 Η θερμική προστασία του κελύφους είναι βασική προϋπόθεση για τη σωστή θερμική συμπεριφορά οποιουδήποτε κτηρίου. Η θερμομόνωση αποτελεί βασική αρχή θερμικής προστασίας, μειώνοντας τις ανταλλαγές θερμότητας μεταξύ του κτηρίου και του περιβάλλοντος και συνίσταται από ένα σύνολο κατασκευαστικών-δομικών στοιχείων (υλικών και συστημάτων). Συνδέεται άμεσα με το κόστος κατασκευής και λειτουργίας των κτηρίων. Η θερμική αντίσταση και συνεπώς η θερμομονωτική ικανότητα του κάθε δομικού στοιχείου εξαρτάται από τη θερμική αγωγιμότητα του υλικού και αυξάνεται με το πάχος του. Τα συνήθη θερμομονωτικά υλικά εμποδίζουν την αγωγή θερμότητας από το κτήριο προς το εξωτερικό περιβάλλον, (αντίστροφα το καλοκαίρι) επειδή περιέχουν ακίνητο αέρα παγιδευμένο είτε σε ίνες (π.χ. υαλοβάμβακας) είτε σε κλειστές κυψελίδες (π.χ. διογκωμένη πολυστερίνη). Συνιστάται τα θερμομονωτικά υλικά να τοποθετούνται εξωτερικά ή ενδιάμεσα στις τοιχοποιίες, οροφές και δάπεδα, έτσι ώστε να μην αδρανοποιείται η θερμική μάζα (θερμοχωρητικότητα) του κελύφους. Η τοποθέτησή της όμως εξαρτάται από τεχνικοοικονομικούς παράγοντες, αλλά και από τη χρήση (ωράριο λειτουργίας) των χώρων. Η κακή ποιότητα των κατασκευών στα κτήρια συντελεί στο να υπάρχουν αυξημένες ανάγκες για θέρμανση. Τα περισσότερο ευπαθή σημεία ενός κελύφους που έχουν ανάγκη από θερμική προστασία, είναι οι επικαλύψεις (δώματα και στέγες) στην εξωτερική τοιχοποιία, το δάπεδο του υπογείου, η οροφή της πιλοτής και τα εξωτερικά κουφώματα. Ένα προσεκτικά μονωμένο κτήριο με την απαιτούμενη από τους ισχύοντες κανονισμούς θερμομόνωση, καλύπτει τις ανάγκες ενός σωστά σχεδιασμένου από ενεργειακή άποψη κτηρίου, αρκεί να προσεχθεί η μόνωση όλων των δομικών στοιχείων ώστε να αποφεύγονται οι θερμογέφυρες (χωρίς μόνωση ή περιορισμένης μονωτικής ικανότητας στοιχεία του κελύφους),οι οποίες μπορεί να δημιουργήσουν «ευαίσθητα» σημεία στο κτήριο, ακόμα και συμπύκνωση υδρατμών. Οι βασικές αρχές της θερμομόνωσης από τις οποίες εξαρτάται η μελέτη και η σωστή εφαρμογή της σε ένα κτήριο είναι: Η θερμομονωτική ικανότητα, δηλαδή η αντίσταση θερμοδιαφυγής (1/λ) των στοιχείων κατασκευής. Ο βαθμός διαπερατότητας του αέρα των στοιχείων κατασκευής. Η θερμοχωρητικότητα των στοιχείων κατασκευής. Οι συντελεστές θερμικής αγωγιμότητας. 67

77 Οι απαιτήσεις θερμομόνωσης που επιβάλει ο Κανονισμός Θερμομόνωσης. Από την άποψη της δομικής φυσικής, η τοποθέτηση της θερμομόνωσης στο εσωτερικό του κελύφους δεν ενδείκνυται σε κτήρια συνεχούς χρήσης, επειδή μειώνεται η θερμική μάζα του κτηρίου. Παράλληλα είναι δύσκολο να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα των θερμογέφυρων σε προβόλους, δοκούς και στις επαφές κάθετων οριζόντιων δομικών στοιχείων. Κατασκευαστικά προκύπτουν δυσκολίες εξαιτίας της απαιτούμενης αποξήλωσης και επανατοποθέτησης υδραυλικών και ηλεκτρολογικών παροχών, έστω και μικρή, μείωση του ωφέλιμου εμβαδού των διαμερισμάτων τους. Για τους λόγους αυτούς η λύση της εσωτερικής θερμομόνωσης εφαρμόζεται κυρίως σε διατηρητέα κτήρια, στα οποία δεν επιτρέπεται η παρέμβαση στην αρχιτεκτονική μορφολογία των όψεων. Τα συνηθισμένα θερμομονωτικά υλικά είναι τα εξής: Εξηλασμένη πολυστερίνη Διογκωμένη πολυστερίνη Υαλοβάμβακας Πολυουρεθάνη Περλίτης Πετροβάμβακας Φελλός PVC Κυψελωτό σκυρόδεμα Θερμομονωτικά τούβλα Αφρώδες γυαλί 68

78 Θερμομόνωση τοιχοποιίας: Ένας από τους αποδοτικότερους τρόπους μείωσης της κατανάλωσης ενέργειας και των εκπομπών CO 2 είναι η θερμομόνωση των κτηρίων. Η θερμομόνωση επηρεάζει σημαντικά την ανθεκτικότητα ενός κτηρίου, περιορίζοντας τις φθορές που αυτό υφίσταται από τη θερμότητα και την υγρασία. Επιπλέον επιδρά καταλυτικά στη βελτίωση της εσωτερικής ατμόσφαιρας, επιτρέποντας την άνετη διαβίωση. Μία κατασκευή πρέπει να έχει σωστή θερμομόνωση περιμετρικά και από τα θεμέλια μέχρι τη στέγη δηλαδή σε όλες εκείνες τις επιφάνειες από τις οποίες είναι δυνατό να διαφύγει θερμική ενέργεια. Οι βασικοί τρόποι θερμομόνωσης των τοίχων γίνεται με τέσσερις τρόπους. Στο εσωτερικό της επιφάνειας. Στο εξωτερικό. Στον πυρήνα (διάκενο). Με χρήση θερμομονωτικών τούβλων. Κάθε τεχνική έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της, όμως κάθε περίπτωση πρέπει να παρέχει επαρκή θερμική αντίσταση, έτσι ώστε να πληρούνται οι ελάχιστες απαιτήσεις θερμομόνωσης, να παρέχει ένα συνεχές θερμομονωτικό στρώμα χωρίς θερμογέφυρες, να μην επιτρέπει τη διείσδυση του νερού και να παρέχει και μία ελάχιστη προστασία από τον θόρυβο. Η μέθοδος εξωτερικής θερμομόνωσης ενός κτηρίου, η οποία αποκαλείται και θερμοπρόσοψη, εφαρμόζεται στην εξωτερική του πλευρά και αποτελείται από ειδικό θερμομονωτικό υλικό. Το πιο συνηθισμένο υλικό θερμομόνωσης είναι η πολυστερίνη, στις εξής δύο μορφές, διογκωμένη (EPS) και εξηλασμένη (XPS) πολυστερίνη καθώς και ο υαλοβάμβακας. Στον ελλαδικό χώρο το 80% της θερμομόνωσης το διακατέχει η εξηλασμένη πολυστερίνη, ενώ το υπόλοιπο 20% τα ινώδη (όπως ο υαλοβάμβακας) και το φελιζόλ. Δύο άλλα θερμομονωτικά υλικά που έχουν κάνει την εμφάνιση τους στην ελληνική αγορά είναι ο θερμομονωτικός σοβάς αλλά και ειδικά χρώματα με θερμομονωτικές ιδιότητες. Ο θερμομονωτικός σοβάς είναι ένα προϊόν φιλικό προς το περιβάλλον που παράλληλα εμφανίζει εξαιρετική σταθερότητα στη πάροδο του χρόνου. Παρουσιάζει 69

79 εξαιρετικά χαμηλό συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας λ= 0,058 [W/mK], αλλά και πολύ μικρή αντίσταση στη διάχυση υδρατμών (μ= 9). Εξασφαλίζει πολύ καλή ενεργειακή συμπεριφορά της κατασκευής, παθητικό αερισμό και συνθήκες διαβίωσης. Θεωρείται καλή επιλογή για προσόψεις, καθώς έχει θλιπτική αντοχή 1,16 Ν/mm 2. Τέλος, ο θερμομονωτικός σοβάς είναι μια πολύ συμφέρουσα λύση για εξωτερική μόνωση. Τα ψυχρά ή θερμομονωτικά ή θερμοανακλαστικά χρώματα είναι χρώματα που αντανακλούν το μεγαλύτερο ποσοστό της θερμότητας που μεταδίδεται με την ηλιακή ακτινοβολία. Το ποσοστό αυτό φθάνει στο 93% για τα καλύτερα από τα συναφή προϊόντα. Έτσι μπορούν να βοηθήσουν στη μείωση κόστους για κλιματισμό κατά τους θερινούς μήνες. Ένα ψυχρό χρώμα μπορεί να ρίξει την εσωτερική θερμοκρασία κατά την διάρκεια των ζεστών μηνών έως και 4 ο C, πράγμα ιδιαίτερα σημαντικό από ενεργειακής άποψης. Η διογκωμένη πολυστερίνη ή εν συντομία EPS είναι ένα ελαφρύ, άκαμπτο, πλαστικό και αφρώδες, υλικό που παράγεται από συμπαγείς σταγόνες πολυστυρολίου. Είναι οικονομική, εύχρηστη, ευέλικτη, ανθεκτική στην υγρασία και περιβαλλοντικά ασφαλής. Παράγεται από τη διάλυση πεντανίου σε ένα υλικό που έχει ως βάση την πολυστερίνη και το οποίο όταν θερμανθεί με ατμό, παράγει τέλεια κλειστές σφαιρικές κυψέλες EPS. Η διαστολή επιτυγχάνεται λόγω των μικρών ποσοτήτων πεντανίου αερίου που απελευθερώνονται μέσα στο πολυστυρόλιο κατά τη διάρκεια της παραγωγής. Το αέριο διαστέλλεται με την ενέργεια της θερμότητας που χρησιμοποιείται σε μορφή ατμού και σχηματίζει ερμητικά κλειστές κυψέλες EPS. Αυτές οι κυψέλες καταλαμβάνουν περίπου 40 φορές τον όγκο της αρχικής σταγόνας της πολυστερίνης. Στη συνέχεια οι κυψέλες EPS τοποθετούνται μέσα σε κατάλληλες φόρμες (καλούπια) που είναι κατασκευασμένα, έτσι ώστε να παράγουν διάφορα προϊόντα όπως μονωτικές σανίδες, πρίσματα, κορνίζες ή σε διάφορες άλλες μορφές για τις κατασκευές και την βιομηχανία συσκευασίας. Η εξηλασμένη Πολυστερίνη (Εικόνα 6.2), ή αλλιώς αφρώδες εξηλασμένο πολυστυρένιο είναι ένα από τα πιο αποτελεσματικά θερμομονωτικά προϊόντα. Είναι ένα τυποποιημένο μονωτικό προϊόν το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως και με επιτυχία σε αρκετές χώρες, σε εφαρμογές εξωτερικής επίχρισης, εδώ και δεκαετίες. Για το XPS έχουν εκδοθεί αρκετές ευρωπαϊκές τεχνικές εγκρίσεις, κυρίως για συστήματα ETICS. Το XPS παράγεται μέσω της διαδικασίας συνεχούς εξέλασης: κόκκοι πολυστυρενίου χωρίς διογκωτικά τήκονται σε εξηλαστήρα, ενώ το διογκωτικό μέσο εγχύεται υπό συνθήκες υψηλής πίεσης στο εσωτερικό του εξηλαστήρα, όπου και 70

80 διαλύεται μέσα στο τήγμα πολυστυρενίου. Το τήγμα με το διογκωτικό μέσο εξέρχεται από τον εξηλαστήρα μέσω ενός επίπεδου καλουπιού διαμόρφωσης. Η διόγκωση του μέσου προκαλεί την αφροποίηση του πολυστυρενίου μέσα σε μια πλάκα διαμόρφωσης με ομοιογενή δομή κλειστών κυψελών. Οι διάφοροι τύποι επίπεδου καλουπιού επιτρέπουν ένα πάχος πλάκας από 20 mm έως 200 mm. Αφού η πλάκα περάσει μέσα από τη ζώνη ψύξης, τα άκρα της διαμορφώνονται μέσω κοπής. Η μαλακή αφρώδης «επιδερμίδα» που προκύπτει από τη διαδικασία εξέλασης διατηρείται πάνω στις πλάκες ή αφαιρείται μηχανικά για την κατασκευή πλακών ειδικού τύπου με βελτιωμένη αντοχή πρόσφυσης, οι οποίες χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό, για παράδειγμα, με σκυρόδεμα, κονίαμα ή δομικές συγκολλητικές ουσίες. Εικόνα 6.2 : Εξηλασμένη πολυστερίνη ( πηγή : ) Το βασικό χαρακτηριστικό για το οποίο προτιμάται η χρήση εξηλασμένης αντί για διογκωμένη πολυστερίνη είναι οι κλειστοί πόροι και η έλλειψη απορρόφησης νερού, κάτι που κάνει την εξηλασμένη πολυστερίνη κατάλληλη για εφαρμογές σε υψηλή υγρασία. O υαλοβάμβακας είναι ινώδες μονωτικό υλικό που χρησιμοποιείται ευρέως στην οικοδομή, τη βιομηχανία, τη ναυτιλία σε μορφή λαναρισμένου μαλλιού για μόνωση αλλά και για την ενίσχυση πλαστικών. Τα προϊόντα υαλοβάμβακα παράγονται σε τυποποιημένες μορφές, πυκνότητες και διαστάσεις (πλάκες, παπλώματα, κοχύλια) χωρίς επικαλύψεις ή με επικάλυψη όπως ενισχυμένο αλουμινόφυλλο, υαλοπίλημα, χαρτί. Πετροβάμβακας ονομάζεται ένα ινώδες μονωτικό υλικό το οποίο χρησιμοποιείται στις οικοδομές αλλά και σε τεχνικές εφαρμογές. Ο πετροβάμβακας αποτελείται από ίνες 71

81 οξειδίου πυριτίου - αλουμινίου και έχει θερμομονωτικές και ηχομονωτικές ιδιότητες. Είναι άκαυστος και παράγεται με τήξη πετρωμάτων στους C. Με τη βοήθεια ειδικών διατάξεων παίρνει τη μορφή ινών με διάμετρο 6-20 μm. Ο πετροβάμβακας έχει θερμομονωτικές, ηχομονωτικές ιδιότητες καθώς επίσης και αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες. Αν και οι ίνες αυτές καθαυτές είναι αγωγοί της θερμότητας, ο συνδυασμός τους στον πετροβάμβακα περιέχει τόσο μεγάλο ποσοστό ελεύθερου χώρου (αέρα) που ακόμη και όταν συμπιέζονται σε ρολά ή σε πλάκες, ο πετροβάμβακας έχει εξαιρετικές μονωτικές ιδιότητες. Τα προϊόντα πετροβάμβακα έχουν συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας (λ) μεταξύ 0,03 και 0,04 W/mK σε θερμοκρασία περιβάλλοντος καθώς επίσης και ηχομονωτικές ιδιότητες (σε αντίθεση με άλλα οικοδομικά θερμομονωτικά υλικά που δεν έχουν τόσο καλές ηχομονωτικές ιδιότητες όπως η εξηλασμένη και η διογκωμένη πολυστερίνη). Οι πετροβάμβακες δεν ελκύουν τα τρωκτικά. Αφήνουν την υγρασία να περάσει μέσα τους (στεγνώνουν εύκολα) και δεν αναπτύσσουν μούχλα, εκτός αν παραμείνουν σε υγρό περιβάλλον. Είναι άκαυστος και μπορεί να αντέξει σε θερμοκρασία μέχρι 1000 C. Λόγω της ιδιότητάς του αυτής, ο πετροβάμβακας χρησιμοποιείται σε διατάξεις πυροπροστασίας. Αν υποβληθεί σε θερμοκρασίες υψηλότερες των 1000 C δεν καίγεται, αλλά αρχίζει και λιώνει. Η κυριότερη χρήση του πετροβάμβακα είναι σαν μονωτικό υλικό στις οικοδομές, αλλά χρησιμοποιείται και σε βιομηχανικές εφαρμογές. Μια σημαντική εφαρμογή είναι στη ναυπηγική βιομηχανία. Χρησιμοποιείται επίσης ως υπόστρωμα σε υδροπονικές εφαρμογές. Μόνωση οροφής: Η επιφάνεια του δώματος έχει άμεση επαφή με τον ουράνιο θόλο και έτσι είναι εύκολη η ψύξη με ακτινοβολία. Η οροφή μπορεί να είναι οριζόντια ή κεκλιμένη και το θερμομονωτικό υλικό μπορεί να τοποθετηθεί στην εξωτερική ή στην εσωτερική επιφάνεια της οροφής. Στην εξωτερική επιφάνεια της οροφής το θερμομονωτικό υλικό μπορεί να τοποθετηθεί είτε πάνω είτε κάτω από τη στεγάνωση ανάλογα με τη συμπεριφορά του στην υγρασία. Σε κάθε περίπτωση υπάρχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα ανάλογα με τις ανάγκες που θέλουμε να καλύψουμε. 72

82 Θερμομόνωση δαπέδων: Η θερμομόνωση στο δάπεδο (Εικόνα 6.3) μπορεί να τοποθετηθεί επάνω από την πλάκα σε περίπτωση που μας ενδιαφέρει ή άμεση απόδοση των συστημάτων θέρμανσης κλιματισμού (εξοχικές κατοικίες) είτε κάτω από την πλάκα καθώς έχει καλύτερη απόδοση και μετά την διακοπή των συστημάτων θέρμανσης κλιματισμού. Σύμφωνα με τις Προσωρινές Εθνικές ΤΕχνικές Προδιαγραφές (ΠΕΤΕΠ , ) η θερμομόνωση ανάμεσα σε δύο τοίχους δύναται να τοποθετηθεί είτε: Σε επαφή με τον εσωτερικό τοίχο και σε απόσταση από τη μέσα επιφάνεια του εξωτερικού τοίχου με αεριζόμενο ή όχι το ενδιάμεσο δημιουργούμενο κενό. Σε επαφή με τους δύο επιμέρους τοίχο. Εικόνα 6.3: Θερμομόνωση δαπέδου Αντικατάσταση κουφωμάτων: Το μεγαλύτερο μέρος των θερμικών απωλειών στα κτήρια οφείλεται στα ανοίγματα. Λόγω της κακής ποιότητας και της παλαιότητας της κατασκευής των παραθύρων, αλλά και των θυρών υπάρχει μεγάλη διείσδυση του αέρα κατά τη χειμερινή περίοδο αλλά και θερμότητας κατά τη θερινή περίοδο. Η διαδικασία αυτή μπορεί να ελαχιστοποιηθεί με τη χρήση κατάλληλα κατασκευασμένων, ενεργειακά αποδοτικών παραθύρων. Τα παράθυρα αυτά θα πρέπει να έχουν υαλοπίνακες και κουφώματα με καλές θερμομονωτικές ιδιότητες. Επιπλέον, θα πρέπει να είναι αεροστεγανά, ώστε να 73

83 εμποδίζουν τη διαφυγή θερμότητας από χαραμάδες, οι οποίες μπορεί να επιφέρουν σημαντικές απώλειες θερμότητας, όπως παρατηρείται σε παλαιά κτήρια ή κτήρια κακής κατασκευής. Στην Ελλάδα, από την ισχύ του Κανονισμού Θερμομόνωσης του 1979 είναι υποχρεωτική η χρήση διπλών υαλοπινάκων σε νέα κτήρια, έτσι ώστε να πληρούνται οι απαιτήσεις του Κανονισμού. Για τα παλαιά κτήρια, κτισμένα εν γένει πριν το 1979, η αντικατάσταση των μονών υαλοπινάκων με διπλούς, με πιθανή αντικατάσταση και των κουφωμάτων, αποτελεί μια σημαντική τεχνική εξοικονόμησης ενέργειας. Η αντικατάσταση των παλιών παραθύρων με νέα, ενεργειακά αποδοτικά με διπλά τζάμια, αν και κοστίζει, μπορεί να ανατρέψει κατά ένα πολύ μεγάλο ποσοστό την κακή ενεργειακή απόδοση του κτηρίου, με πολλαπλά οφέλη, ενεργειακά, περιβαλλοντικά και οικονομικά. Μέχρι και πριν από 15 χρόνια οι σύνηθες κατασκευές κουφωμάτων ήταν: Ξύλινα ανοιγόμενα κουφώματα. Συρόμενα αλουμινίου. Ανοιγόμενα αλουμινίου. Η τεχνολογία και οι τεχνικές γνώσεις εκείνης της εποχής, δημιούργησαν κουφώματα τα οποία δεν ανταποκρίνονται στις σύγχρονες ανάγκες θερμομόνωσης και ηχομόνωσης. Τα προς αντικατάσταση κουφώματα έχουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, τα οποία από τη φύση τους δημιουργούν έντονη την ανάγκη της αντικατάστασης. Τα ξύλινα κουφώματα κατασκευάζονταν από ογκώδη προφίλ κάσας και φύλλων. Για το λόγο αυτό, η επιφάνεια υάλωσης και κατά συνέπεια και η επιφάνεια θέασης και φωτισμού είναι αναλογικά μικρές. Συνδέονται με εξαιρετικά ογκώδη κουτιά ρολού, τα οποία προεξέχουν στο εσωτερικό της κατοικίας. Τοποθετούνταν κατά τεκμήριο ως υάλωση, το απλό μονό τζάμι, με άμεση συνέπεια την εξάλειψη κάθε έννοιας θερμομόνωσης και ηχομόνωσης. Τέλος, οι απαιτήσεις συντήρησής τους είναι εξαιρετικά αυξημένες, επίπονες και δαπανηρές. Τα συρόμενα συστήματα χρησιμοποιούσαν τις δεκαετίες κατά κόρον ως υάλωση ένα απλό μονό τζάμι με άμεση συνέπεια την εξάλειψη κάθε έννοιας θερμομόνωσης και ηχομόνωσης. Στερούνταν σύγχρονων διατάξεων στεγάνωσης στο σημείο επαφής των γάντζων με αποτέλεσμα η στεγάνωση να είναι ουσιαστικά 74

84 ανύπαρκτη. Τέλος, ήταν συστήματα χωρίς θερμοδιακοπή με αποτέλεσμα την πρακτικά ανύπαρκτη θερμομόνωση. Τα ανοιγόμενα συστήματα της ίδιας εποχής, στερούνταν κεντρικού ελαστικού στεγάνωσης και λοιπών στεγανωτικών διατάξεων. Αντιμετώπιζαν το ίδιο θέμα με τα συρόμενα αναφορικά στην υάλωση και στα ζητήματα θερμομόνωσης και ηχομόνωσης. Οι λόγοι επομένως που επιβάλλουν σήμερα την αντικατάσταση των παραπάνω κατηγοριών κουφωμάτων είναι: Θερμομόνωση και εξοικονόμηση ενέργειας. Η αντικατάσταση ενός μη θερμοδιακοπτόμενου με ένα θερμοδιακοπτόμενο κούφωμα έχει θεαματικές επιπτώσεις στην εξοικονόμηση ενέργειας. Ένα θερμοδιακοπτόμενο κούφωμα ουσιαστικά απομονώνει το εσωτερικό από το εξωτερικό περιβάλλον, μη επιτρέποντας την μεταφορά θερμότητας. Με αυτό τον τρόπο, περιορίζεται η χρήση διατάξεων και συσκευών θέρμανσης και ψύξης. Τα αποτελέσματα είναι περισσότερο θεαματικά αν χρησιμοποιηθούν ανακλαστικοί υαλοπίνακες χαμηλής απορροφητικότητας με ειδικά αέρια στο διάκενο ανάμεσα στα δυο τζάμια. Ηχομόνωση Οι σύγχρονες διατάξεις στεγάνωσης με κεντρικά και περιμετρικά ελαστικά σε συνάρτηση με διπλές υαλώσεις, έχουν τη δυνατότητα να εμποδίσουν την μεταφορά του ήχου από το εξωτερικό περιβάλλον στο εσωτερικό της κατοικίας και το αντίστροφο. Κατάλληλος φωτισμός Λόγω της ανάγκης για φυσικό φωτισμό στο εσωτερικό του κτηρίου σε κτήρια γραφείων και εκπαιδευτικών ιδρυμάτων, οι διαφανείς όψεις αποτελούν πολύ σημαντικά στοιχεία που χρειάζονται μελέτη για τη σωστή επιλογή τους. Πολύ αξιόλογα είναι τα ανακλαστικά συστήματα υαλοπινάκων που μπορούν να εξασφαλίσουν συντελεστές θερμομόνωσης παρόμοιους με αυτούς των αδιαφανών στοιχείων κρατώντας ταυτόχρονα όμως τη φωτοδιαπερατότητα, και ανακλαστικότητα σε επιθυμητά για το φυσικό φωτισμό επίπεδα (αυτά τα συστήματα έχουν ενταχθεί ήδη στους κανονισμούς και εφαρμόζονται στις βόρειες χώρες). Οι υαλοπίνακες νέας τεχνολογίας με ειδική επεξεργασία, μπορούν να επιτρέπουν την είσοδο ηλιακής 75

85 ακτινοβολίας στο ορατό μέρος του φάσματος ώστε να εξασφαλίζουν επαρκή φυσικό φωτισμό ενώ ταυτόχρονα να περιορίζουν την υπερθέρμανση του χώρου από ηλιακά κέρδη. Οι κύριες παράμετροι για την επιλογή κατάλληλων υαλοπινάκων είναι: Συντελεστής θερμοπερατότητας U: Η θερμική ισχύς ανά μονάδα επιφανείας, η οποία μεταδίδεται εντός/εκτός του κτιρίου και οφείλεται στη θερμοκρασιακή διαφορά ανά βαθμό (W/m 2 K). Χαμηλές τιμές U εξασφαλίζουν σημαντική μείωση των θερμικών απωλειών κατά τη χειμερινή περίοδο. Συντελεστής ηλιακής ενέργειας g: Ο λόγος της προσπίπτουσας ηλιακής ενέργειας προς την ενέργεια που μεταδίδεται στο εσωτερικό του κτιρίου. Χαμηλές τιμές g εξασφαλίζουν μείωση των ηλιακών κερδών. Συντελεστής φωτοδιαπερατότητας Tv: Το ποσοστό της προσπίπτουσας φωτεινής ακτινοβολίας που εισέρχεται στο κτίριο. Υψηλές τιμές εξασφαλίζουν υψηλές στάθμες φυσικού φωτισμού στους εσωτερικούς χώρους. Οι βελτιώσεις στα παράθυρα, όπως είναι η τοποθέτηση υαλοπινάκων υψηλής απόδοσης, ταινιών και επιστρώσεων στα παράθυρα, επιφέρουν εξοικονόμηση ενέργειας στα θερμικά και ψυκτικά φορτία του κτιρίου. Οι βελτιώσεις αυτές μπορούν να επηρεάσουν τόσο τη μεταφορά θερμότητας όσο και τα ηλιακά κέρδη. Εξάλλου, τα ενεργειακά αποδοτικά παράθυρα δημιουργούν πιο άνετο περιβάλλον, με ομοιόμορφη κατανομή θερμοκρασιών και καλή ποιότητα φωτισμού. Πιο συγκεκριμένα τα κουφώματα θα πρέπει να είναι αεροστεγανά και θα πρέπει να έχουν τζάμια και σκελετούς μα καλές θερμομονωτικές ιδιότητες ώστε να περιορίζουν τη διαφυγή θερμότητας. Η χρήση διπλών τζαμιών με ή χωρίς θερμομονωτικό αέριο στο διάκενο συνεισφέρει στην καλή θερμομόνωση αλλά και στην ηχομόνωση. Εικόνα 6.4 : Απώλειες από μονό υαλοπίνακα (Φωτογραφία με χρήση θερμικής κάμερας στο κτήριο φυσικής) 76

86 Εγκατάσταση φυτεμένου δώματος: Κάποια βασικά πλεονεκτήματα φυτεμένου δώματος είναι η βελτίωση του μικροκλίματος της περιοχής και του κτηρίου, η ενίσχυση της θερμομόνωσης και της υγρομόνωσης του κτηρίου, η προστασία των υποκείμενων μονωτικών μεμβρανών από τις φθορές που θα προκαλούσε η έκθεση τους στον ήλιο, στην υπεριώδη ακτινοβολία και στις μεγάλες αυξομειώσεις της θερμοκρασίας, η μείωση της ηχορύπανσης, της σκόνης και του νέφους, η δημιουργία φυσικού περιβάλλοντος για ζώα και φυτά, η λειτουργική και αισθητική αναβάθμιση των κτηρίων και η διαχείριση όμβριων υδάτων. Για την αποτελεσματική λειτουργία ενός πράσινου δώματος είναι απαραίτητη προϋπόθεση η πολυεπίπεδη διαστρωμάτωση, που αποτελείται από : Το φυτικό υλικό Το υπόστρωμα ανάπτυξης των φυτών Το διηθητικό φύλλο Το αποστραγγιστικό στοιχείο Το υπόστρωμα συγκράτησης υγρασίας και προστασίας της μόνωσης Τη μεμβράνη ελέγχου ανάπτυξης ριζικού συστήματος Τη στρώση υγρομόνωσης και θερμομόνωσης του κτηρίου Είναι απαραίτητο να εξετασθεί η στατική επάρκεια του κτηρίου, πριν την τοποθέτηση του φυτεμένου δώματος, αφού η χρήση του αυξάνει τα στατικά φορτία του κτηρίου. Εγκατάσταση ηλιακών ραφιών: Τα ηλιακά ράφια είναι οριζόντιες διατάξεις με έντονη ανακλαστική επίστρωση και τοποθετούνται στο ανώτερο μέρος ενός ανοίγματος με σκοπό την ανάκλαση της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας προς το βάθος του εσωτερικού χώρου. Τοποθετούνται εξωτερικά ή εσωτερικά σε συνδυασμό με φεγγίτες και εξωτερικά σκίαστρα. Η χρήση τους οδηγεί σε καλύτερη και πιο ομογενή κατανομή του φυσικού φωτός, αλλά και σε εξοικονόμηση ενέργειας για φωτισμό που φτάνει ως και το 30% της καταναλισκόμενης ενέργειας. Σκοπός της ανακατεύθυνσης του φωτός είναι η αποφυγή του άμεσου ηλιασμού και της θάμβωσης των περιοχών ενός εσωτερικού 77

87 χώρου, που βρίσκονται κοντά στα παράθυρα και η εκτροπή του ηλιακού φωτός προς την οροφή. Η οροφή καθιστά δευτερεύουσα πηγή μεγάλου μεγέθους και παρέχει διάχυτο φως στον εσωτερικό χώρο εισχωρώντας σε μεγάλο βάθος του. Με αυτόν τον τρόπο το φως κατευθύνεται στο βάθος του χώρου και έτσι παρά το γεγονός ότι κοντά στα ανοίγματα ο φωτισμός είναι μειωμένος, η κατανομή του στο χώρο είναι καλύτερη. Αντικατάσταση κλιματιστικών (split) Η αντικατάσταση των κλιματιστικών δεν έχει ως σκοπό να επέμβει στην κατάσταση του κτηρίου (του κελύφους), αλλά να βελτιώσει την απόδοση των συστημάτων του. Αυτό σημαίνει πως οι ενεργειακές του απαιτήσεις θα παραμείνουν οι ίδιες, αλλά αυτή που θα μειωθεί είναι η κατανάλωση. 78

88 7. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΚΤΗΡΙΟ ΤΟΥ ΛΑΜΠΑΔΑΡΙΟΥ 7.1. Γενικά ιστορικά στοιχεία για την πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου. Το 1836 μπήκαν οι θεμέλιοι λίθοι για τη λειτουργία του ιδρύματος του ΕΜΠ, με μορφή και δομή πολύ διαφορετική από αυτή που γνωρίζουμε σήμερα υπό το όνομα «Βασιλικό Σχολείο των Τεχνών». Κατά το έτος 1858 αγοράσθηκε το οικόπεδο στην οδό Πατησίων, ενώ η ανέγερση των πρώτων κτηρίων έγινε από το 1862 έως το Έτσι το 1873 εγκαταστάθηκε σε συγκρότημα κτηρίων στο κέντρο της πρωτεύουσας, στα μισοτελειωμένα, ακόμη, κτήρια της οδού Πατησίων και ονομάστηκε «Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο». Το 1920 έως το 1932 προστίθενται και τα τελευταία κτήρια στο συγκρότημα της οδού Πατησίων (κτήρια Γκίνη). Έκτοτε, λόγω της σημαντικής ανάπτυξης του ιδρύματος παρουσιάστηκαν ανάγκες επέκτασης του ΕΜΠ σε νέες κτηριακές εγκαταστάσεις. Έτσι λοιπόν, κατά το έτος 1950 ξεκίνησαν τα έργα επέκτασης στην έκταση της Πολυτεχνειούπολης στην περιοχή Ζωγράφου (Εικόνα 7.1), ενώ οι διαδικασίες για την αγορά των πρώτων στρεμμάτων αυτής της έκτασης από το ΕΜΠ ολοκληρώθηκαν το Έκτοτε η Πολυτεχνειούπολη αναπτύσσεται τόσο με την προσάρτηση νέων εκτάσεων όσο και την ανέγερση νέων κτηρίων, φτάνοντας σήμερα να καλύπτει μια έκταση περίπου 1000 στρεμμάτων, στην περιοχή Ζωγράφου (Εικόνα 7.2) Εικόνα 7.1. Εγκαίνια των έργων στην Πολυτεχνειούπολη, το

89 Εικόνα 7.2: Η έκταση των περίπου 1000 στρεμμάτων της Πολυτεχνειούπολης (Πηγή: Οι πρώτες συστηματικές ενέργειες εκτέλεσης του έργου της Πολυτεχνειούπολης ξεκίνησαν το έτος Την περίοδο τα κτήρια που κατασκευάστηκαν στο χώρο αυτό ήταν πέντε και το συνολικό ωφέλιμο εμβαδόν τους ήταν τ.μ. Ανάμεσα σε αυτά ήταν και το Κτήριο του Λαμπαδάριου της Σχολής Αγρονόμων- Τοπογράφων Μηχανικών (Εικόνα 7.3), η υλοποίηση του οποίου διήρκεσε την πενταετία 1965 έως Εικόνα 7.3: Το Κτήριο Αγρονόμων Τοπογράφων Μηχανικών ( ) κατά το έτος

90 7.2. Γενική περιγραφή των κτηρίων της Πολυτεχνειούπολης Τα πρώτα κτήρια της Πολυτεχνειούπολης, όπως προαναφέρθηκε, ξεκίνησαν να κατασκευάζονται το 1960 (Κτήριο Αντοχής Υλικών και Κτήριο Υδραυλικής). Το έτος κατασκευής ενός κτηρίου είναι σημαντικό στοιχείο, που σχετίζεται με την ενεργειακή κατανάλωσή του, καθώς τα δομικά και κατασκευαστικά του χαρακτηριστικά επηρεάζονται από τις τάσεις της εκάστοτε εποχής, αλλά και από το σχετικό νομοθετικό και θεσμικό πλαίσιο. Τα κτήρια της Πολυτεχνειούπολης είναι σήμερα σε αριθμό περισσότερα από 35 και χαρακτηρίζονται ως «Δημόσια Κτήρια Τριτοβάθμιας Εκπαίδευσης», με ωράριο λειτουργίας 8:00 20:00, για τα περισσότερα από αυτά. Επιπλέον, χαρακτηρίζονται από υψηλές ενεργειακές καταναλώσεις σε σύγκριση με αντίστοιχα κτήρια τόσο του δημόσιου όσο και του ιδιωτικού τομέα. Κάτι ακόμα που χαρακτηρίζει κάποια από τα κτήρια της Πολυτεχνειούπολης (ειδικά αυτά που χτίστηκαν πριν το 1980), είναι ότι διαθέτουν θερμομόνωση μόνο σε ορισμένα σημεία και τα παράθυρα τους είναι απλοί μονοί υαλοπίνακες χωρίς θερμοδιακοπή. Σε αυτό το σημείο πρέπει να τονιστεί το γεγονός ότι στην Ελλάδα τα κτήρια τα οποία χτίστηκαν πριν το 1979 δεν διαθέτουν θερμομόνωση κελύφους, καθώς τη χρονιά αυτή άρχισε να ισχύει ο Κανονισμός Θερμομόνωσης, που επέβαλε την θερμομόνωση του κελύφους των κτηρίων. Σε ένα τυπικό κτήριο της Πολυτεχνειούπολης καταναλώνεται ηλεκτρική ενέργεια και φυσικό αέριο. Η ενέργεια καταναλώνεται για φωτισμό των χώρων, θέρμανση (συσκευές «fun coil» και κλιματιστικά Α/C), ψύξη (κλιματιστικά Α/C), λειτουργία ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών συσκευών (ψυγεία, όργανα εργαστηρίων, Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές, ανελκυστήρες κλπ). Το ρεύμα παρέχεται στα κτήρια από το δίκτυο, ενώ το φυσικό αέριο καίγεται σε λέβητες, οι οποίοι είναι εγκατεστημένοι στα κτήρια. Βέβαια, θα πρέπει να αναφερθεί ότι στο κτήριο Μεταλλειολόγων Μηχανικών, οι ανάγκες για θέρμανση και κλιματισμό, καλύπτονται μερικώς από ένα σύστημα δύο γεωθερμικών αντλιών θερμότητας. Ένα χαρακτηριστικό ωράριο λειτουργίας των λεβήτων φυσικού αερίου και των κλιματιστικών, για τους χειμερινούς μόνο μήνες, είναι 7:00 10:00 και 15:00 18:00, εκτός των πολύ κρύων ημερών, όπου η λειτουργία είναι συνεχόμενη 7:00 18:00. Αντίστοιχα για τους ζεστούς καλοκαιρινούς μήνες τα κλιματιστικά λειτουργούν 7:00 17:00. Τονίζεται, στο σημείο αυτό, ότι για τη λειτουργία των προαναφερθέντων συστημάτων δεν υπάρχουν στις περισσότερες περιπτώσεις στοιχεία μετρητών και 81

91 τιμολογίων, κάτι που υποδεικνύει πλήρη έλλειψη παρακολούθησης της καταναλισκόμενης ενέργειας Η ενεργειακή κατανάλωση της Πολυτεχνειούπολης- Η υφιστάμενη κατάσταση Όπως αναφέρεται σε έρευνα του Ε.Μ.Π. σχετικά με τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των Πανεπιστημιουπόλεων στην Ελλάδα, τα πανεπιστημιακά κτήρια παρουσιάζουν, ως προς την ενεργειακή τους απόδοση, κάποια από τα προβλήματα των δημοσίων κτηρίων της χώρας μας, που συνοψίζονται παρακάτω: Μεγάλες θερμικές απώλειες λόγω ελλιπούς σχεδιασμού και κατασκευής του κελύφους τους (μονώσεις, υαλοστάσια, επιχρίσματα κλπ). Μεγάλη κατανάλωση συμβατικών καυσίμων λόγω ανεπαρκούς σχεδιασμού και λειτουργίας των συστημάτων θέρμανσης και κλιματισμού. Μη ικανοποιητικά επίπεδα φυσικού ή/και τεχνητού φωτισμού. Έλλειψη ευελιξίας στην ρύθμιση των ενεργειακών συστημάτων σύμφωνα με τις χρήσεις. Ανεπαρκή συντήρηση, ενεργειακή διαχείριση και έλεγχος της λειτουργίας των ενεργειακών συστημάτων. Έλλειψη σχεδίων ή προγραμμάτων ενεργειακής εξοικονόμησης. Επιπρόσθετα τα κτήρια της Πολυτεχνειούπολης έχουν κάποιες ιδιαίτερες απαιτήσεις στον ενεργειακό τομέα, λόγω του εκπαιδευτικού και ερευνητικού χαρακτήρα, που τα διακρίνει. Στα κτήρια αυτά: Υπάρχει συνήθως συνδυασμός διαφορετικών χρήσεων (αίθουσες διδασκαλίας, αμφιθέατρα, γραφεία, ερευνητικά και εκπαιδευτικά εργαστήρια κλπ), κάθε μία από τις οποίες έχει διαφορετικό πρόγραμμα λειτουργίας και διαφορετικές ανάγκες θέρμανσης/ψύξης και φωτισμού. Υπάρχουν συχνές τροποποιήσεις στις χρήσεις των χώρων που συντελούν σε υψηλές και μεταβαλλόμενες ενεργειακές απαιτήσεις, καθώς δημιουργούνται συνεχώς νέοι τομείς έρευνας και διδασκαλίας, ενώ άλλοι συρρικνώνονται ή και καταργούνται πλήρως. 82

92 Διαπιστώνονται υψηλές καταναλώσεις συμβατικών καυσίμων τα οποία προκαλούν υψηλά επίπεδα ρύπανσης του περιβάλλοντος, ενώ το επίπεδο θερμικής άνεσης των χρηστών τους (διδασκόντων, ερευνητών, διοικητικού προσωπικού και φοιτητών) είναι συνήθως αρκετά χαμηλό. Η κατανάλωση ηλεκτρικού ρεύματος είναι συχνά ανεξέλεγκτη, καθώς γίνεται καταγραφή της, συνολικά, για όλα τα κτήρια της Πολυτεχνειούπολης. Εν ολίγοις, δεν γίνονται επιμέρους μετρήσεις της κατανάλωσης ηλεκτρισμού ανά κτήριο, ούτε υπάρχει δυνατότητα εντοπισμού των κύριων χρήσεών του (φωτισμός, θέρμανση/κλιματισμός, κίνηση, εγκαταστάσεις). Παρατηρείται μεμονωμένη και αποσπασματική εκτέλεση των έργων κατασκευής, η οποία οφείλεται κυρίως σε έλλειψη σχετικών κονδυλίων, με αποτέλεσμα έτσι να μην εφαρμόζεται Κεντρικός Ενεργειακός Σχεδιασμός, μέσω του οποίου θα ήταν δυνατή η επίτευξη αποδοτικότερης ενεργειακής λειτουργίας, του συνόλου των κτηρίων Το Κτήριο Λαμπαδάριου Το κτήριο Λαμπαδάριου βρίσκεται στο νοτιοδυτικό άκρο της πολυτεχνειούπολης κοντά στην είσοδο Ζωγράφου. Κατασκευάστηκε το 1965 και είναι μέρος της σχολής Αγρονόμων και Τοπογράφων μηχανικών. Το κτήριο είναι εκτεθημένο σε ανέμους και ιδιαίτερα σε εκείνους με βόρεια και βορειοανατολική διεύθυνση. Η συνολική θερμαινόμενη επιφάνεια του κτηρίου είναι ίση με m 2 και ο συνολικός θερμαινόμενος όγκος είναι m 3. Ο συνολικός αριθμός χρηστών είναι 1300 άτομα περίπου. Σύμφωνα με την έκθεση της ενεργειακής επιθεώρησης του κτηρίου Λαμπαδάριου, από το μελετητή κύριο Βασίλη Ζησόπουλο, προέκυψε ότι το κτήριο ανήκει στην ενεργειακή κατηγορία Δ του ΚΕΝΑΚ με ετήσια κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας 385,42 kwh/m 2. 83

93 Κέλυφος Φέρων οργανισμός Ο φέρων οργανισμός του κτηρίου αποτελείται από οπλισμένο σκυρόδεμα, τα στοιχεία του οποίου δε φέρουν μόνωση και ο συντελεστής θερμοπερατότητας είναι 2,78 W/m 2 K (πολύ μεγαλύτερος από αυτόν που ορίζει ο ΚΕΝΑΚ για τη Β κλιματική Ζώνη Αττική) Στοιχεία πλήρωσης Οι εξωτερικοί τοίχοι του κτηρίου είναι κατασκευασμένοι από συμπαγή τούβλα και δε φέρουν μόνωση. Ο συντελεστής θερμοπαρατότητας είναι 1,82 W/m 2 K (πολύ μεγαλύτερος από αυτόν που ορίζει ο ΚΕΝΑΚ για τη Β κλιματική Ζώνη Αττική) Δώμα Το δώμα του κτηρίου είναι κατασκευασμένο από οπλισμένο σκυρόδεμα. Η στρώση κλίσεων διαμορφώνεται με αφρομπετόν, ενώ η τελική επικάλυψη γίνεται με χαλίκια. Το δώμα δε φέρει μόνωση και έχει συντελεστή θερμοπερατότητας 0,60 W/m 2 K (πολύ μεγαλύτερος από αυτόν που ορίζει ο ΚΕΝΑΚ για τη Β κλιματική Ζώνη Αττική) Δάπεδο Το δάπεδο του κτηρίου είναι κατασκευασμένο από οπλισμένο ελαφρό σκυρόδεμα. Πάνω από αυτό υπάρχει στεγάνωση και η τελική επικάλυψη διαμορφώνεται με μωσαϊκό. Κάτω από το άοπλο σκυρόδεμα υπάρχει στρώση από χαλίκια. Το δάπεδο δε φέρει μόνωση και ο συντελεστής θερμοπερατότητας του είναι 1,21 W/m 2 K (πολύ μεγαλύτερος από αυτόν που ορίζει ο ΚΕΝΑΚ για τη Β κλιματική Ζώνη Αττική) Ανοίγματα Τα ανοίγματα του κτηρίου είναι μεταλλικά (αλουμινίου) και συρόμενα με μονά υαλοστάσια. Μεγάλο μέρος των κουφωμάτων έχει αντικατασταθεί με διπλά. Ο συντελεστής θερμοπερατότητας των ανοιγμάτων είναι ίσος με 5,8 W/m 2 K για μονά υαλοστάσια και 3,3 W/m 2 K για διπλά υαλοστάσια. Σύμφωνα με τον ΚΕΝΑΚ απαιτούνται διπλά υαλοστάσια στο βόρειο, δυτικό, βορειοδυτικό και βορειοανατολικό προσανατολισμό Ηλιοπροστασία Το σύστημα ηλιοπροστασίας των νότιων ανοιγμάτων στους ορόφους αποτελείται από συρόμενα ξύλινα πατζούρια. Ο τρόπος λειτουργίας των πατζουριών είναι 84

94 χειροκίνητος και δύσχρηστος, με αποτέλεσμα πολλοί από τους χρήστες του κτηρίου να τα διατηρούν κλειστά καθ όλη τη διάρκεια του έτους. Έτσι μειώνονται σημαντικά τα επίπεδα φυσικού φωτισμού, καθιστώντας δε απαραίτητη τη χρήση τεχνητού φωτισμού ακόμα και κατά τη διάρκεια μιας φωτεινής μέρας. Επιπλέον,εξαιτίας αυτού μειώνονται τα θερμικά κέρδη κατά τη διάρκεια του χειμώνα. Στο χώρο του κλιμακοστασίου υπάρχουν κατακόρυφες μεταλλικές περσίδες ως ηλιοπροστασία του χώρου, που δεν επιτρέπουν τη διέλευση της ηλιακής ακτινοβολίας στους χώρους με αποτέλεσμα τη σημαντική μείωση των θερμικών κερδών. Αντιθέτως, τα ανοίγματα της νότιας όψης του ισογείου δε διαθέτουν κανενός είδους ηλιοπροστασία, έτσι ώστε να υπάρχει μεγάλη ηλιακή πρόσπτωση στους κοινόχρηστους διαδρόμους. Αυτό έχει σημαντικές επιπτώσεις στα επίπεδα φυσικού φωτισμού, στη θερμική και οπτική άνεση σε όλη τη διάρκεια του χρόνου και ιδιαίτερα κατά τους καλοκαιρινούς μήνες Θερμική άνεση Μετά από μετρήσεις διαπιστώθηκε πως η εσωτερική θερμοκρασία του κτηρίου διατηρείται σε αρκετά υψηλά επίπεδα. Ο λόγος που συμβαίνει αυτό είναι η μεγάλη θερμική αδράνεια του κτηρίου, που οφείλεται στο γεγονός ότι πρόκειται για μια σχετικά βαριά και συμπαγή κατασκευή, καθώς και στη μεγάλη θερμοχωρητικότητα του σκυροδέματος Φυσικός φωτισμός Σύμφωνα με τη μελέτη παρατηρούνται περιοχές με επίπεδα φωτισμού πολύ χαμηλά και άλλες με πολύ υψηλά και δημιουργούνται προβλήματα θάμβωσης Ηλεκτρομηχανολογικές εγκαταστάσεις Εγκαταστάσεις θέρμανσης Το σύστημα θέρμανσης περιλαμβάνει παλαιωμένες σωληνώσεις με ανεπαρκή μόνωση (Εικόνα 7.4). Στην έξοδο των δύο λεβήτων παρουσιάζονται συμπυκνώματα και υγροποιήσεις παλαιών στερεών υπολειμμάτων λόγω της καύσης του πετρελαίου. Οι καμινάδες είναι επίσης παλαιές και έχουν διαρροή καυσαερίων λόγω διάβρωσης. Εικόνα

95 Εγκαταστάσεις ψύξης Το κτήριο Λαμπαδάριου δε διαθέτει κεντρικό σύστημα ψύξης. Τους θερινούς μήνες αναπτύσσονται ιδιαίτερα υψηλές θερμοκρασίες, καθιστώντας σχεδόν αδύνατη τη χρήση των χώρων του κτηρίου. Μετά από αιτήματα των χρηστών, έχουν εγκατασταθεί αυτόνομες τοπικές κλιματιστικές μονάδες διαιρούμενου τύπου Εγκαταστάσεις τεχνητού φωτισμού Το σύνολο των φωτιστικών είναι απαρχαιωμένης τεχνολογίας, γεγονός που αυξάνει την ενεργειακή κατανάλωση, ενώ ταυτόχρονα ο φωτισμός είναι ελλιπής. Οι περισσότεροι λαμπτήρες έχουν παλιωμένο ημιδιαφανή διαχύτη που περιορίζει τη φωτεινή ροή των λαμπτήρων καθιστώντας τους αναποτελεσματικούς. Ακόμα και σήμερα συναντάμε χώρους που χρησιμοποιούνται λαμπτήρες πυρακτώσεως. Επιπρόσθετα, υπάρχουν φωτιστικά τα οποία είναι κακώς τοποθετημένα, όπως πίσω από ψηλά ράφια και βιβλιοθήκες και ως εκ τούτου να φωτίζουν ελάχιστα. Επιπλέον, πολλά φωτιστικά έχουν υποστεί βανδαλισμούς ή έχουν σκονισμένο ή σπασμένο διαχύτη, έτσι ώστε να έχουν μειωμένη απόδοση (Εικόνα 7.5). Κάποια άλλα φωτιστικά έχουν καμένους ή σπασμένους λαμπτήρες. Σε κάποιους χώρους που άλλαξε η χρήση τους, δεν άλλαξε και η θέση των φωτιστικών,με αποτέλεσμα κάποιοι χώροι να είναι είτε ιδιαίτερα φωτεινοί είτε σκοτεινοί. Εκτός των κακοτεχνιών στον φωτισμό παρατηρούνται κακοτεχνίες και στους διακόπτες που δυσχεραίνουν ή αποτρέπουν τη σωστή χρήση του φωτισμού. Βρέθηκαν διακόπτες μέσα σε ντουλάπες, όπως επίσης και διακόπτες που ήταν αδύνατον να πατηθούν, εφόσον είχαν βαφτεί επανειλημμένως (Εικόνα 7.6). (Εικόνα 7.5) (Εικόνα 7.6) 86

96 Εικόνα 7.7:ΠΕΑ Του κτηρίου Λαμπαδάριου, Πηγή: Προμελέτη ενεργειακής απόδοσης του κτηρίου Λαμπαδάριου 87