ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ, ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΚΤΙΡΙΩΝ ΜΕ ΣΧΕΔΟΝ ΜΗΔΕΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ

Transcript

1 AΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΒΙΩΣΙΜΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ, ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΚΤΙΡΙΩΝ ΜΕ ΣΧΕΔΟΝ ΜΗΔΕΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗ ΑΛΕΞΗΣ ΔΕΔΕΣ Διπλ. Μηχανολόγος Μηχανικός Θεσσαλονίκη, Νοέμβριος 215

2 Πρόλογος Τελειώνοντας τις προπτυχιακές μου σπουδές, συνειδητοποίησα το έντονο ενδιαφέρον που είχα αποκτήσει για τον τομέα των κτιριακών κατασκευών και ιδιαίτερα για τις κατασκευές που έχουν ως γνώμονα την εξοικονόμηση ενέργειας. Η δυνατότητα διεύρυνσης αυτής της σκέψης και γενικότερα η ιδέα για μια ανάπτυξη περισσότερο βιώσιμη, μου δόθηκε στο πλαίσιο παρακολούθησης του μεταπτυχιακού προγράμματος Προστασία περιβάλλοντος και βιώσιμη ανάπτυξη. Κατά τη διάρκεια του προγράμματος είχα τη δυνατότητα να γνωρίσω διαφορετικά γνωστικά αντικείμενα, τα οποία με βοήθησαν να αντιληφθώ την ανάγκη που δημιουργείται για αλλαγή σε μια περισσότερο βιώσιμη ανάπτυξη. Τελειώνοντας το μεταπτυχιακό πρόγραμμα συνειδητοποίησα ότι αυτή η ανάπτυξη θα προέλθει μέσα από αλλαγή στον τρόπο σκέψης και στη νοοτροπία που είχε ο καθένας από μας όλα αυτά τα χρόνια. Γι αυτό το λόγο το θέμα της διατριβής που επέλεξα, προτίμησα να έχει ένα συνδυασμό περιβαλλοντικού, ενεργειακού και οικονομικού χαρακτήρα. Επικεντρώθηκα στην αξιολόγηση των κτιρίων με σχεδόν μηδενική ενεργειακή κατανάλωση, διότι σε σχέση με τα συμβατικά κτίρια πιστεύω ότι θα απασχολήσουν την ερευνητική κοινότητα για τα επόμενα χρόνια δημιουργώντας προοπτικές εξέλιξης. Η συνεργασία τόσο για την επιλογή του θέματος όσο και για την πολύτιμη καθοδήγηση, ήρθε από τον κ. Μπίκα και την κ.α. Τσικαλουδάκη που θα ήθελα να ευχαριστήσω ιδιαιτέρως, διότι χωρίς τη βοήθειά τους η διεκπεραίωση της διατριβής θα ήταν αδύνατη. Επίσης, ευχαριστώ τον κ. Θεοδοσίου και τον κ. Υφαντή για τη συμμετοχή τους στην εξεταστική επιτροπή. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω πάνω απ όλα την οικογένειά μου για την ηθική και υλική στήριξη που μου παρείχε όλα αυτά τα χρόνια, κατά τις προπτυχιακές και μεταπτυχιακές μου σπουδές. Θεσσαλονίκη, Νοέμβριος 215 i

3 Περίληψη Τα τελευταία χρόνια ο κτιριακός τομέας αντιπροσωπεύει περισσότερο από το 4% της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας στην Ευρωπαϊκή Ένωση και αποτελεί βασικό παράγοντα για την αύξηση των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα. Το ερώτημα που τίθεται είναι αν η αλλαγή στον τρόπο δόμησης των κατασκευών με χρησιμοποίηση υλικών και εφαρμογών τα οποία είναι φιλικότερα προς το περιβάλλον, θεωρείται μια βιώσιμη λύση για τη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Η απάντηση στο παραπάνω ερώτημα δίνεται μέσου της κατασκευής κτιρίων με σχεδόν μηδενική ενεργειακή κατανάλωση (nzeb). Η κατασκευή κτιρίων πολύ χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης θεωρείται ότι αποτελεί μια βιώσιμη λύση στο παραπάνω πρόβλημα, ιδιαίτερα για τον ελληνικό χώρο λόγω του κλίματος που διαθέτει. Αυτή η λύση δεν θα μπορούσε να μη δημιουργεί και κάποιους προβληματισμούς. Ένας προβληματισμός που δημιουργείται σχετίζεται με το αν η κατασκευή τέτοιων κτιρίων είναι οικονομικά εφικτή, όπως επίσης και με το κατά πόσο γίνεται απόσβεση του κόστους που δαπανάται σε υλικά για την εξοικονόμηση ενέργειας. Άλλος προβληματισμός έχει να κάνει με τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις που εξακολουθούν να υφίστανται τόσο κατά τη λειτουργία του κτιρίου, όσο και κατά το στάδιο της παραγωγής των υλικών που χρησιμοποιούνται για την εξοικονόμηση ενέργειας. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η αξιολόγηση των κτιρίων με πολύ χαμηλή ενεργειακή κατανάλωση σε ενεργειακό, οικονομικό και περιβαλλοντικό επίπεδο. Πιο συγκεκριμένα, μέσα από ορισμένα σενάρια αύξησης του πάχους θερμομόνωσης του κτιρίου, δίνεται μια λεπτομερής εικόνα όσο αφορά στην ενεργειακή απόδοση και κατά συνέπεια στην εξοικονόμηση ενέργειας που επιτυγχάνεται στο κτίριο. Παράλληλα αξιολογείται το συνολικό κόστος, στο οποίο περιλαμβάνεται το λειτουργικό κόστος του κτιρίου καθώς επίσης και το κόστος που δαπανάται για την εφαρμογή του κάθε σεναρίου. Τέλος, αναλύεται το περιβαλλοντικό αποτύπωμα που δημιουργεί η εφαρμογή του εκάστοτε σεναρίου, τόσο από την παραγωγή του υλικού που χρησιμοποιείται για θερμομόνωση, όσο και από τη λειτουργία του κτιρίου. ii

4 Abstract In recent years, the structural sector represents more than 4% of the total energy consumption in the European Union and contributes in the increase of CO 2 emissions. The question is if the change in the structural way and the use of materials that they are more friendly to the environment, gives a solution that is more sustainable for the decrease of the environmental impacts that derive from the section of the structure. The answer is given through the construction of near zero energy buildings (nzeb). The construction of low-energy buildings is considered to be a sustainable solution to the above problem, especially for Greece due to the climate that she has. This solution also raises a number of concerns. One concern is, if it is economically feasible the construction of such buildings and also whether will be the costs amortization of the materials that spent, in order to save energy. Another concern has to do with the environmental impacts that still exists during the operation of the building and also the impacts that related with life cycle of the materials that used in order to save energy. This thesis includes an assessment of energy, economy and environmental impacts, of near zero energy buildings. To be more specific, various scenarios have been executed in order to increase the thickness of thermal insulation of the building. It has been calculated the energy that consumed on the building and as a result the energy that saved from it. Also, it has been calculated the total cost which includes the operating costs of the building and the cost that spent of increasing the thickness of thermal insulation. Finally, for every scenario that executed, it has been analyzed the environmental footprint of the material production and also the environmental impacts from the operation of the building. iii

5 Περιεχόμενα Πρόλογος... i Περίληψη...ii Abstract... iii 1. Εισαγωγή... 1 Δομή και περιεχόμενα της μελέτης Ανάλυση Κύκλου Ζωής & περιβαλλοντική αξιολόγηση στις κτιριακές κατασκευές Ιστορικά στοιχεία και ορισμός της Α.Κ.Ζ Στάδια Κύκλου Ζωής ενός προϊόντος ή διεργασίας Στάδια διεξαγωγής Ανάλυσης Κύκλου Ζωής Μέθοδοι περιβαλλοντικής αποτίμησης των κτιριακών κατασκευών Υφιστάμενα εργαλεία των περιβαλλοντικών επιπτώσεων Εργαλείο SimaPro για την Α.Κ.Ζ. ενός υλικού/προϊόντος Κτίρια με σχεδόν μηδενική ενεργειακή κατανάλωση Ορισμός & φιλοσοφία των nzeb Πλεονεκτήματα και Προβληματισμοί σχετικά με τα nzeb Ευρωπαϊκή και εθνική νομοθεσία για τα nzeb σήμερα Σημασία της θερμομόνωσης στην εξοικονόμηση ενέργειας Μεθοδολογία Επιλογή του κτιρίου Μεθοδολογία για τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης του κτιρίου Υπολογισμός αδιαφανών επιφανειών Υπολογισμός διαφανών επιφανειών Υπολογισμός θερμογεφυρών Υπολογισμός των σκιάσεων στις αδιαφανείς επιφάνειες Υπολογισμός των σκιάσεων στις διαφανείς επιφάνειες Υπολογισμός αερισμού λόγω αεροστεγανότητας (διείσδυση του αέρα) Διαστασιολόγηση Η/Μ συστημάτων iv

6 4.3 Μεθοδολογία για την οικονομοτεχνική ανάλυση Εκτίμηση του αρχικού κόστους για κάθε επένδυση (σενάριο) Εκτίμηση του συντελεστή προεξόφλησης βάσει του επιτοκίου Υπολογισμός του λειτουργικού κόστους του κτιρίου Μεθοδολογία για τον υπολογισμό των περιβαλλοντικών επιπτώσεων Βάση δεδομένων των περιβαλλοντικών δεικτών από SimaPro Υπολογισμός των περιβαλλοντικών επιπτώσεων Αποτελέσματα Αποτίμηση της ενεργειακής απόδοσης του κτιρίου Α κλιματική ζώνη Β κλιματική ζώνη Γ κλιματική ζώνη Δ κλιματική ζώνη Αποτίμηση της οικονομικής απόδοσης του κτιρίου Α κλιματική ζώνη Β κλιματική ζώνη Γ κλιματική ζώνη Δ κλιματική ζώνη Περιβαλλοντική αξιολόγηση Α κλιματική ζώνη Β κλιματική ζώνη Γ κλιματική ζώνη Δ κλιματική ζώνη Συγκριτική αξιολόγηση Σύνοψη - συμπεράσματα Από την ενεργειακή απόδοση του κτιρίου Από την οικονομοτεχνική ανάλυση Από την περιβαλλοντική αξιολόγηση Συνοπτικά συμπεράσματα της μελέτης... 1 v

7 6.5 Πρόταση για περαιτέρω έρευνα... 1 Βιβλιογραφία vi

8 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή Δομή και περιεχόμενα της μελέτης Η υπερθέρμανση του πλανήτη είναι μια από τις συνέπειες της κλιματικής αλλαγής και έχει αποδειχθεί ότι επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από την ανθρώπινη συμπεριφορά όπως υποστηρίζει το σύνολο της επιστημονικής κοινότητας. Το βασικότερο αίτιο είναι η αύξηση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα (CO2) από την καύση ορυκτών καυσίμων, προκειμένου να ικανοποιήθούν οι ενεργειακές μας ανάγκες. Η Διακυβερνητική Επιτροπή για την Αλλαγή του Κλίματος (IPCC) η οποία συγκροτείται από τον Ο.Η.Ε., έχει προβλέψει ότι το αποτέλεσμα της αύξησης των εκπομπών θα έχει μαροχρόνιες συνέπειες. Οι επιστήμονες προειδοποιούν πως οι μεγαλύτερες επιπτώσεις θα είναι: Πιο ακραία και πιο συχνά καιρικά φαινόμενα όπως εκτεταμένες βροχοπτώσεις, πλημμύρες, ξηρασίες και καταιγίδες, Σταδιακή μείωση των θερινών βροχοπτώσεων (μεγαλύτερες περίοδοι ξηρασίας), Οι επιπτώσεις της υπεριώδους ακτινοβολίας αναμένεται να αυξηθούν περίπου κατά 6-7% μέχρι το 23 και κατά 1% μέχρι το 27. Αξίζει να σημειωθεί ότι ακόμη και αν οι εκπομπές CO2 σταθεροποιηθούν σύντομα, η θερμοκρασία του πλανήτη και το επίπεδο της θάλασσας θα συνεχίσουν να αυξάνονται για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα πριν σταθεροποιηθούν. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα η κλιματική αλλαγή να επηρεάσει την καθημερινότητα μας καθώς και τον τομέα των κτιριακών κατασκευών όπου θα επηρεαστούν άμεσα οι ανάγκες για θέρμανση και ενώ παράλληλα θα πρέπει να είναι ανθεκτικότερες σε πιο έντονες βροχοπτώσεις (IPPC report, 27). Η λύση στο παραπάνω πρόβλημα σύμφωνα με την ομόφωνη γνώμη της επιστημονικής κοινότητας θα προέλθει μέσα από τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας. Ειδικότερα στον τομέα των κτιριακών κατασκευών αυτό οδήγησε σταδιακά στη δημιουργία της γενικής ιδέας των κτιρίων με μηδενική κατανάλωση ενέργειας (ZΕΒ) και εντός του ευρωπαϊκού νομοθετικού πλαισίου, στην ιδέα των κτιρίων με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας (nzeb) (Gaitani et al., 214). Με τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας είναι πιθανό να περιοριστούν οι εκπομπές ρύπων στο περιβάλλον, όμως δεν καθίσταται σαφές ότι τα αποτελέσματά της δεν δημιουργούν νέα προβλήματα. Επομένως, είναι ανάγκη να πραγματοποιείται παράλληλα περιβαλλοντική αποτίμηση των υλικών ή των διεργασιών που χρησιμοποιούνται για την επίτευξη αυτής της μείωσης έτσι ώστε υπάρξει μια πλήρης εικόνα για τον περιορισμό των αιτιών της υποβάθμισης του περιβάλλοντος. Λόγω των παραπάνω ζητημάτων που τέθηκαν, ο σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η αξιολόγηση ενός επιλεχθέντος κτιρίου με την εφαρμογή διάφορων σεναρίων μείωσης της καταναλισκόμενης ενέργειας τόσο σε ενεργειακό, όσο και σε οικονομικό και περιβαλλοντικό επίπεδο. Πιο συγκεκριμένα στο 2 ο κεφάλαιο περιγράφεται η σημαντικότερη μεθοδολογία της περιβαλλοντικής αποτίμησης που είναι η ανάλυση κύκλου ζωής δίνοντας αρχικά κάποια ιστορικά στοιχεία και τον ορισμό. Στη συνέχεια περιγράφονται τα στάδια του κύκλου ζωής ενός προϊόντος ή μιας διεργασίας και έπειτα τα στάδια που χρειάζεται η διεξαγωγή της Α.Κ.Ζ. 1

9 Τέλος, γίνεται αναφορά στις μεθόδους περιβαλλοντικής αξιολόγησης των κτιριακών κατασκευών και επισημαίνονται κάποια από τα σημαντικότερα εργαλεία περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Στο 3 ο κεφάλαιο περιγράφεται η φιλοσοφία γύρω από τα κτίρια σχεδόν μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης, ενώ στη συνέχεια αναφέρονται μερικά από τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα που εντοπίζονται κατά τη κατασκευή τους. Έπειτα, γίνεται αναφορά στην Ευρωπαϊκή και εθνική νομοθεσία που επικρατεί έως και σήμερα γύρω από τα κτίρια σχεδόν μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης. Επισημαίνεται ότι για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας στο κτίριο που επιλέχθηκε, το μέτρο που εφαρμόστηκε είναι η σταδιακή αύξηση του πάχους της εξωτερικής θερμομόνωσης χωρίς να συμπεριλαμβάνεται η συμβολή από Α.Π.Ε. για την κάλυψη μέρους των ενεργειακών αναγκών του. Για αυτό το λόγο στο τέλος του κεφαλαίου κρίνεται σκόπιμο να γίνει αναφορά στη σημασία που έχει η θερμομόνωση στην εξοικονόμηση της ενέργειας. Στο 4 ο κεφάλαιο περιγράφεται λεπτομερώς η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε για τον υπολογισμό των ενεργειακών απαιτήσεων και καταναλώσεων, καθώς και για τον υπολογισμό της πρωτογενούς ενέργειας του κτιρίου μέσου του προγράμματος ΤΕΕ-ΚΕΝΑΚ για κάθε σενάριο που εφαρμόστηκε και για κάθε κλιματική ζώνη. Στη συνέχεια περιγράφεται η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε για τον υπολογισμό του συνολικού κόστους, το οποίο περιλαμβάνει το λειτουργικό κόστος του κτιρίου για μια περίοδο λειτουργίας του με καθορισμένο προεξοφλητικό επιτόκιο, καθώς επίσης και το κόστος που δαπανάται για την εφαρμογή του κάθε σεναρίου. Τέλος, περιγράφεται η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε για τον υπολογισμό των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που δημιουργεί η εφαρμογή του εκάστοτε σεναρίου, τόσο από το στάδιο του κύκλου ζωής που αφορά στην παραγωγή του υλικού που χρησιμοποιείται για θερμομόνωση, όσο και από τη λειτουργία του κτιρίου. Στο 5 ο κεφάλαιο δίνονται τα αποτελέσματα από την κατανάλωση ενέργειας στο κτίριο για κάθε σενάριο που εφαρμόστηκε. Επίσης δίνονται τα αποτελέσματα του συνολικού κόστους για μια περίοδο λειτουργίας του κτιρίου και τέλος τα αποτελέσματα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που δημιουργεί η εφαρμογή του εκάστοτε σεναρίου. Τελειώνοντας, στο 6 ο κεφάλαιο αναλύονται και αξιολογούνται τα συμπεράσματα που διεξήχθησαν από τη παρούσα μελέτη με την εφαρμογή του εκάστοτε σεναρίου τόσο σε ενεργειακό, όσο και σε οικονομικό και περιβαλλοντικό επίπεδο. Επίσης, δίνονται κάποια γενικότερα συμπεράσματα με βάση την ολοκληρωμένη εικόνα που δημιουργήθηκε από τη μελέτη, ενώ στο τέλος παρουσιάζεται μια πρόταση για περαιτέρω έρευνα του θέματος. 2

10 Κεφάλαιο 2 Ανάλυση Κύκλου Ζωής & περιβαλλοντική αξιολόγηση στις κτιριακές κατασκευές Τις τελευταίες δεκαετίες ένα από τα σημαντικότερα ζητήματα που απασχολούν σημαντικά τόσο κυβερνήσεις κρατών, όσο και βιομηχανίες, οργανισμούς, ανεξάρτητους φορείς αλλά και την επιστημονική κοινότητα είναι το ζήτημα της υποβάθμισης του περιβάλλοντος είτε λόγω κατασπατάλησης των φυσικών πόρων, είτε λόγω της έκλυσης διαφόρων ρύπων προς το περιβάλλον. Για αυτό τον λόγο έχουν αναπτυχθεί μέθοδοι ελέγχου και αξιολόγησης των προϊόντων που παράγονται αλλά και των διεργασιών τους, έτσι ώστε να υπάρξει μια περιβαλλοντική αποτίμηση, η οποία θα συμβάλλει στον περιορισμό των αιτιών της υποβάθμισης του περιβάλλοντος. Σημαντικότερη και ευρέως γνωστή είναι η μεθοδολογία της ανάλυσης κύκλου ζωής. 2.1 Ιστορικά στοιχεία και ορισμός της Α.Κ.Ζ. Η μεθοδολογία της ανάλυσης κύκλου ζωής έγινε ευρέως γνωστή στην Ελλάδα τα τελευταία χρόνια, ωστόσο οι πρώτες βάσεις τέθηκαν στις αρχές της δεκαετίας του 197 από τον Harry E. Teastley Jr., η μελέτη του οποίου δεν δημοσιεύτηκε ποτέ στο σύνολό της. Η μελέτη αφορούσε στην εταιρία Coca Cola και εστίαζε το ενδιαφέρον της στη σύγκριση μεταξύ πλαστικών και γυάλινων φιαλών, μεταξύ εσωτερικής και εξωτερικής εμφιάλωσης, αλλά και μεταξύ των εναλλακτικών εκδοχών για το πέρας του κύκλου ζωής των φιαλών. Για δύο δεκαετίες οι μελέτες εφαρμογής αυτής της διαδικασίας γίνονταν σε συγκεκριμένες περιοχές του κόσμου (Η.Π.Α., Ηνωμένο Βασίλειο, Σουηδία), κυρίως από μεγάλες βιομηχανίες για λόγους καθαρά εμπορικούς, πράγμα το οποίο όπως ήταν αναμενόμενο δεν έδινε αξιόπιστα αποτελέσματα. Ωστόσο στη δεκαετία του 199 έγινε ο συντονισμός μεταξύ της Εταιρείας Περιβαλλοντικής Τοξικολογίας και Χημείας (Society of Environmental Toxicology and Chemistry SETAC) και των επιστημόνων που ειδικεύονταν στην ανάλυση κύκλου ζωής με την εταιρία να δημοσιεύει τη μελέτη «A technical framework for Life Cycle Assessment». Τέλος, το σημαντικότερο ίσως βήμα που επηρέασε άμεσα την εξέλιξη της μεθοδολογίας Α.Κ.Ζ. ήταν η τυποποίηση της διαδικασίας με βάση τα διεθνή πρότυπα ISO. Τις τελευταίες δεκαετίες το ενδιαφέρον για την ανάλυση κύκλου ζωής γίνεται όλο και εντονότερο και αυτό φαίνεται από τη συγγραφή και έκδοση βιβλίων, τη πληθώρα των δημοσιεύσεων σε περιοδικά και ανακοινώσεων σε συνέδρια, όπως επίσης και την ανάπτυξη βάσεων δεδομένων και λειτουργικών εργαλείων που ασχολούνται με τη διεξαγωγή μελετών ανάλυσης κύκλου ζωής (Σαφούρη, 211). 3

11 Όσο αφορά στον ορισμό της μεθοδολογίας Α.Κ.Ζ. σύμφωνα με: Τα πρότυπα ISO (σειρά 144), τα οποία παρέχουν το γενικό πλαίσιο διεξαγωγής μιας μελέτης ανάλυσης κύκλου ζωής, η μεθοδολογία ανάλυσης κύκλου ζωής ορίζεται ως: «Η επεξεργασία και αξιολόγηση των εισροών, των εκροών και των δυνητικών περιβαλλοντικών επιπτώσεων ενός προϊοντικού συστήματος καθ όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής του.» Την Εταιρεία Περιβαλλοντικής Τοξικολογίας και Χημείας (Society of Environmental Toxicology and Chemistry SETAC), η οποία δίνη τον παρακάτω ορισμό: «Η ανάλυση κύκλου ζωής (LCA) είναι μία αντικειμενική διαδικασία για την εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που συνδέονται με ένα προϊόν, μία διαδικασία ή μία δραστηριότητα, εντοπίζοντας και υπολογίζοντας την ενέργεια, την κατανάλωση πρώτων υλών και τις εκπομπές στο περιβάλλον, καθώς και για την εκτίμηση και εφαρμογή τρόπων περιβαλλοντικής βελτίωσης. Η μεθοδολογία περιλαμβάνει ολόκληρο τον κύκλο ζωής του προϊόντος, της διαδικασίας ή της δραστηριότητας, δηλαδή τα εξής στάδια: εξόρυξη και προετοιμασία πρώτων υλών, παραγωγή στο εργοστάσιο, μεταφορά και διανομή, χρήση - επανάχρηση - συντήρηση, ανακύκλωση, τελική απόθεση.» Συνοψίζοντας, η πλειοψηφία των βιβλιογραφικών αναφορών που σχετίζονται με τη μεθοδολογία της ανάλυσης κύκλου ζωής, αναπαράγουν κάποιον από τους δύο παραπάνω ορισμούς οι οποίοι θεωρούνται απολύτως αποδεκτοί από το σύνολο ερευνητών και επιστημόνων. Επισημαίνεται πως ο ορισμός κατά SETAC είναι πιο αναλυτικός και πιο επεξηγηματικός από τον ορισμό κατά ISO, ενώ επιπλέον καθορίζει τα στάδια του κύκλου ζωής του προϊόντος. Αντίθετα τα πρότυπα ISO καθορίζουν τα στάδια του κύκλου ζωής σε ξεχωριστή ενότητα, χωρίς να τα ενσωματώνουν στον ορισμό (Σαφούρη, 211). 2.2 Στάδια Κύκλου Ζωής ενός προϊόντος ή διεργασίας Ένα από τα συνήθη ερωτήματα που τίθεται είναι το πώς ορίζεται ο κύκλος ζωής ενός προϊόντος ή μιας διεργασίας (ως προϊόν δεν εννοείται μόνο το αποτέλεσμα μια διεργασίας με τη στενή έννοια του βιομηχανικού προϊόντος, αλλά και με την ευρεία έννοια μιας ομάδας προϊόντων που συνθέτουν ένα νέο σύνολο). Σύμφωνα με τη σειρά προτύπων ISO 144, τα στάδια του κύκλου ζωής ενός προϊόντος παρουσιάζονται στο σχήμα 2.1 και περιλαμβάνουν: Στάδιο 1: Παρασκευή πρώτων υλών. Στάδιο 2: Παραγωγή στο εργοστάσιο. Στάδιο 3: Μεταφορά. Στάδιο 4: Χρήση (μετά την πώληση) Στάδιο 5: Ανακαίνιση, ανακύκλωση ή τελική απόθεση. 4

12 Σχήμα 2.1: Στάδια του κύκλου ζωής ενός προϊόντος σύμφωνα με τη μεθοδολογία της Α.Κ.Ζ. (Σαφούρη, 211) Πιο συγκεκριμένα για τις κτιριακές κατασκευές γίνεται μια καταγραφή των εισροών και εκροών για όλα τα στάδια του κύκλου ζωής ενός κτιρίου και παρουσιάζονται στον Πίνακα

13 Πίνακας 2.1: Εισροές-Εκροές για όλα τα στάδια του κύκλου ζωής ενός κτιρίου (Αυγερινόπουλος, 28) Στάδια κύκλου ζωής κτιρίου Εισροές Εκροές Παραγωγή δομικών υλικών -Πρώτες ύλες, -Ενέργεια, -Διεργασίες, -Άλλα υλικά, -Αέριες εκπομπές -Στερεά απορρίμματα -Υγρά απόβλητα -Διάφορα παραπροϊόντα -Πόροι Μεταφορά δομικών υλικών -Καύσιμα /Ενέργεια -Αέριες εκπομπές Κατασκευή κτιρίου Λειτουργία κτιρίου Κατεδάφιση -Καύσιμα /Ενέργεια -Υλικά -Διεργασίες -Πόροι -Ενέργεια -Υλικά -Διεργασίες -Πόροι -Καύσιμα /Ενέργεια -Διεργασίες -Αέριες εκπομπές -Στερεά απορρίμματα -Θόρυβος -Αέριες εκπομπές -Υγρά απόβλητα -Αέριες εκπομπές -Στερεά απορρίμματα -Υλικά -Θόρυβος 2.3 Στάδια διεξαγωγής Ανάλυσης Κύκλου Ζωής Η γενική εφαρμογή της ανάλυσης κύκλου ζωής γίνεται σε 4 βασικά στάδια, σύμφωνα με την Εταιρεία Περιβαλλοντικής Τοξικολογίας και Χημείας (Society of Environmental Toxicology and Chemistry SETAC), τα οποία παρουσιάζονται στο σχήμα 2.2 και περιλαμβάνουν: Στάδιο 1 ο : Ορισμός του στόχου και του σκοπού της μελέτης. Στάδιο 2 ο : Συλλογή δεδομένων και καταγραφική ανάλυση. Στάδιο 3 ο : Ανάλυση και αξιολόγηση επιπτώσεων. Στάδιο 4 ο : Ερμηνεία αποτελεσμάτων- Βελτιστοποίηση του κύκλου ζωής. 6

14 Σχήμα 2.2: Σχηματική απεικόνιση των βασικών σταδίων της ανάλυσης κύκλου ζωής και των μεταξύ τους αλληλεπιδράσεων (Σαφούρη, 211) Από το παραπάνω διάγραμμα παρατηρείται πως υπάρχει αμφίδρομη σύνδεση και στα 4 στάδια του κύκλου. Αυτό συμβαίνει διότι κάθε φορά που πραγματοποιείται κάποιο από τα πρώτα 3 στάδια πρέπει να εκτελείται το 4 ο στάδιο που αναφέρεται στην ερμηνεία αποτελεσμάτων. Αυτό γίνεται για δυο βασικούς λόγους: Να υπάρχει ένας συνεχής έλεγχος σε κάθε στάδιο του κύκλου, Να υπάρχει αξιολόγηση των αποτελεσμάτων που εξάγονται από το 4ο στάδιο έτσι ώστε να μείνει ανοιχτό το ενδεχόμενο επανεξέτασης των προηγούμενων σταδίων (βέλη ανόδου). Πριν ξεκινήσει η διαδικασία της ανάλυσης κύκλου ζωής είναι αρκετά σημαντικό να καθοριστούν τα όρια μελέτης της κάθε ανάλυσης που προκύπτει με σκοπό να γίνει απολύτως σαφής ο καθορισμός των σταδίων του κύκλου ζωής. Αξίζει να σημειωθούν 3 βασικές αναλύσεις με βάση των καθορισμό των σταδίων της ανάλυσης οι οποίες παρουσιάζονται παρακάτω (Σαφούρη, 211): 1. Ανάλυση «gate to gate» (από πύλη σε πύλη) και αναφέρεται από την είσοδο των πρώτων υλών στο εργοστάσιο παραγωγής μέχρι και την έξοδο του υλικού από το εργοστάσιο (Πρώιμη λογική). 2. Ανάλυση «cradle to cradle» (από το λίκνο στο λίκνο) και αναφέρεται από την εξόρυξη των πρώτων υλών μέχρι και την τελική επανάχρηση ή ανακύκλωσή του (Μεταγενέστερη λογική λόγω ανάπτυξης της μεθοδολογίας Α.Κ.Ζ.). 3. Ανάλυση «cradle to gate» (από το λίκνο σε πύλη) και αναφέρεται από την εξόρυξη των πρώτων υλών μέχρι και την έξοδο του υλικού από το εργοστάσιο. 7

15 Στάδιο 1 ο : Ορισμός του στόχου και του σκοπού της μελέτης. Το πρώτο στάδιο της διαδικασίας είναι ο καθορισμός του στόχου και σκοπού της μελέτης, και περιγράφεται στο πρότυπο ISO Είναι αρκετά σημαντικό να είναι όσο το δυνατόν πιο ξεκάθαρος ο στόχος και η επιδίωξη της μελέτης, έτσι ώστε να μην υπάρχουν πισωγυρίσματα κατά τη διαδικασία με αποτέλεσμα την άσκοπη σπατάλη χρόνου, χρημάτων κ.α. Επίσης, ορίζεται η λειτουργική μονάδα, ο χρόνος ζωής και καθορίζεται η διαδικασία για την ποιοτική εξασφάλιση της μελέτης. Επισημαίνεται πως τα δεδομένα και οι πληροφορίες που απαιτούνται για την υποστήριξη της απογραφής δεδομένων, της εκτίμησης των επιπτώσεων και της εκτίμησης βελτιώσεων που περιγράφονται στα υπόλοιπα στάδια θα πρέπει να εντοπιστούν κατά τον προσδιορισμό του σκοπού και του αντικειμένου της μελέτης. Σε αντίθετη περίπτωση το κάθε στάδιο θα δίνει διαφορετικές πληροφορίες στο επόμενο με αποτέλεσμα να δημιουργούνται λανθασμένα αποτελέσματα και κρίνεται αναγκαία η δυνατότητα επαναπροσδιορισμού του στόχου της μελέτης. Ανάλογα με τον ορισμό του αντικειμενικού σκοπού της ανάλυσης που επιδιώκεται σε κάθε περίπτωση, υπάρχουν αντίστοιχες κατηγορίες ανάλυσης, μερικές από τις οποίες παρουσιάζονται παρακάτω (Μπίκας κ.ά., 214). Ανάλυση υπαρχόντων προϊόντων και διαδικασιών και η χρησιμοποίηση αυτής της πληροφορίας για τη βελτίωση της συνολικής περιβαλλοντικής επίδοσης. Εργαλεία ανάλυσης κύκλου ζωής αποτελούν τα KCL, ECO, JEMLCA, PEMS4, TEAM, EDIPLCV, SimaPro, GaBi, EDIP, κ.α. Ανάλυση υπαρχόντων προϊόντων και διαδικασιών και η χρησιμοποίηση αυτής της πληροφορίας για τη βελτίωση συγκεκριμένων χαρακτηριστικών τους. Εργαλεία αποτελούν τα AMETIDE, Design for Environment (DFE) & DFMA tool, DFR-Recy, DFD/DFR, LASER, PRICE, ReStar. Σύγκριση συγκεκριμένων προϊόντων και διαδικασιών με σκοπό τη διερεύνηση συγκεκριμένων επιπτώσεων στο περιβάλλον σε διαφορετικά επίπεδα. Εργαλεία μείωσης και παρεμπόδισης ρύπανσης αποτελούν τα PP/PW, AWARE, Cage, CPA, EcoTox, SAGE, P2- EDGE, SWAMI. Βελτιστοποίηση της μεθοδολογίας σχεδιασμού με βάση τη στρατηγική του συνολικού σχεδιασμού. Εργαλεία βελτιστοποίησης αποτελούν τα EIME, Eco Design Tool. Επίσης είναι διαθέσιμα μη λογισμικά εργαλεία (Non Software Tools) που μπορεί να είναι οδηγίες ή και εγχειρίδια, όπως είναι τα IVF Handbook, promise Manual, Product Improvement Matrix, Environmental Compatible Products Στάδιο 2 ο : Συλλογή δεδομένων και καταγραφική ανάλυση Το στάδιο της συλλογής δεδομένων μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι το μεγαλύτερο σε όγκο δουλειάς από όλα τα υπόλοιπα στάδια. Αρχικά γίνεται η εκτίμηση της ποιότητας των δεδομένων, η οποία ορίζεται ως ο βαθμός αξιοπιστίας ανάμεσα στα δεδομένα εισόδου/εξόδου καθώς και στο σύνολό τους. Είναι σημαντικό οι στόχοι συγκεκριμένης ποιότητας δεδομένων να διατυπώνονται ξεκάθαρα κατά το στάδιο προσδιορισμού του σκοπού και του αντικειμένου της μελέτης, έτσι ώστε να γίνει πιο γρήγορα και πιο αξιόπιστα η καταγραφή των δεδομένων. Όπως είναι φανερό το δεύτερο στάδιο της διαδικασίας που αφορά στην ποιότητα των δεδομένων, είναι άμεσα εξαρτημένο με τη χρησιμότητα και την αξιοπιστία της ανάλυσης κύκλου ζωής. 8

16 Αν και τα τελευταία χρόνια έχει γίνει σημαντική εξέλιξη των μεθόδων ανάλυσης κύκλου ζωής, ακόμα επικρατεί η αμφισβήτησή που αναφέρεται στην ποιότητα των δεδομένων. Μερικοί από τους παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα των δεδομένων είναι η πηγή των δεδομένων, ο τρόπος συλλογής τους, ο τρόπος παραγωγής τους, το κόστος και ο χρόνος συλλογής τους, κ.α. Χαρακτηριστικά αναφέρεται πως οι πηγές των δεδομένων μπορεί να είναι πρωτογενείς (από ειδικές διαδικασίες, πειραματικές διεργασίες κ.α.) ή δευτερογενείς (από αναφορές ή άλλες δημοσιευμένες πηγές). Τέλος, επισημαίνεται ότι η ποιότητα των δεδομένων εξαρτάται επίσης από την προσπάθεια και τον χρόνο που έχει αφιερώσει ο ερευνητής, όπως επίσης και από τη διαθεσιμότητά τους για την οποία καταναλώνεται και το μεγαλύτερο ποσοστό πόρων. Οι στόχοι της ποιότητας δεδομένων βρίσκονται σε συμφωνία με ειδικούς δείκτες. Αυτοί μπορεί να είναι είτε ποιοτικοί είτε ποσοτικοί. Επιλέγονται ανάλογα με το σκοπό της ανάλυσης κύκλου ζωής και τις μεθοδολογίες που έχουν ορισθεί για τη μελέτη, καθώς επίσης και από τη λειτουργική μονάδα που έχει ορισθεί στη μελέτη. Τα αποτελέσματα της συλλογής δεδομένων είναι η καταγραφική ανάλυση στην οποία γίνεται λεπτομερής καταγραφή όλων των «ουσιών» (με την ευρύτερη έννοια) που είτε χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια ζωής του υλικού (εισροές) είτε εκλύονται στο περιβάλλον (εκροές). Ο σκοπός της καταγραφικής ανάλυσης είναι η δημιουργία μιας βάσης δεδομένων που θα περιλαμβάνει τις εισροές και εκροές του συστήματος (Μπίκας κ.ά., 214). Στάδιο 3 ο : Ανάλυση και αξιολόγηση επιπτώσεων Στο τρίτο στάδιο της διαδικασίας γίνεται η ταξινόμηση, η στάθμιση και η κατηγοριοποίηση των διάφορων ειδικών κατηγοριών των επιπτώσεων που έχουν προσδιοριστεί από το προηγούμενο στάδιο. Αυτό που επιδιώκεται σε αυτή τη φάση είναι να υπάρξει μια περαιτέρω ερμηνεία και πρόσθεση των δεδομένων της εκτίμησης επιπτώσεων. Σε επόμενο βήμα γίνεται η αξιολόγηση των επιπτώσεων σε περιπτώσεις που συγκρίνονται δύο ή περισσότερα εναλλακτικά συστήματα για την επιλογή του βέλτιστου. Αυτό που πρέπει να σημειωθεί σε αυτό το στάδιο της διαδικασίας είναι πως δεν βγαίνουν συμπεράσματα για το ποιο σύστημα έχει τις λιγότερο βλαβερές επιπτώσεις στο περιβάλλον, ή αν ένα σύστημα συνεισφέρει λιγότερο ή περισσότερο στην αύξηση της μέσης θερμοκρασίας του πλανήτη κ.α. εκτός αν μπορεί να ιεραρχηθεί η σημασία των κατηγοριών επιπτώσεων. Η ιεράρχηση των κατηγοριών επιπτώσεων συγκρίνοντάς τες μεταξύ τους είναι μια διαδικασία συσχέτισης αξιών (ποια/ποιες επιπτώσεις είναι σημαντικότερες από άλλες, γιατί, με ποια κριτήρια, κ.α.), που γίνεται ξεχωριστά από την ανάλυση κύκλου ζωής και βασίζεται σε μια αποτίμηση του βαθμού βλάβης του περιβάλλοντος, της υγείας κ.α., η οποία θα εκφράζει κοινωνικές αξίες και προτιμήσεις (Μπίκας κ.ά., 214). Στάδιο 4 ο : Ερμηνεία αποτελεσμάτων- Βελτιστοποίηση του κύκλου ζωής Τελευταίο στάδιο της διαδικασίας είναι η εκτίμηση βελτιώσεων, στην οποία τα αποτελέσματα της ανάλυσης χρησιμοποιούνται ως βάση για τη λήψη αποφάσεων που θα οδηγήσουν σε συγκεκριμένες δραστηριότητες, οι οποίες θα ωφελήσουν τόσο τη βιομηχανία όσο και το περιβάλλον. Ο ορισμός της εκτίμησης των βελτιώσεων από τον Οργανισμό Περιβαλλοντικής Τοξικολογίας και Χημείας (Society of Environmental Toxicology and Chemistry-SETAC είναι η συστηματική αξιολόγηση των αναγκών και δυνατοτήτων για τη μείωση της περιβαλλοντικής επιβάρυνσης που συνδέεται με τη χρήση ενέργειας και πρώτων υλών και τις περιβαλλοντικές εκπομπές καθ όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής προϊόντων, 9

17 διεργασιών και δραστηριοτήτων. Η ανάλυση αυτή είναι δυνατόν να περιέχει τόσο ποσοτικά, όσο και ποιοτικά μέτρα βελτίωσης, όπως αλλαγές στο προϊόν, στη διεργασία και το σχεδιασμό, στη χρήση των πρώτων υλών, στη χρήση από τον καταναλωτή και στη διαχείριση των απορριμμάτων (Μπίκας κ.ά., 214). 2.4 Μέθοδοι περιβαλλοντικής αποτίμησης των κτιριακών κατασκευών Τα τελευταία χρόνια λόγω του έντονου ενδιαφέροντος τις επιστημονικής κοινότητας καθώς και άλλων μη-κοινωφελών οργανισμών για την εκτίμηση των επιπτώσεων που έχουν τα κτίρια στο φυσικό περιβάλλον, οδήγησε στην δημιουργία τεχνογνωσίας και ανάπτυξης υπολογιστικών εργαλείων που μπορούν σχετικά εύκολα και απλά να προσδιορίσουν τα ιδιαίτερα περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά ενός δομικού υλικού, ενός κτιρίου ή ακόμα και ενός ολόκληρου οικιστικού συνόλου. Όπως είναι αναμενόμενο κάθε ένα από αυτά τα εργαλεία έχει αναπτυχθεί από κάποιον οργανισμό ή κάποια ερευνητική ομάδα και σημειώνεται πως τα τελευταία χρόνια γίνονται προσπάθειες τυποποίησης του προβλήματος από το διεθνή οργανισμό προτύπων ISO, ο οποίος εξέδωσε δύο σχετικές οδηγίες, τις ISO/TS και ISO/TS Η μόνη δυσκολία που συναντάται στα εργαλεία περιβαλλοντικής αξιολόγησης είναι η πληθώρα που υπάρχει, με αρκετά από αυτά μάλιστα να παρουσιάζουν ορισμένες φορές κοινά σημεία μεταξύ τους, καθιστώντας έτσι δύσκολη τη σύγκρισή τους ακόμη και το λόγο ύπαρξής τους (Σαφούρη, 211) Υφιστάμενα εργαλεία των περιβαλλοντικών επιπτώσεων Επισημαίνεται πως για τις κτιριακές κατασκευές υπάρχουν πολλά εργαλεία για την αξιολόγηση των μεμονωμένων στοιχείων του κτιρίου και άλλα για την αξιολόγηση ολόκληρου του κτιρίου. Επίσης, κάποια από τα εργαλεία καλύπτουν διαφορετικές φάσεις του κύκλου ζωής ενός κτιρίου ενώ άλλα μπορούν να καλύψουν όλες τις φάσεις του από διαφορετικές περιβαλλοντικές πτυχές. Τα εργαλεία μπορεί να είναι παγκόσμια, εθνικά ή και τοπικά. Σημειώνεται πως λίγα από τα εθνικά εργαλεία μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε παγκόσμιο επίπεδο αλλάζοντας τις εθνικές βάσεις δεδομένων. Τα εργαλεία περιβαλλοντικών επιπτώσεων έχουν αναπτυχθεί για διαφορετικούς σκοπούς (έρευνα, συμβουλευτικούς λόγους, λήψη αποφάσεων, συντήρηση, κ.α.), ανάλογα με το χρήστη που τα επεξεργάζεται και το σκοπό της μελέτης. Λόγω της πληθώρας αυτών των εργαλείων είναι ανάγκη να κατηγοριοποιηθούν ανάλογα με το σκοπό που θα χρησιμοποιηθούν (Αυγερινόπουλος, 28). Οι δυο βασικές κατηγορίες περιβαλλοντικών εργαλείων περιλαμβάνουν (Μπίκας, 24): A. Η πρώτη κατηγορία βασίζεται στην εφαρμογή κριτηρίων, βάσει των οποίων ορίζονται τιμές σε επιλεγμένες παραμέτρους για να εκτιμηθούν οι περιβαλλοντικές τους επιπτώσεις (από μικρής έως μεγάλης κλίμακας). Μερικά από αυτά είναι το BREEAM, το GBTool, το LEED, το EcoProfile, κ.α. B. Η δεύτερη κατηγορία εργαλείων βασίζεται στη μεθοδολογία της ανάλυσης του κύκλου ζωής και εφαρμόζεται κυρίως στην επιλογή των κατάλληλων πρακτικών σχεδιασμού και των υλικών κατασκευής. Το πλεονέκτημα της συγκεκριμένης κατηγορίας εργαλείων είναι η δυνατότητα υπολογισμού των επιπτώσεων που προκύπτουν από το συνδυασμό συγκεκριμένων υλικών κατασκευής και τεχνικών σχεδιασμού. Μερικά εργαλεία της δεύτερης κατηγορίας είναι το BEES, το BEAT, το ATHENA, το TEAM, το ENVEST, το EQUER, κ.α. 1

18 2.4.2 Εργαλείο SimaPro για την Α.Κ.Ζ. ενός υλικού/προϊόντος Ένα αποτελεσματικό εργαλείο στη διαχείριση του κύκλου ζωής ενός υλικού ή προϊόντος που αφορά στη συλλογή, την ανάλυση και την παρακολούθηση των περιβαλλοντικών επιδόσεων των προϊόντων ή των υπηρεσιών αποτελεί το SimaPro (System for Integrated Environmental Assessment of Product). Το λογισμικό ανάλυσης κύκλου ζωής SimaPro επιτρέπει στο χρήστη να χρησιμοποιήσει μια μεγάλη βάση δεδομένων από περιβαλλοντικούς δείκτες, στους οποίους έχουν γίνει μετρήσεις μιας πληθώρας υλικών. Ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιήσει αυτή τη βάση δεδομένων ώστε να μοντελοποιήσει κάθε σύστημα σύμφωνα με το διεθνές πρότυπο ISO 144. Επισημαίνεται ότι το εργαλείο κυκλοφόρησε για πρώτη φορά το 199 και πλέον αποτελεί ένα αξιόπιστο και ευέλικτο εργαλείο το οποίο χρησιμοποιείται από βιομηχανίες, συμβουλευτικές εταιρείες και ερευνητικά ιδρύματα σε περισσότερες από 8 χώρες του κόσμου ( Τέλος, αξίζει να σημειωθεί ότι τα δεδομένα της περιβαλλοντικής αξιολόγησης που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη, χρησιμοποιούν τη βάση δεδομένων του λογισμικού SimaPro και παρουσιάζονται στα κεφάλαια 4 και 5. 11

19 Κεφάλαιο 3 Κτίρια με σχεδόν μηδενική ενεργειακή κατανάλωση Τα κτίρια αντιπροσωπεύουν τη μεγαλύτερη διαθέσιμη και πιο αποδοτική πηγή για την εξοικονόμηση ενέργειας και τη μείωση του CO₂ στην Ευρώπη. Ο στόχος για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας στα κτίρια οδήγησε στη δημιουργία της γενικής ιδέας των κτιρίων με μηδενική κατανάλωση ενέργειας (ZΕΒ) και εντός του ευρωπαϊκού νομοθετικού πλαισίου, στην ιδέα των κτιρίων με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας (nzeb). Οι ευρωπαϊκές χώρες τη σημερινή εποχή δείχνουν μεγάλο ενδιαφέρον για αυτή τη προοπτική και πιο συγκεκριμένα η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει δεσμευτεί να εφαρμόσει την ενεργειακή απόδοση του κτιριακού τομέα δημιουργώντας κατάλληλα ρυθμιστικά και πολιτικά πλαίσια για όλα τα κράτη μέλη της (Gaitani et al., 214). 3.1 Ορισμός & φιλοσοφία των nzeb Σύμφωνα με το άρθρο 2.2 της αναθεωρημένης Οδηγίας σχετικά με την Ενεργειακή Απόδοση των Κτιρίων ως σχεδόν Μηδενικής Ενεργειακής Κατανάλωσης Κτίριο θεωρείται το κτίριο που διαθέτει υψηλή ενεργειακή απόδοση με σκοπό να καταναλώνει ελάχιστη παραπάνω ενέργεια από αυτή που παράγει. Το σχεδόν μηδενικό ή το πολύ χαμηλό επίπεδο ενέργειας που απαιτείται, θα πρέπει, μέχρι ενός σημαντικού βαθμού, να καλυφθεί από ενέργεια που προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές, περιλαμβανομένης της παραγομένης επιτόπου ή πλησίον του κτιρίου. Ειδικότερα, στο Παράρτημα Ι της παραπάνω οδηγίας αναφέρεται πως Η ενεργειακή απόδοση ενός κτιρίου κτιριακής μονάδας θα πρέπει να καθορίζεται βάσει της υπολογισθείσας ή της πραγματικής ετήσιας ενέργειας που καταναλώνεται με σκοπό να καλυφθούν οι διαφορετικές ανάγκες του, στο πλαίσιο των τυπικών του χρήσεων, συμπεριλαμβανομένων των αναγκών σε θέρμανση και ψύξη, της διατήρησης των επιθυμητών συνθηκών θερμοκρασίας του κτιρίου καθώς και των αναγκών ζεστού νερού χρήσης (EPBD, 21/31/EU). Σύμφωνα με τις αναφορές στο άρθρο των Torcellini et. al. (26), διατυπώθηκαν τέσσερις ορισμοί χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης κτίρια. Οι συγκεκριμένοι ορισμοί αναλύονται στη συνέχεια: 1. Κτίρια Μηδενικού Ενεργειακού Ισοζυγίου: Το κτίριο παράγει ενέργεια από ΑΠΕ, οι οποίες βρίσκονται διαθέσιμες στο χώρο εγκατάστασης του κτιρίου, τουλάχιστον τόση όσο καταναλώνει σε ετήσια βάση. 2. Το κτίριο παράγει (ή και αγοράζει) τουλάχιστον τόση ανανεώσιμη ενέργεια, όση καταναλώνει στη διάρκεια ενός έτους, αναγόμενη σε πρωτογενή ενέργεια που καταναλώνεται για την εξαγωγή και την επεξεργασία ενεργειακών φυσικών πόρων και για την παραγωγή και τη διανομή ενέργειας στο κτίριο. Για τον υπολογισμό της πρωτογενούς ενέργειας, η εισαγόμενη από το δίκτυο στο κτίριο και η εξαγόμενη από το κτίριο προς το δίκτυο ενέργεια, πολλαπλασιάζονται με κατάλληλους συντελεστές μετατροπής, που σχετίζονται με τους συμβατικούς πόρους ή τις Α.Π.Ε. που χρησιμοποιούνται. 12

20 3. Σε ένα κτίριο μηδενικής ενέργειας με συνολικά μηδενικό ενεργειακό κόστος τα χρήματα που το δίκτυο πληρώνει στον ιδιοκτήτη του κτιρίου για την ενέργεια από Α.Π.Ε. πρέπει να είναι τουλάχιστον ίσα με αυτά που πληρώνει ο ιδιοκτήτης του κτιρίου στο δίκτυο σε ένα χρόνο. 4. Ένα κτίριο παράγει τόση "καθαρή" ενέργεια από Α.Π.Ε., όση χρειάζεται για να αντισταθμίσει τις εκπομπές ρύπων από τη χρήση "μη καθαρής" ενέργειας σε ένα έτος. Για τον υπολογισμό των συνολικών εκπομπών, η εισαγόμενη από το δίκτυο στο κτίριο και η εξαγόμενη από το κτίριο προς το δίκτυο ενέργεια, πολλαπλασιάζονται με τις τιμές των εκλυόμενων ρύπων που σχετίζονται με τους συμβατικούς πόρους ή τις Α.Π.Ε. που χρησιμοποιούνται. Επιπλέον, επισημαίνεται ότι έχουν προταθεί αρκετές μεθοδολογικές προσεγγίσεις, γι αυτού του είδους κτίρια, οι οποίες εστιάζουν σε διαφορετικά χαρακτηριστικά, όπως η μέτρηση του ισοζυγίου, η περίοδος του ισοζυγίου (χρονική, μηνιαία), ο τύπος της χρήσης της ενέργειας, ο τύπος ενεργειακού ισοζυγίου κ.α. Σε αυτό το σημείο αξίζει να σημειωθεί ότι τα κτίρια μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης ή σχεδόν μηδενικής δεν παύουν να παράγουν ρύπους καθ όλη τη διάρκεια του έτους, καθώς όταν δεν υπάρχει διαθέσιμη ηλιακή ενέργεια (π.χ. τις συννεφιασμένες, σύντομες ημέρες του χειμώνα και κατά τη διάρκεια της νύχτας) ή αιολική ενέργεια (για να λειτουργήσουν πιθανόν εγκατεστημένες ανεμογεννήτριες). Σε αυτές τις περιπτώσεις καλύπτουν τις ανάγκες τους τροφοδοτούμενα από το δίκτυο μεταφοράς ηλεκτρισμού, άρα και από συμβατικές πηγές. Στην πράξη, τα περισσότερα κτίρια με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας λαμβάνουν το μισό ή και παραπάνω της απαιτούμενης ενέργειας για τη λειτουργία τους από το δίκτυο. Μέχρι τώρα τα παραδοσιακά (συμβατικά) κτίρια υπολογίζεται ότι καταναλώνουν το 4% της ενέργειας που παράγεται από ορυκτά καύσιμα σε Ευρώπη και Αμερική, ενώ συμβάλλουν σημαντικά και στην παραγωγή αερίων του θερμοκηπίου. Σύμφωνα με το πρότυπο της «μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας» επιτυγχάνεται αλλαγή στον συμβατικό τρόπο σκέψης και νοοτροπίας που κυριαρχούσε μέχρι πριν από λίγα χρόνια, με τη μείωση των εκπομπών CO2 και της εξάρτησης από τα ορυκτά καύσιμα. Επισημαίνεται ότι τα κτίρια με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας αν και γίνονται περισσότερο αναγνωρίσιμα τα τελευταία χρόνια, παρόλα αυτά μέσα από σημαντικές μελέτες, εργασίες, διατριβές κ.α. που πραγματοποιούνται συνεχώς, αποκτούν συνεχώς περισσότερη αναγνωρισιμότητα και εφαρμογή σε νέες κατασκευές. Τα περισσότερα κτίρια με σχεδόν μηδενική ενεργειακή κατανάλωση χρησιμοποιούν το δίκτυο μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας για την αποθήκευση της παραγόμενής ενέργειας τους, όμως κάποια από αυτά είναι και ανεξάρτητα. Η ενέργεια συνήθως συγκεντρώνεται επί τόπου μέσα από ένα συνδυασμό τεχνολογιών ΑΠΕ (ηλιακή, αιολική, κ.α.), ενώ η εξοικονόμηση επιτυγχάνεται μέσα από τελευταίας τεχνολογίας αποδοτικά συστήματα θέρμανσης ψύξης, αερισμού και φωτισμού. Όλη η φιλοσοφία των nzeb, καθώς και η σταδιακή στροφή της παγκόσμιας κοινωνίας σε εφαρμογές και πολιτικές εξοικονόμησης ενέργειας έγκειται στο γεγονός ότι το κόστος των συμβατικών πηγών ενέργειας (από ορυκτά καύσιμα) τείνει να αυξάνει λόγω της μείωσης του ορυκτού πλούτου σε παγκόσμιο επίπεδο, ενώ αντίθετα το κόστος των τεχνολογιών εναλλακτικών πηγών ενέργειας τείνει να μειώνεται με τη συνεχή ανάπτυξη νέων τεχνολογιών και αύξησης του ανταγωνισμού στην παγκόσμια αγορά. 13

21 Τέλος, επισημαίνεται ότι για τη δημιουργία σύγχρονων κτιρίων με μηδενική κατανάλωση ενέργειας ή με σχεδόν μηδενική, σημαντικό ρόλο παίζει η τεχνολογική πρόοδος στις μεθόδους κατασκευής. Ακόμα, η επίμονη και στοχευμένη ακαδημαϊκή έρευνα, η οποία έχει τη δυνατότητα συλλέγοντας δεδομένα ενεργειακής απόδοσης από συμβατικά και πειραματικά κτίρια, να τα εισάγει σε υπολογιστικά μοντέλα προσομοίωσης και να προβλέψει την αποδοτικότητα νέων μηχανικών λύσεων και σχεδίων δράσης ( 3.2 Πλεονεκτήματα και Προβληματισμοί σχετικά με τα nzeb Κάποια από τα πλεονεκτήματα των κτιρίων μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας ή σχεδόν μηδενικής είναι: Η μείωση των ενεργειακών αναγκών του κτιρίου το οποίο έχει σαν αποτέλεσμα τόσο τη μείωση του λειτουργικού κόστους όσο και τη μείωση των επιπτώσεων στο περιβάλλον (D. Agostino, 215). Ενεργειακή ασφάλεια και περιβαλλοντική αειφορεία. Η βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης ενός κτιρίου απαιτεί περισσότερες προσπάθειες και επενδύσεις στο σχεδιασμό και την κατασκευή του κτιρίου. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι πως στα κτίρια μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης η εξοικονόμηση κόστους από τη συντήρηση των Η/Μ συστημάτων μπορεί να καλύψει μεγάλο μέρος από τα έξοδα του κτιρίου τόσο στο λειτουργικό κομμάτι όσο και στο κομμάτι του κόστους αντικατάστασης σε περίπτωση βλάβης. Εφαρμογή διαφόρων σχεδίων/λύσεων μηδενικού ενεργειακού ισοζυγίου, (γι αυτό και τα nzeb εντάσσονται στα «έξυπνα κτίρια»). Η έννοια του μηδενικού ενεργειακού ισοζυγίου προσφέρει μία ευρεία γκάμα προσεγγίσεων, λόγω των πολλαπλών δυνατοτήτων παραγωγής και διατήρησης ενέργειας σε συνδυασμό με την αποτίμηση της ενέργειας αυτής σε σχέση με διάφορες άλλες παραμέτρους (κόστος, εκπομπές CO 2 κ.α.). Ενσωμάτωση/συνδυασμός τεχνολογιών ΑΠΕ οι οποίες με την εξέλιξη της τεχνολογίας μπορούν να καλύψουν και άλλες περιφερειακές ανάγκες όπως τη δυνατότητα φόρτισης ηλεκτροκίνητων οχημάτων, κ.α. ( Η εμφάνιση ενός κτιρίου μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης ή με σχεδόν μηδενική ενεργειακή κατανάλωση δεν διαφέρει από αυτή μιας συμβατικής κατοικίας. Η ζωή σε ένα τέτοιο σπίτι δεν απαιτεί ένα διαφορετικό τρόπο ζωής και τα κτίρια αυτού του είδους δεν απευθύνονται σε συγκεκριμένη κατηγορία ανθρώπων ( Όπως είναι φυσιολογικό η τεχνολογία των κτιρίων με ελάχιστη ενεργειακή κατανάλωση είναι αρκετά πρόσφατη και γι αυτό είναι απαραίτητη η περαιτέρω έρευνα για την κατανόηση όλων των παραμέτρων που σχετίζονται με αυτού του είδους κτίρια και για την αξιοποίηση κάθε οφέλους, που η υλοποίησή τους μπορεί να προσφέρει. Μέχρι στιγμής υπάρχουν συγκεκριμένα ζητήματα και προβληματισμοί οι οποίοι προέκυψαν κατόπιν έρευνας και τίθενται προς επίλυση. Κάποιοι από αυτούς σύμφωνα με τις αναφορές στο άρθρο του D. Agostino είναι: Δεν υπάρχει ακόμη ένας ενιαίος, γενικά αποδεκτός ορισμός ούτε μια ενιαία μεθοδολογία για τον έλεγχο και το χαρακτηρισμό κτιρίων ως κτιρίων συνολικής μηδενικής ενέργειας. Προσεγγίζοντας το θέμα ρεαλιστικά, είναι πιθανόν ένα κτίριο να εντάσσεται nzeb, αλλά να μην επιτυγχάνει κάθε χρόνο την αντιστάθμιση των ενεργειακών του καταναλώσεων ή σχεδόν μηδενικό ενεργειακό κόστος ή ελάχιστες ή ακόμα και μηδενικές εκπομπές ρύπων, καθώς αυτό εξαρτάται από την κατάσταση του κτιρίου, τους χρήστες, τις λειτουργίες του και τις μεταβαλλόμενες από χρόνο σε χρόνο κλιματικές συνθήκες ή το μεταβαλλόμενο κόστος ενέργειας. 14

22 Τα ήδη υφιστάμενα κτίρια είναι υπεύθυνα για την παρούσα ενεργειακή κατανάλωση στον κτιριακό τομέα και κατά συνέπεια έχουν τα μεγαλύτερα περιθώρια για βελτίωση. Η βελτίωση και η ένταξη όμως αυτών των κτιρίων ως nzeb αποτελεί πιο μεγάλη πρόκληση από την κατασκευή ενός νέου. Ειδικά σε πυκνοκατοικημένες αστικές περιοχές ή σε πολυώροφα κτίρια, στα οποία δεν μπορούν να εφαρμοστούν εύκολα όλες οι δυνατότητες ενεργειακού σχεδιασμού και παροχής ενέργειας από Α.Π.Ε. Επομένως, χρειάζονται έναν ιδιαίτερο ορισμό στον οποίο θα μπορούν να εντάσσονται και αυτά. Τέλος, είναι ήδη υπό έρευνα ο σχεδιασμός και η κατασκευή nzeb σε επίπεδο κοινότητας ή οικισμού, καθώς πολύ λίγα κτίρια στις κοινωνίες που ζούμε είναι απομονωμένα και στο μέλλον αναμένονται ακόμη πιο πυκνοκατοικημένες πόλεις. 3.3 Ευρωπαϊκή και εθνική νομοθεσία για τα nzeb σήμερα Σύμφωνα με την Ευρωπαϊκή οδηγία 21/31/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του συμβουλίου που διεξήχθη στις 19 Μαΐου 21 για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων και πιο συγκεκριμένα στο άρθρο 9 για τα κτίρια με σχεδόν μηδενική ενεργειακή κατανάλωση αναφέρεται ότι: 1. Τα κράτη μέλη μεριμνούν ώστε: a) Εως τις 31 Δεκεμβρίου 22 όλα τα νέα κτίρια να αποτελούν κτίρια με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας και b) Μετά τις 31 Δεκεμβρίου 218 τα νέα κτίρια που στεγάζουν δημόσιες αρχές ή είναι ιδιοκτησίας τους να αποτελούν κτίρια με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας. Τα κράτη μέλη καταρτίζουν εθνικά σχέδια αύξησης του αριθμού των κτιρίων με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας. Αυτά τα εθνικά σχέδια είναι δυνατόν να περιλαμβάνουν στόχους διαφοροποιημένους ανάλογα με την κατηγορία του κτιρίου. 2. Τα κράτη μέλη, ακολουθώντας το παράδειγμα του δημόσιου τομέα, αναπτύσσουν επίσης πολιτικές και λαμβάνουν μέτρα, θέτοντας π.χ. στόχους για την ενθάρρυνση της μετατροπής κτιρίων σε κτίρια με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας, και ενημερώνουν σχετικά την Επιτροπή με τα εθνικά τους σχέδια που αναφέρονται στην παράγραφο Το εθνικά σχέδια περιλαμβάνουν μεταξύ άλλων τα εξής στοιχεία: a) λεπτομέρειες όσον αφορά την πρακτική εφαρμογή του ορισμού των κτιρίων με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας από τα κράτη μέλη, που απηχεί τις εθνικές, περιφερειακές ή τοπικές συνθήκες, περιλαμβανομένου αριθμητικού δείκτη της χρήσης πρωτογενούς ενέργειας σε kwh/m 2 κατ έτος. Οι παράγοντες πρωτογενούς ενέργειας που χρησιμοποιούνται για τον καθορισμό της χρήσης πρωτογενούς ενέργειας είναι δυνατόν να βασίζονται σε εθνικές ή περιφερειακές ετήσιες μέσες τιμές και να λαμβάνουν υπόψη τα σχετικά ευρωπαϊκά πρότυπα b) τους ενδιάμεσους στόχους για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των νέων κτιρίων έως το 215, στο πλαίσιο της προετοιμασίας της εφαρμογής της παραγράφου 1 c) πληροφορίες σχετικά με τις πολιτικές και τα οικονομικά ή άλλα μέτρα που έχουν ληφθεί στο πλαίσιο των παραγράφων 1 και 2 για την προώθηση των κτιρίων με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας, περιλαμβανομένων λεπτομερειών όσον αφορά τις εθνικές απαιτήσεις και μέτρα για τη χρήση ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές στα νέα κτίρια και τα υφιστάμενα κτίρια που υφίστανται ανακαίνιση μεγάλης κλίμακας στο πλαίσιο του άρθρου 13 παράγραφος 4 της οδηγίας 29/28/ΕΚ και των άρθρων 6 και 7 της παρούσας οδηγίας. 15

23 4. Η Επιτροπή αξιολογεί τα εθνικά σχέδια που αναφέρονται στην παράγραφο 1, ιδίως δε την επάρκεια των μέτρων που εξετάζουν τα κράτη μέλη σε σχέση με τους στόχους της παρούσας οδηγίας. Η Επιτροπή, λαμβάνοντας δεόντως υπόψη της την αρχή της επικουρικότητας, μπορεί να ζητεί περαιτέρω ειδικές πληροφορίες όσον αφορά τις απαιτήσεις που τίθενται στις παραγράφους 1, 2 και 3. Στην περίπτωση αυτή το οικείο κράτος μέλος υποβάλλει τις ζητούμενες πληροφορίες ή προτείνει τροποποιήσεις εντός εννέα μηνών από την υποβολή του αιτήματος της Επιτροπής. Μετά την αξιολόγηση αυτή η Επιτροπή μπορεί να εκδώσει σχετική σύσταση. 5. Η Επιτροπή, έως τις 31 Δεκεμβρίου 212 και εν συνεχεία ανά τριετία, δημοσιεύει έκθεση σχετικά με την πρόοδο που σημειώνουν τα κράτη μέλη στην αύξηση του αριθμού των κτιρίων με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας. Με βάση την εν λόγω έκθεση, η Επιτροπή καταρτίζει σχέδιο δράσης και εάν απαιτείται προτείνει μέτρα για την αύξηση του αριθμού των κτιρίων αυτών, ενθαρρύνει δε τις βέλτιστες πρακτικές όσον αφορά την αποδοτική σε σχέση με το κόστος μετατροπή υφιστάμενων κτιρίων σε κτίρια με σχεδόν μηδενική κατανάλωση ενέργειας. 6. Τα κράτη μέλη μπορούν να αποφασίσουν να μην εφαρμόσουν τις απαιτήσεις της παραγράφου 1 στοιχεία α) και β) σε ειδικές και δικαιολογημένες περιπτώσεις κατά τις οποίες η ανάλυση της σχέσης κόστους-οφέλους για τον οικονομικό κύκλο ζωής του συγκεκριμένου κτιρίου έχει αρνητικό αποτέλεσμα. Τα κράτη μέλη ενημερώνουν την Επιτροπή σχετικά με τις αρχές των σχετικών νομοθετικών καθεστώτων. Στην συνέχεια η οδηγία 212/27/EU του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου έρχεται να συμπληρώσει την παραπάνω οδηγία, εστιάζοντας στα ήδη υπάρχοντα κτίρια που βρίσκονται στο στάδιο εκτενούς ανακαίνισης. Αφενός διασφαλίζει ότι η ενεργειακή τους απόδοση έχει ήδη βελτιωθεί και αφετέρου αυξάνει και την αναλογία της κτιριακής ανακαίνισης. Τα κτίρια που ανήκουν στο δημόσιο τομέα αποτελούν τον κύριο στόχο, λόγω του πλήθους τους αλλά και λόγω της συμβολής τους στη δημόσια ζωή. Στο τέταρτο άρθρο της 212/27/EU, περιγράφονται οι βασικές αρχές, πάνω στις οποίες τα κράτη μέλη θα δημιουργήσουν μακροπρόθεσμη στρατηγική με στόχο την κινητοποίηση επενδύσεων στο χώρο της ανακαίνισης των κτιρίων, εμπορικών ή κατοικιών, του δημόσιου είτε του ιδιωτικού τομέα (Δασκαλάκη κ.ά., 214). Πιο συγκεκριμένα: Το κάθε κράτος μέλος θα πρέπει να έχει διασφαλίσει ότι από την 1η Ιανουαρίου του 214, το 3% της συνολικής επιφάνειας των θερμαινόμενων χώρων των κτιρίων, τα οποία βρίσκονται στην κυριότητα και κατοχή από υπηρεσίες της κεντρικής κυβέρνησης, ανακαινίζονται κάθε χρόνο ώστε να καλύψουν τις ελάχιστες ενεργειακές απαιτήσεις, που τέθηκαν σε ισχύ με την εφαρμογή του άρθρου 4, της Οδηγίας 21/31/EU. Επισημαίνεται ότι το ποσοστό του 3% θα πρέπει να υπολογισθεί στη συνολική επιφάνεια των κτιρίων, με συνολική ωφέλιμη επιφάνεια μεγαλύτερη των 5m², το οποίο ανήκει στην κυριότητα της κεντρικής διοίκησης του συγκεκριμένου κράτους μέλους. Το συγκεκριμένο όριο, πρόκειται να μειωθεί στα 25m², μέχρι τις 9 Ιουλίου του 215. Επιπλέον, ο Ενεργειακός Χάρτης 25, ο οποίος δημοσιεύθηκε στις 15 Δεκεμβρίου 211, κινείται πέρα από τους στόχους του 22, παρέχοντας μια ανάλυση των προσανατολισμών της ενεργειακής πολιτικής: Η ΕΕ δεσμεύθηκε να μειώσει την εκπομπή την εκπομπή των αερίων του θερμοκηπίου, σε 8 95% πιο χαμηλά επίπεδα από ότι ήταν το 199, μέχρι το 25 (βιώσιμη ανάπτυξη). 16

24 Επισημαίνεται ότι στην Ευρώπη και στην παρούσα χρονική περίοδο, η δραστηριότητα των ανακαινίσεων, ως επί το πλείστων επιτυγχάνει χαμηλά επίπεδα ενεργειακής εξοικονόμησης, σε ποσοστό που κυμαίνεται μεταξύ του 2 3%. Το ποσοστό αυτό θα πρέπει να αυξηθεί, με ανακαινίσεις που θα γίνονται σε βάθος, και με ποσοστό της τάξεως του 6%. Το Ινστιτούτο για την Ενεργειακή Απόδοση των Κτιρίων (Performance Institute Europe BPIE) έχει μελετήσει την επίδραση των διαφορετικών τύπων ανακαίνισης, στην εξοικονόμηση ενέργειας και στη μείωση των εκπομπών CO2. Τα αποτελέσματα αναδεικνύουν τα σενάρια εκείνα που τόσο ο βαθμός, όσο και το εύρος της ανακαίνισης αυξήθηκε σημαντικά ενώ επιτεύχθηκε ταχεία απεξάρτηση του συστήματος παροχής ενέργειας. Ο ποιοτικός ορισμός που υιοθετείται, καθώς και οι διαφορετικές προσεγγίσεις που χρησιμοποιούνται σε παγκόσμιο επίπεδο, ώστε να επιτευχθεί σχεδόν μηδενική ενεργειακή κατανάλωση, έχουν εγείρει ερωτήματα μεταξύ των ειδικών. Υπήρξαν σημαντικές προσπάθειες ώστε να αντιμετωπιστεί το ευρύ φάσμα προσεγγίσεων, με επιπλέον εξειδικεύσεις και θέματα, σε ορολογία και ορισμούς γύρω από κτίρια που καταναλώνουν χαμηλά ή μηδενικά ποσά ενέργειας (ή άνθρακα) συμπεριλαμβανομένων και εκείνων των κτιρίων με καθαρή παραγωγή ενέργειας ενεργειακά θετικά (Ferrante, 212). Στα τέλη του Νοεμβρίου του 212, σύμφωνα με την αναφορά της Επιτροπής σχετικά με την πρόοδο των Κρατών Μελών όσο αφορά στο σχεδιασμό των εθνικών δράσεων για την παραγωγή πολιτικών και τη λήψη μέτρων, όπως η καθιέρωση στόχων για τη μετατροπή των κτιρίων που ανακαινίζονται σε σχεδόν μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης, μόνο 9 κράτη μέλη (BE, DK, CY, FI, LT, IE, NL, SE and UK) παρουσίασαν όπως είχε ζητηθεί τα αντίστοιχα σχέδια τους στην ΕΕ (εικόνα 3.1). Σε ότι αφορά στους πρακτικούς ορισμούς των nzeb, μόνο πέντε κράτη μέλη (BE, CY, DK, IE and LT), παρουσίασαν έναν ορισμό, ο οποίος και περιείχε τόσο ένα αριθμητικό στόχο όσο και ένα μερίδιο ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Δεκαπέντε κράτη μέλη (BE, CZ, DK, EE, FI, DE, GR, HU, IE, LV, LT, SL, SE, NL and UK) παρουσίασαν ενδιάμεσους στόχους για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των νέων κτιρίων (EPBD) έως το 215, με τους περισσότερους να εστιάζουν στην ενδυνάμωση των κανονισμών των κτιρίων ή/και στο πιστοποιητικό της ενεργειακής απόδοσης. Παρά το γεγονός ότι τα περισσότερα Κράτη Μέλη παρουσίασαν μια ποικιλία μέτρων για την προώθηση των nzeb, συμπεριλαμβανομένων και των οικονομικών πρωτοβουλιών, την ενδυνάμωση των κτιριακών κανονισμών, ποικίλες ενημερωτικές δράσεις για τις ενεργειακές επιδόσεις τους/πιλοτικά προγράμματα, δεν ήταν πάντα σαφές το εκείνο το σημείο, στο οποίο στοχεύουν αυτά τα μέτρα. Τα Εθνικά Σχέδια, θα πρέπει να παρέχουν μέτρα για να διασφαλίζουν ότι οι στόχοι του 218 και 22, θα είναι δυνατόν να επιτευχθούν στην πράξη όσο και στη θεωρία. Καθώς η ποιοτική φύση του ορισμού των nzeb, αφήνει κάποιο χώρο για ελεύθερη ερμηνεία, τα Κράτη Μέλη έχουν τη δυνατότητα να ακολουθήσουν διαφορετικές προσεγγίσεις και να υποστηρίξουν διαφορετικά πρότυπα, ώστε να εκπληρώσουν την προαναφερθείσα οδηγία (Gaitani, 214). 17

25 Εικόνα 3.1: Τα 9 Κράτη Μέλη που ήδη παρουσίασαν σχέδια τους σύμφωνα με την Οδηγία 21/31/ΕΕ (BPIE, 215) Στην Ελλάδα, η Ευρωπαϊκή Οδηγία 29/28/ΕΚ τέθηκε σε ισχύ τον Ιούνιο του 21 από την εθνική νομοθεσία Ν.3851/21 για τις ΑΠΕ (ΦΕΚ 85/Α/4.6.21). Σύμφωνα με αυτή όλα τα δημόσια κτίρια από το 215 και όλα τα νέα κτίρια από το 22 θα πρέπει να καλύπτουν την πρωτογενή κατανάλωση ενέργειας από ΑΠΕ, συμπαραγωγή θερμότητας και ηλεκτρισμού, τηλεθέρμανσης ή τηλεψύξης, και ενεργειακά αποδοτικές αντλίες θερμότητας. Επιπλέον, ο νόμος Ν.3851/21, ορίζει κάποιους πολύ φιλόδοξους εθνικούς στόχους μέχρι το 22 οι οποίοι είναι: Η χώρα να φτάσει σε μια συμβολή του 2% από ΑΠΕ στην εθνική ακαθάριστη τελική κατανάλωση ενέργειας (από 5% το 27), Το 4% της ακαθάριστης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας (από 4,6% το 27), και το 2% στην τελική κατανάλωση ενέργειας για θέρμανση και ψύξη (Gaitani, 21). Μέχρι το 25, ο στόχος είναι να μειωθεί η κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας κατά 5% σε σύγκριση με τα επίπεδα του 28, ενώ υπάρχουν διάφορα σενάρια για το μερίδιο των ΑΠΕ, συμπεριλαμβανομένου ενός σεναρίου 1% (Dascalaki et al., 212). Με βάση τα ανωτέρω, σύντομα θα αρχίσουν να κατασκευάζονται νέα κτίρια σύμφωνα με τις απαιτήσεις που αναλύονται στο παρόν έντυπο. Εξίσου σημαντικός είναι ο τομέας των παλιών κτιρίων, τα οποία λόγω του αυξημένου κόστους διατήρησης και λειτουργίας, είτε θα χρειαστεί να κατεδαφιστούν είτε να αναβαθμιστούν ενεργειακά, προκειμένου να είναι σύμφωνα με τις νέες προδιαγραφές. Στη Γερμανία για παράδειγμα ήδη το 7% όλων των δραστηριοτήτων που αφορούν στις εργασίες ανακαίνισης σχετίζονται με την παθητική ενεργειακή αναβάθμιση (θερμομονώσεις, κουφώματα, φυσικός φωτισμός, φυσικός αερισμός) και το ποσοστό αυτό 18

26 αναμένεται να αυξηθεί εξαιτίας της ανάγκης για ενεργειακή αυτοδυναμία (Δασκαλάκη κ.ά., 214). Στο σχήμα 3.1 παρουσιάζεται η χρήση της πρωτογενούς ενέργειας για ορισμένα κράτη μέλη της Ε.Ε. ανάλογα με το είδος της κατοικίας (υφιστάμενη, νέα, παθητικό κτίριο). Ο σχεδιασμός και η ενεργειακή απόδοση των κτιρίων πρόκειται να αλλάξουν άμεσα, καθώς αυξάνεται η ενημέρωση του κοινού και ο εκσυχρονισμός της νομοθεσίας σχετικά με την ανάγκη για ενεργειακή απόδοση και μείωση των εκπομπών του θερμοκηπίoυ. Ο τομέας των κτιρίων θα παίξει σημαντικό ρόλο αφού άνω από το 4% της ενέργειας στην Ευρώπη και 6% στην Ελλάδα καταναλώνεται από τα κτίρια. Επιστημονικές έρευνες και παρουσιάσεις έχουν δείξει πως χρησιμοποιώντας κτίρια χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης ή σχεδόν μηδενικής ενεργεικής κατανάλωσης είναι τεχνικά και οικονομικά εφικτή μια σημαντική μείωση της τάξης του 7-85% της υφιστάμενης ενεργειακής κατανάλωσης. Οι κανονισμοί που καθορίζουν τις ελάχιστες απαιτήσεις μόνωσης σε καινούρια, καθώς επίσης και τις βελτιώσεις σε ανακαινισμένα παλιά σπίτια ποικίλουν ανάλογα με τη χώρα και την εθνική νομοθεσία. Όπως φαίνεται και από το σχήμα 3.2 οι κανονισμοί επιδέχονται ακόμη πολλές βελτιώσεις όσο αφορά την ενεργειακή τους απόδοσης. Σχήμα 3.1: Χρήση πρωτογενούς ενέργειας ανά χώρα (PEP, 28) Σχήμα 3.2: Θεωρητική προσέγγιση για τον σχεδιασμό ZEB (PEP, 28) Σύμφωνα με τα παραπάνω και λόγω του μεγάλου αριθμού παλιών υφιστάμενων κτιρίων που υπάρχουν στη χώρα, καθώς επίσης και της κακής οικονομικής της κατάστασης, καθίσταται σχετικά δύσκολη η προώθηση και η άμεση εφαρμογή της οδηγίας για τα nzeb κτίρια και ειδικότερα εντός του χρονοδιαγράμματος που έχει οριστεί. Το υφιστάμενο νομοθετικό πλαίσιο και άλλες κανονιστικές ρυθμίσεις για την εξοικονόμηση ενέργειας και την ενεργειακή απόδοτικότητα των κτιρίων στη χώρα περιλαμβάνει τον Κανονισμό Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων ΚΕΝΑΚ (ΦΕΚ 47/9.4.21), που προσδιορίζει: Ελάχιστες απαιτήσεις ενεργειακής αποδοτικότητας & μελέτη ενεργειακής απόδοσης Ενεργειακή επιθεώρηση & πιστοποίηση κτιρίων (Π.Ε.Α.) Επιθεώρηση λεβήτων, εγκαταστάσεων θέρμανσης, κλιματισμού 19

27 Σύμφωνα με τον Ν. 4122/213 ο ΚΕΝΑΚ καθορίζει τη σχετική μεθοδολογία υπολογισμού, τις ελάχιστες απαιτήσεις για την ενεργειακή απόδοση κτιρίων, τον τύπο και το περιεχόμενο της μελέτης ενεργειακής απόδοσης (Μ.Ε.Α.) των κτιρίων ή των κτιριακών μονάδων, τη διαδικασία και τη συχνότητα διενέργειας ενεργειακών επιθεωρήσεων των κτιρίων και των συστημάτων θέρμανσης και κλιματισμού, τον τύπο και το περιεχόμενο του εκδιδόμενου Πιστοποιητικού Ενεργειακής Απόδοσης (Π.Ε.Α.), τη διαδικασία έκδοσης του και τον έλεγχο της διαδικασίας ενεργειακής επιθεώρησης. Επισημαίνεται ότι όλη η διαδικασία της εφαρμογής του ΚΕΝΑΚ γίνεται από τις τεχνικές οδηγίες του Τεχνικού Επιμελητηρίου Ελλάδας (ΤΟΤΕΕ) που εγκρίθηκαν με την απόφαση ΥΠΕΚΑ ΦΕΚ 1387/Β/ (Δασκαλάκη κ.ά., 214). Για τη μείωση των ενεργειακών απαιτήσεων στο ελάχιστο είναι απαραίτητη η κατανάλωση ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές. Ο στόχος είναι να μην επηρεαστεί καθόλου ο τρόπος ζωής και η άνεση των χρηστών με περιθώριο βελτίωσης, ενώ παράλληλα να ελαχιστοποιηθεί η ενεργειακή κατανάλωση και οι άλλες επιπτώσεις στο περιβάλλον (εικόνα 3.2) Εικόνα 3.2.: Μείωση των ενεργειακών απαιτήσεων με βάση κάθε κανονισμό που τέθηκε σε ισχύ και πρόβλεψη για το μέλλον ( Αυτό περιλαμβάνει την εκμετάλευση των φυσικών πηγών ενέργειας που μας παρέχονται δωρεάν όπως ο ήλιος και ο αέρας προκειμένου να εξασφαλιστεί η θέρμανση, ψύξη, εξαερισμός και φωτισμός ενώ παράλληλα να συνεισφέρουμε στην υπέυθυνη χρήση της ενέργειας. Το κόστος της επένδυσης μπορεί να είναι υψηλότερο για ένα κτίριο με σχεδόν μηδενική ενεγειακή κατανάλωση σε σύγκριση με ένα συμβατικό κτίριο αλλά το χαμηλό λειτουργικό κόστος καθιστά ένα τέτοιο κτίριο πιο οικονομικό, καθ όλη τη διάρκεια ζωής του. 2

28 3.4 Σημασία της θερμομόνωσης στην εξοικονόμηση ενέργειας Ο σχεδιασμός κτιρίων χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης προϋποθέτει τη μείωση των ενεργειακών απαιτήσεων για θέρμανση και ψύξη με την τοποθέτηση βέλτιστης ποιότητας θερμομόνωσης, η οποία είναι σημαντικός παράγοντας για τη βιωσιμότητα του κτιρίου. Με την πρόβλεψη για θερμομόνωση στις κτιριακές κατασκευές λαμβάνονται τα κατάλληλα μέτρα ώστε να παρεμποδίζεται η διαφυγή της θερμικής ενέργειας από ένα χώρο προς την ατμόσφαιρα ή προς ένα άλλο, ψυχρότερο γειτονικό χώρο ή αντίστροφα. Συγχρόνως δημιουργείται αίσθημα θερμικής άνεσης για τους χρήστες του κτιρίου καθ όλη τη διάρκεια του έτους. Σε παλαιότερες εποχές, η ανάγκη για μια τέτοια πρόβλεψη δεν ήταν επιβεβλημένη, αφού οι βαριές κατασκευές του περιβλήματος (τοίχοι, στέγη), η διάταξη των χώρων καθώς και η σύνθεση των όγκων των παραδοσιακών κτισμάτων, ήταν καθοριστικοί παράγοντες ρύθμισης της θερμομονωτικής ικανότητας, με αποτέλεσμα η ροή θερμότητας να είναι αυξημένη και να καταναλώνονται μεγάλα ποσά ενέργειας για θέρμανση και ψύξη. Αξιοσημείωτο είναι πως, σε αντίθεση με σήμερα και μολονότι τα βασικά υλικά κατασκευής ήταν κοινά, η τυπολογία οικισμών και κτισμάτων διαφοροποιούνταν από τόπο σε τόπο με βάση τις κλιματολογικές συνθήκες κάθε περιοχής. Επιπλέον, η ορθή ένταξη και προσανατολισμός των κτιρίων αυτών στο περιβάλλον, με τη σωστή διαμόρφωση χώρων και επιλογή υλικών κατασκευής, καθιστούσε επιτρεπτό τον επιθυμητό φωτισμό ηλιασμό και παρείχε τη δυνατότητα φυσικού δροσισμού (GUA, 26). Τις τελευταίες δεκαετίες υιοθετήθηκαν στη χώρα σύγχρονες αρχιτεκτονικές τάσεις οι οποίες αγνοούν σε μεγάλο βαθμό το κλίμα. Έτσι, λόγω απαρχιομένων αντιλήψεων που υπήρξαν στο παρελθόν δημιουργήθηκαν κτίρια απομακρυσμένα από την παράδοση, των οποίων μιμήσεις συναντά κανείς σε τόπους με εντελώς διαφορετικό κλίμα. Με την πάροδο του χρόνου, οι κατασκευές έγιναν ελαφρύτερες, περισσότερο σύνθετες και λιγότερο ανθεκτικές στις καιρικές συνθήκες. Με την εξέλιξη της τεχνολογίας η προστασία από τις θερμικές μεταβολές μεταβιβάστηκε στα διάφορα συστήματα ελέγχου του μικροκλίματος, όπως η κεντρική θέρμανση και ο κλιματισμός. Η κατανάλωση ενέργειας για τη λειτουργία των συστημάτων αυτών δεν αποτελούσε πρόβλημα μέχρι τη στιγμή που τα διαθέσιμα αποθέματα των συμβατικών καυσίμων ουσιαστικά του πετρελαίου μειώθηκαν και έπαψαν να είναι φτηνά. Επακόλουθο αυτού ήταν μια παγκόσμια προσπάθεια διαφύλαξης και ορθολογικής εκμετάλλευσης των αποθεμάτων ενέργειας και έτσι άρχισε να διαφαίνεται, μεταξύ άλλων, ο πρωτεύοντας ρόλος που έχει η θερμομόνωση στην εξοικονόμηση ενέργειας. Η μείωση των ροών θερμότητας από και προς τους εσωτερικούς χώρους ενός κτιρίου έχει ως συνέπεια τη μείωση της κατανάλωσης της ενέργειας με την οποία τροφοδοτούνται τα διάφορα τεχνητά συστήματα θέρμανσης-ψύξης. Η μείωση αυτή μπορεί να είναι σημαντική, αρκεί η θερμομόνωση να εφαρμόζεται ορθολογικά και σύμφωνα με τις απαιτήσεις του εκάστοτε κανονισμού που καθορίζει τους μέγιστους συντελεστές θερμοπερατότητας των επιμέρους δομικών στοιχείων του κελύφους. Στις περισσότερες χώρες με ψυχρότερα κλίματα κανονισμοί και τεχνικές προδιαγραφές, που καθορίζουν τις απαιτήσεις, τις ιδιότητες και τον τρόπο σύνθεσης των υλικών, ισχύουν εδώ και πολλά χρόνια. Οι κανονισμοί αυτοί, μαζί με τις τεχνικές προδιαγραφές, εξασφαλίζουν μία τεχνοοικονομικά σωστή θερμομόνωση. Τέτοια θεωρείται αυτή που για να γίνει δεν απαιτείται υπερβολικά μεγάλο αρχικό κόστος εγκατάστασης και που, ωστόσο, εξασφαλίζει μακροχρόνια οικονομία στη χρήση του κτιρίου και περιορισμό στην εφαρμογή ενεργοβόρων τεχνητών συστημάτων ελέγχου του εσωτερικού περιβάλλοντος (Καραμάνος κ.ά, 25). 21

29 Κάτω από οικονομικά προσιτές συνθήκες, μια καλή θερμομόνωση θα πρέπει να εξασφαλίζει ( Την υγιεινή, άνετη κι ευχάριστη διαβίωση, χωρίς να διαταράσσεται το θερμικό ισοζύγιο του ανθρώπινου σώματος και να προκαλούνται σοβαρές θερμικές αλληλοεπιδράσεις κρύου ή ζέστης ανάμεσα σ αυτό και στο χώρο που το περιβάλλει. (Το θερμικό ισοζύγιο είναι αυτό που κυρίως καθορίζει το αίσθημα άνεσης του ανθρώπινου οργανισμού). Την οικονομία στην κατανάλωση ενέργειας, με τον περιορισμό των θερμικών απωλειών από το κέλυφος του κτιρίου. Τον περιορισμό του αρχικού κόστους κατασκευής της εγκατάστασης του συστήματος κεντρικής θέρμανσης ή κλιματισμού. Την ταυτόχρονη προστασία από τους θορύβους, αφού τα περισσότερα από τα θερμομονωτικά υλικά είναι και ηχομονωτικά. Τη βελτίωση της προστασίας του περιβάλλοντος γενικότερα, αφού μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας ελαττώνεται αντίστοιχα και η ποσότητα των εκπεμπόμενων καυσαερίων προς την ατμόσφαιρα. Τα κριτήρια που λαμβάνονται υπόψη για την επιλογή θερμομονωτικών υλικών είναι: 1. Θερμοτεχνικά Χαρακτηριστικά Η τιμή του συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας λ. Η εξάρτηση του λ από τη θερμοκρασία και την υγρασία Η ειδική θερμότητα. Ο συντελεστής θερμικής διαστολής. Όσο χαμηλότερος είναι, τόσο απομακρύνεται ο κίνδυνος οικοδομικών μικροζημιών ή καταστροφής των στεγανώσεων. 2. Τρόπος Εφαρμογής Προκατασκευασμένα προϊόντα ή κατασκευή επί τόπου. Απαιτούμενα προστατευτικά μέτρα (για προστασία από μηχανικές βλάβες ή δυσμενείς περιβαλλοντικές επιδράσεις). Δυνατότητα ελέγχου κατά την κατασκευή. 3. Μηχανικές Ιδιότητες Αντοχή σε θλίψη, κάμψη και δονήσεις. Αλλοιώσεις με το χρόνο (γήρανση) Πυκνότητα Ελαστικότητα, ευθραυστότητα. 4. Χημική συμπεριφορά - ανθεκτικότητα Αντίσταση στη διάβρωση, στους μικροοργανισμούς, έντομα, κ.λπ. Συμπεριφορά στην υγρασία (τυχόν μεταβολή των διαστάσεων, διαπερατότητα στους υδρατμούς, απορροφητικότητα νερού). Συμπεριφορά στη φωτιά και μέγιστες επιτρεπόμενες θερμοκρασίες λειτουργίας. Βαθμός ευαισθησίας σε υπεριώδη ακτινοβολία, σε διάφορα αέρια και σε διάφορους διαλύτες ή το θαλασσινό νερό, κ.λπ. 5. Οικονομικά Στοιχεία Επιπρόσθετο κόστος προμήθειας και εγκατάστασης. Χρόνος απόσβεσης δαπάνης. Ποσοστό προστιθέμενης αξίας στην όλη κατασκευή. 22

30 Σήμερα στην αγορά υπάρχει μεγάλη ποικιλία θερμομονωτικών υλικών όπως η εξηλασμένη πολυστερίνη, η διογκωμένη πολυστερίνη, ο υαλοβάμβακας, η πολυουρεθάνη, το αφρώδες γυαλί, τα περλιτοειδή, ο πετροβάμβακας, ο φελλός, το PVC, το κυψελωτό σκυρόδεμα, τα θερμομονωτικά τούβλα, κ.α. Μερικά από τα πλεονεκτήματα που που έχει η εφαρμογή της θερμομόνωσης είναι η διατήρηση της θερμότητας στο χώρο και μετά τη διακοπή της θέρμανσης λόγω της θερμοχωρητικότητας των δομικών στοιχείων. Επίσης παρέχει μεγαλύτερη εξοικονόμηση ενέργειας λόγω μικρότερης χρονικά χρήσης του συστήματος θέρμανσης/ψύξης εξαιτίας της αποθήκευσης ενέργειας στα νότια κυρίως δομικά στοιχεία από τον ήλιο εφόσον εξασφαλίζεται η απαιτούμενη θερμοχωρητικότητα με την κατασκευή τοιχοποιίας, δοκών και υποστυλωμάτων επαρκούς πάχους. Συμβάλλει ακόμα στην προστασία εξωτερικών επιφανειών τοίχων από συστολές και διαστολές λόγω εξωτερικών θερμοκρασιακών μεταβολών. Η εφαρμογή της εξωτερικής θερμομόνωσης σε υφιστάμενα κτίρια αφενός δεν εμποδίζει τη λειτουργία του εσωτερικού χώρου κατά την κατασκευή και αφετέρου δεν μειώνει το ωφέλιμο εμβαδόν του. Τέλος παρέχει προστασία από τις καιρικές συνθήκες (ειδικότερα η εξηλασμένη πολυστερίνη είναι εξαιρετικά ανθεκτική και έχει υψηλή αντοχή σε υγρασία). Τέλος, από τη χρήση της θερμομόνωσης δημιουργούνται κάποιοι προβληματισμοί για τους οποίους εξετάζονται διάφορες λύσεις όσο αφορά στο αυξημένο κόστος κατασκεύης, στη προσοχή που πρέπει να υπάρχει κατά τη τοποθέτηση (ορθή επιλογή υλικών, ορθή τοποθέτηση) για αποφυγή δημιουργίας ρωγμών στην όψη και τέλος στη δυσκολία/αδυναμία εφαρμογής της σε κτίρια με έντονες εξωτερικές μορφολογικές όψεις (Καραμάνος κ.ά, 25). 23

31 Κεφάλαιο 4 Μεθοδολογία Σε αυτή την ενότητα περιγράφεται η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε στην παρούσα μελέτη όπου σε πρώτο στάδιο είχε για τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης ενός τυπικού κτιρίου κατοικιών το οποίο περιγράφεται στη συνέχεια για θέρμανση και ψύξη. Σε επόμενο στάδιο έγινε οικονομοτεχνική έρευνα και υπολογισμός του συνολικού κόστους για την αγορά και τοποθέτηση του υλικού θερμομόνωσης στο κτίριο. Στο τελευταίο στάδιο υπολογίστηκαν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις που δημιουργούνται από την παραγωγή του θερμομονωτικού υλικού κατά τη διάρκεια ζωής του καθώς επίσης και αυτές που προκύπτουν από τη χρήση του κτιρίου. Η μεθοδολογία ακολουθήθηκε για διαφορετικά σενάρια αύξησης του πάχους θερμομόνωσης και πραγματοποιήθηκε για όλες τις κλιματικές ζώνες της χώρας. Επισημαίνεται ότι στο τέλος πραγματοποιήθηκε η περιβαλλοντική αξιολόγηση κάθε σεναρίου. για όλα τα σενάρια. Πιο συνοπτικά η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε παρουσιάζεται στο λογικό διάγραμμα που ακολουθεί (σχήμα 4.1). ΕΠΙΛΟΓΗ ΚΤΙΡΙΟΥ Λαμβάνοντας υπόψη τυπικά χαρακτηριστικά ενός κτιρίου στην Ελλάδα ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ ΤΕΕ-ΚΕΝΑΚ Υπολογισμός Ενεργειακής Απόδοσης για κάθε σενάριο εξ. θερμομόνωσης και για όλες τις κλιματικές ζώνες ΟΙΚΟΝΟΜΟΤΕΧΝΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ Υπολογισμός συνολικού κόστους επεμβάσεων με βάση το σημερινό προεξοφλητικό επιτόκιο ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ Αξιολόγηση των επιπτώσεων από την εφαρμογή των διάφορων σεναρίων αύξησης του πάχους της εξ. θερμομόνωσης ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Ερμηνεία και αξιολόγηση αποτελεσμάτων Σχήμα 4.1: Λογικό διάγραμμα μεθοδολογίας 24

32 4.1 Επιλογή του κτιρίου Η επιλογή του κτιρίου έγινε λαμβάνοντας υπόψιν ορισμένα τυπικά χαρακτηριστικά ενός αντιπροσωπευτικού κτιρίου στην Ελλάδα. Κάποια από αυτά είναι γενικά χαρακτηριστικά του κτιρίου (αριθμός ορόφων, επιφάνεια), γεωμετρικά χαρακτηριστικά (όγκος κτιρίου επιφάνεια κελύφους) και έτος κατασκευής ( Πρόκειται για κτίριο κατοικιών που αποτελείται από 5 ορόφους, υπόγειο και ισόγειο συνολικής επιφάνειας 431,82 m 2. Το εμβαδό του τυπικού ορόφου είναι 8,1 m 2 και κάθε όροφος αποτελείται από δυο διαμερίσματα 3 m 2 και 38 m 2 καθώς και το κλιμακοστάσιο με τον ανελκυστήρα σε κάθε όροφο εμβαδού 12,1 m 2. Όσο αφορά τα γεωμετρικά του χαρακτηριστικά το ύψος του κάθε ορόφου (πλάκα-πλάκα) είναι 3m, ο συνολικός όγκος του κτιρίου είναι 1295,46m 3 ενώ η επιφάνεια κελύφους 774,47m 2. Επισημαίνεται ότι στο κτίριο έχει τοποθετηθεί εξωτερική θερμομόνωση σε όλη την επιφάνεια του κελύφους (θερμαινόμενη και μη- θερμαινόμενη ζώνη). Τέλος το κτίριο που επιλέχθηκε είναι σχετικά καινούριων προδιαγραφών με έτος κατασκευής το 28. Εικόνα 4.1: 5όροφη οικοδομή κατοικιών Νότια όψη 25

33 Τοπογραφικά το κτίριο έχει Ν/Α προσανατολισμό από την πρόσοψη, ενώ απέναντι σε απόσταση 28,24m υπάρχει 5όροφο κτίριο ύψους 18m. Από τη δεξιά όψη (Β/Α) του κτιρίου σε απόσταση 3m υπάρχει 4όροφη οικοδομή ύψους 15m. Από την πίσω όψη (Β/Δ) του κτιρίου σε απόσταση 9m υπάρχει 5όροφο κτίριο ύψους 18m ενώ από την αριστερή όψη (Ν/Δ) υπάρχει πάρκο. Εικόνα 4.2: 5όροφη οικοδομή κατοικιών Ν/A όψη (Πρόσοψη) Όπως αναφέρθηκε παραπάνω σε κάθε όροφο υπάρχουν 2 διαμερίσματα και συνολικά στο κτίριο 1. Το τυπικό διαμέρισμα (Δ1) εμβαδού 3m 2 αποτελείται από ένα ενιαίο χώρο όπου είναι η κουζίνα και το καθιστικό, το λουτρό και 1 υπνοδωμάτιο. Το διαμέρισμα είναι αρκετά ευήλιο και διαθέτει μια μεγάλη βεράντα και μια μικρότερη Ν/Δ. Από την άλλη, το τυπικό διαμέρισμα (Δ2) εμβαδού 38m 2 αποτελείται από ένα ενιαίο χώρο όπου είναι η κουζίνα και το καθιστικό, το λουτρό και 2 υπνοδωμάτια. Το συγκεκριμένο διαμέρισμα διαθέτει μια βεράντα Ν/Α. Επισημαίνεται ότι σε όλο το κτίριο έχουν τοποθετηθεί κουφώματα αλουμινίου θερμοδιακοπής ανοιγόμενα, με διπλό υαλοπίνακα και χαμηλή εκπεμψιμότητα. Ο κάθε όροφος αποτελείται από 5 τύπους κουφωμάτων ενώ συνολικά στον όροφο υπάρχουν 8 κουφώματα. Στα σχήματα παρουσιάζονται οι κατόψεις ενός τυπικού ορόφου του κτιρίου, του ισογείου, του υπογείου και του δώματος. 26