Ενεργειακή Επιθεώρηση Διαμερίσματος Διερεύνηση συστήματος θέρμανσης
ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η εκπόνηση μελέτης ενεργειακής απόδοσης είναι υποχρεωτική, βάσει του νόμου 3661/2008 «Μέτρα για τη μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης των κτηρίων και άλλες διατάξεις» (ΦΕΚ Α 89), για όλα τα νέα ή ριζικά ανακαινιζόμενα κτήρια με τις εξαιρέσεις του άρθρου 11, όπως αυτός τροποποιήθηκε σύμφωνα με το άρθρο 10 και 10Α του νόμου 3851/2010. Η μελέτη ενεργειακής απόδοσης εκπονείται βάσει του Κανονισμού Ενεργειακής Απόδοσης Κτηρίων - Κ.Εν.Α.Κ. (Φ.Ε.Κ. Β 407/9.4.2010) και τις Τεχνικές Οδηγίες του Τεχνικού Επιμελητηρίου Ελλάδας που συντάχθηκαν υποστηρικτικά του κανονισμού όπως αυτές ισχύουν επικαιροποιημένες. Ειδικότερα, η μελέτη ενεργειακής απόδοσης βασίζεται στις εξής Τ.Ο.Τ.Ε.Ε.: 20701-1/2010: «Αναλυτικές Εθνικές Προδιαγραφές παραμέτρων για τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης κτηρίων και την έκδοση πιστοποιητικού ενεργειακής απόδοσης», 20701-2/2010: «Θερμοφυσικές ιδιότητες δομικών υλικών και έλεγχος της θερμομονωτικής επάρκειας των κτηρίων», 20701-3/2010: «Κλιματικά δεδομένα ελληνικών πόλεων», Η ενσωμάτωση παθητικών ηλιακών συστημάτων (Π.Η.Σ.) πέραν του άμεσου κέρδους, εγκαταστάσεων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (Α.Π.Ε.) και συστημάτων συμπαραγωγής ηλεκτρισμού - θέρμανσης (Σ.Η.Θ.) θα καλυφθεί στην αμέσως επόμενη φάση με την έκδοση των ακόλουθων Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. που θα καθορίσουν με σαφήνεια τις παραμέτρους και τις προδιαγραφές των σχετικών μελετών - εγκαταστάσεων : 20701-Χ/2010: "Βιοκλιματικός σχεδιασμός". 20701-Χ/2010: "Εγκαταστάσεις Α.Π.Ε. σε κτήρια". 20701-Χ/2010: "Εγκαταστάσεις Σ.Η.Θ. σε κτήρια". Σύμφωνα με την εγκύκλιο οικ. 1603/4.10.2010: "Για την καλύτερη δυνατή εφαρμογή των απαιτήσεων της παραγράφου 1 του άρθρου 8 "Σχεδιασμός Κτηρίου", απαιτείται συστηματική προσέγγιση των αρχών του βιοκλιματικού σχεδιασμού του κτηρίου με επαρκή τεχνική τεκμηρίωση, στη βάση της διαθέσιμης βιβλιογραφίας και έως την έκδοση σχετικής Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. Στην περίπτωση που αποδεδειγμένα υπάρχουν αρκετοί περιορισμοί (πολεοδομικού, τεχνικού, αισθητικού, οικονομικού χαρακτήρα, κ.ά.) που ενδεχομένως αποκλείουν την εφαρμογή της βέλτιστης ενεργειακά λύσης, υποβάλλεται υποχρεωτικά Τεχνική Έκθεση, η οποία θα τεκμηριώνει επαρκώς τους λόγους μη εφαρμογής κάθε μίας από τις περιπτώσεις της παραγράφου 1 του άρθρου 8. " Στόχος της ενεργειακής μελέτης είναι η ελαχιστοποίηση κατά το δυνατόν της κατανάλωσης ενέργειας για τη σωστή λειτουργία του κτηρίου, μέσω: του βιοκλιματικού σχεδιασμού του κτηριακού κελύφους, αξιοποιώντας τη θέση του κτηρίου ως προς τον περιβάλλοντα χώρο, την ηλιακή διαθέσιμη ακτινοβολία ανά προσανατολισμό όψης, κ.ά, της θερμομονωτικής επάρκειας του κτηρίου με την κατάλληλη εφαρμογή θερμομόνωσης στα αδιαφανή δομικά στοιχεία αποφεύγοντας κατά το δυνατόν τη δημιουργία θερμογεφυρών, καθώς και την επιλογή κατάλληλων κουφωμάτων, δηλαδή συνδυασμό υαλοπίνακα, αλλά και πλαισίου, της επιλογής κατάλληλων ηλεκτρομηχανολογικών συστημάτων υψηλής απόδοσης, για την κάλυψη των αναγκών σε θέρμανση, ψύξη, κλιματισμό, φωτισμό, ζεστό νερό χρήσης με την κατά το δυνατόν ελάχιστη κατανάλωση (ανηγμένης) πρωτογενούς ενέργειας, της χρήσης τεχνολογιών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (Α.Π.Ε.) όπως, ηλιοθερμικά συστήματα, φωτοβολταϊκά συστήματα, γεωθερμικές αντλίες θερμότητας (εδάφους, υπόγειων και επιφανειακών νερών) κ.ά. και της εφαρμογής διατάξεων αυτομάτου ελέγχου της λειτουργίας των ηλεκτρομηχανολογικών εγκαταστάσεων, για τον περιορισμό της άσκοπης χρήσης τους. Στην παρούσα μελέτη υλοποιείται Ενεργειακή Επιθεώρηση Διαμερίσματος με τις Προδιαγραφές ολοκληρωμένης Μελέτης Ενεργειακής Απόδοσης. Επιπρόσθετα με το κορυφαίο λογισμικό ECOTECT ANALYSIS μοντελοποιείται το εν λόγω διαμέρισμα και παρέχεται η δυνατότητα αναπαράστασης και ανάλυσης, όπως : Υπολογισμός σκιών και ανακλάσεων Σχεδιασμός και μελέτη ηλιοπροστατευτικών διατάξεων Ηλιακή Ανάλυση Θερμική Ανάλυση Τέλος προτείνονται, συγκρίνονται και αξιολογούνται εναλλακτικά σενάρια για παρεμβάσεις βελτίωσης της Ενεργειακής Απόδοσης. ΓΕΝΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΔΙΑΜΕΡΙΣΜΑΤΟΣ Σε αυτήν την ενότητα, γίνεται μια αναλυτική περιγραφή του διαμερίσματος, σχετικά με την θέση του και τον περιβάλλοντα χώρο, τη χρήση και το προφίλ λειτουργίας των επιμέρους τμημάτων (χώρων) του. ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΔΙΑΜΕΡΙΣΜΑΤΟΣ Το διαμέρισμα βρίσκεται στην οδό Δημουλίτσα Πατατούκου του Δήμου Ιωαννιτών. Πρόκειται για κατοικία στον 2 ο όροφο πολυκατοικίας. Χρήση χώρου και επιφάνεια : 90,00 τμ - κατοικία Το ωράριο λειτουργίας του κτηρίου θα διαφοροποιείται ως προς τις χρήσεις του και λαμβάνεται όπως ορίζεται στην Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1/2010. Στον πίνακα 1, δίνονται αναλυτικά οι πραγματικές χρήσεις χώρων του κτηρίου ανά όροφο.
Πίνακας 1: Επιμέρους χρήσεις χώρων του κτηρίου και επιφάνειες αυτών. Επιφάνεια επιμέρους χώρων κτηρίου σε m 2 Βασικές κατηγορίες Ζώνη 1 Σύνολο κτηρίων [m²] [m²] Κατοικίας 90,00 90,00 ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΑ ΟΙΚΟΠΕΔΟΥ ΚΤΗΡΙΟΥ Το οικόπεδο στο οποίο βρίσκεται η πολυκατοικία του εν λόγω διαμερίσματος είναι ορθογωνικού σχήματος και βρίσκεται σε αστικό περιβάλλον, σχετικά δομημένο. Ειδικότερα, η βόρεια πλευρά του οικοπέδου γειτνιάζει με οικόπεδο η ανατολική πλευρά γειτνιάζει με οικόπεδο και μονοκατοικία η νότια πλευρά συνορεύει με οδό η δυτική πλευρά συνορεύει με άλλη πολυκατοικία Η οικοδομή στην οποία ανήκει το διαμέρισμα είναι σε επαφή με το Νότιο Δυτικό όριο (οδός Δημουλίτσα Πατατούκου). Παρακάτω παρουσιάζεται απόσπασμα από τους ορθοφωτοχάρτες του «ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΑΕ» με την ακριβή θέση του κτηρίου στο οικόπεδο. ΤΕΚΜΗΡΙΩΣΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΤΟΥ ΚΤΗΡΙΟΥ Η πολυκατοικία κατασκευάστηκε το 1980 δεν είχαν ληφθεί υπόψη προδιαγραφές αρχιτεκτονικού σχεδιασμού με βάση τον Βιοκλιματικό Σχεδιασμό Κτιρίων όπως : τη χωροθέτηση του κτηρίου και τον προσανατολισμό του στο οικόπεδο, την εσωτερική χωροθέτηση χώρων λόγω λειτουργιών του κτηρίου. την κατάλληλη χωροθέτηση των ανοιγμάτων για επαρκή ηλιασμό, φυσικό φωτισμό και φυσικό δροσισμό, καθώς και την ηλιοπροστασία τους, την ενσωμάτωση τουλάχιστον ενός παθητικού ηλιακού συστήματος, ενός εκ των οποίων δύναται να είναι το σύστημα του άμεσου κέρδους, διαμόρφωση του περιβάλλοντα χώρου για τη βελτίωση του μικροκλίματος. Για όλα τα νέα ή ριζικά ανακαινιζόμενα κτήρια, αδυναμία εφαρμογής των ανωτέρω απαιτεί επαρκή τεκμηρίωση, σύμφωνα πάντα με το Κ.Εν.Α.Κ. Ακόμη, σύμφωνα με το άρθρο 11 του Κ.Εν.Α.Κ. τα περιεχόμενα της ενεργειακής μελέτης τα οποία λαμβάνονται υπόψη και για τον ενεργειακό σχεδιασμό είναι τα ακόλουθα:
γεωμετρικά χαρακτηριστικά του κτηρίου και των ανοιγμάτων (κάτοψη, όγκος, επιφάνεια, προσανατολισμός, συντελεστές σκίασης κ.α.), τεκμηρίωση της χωροθέτησης και προσανατολισμού του κτηρίου για τη μέγιστη αξιοποίηση των τοπικών κλιματικών συνθηκών, με διαγράμματα ηλιασμού λαμβάνοντας υπόψη την περιβάλλουσα δόμηση, τεκμηρίωση της επιλογής και χωροθέτησης φύτευσης και άλλων στοιχείων βελτίωσης του μικροκλίματος, τεκμηρίωση του σχεδιασμού και χωροθέτησης των ανοιγμάτων ανά προσανατολισμό ανάλογα με τις απαιτήσεις ηλιασμού, φωτισμού και αερισμού (ποσοστό, τύπος και εμβαδόν διαφανών επιφανειών ανά προσανατολισμό), χωροθέτηση των λειτουργιών ανάλογα με τη χρήση και τις απαιτήσεις άνεσης και ποιότητας εωτερικού περιβάλλοντος (θερμικές, φυσικού αερισμού και φωτισμού), περιγραφή λειτουργίας των παθητικών ηλιακών συστημάτων για τη χειμερινή και θερινή περίοδο: υπολογισμός επιφάνειας παθητικών ηλιακών συστημάτων άμεσου και έμμεσου κέρδους κατακόρυφης/ κεκλιμένης / οριζόντιας επιφάνειας), για τα συστήματα με μέγιστη απόκλιση έως 30 ο από το νότο, καθώς και του ποσοστού αυτής επί της αντίστοιχης συνολικής επιφάνειας της όψης, περιγραφή των συστημάτων ηλιοπροστασίας του κτηρίου ανά προσανατολισμό: διαστάσεις και υλικά κατασκευής, τύπος (σταθερά / κινητά, οριζόντια / κατακόρυφα, συμπαγή / διάτρητα) και ένδειξη του προκύπτοντος ποσοστού σκίασης για την 21 η Δεκεμβρίου (χειμερινό ηλιοστάσιο: μικρότερη διάρκεια ημέρας και χαμηλότερη θέση ήλιου) την 21 η Ιουνίου, (θερινό ηλιοστάσιο: μεγαλύτερη διάρκεια ημέρας και υψηλότερη θέση ήλιου) γενική περιγραφή των τεχνικών εκμετάλλευσης του φυσικού φωτισμού. σχεδιαστική απεικόνιση με κατασκευαστικές λεπτομέρειες της θερμομονωτικής στρώσης, των παθητικών συστημάτων και των συστημάτων ηλιοπροστασίας στα αρχιτεκτονικά σχέδια του κτηρίου (κατόψεις, όψεις, τομές). ΧΩΡΟΘΕΤΗΣΗ ΚΤΗΡΙΟΥ ΣΤΟ ΟΙΚΟΠΕΔΟ Όπως αναφέρθηκε το κτήριο του εν λόγω διαμερίσματος ανεγέρθηκε εντός αστικού ιστού. Η τοποθέτηση του κτηρίου έγινε Νότιο Δυτικό όριο (οδός Δημουλίτσα Πατατούκου), χωρίς να έχει ληφθεί υπόψη η κατά το δυνατόν μεγαλύτερη εκμετάλλευση των βασικών κλιματικών παραμέτρων. Παρόλα αυτά στη βόρεια όψη έχουν τοποθετηθεί ελάχιστα ανοίγματα ενώ αντίθετα στη νότια δυτική όψη έχουν τοποθετηθεί τα ανοίγματα των υπνοδωματίων και του καθιστικού. ΧΩΡΟΘΕΤΗΣΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΩΝ ΣΤΟ ΚΤΗΡΙΟ Η πολυκατοικία κατασκευάστηκε το 1980 δεν είχαν ληφθεί υπόψη προδιαγραφές αρχιτεκτονικού σχεδιασμού με βάση τον Βιοκλιματικό Σχεδιασμό Κτιρίων. Παρόλα αυτά ορισμένοι κύριοι χώροι έχουν νότιο δυτικό προσανατολισμό, ώστε κατά τους χειμερινούς μήνες να γίνει δυνατή η αξιοποίηση της ηλιακής ακτινοβολίας τις πρωινές ώρες, ενώ κατά τους θερινούς μήνες να είναι ευχάριστη η χρήση των χώρων αυτών, προτού η εξωτερική θερμοκρασία να ανέβει αισθητά. ΗΛΙΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΑΝΟΙΓΜΑΤΩΝ Η πολυκατοικία κατασκευάστηκε το 1980 δεν είχαν ληφθεί υπόψη προδιαγραφές αρχιτεκτονικού σχεδιασμού με βάση τον Βιοκλιματικό Σχεδιασμό Κτιρίων. Ως μέσο ηλιοπροστασίας των ανοιγμάτων είχαν επιλεχθεί οι πρόβολοι.. Σε συνδυασμό με την κινητή ηλιοπροστασία, η οποία όμως δεν λαμβάνεται υπόψη κατά τους υπολογισμούς της ενεργειακής κατανάλωσης του κτηρίου θεωρούνται ότι προσφέρουν επαρκή προστασία. Πιο συγκεκριμένα, ο σκιασμός που προσφέρεται στο κτήριο φαίνεται αναλυτικά για κάθε άνοιγμα, για την 21 η Δεκεμβρίου και την 21 η Ιουνίου στα σχέδια σκιασμού των ανοιγμάτων. Για τα ανατολικά ανοίγματα δίνεται ο σκασμός στις 09:00, για τα νότια στις 12:00 και για τα δυτικά στις 15:00.
21 Μαρτίου 12:00 21 Μαρτίου 14:00 21 Μαρτίου 16:00
21 Ιουνίου 12:00 21 Ιουνίου 14:00 21 Ιουνίου 16:00
21 Σεπτεμβρίου 12:00 21 Σεπτεμβρίου 14:00 21 Σεπτεμβρίου 16:00
21 Δεκεμβρίου 12:00 21 Δεκεμβρίου 14:00 21 Δεκεμβρίου 16:00 ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΩΤΙΣΜΟΣ Σε όλους τους κυρίως χώρους έχουν τοποθετηθεί ανοίγματα τα οποία θα προσφέρουν επαρκή φωτισμό. Ειδικά στους χώρους με μεγάλο βάθος θα υπάρχει ειδική πρόνοια να τοποθετηθούν μεγάλα ανοίγματα. ΦΥΣΙΚΟΣ ΔΡΟΣΙΣΜΟΣ Σε όλους τους χώρους της κατοικίας έχουν τοποθετηθεί ανοίγματα εξασφαλίζοντας διαμπερή αερισμό, για τη μέγιστη δυνατή εκμετάλλευση του φυσικού δροσισμού. ΠΑΘΗΤΙΚΑ ΗΛΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΤΗΡΙΟΥ Η πολυκατοικία κατασκευάστηκε το 1980 δεν είχαν ληφθεί υπόψη προδιαγραφές αρχιτεκτονικού σχεδιασμού με βάση τον Βιοκλιματικό Σχεδιασμό Κτιρίων.
Το παθητικό σύστημα που είχε επιλεχθεί ήταν αυτό του άμεσου κέρδους. Ο νότιος προσανατολισμός του κτηρίου αποκλίνει λίγο από το βέλτιστο καθαρά νότιο. Όπως φαίνεται και στα σχέδια σκιασμού των ανοιγμάτων, κατά τη διάρκεια του χειμώνα υπάρχει επαρκής ηλιασμός ενώ κατά την περίοδο του θέρους η άμεση ηλιακή ακτινοβολία μειώνεται. ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ ΧΩΡΟΥ ΓΙΑ ΤΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΤΟΥ ΜΙΚΡΟΚΛΙΜΑΤΟΣ Στη περιοχή του οικοπέδου και σε μικρή απόσταση από το κτήριο υπάρχουν δέντρα. Επιπρόσθετα στη διαμόρφωση - φύτευση του περιβάλλοντος χώρου είχαν επιλεχθεί χαμηλές πόες και φυτά με μικρές απαιτήσεις σε νερό, οι οποίες θα λειτουργήσουν βελτιωτικά στο μικροκλίμα της περιοχής. ΈΛΕΓΧΟΣ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΤΙΚΗΣ ΕΠΑΡΚΕΙΑΣ ΔΟΜΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΚΑΙ ΚΤΗΡΙΟΥ Σύμφωνα με την Κ.Εν.Α.Κ. όλα τα δομικά στοιχεία ενός νέου ή ριζικά ανακαινιζόμενου κτηρίου οφείλουν να πληρούν τους περιορισμούς θερμομόνωσης του πίνακα 2: Πίνακας 2: Μέγιστες επιτρεπόμενες τιμές του συντελεστή θερμοπερατότητας διαφόρων δομικών στοιχείων ανά κλιματική ζώνη. Μέγιστος επιτρεπόμενος συντελεστής Δομικό στοιχείο Σύμβολο θερμοπερατότητας [W/(m 2 Κ)] Ζώνη Α Ζώνη Β Ζώνη Γ Ζώνη Δ Εξωτερική οριζόντια ή κεκλιμένη επιφάνεια σε επαφή με U R 0,50 0,45 0,40 0,35 τον εξωτερικό αέρα (οροφές) Εξωτερικοί τοίχοι σε επαφή με τον εξωτερικό αέρα U T 0,60 0,50 0,45 0,40 Δάπεδα σε επαφή με τον εξωτερικό αέρα (πιλοτές) U FA 0,50 0,45 0,40 0,35 Εξωτερικοί τοίχοι σε επαφή με μη θερμαινόμενους χώρους U TU 1,50 1,00 0,80 0,70 Εξωτερικοί τοίχοι σε επαφή με το έδαφος U TB 1,50 1,00 0,80 0,70 Δάπεδα σε επαφή με κλειστούς μη θερμαινόμενους U FU 1,20 0,90 0,75 0,70 χώρους Δάπεδα σε επαφή με το έδαφος U FB 1,20 0,90 0,75 0,70 Κουφώματα ανοιγμάτων U W 3,20 3,00 2,80 2,60 Γυάλινες προσόψεις κτηρίων μη ανοιγόμενες ή μερικώς ανοιγόμενες U GF 2,20 2,00 1,80 1,80 Πίνακας 3: Συντελεστή θερμοπερατότητας των δομικών στοιχείων των θερμαινόμενων και των μη θερμαινόμενων χώρων του κτηρίου Δομικό στοιχείο U[W/(m 2 K)] U max[w/(m 2 K)] [Πίνακας 2] Τοιχοποιία 2.20 0.4 Τοιχοποιία 1.85 0.4 Φέρων οργανισμός 3.40 0.4 Φέρων οργανισμός 2.60 0.4 ΈΛΕΓΧΟΣ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΤΙΚΗΣ ΕΠΑΡΚΕΙΑΣ ΔΙΑΦΑΝΩΝ ΔΟΜΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Στον πίνακα 4 δίνονται συνοπτικά οι συντελεστές θερμοπερατότητας των κουφωμάτων του κτηρίου. Πίνακας 4: Συντελεστής θερμοπερατότητας κουφωμάτων. U = 6.00 [W/(m 2 K)] Παρατηρήσεις σχετικά με τις κατασκευαστικές λύσεις μειώσεις θερμικών απωλειών λόγω των θερμογεφυρών. Η πολυκατοικία κατασκευάστηκε το 1980 δεν είχαν ληφθεί υπόψη προδιαγραφές αρχιτεκτονικού σχεδιασμού με βάση τον Βιοκλιματικό Σχεδιασμό Κτιρίων. Συνεπώς δεν έχουν υιοθετηθεί κατασκευαστικές λύσεις μείωσης θερμικών απωλειών λόγω των θερμογεφυρών. ΤΕΚΜΗΡΙΩΣΗ ΕΛΑΧΙΣΤΩΝ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΤΟΥ ΚΤΗΡΙΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΩΝ Η πολυκατοικία κατασκευάστηκε το 1980 δεν είχαν ληφθεί υπόψη προδιαγραφές ηλεκτρομηχανολογικών συστημάτων με βάση τον Βιοκλιματικό Σχεδιασμό Κτιρίων όπως : Σύμφωνα με το άρθρο 8 του Κ.Εν.Α.Κ., τα νέα και ριζικά ανακαινιζόμενα κτήρια, πρέπει να πληρούν ορισμένες ελάχιστες προδιαγραφές όσον αφορά τις ηλεκτρομηχανολογικές εγκαταστάσεις τους, όπως: Όπου τοποθετούνται κεντρικές κλιματιστικές μονάδες (ΚΚΜ) ή μονάδες παροχής νωπού αέρα ή μονάδες εξαερισμού και όσες από αυτές λειτουργούν με νωπό αέρα > 60% της παροχής τους, πρέπει να διαθέτουν σύστημα ανάκτησης θερμότητας με απόδοση τουλάχιστον 50%. Όλα τα δίκτυα διανομής (νερού ή άλλου μέσου) των συστημάτων θέρμανσης, ψύξης-κλιματισμού και ΖΝΧ, πρέπει να διαθέτουν την ελάχιστη θερμομόνωση που καθορίζεται στην Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1/2010. Ιδιαίτερα τα δίκτυα που διέρχονται από εξωτερικούς χώρους θα διαθέτουν κατ ελάχιστον θερμομόνωση πάχους 19mm για θέρμανση-ψύξη-κλιματισμό και 13mm για
ΖΝΧ, με αγωγιμότητα θερμομονωτικού υλικού λ=0,040 W/(m.K) στους 20 ο C (ή ισοδύναμα πάχη άλλου πιστοποιημένου θερμομονωτικού υλικού). Οι αεραγωγοί διανομής κλιματιζόμενου αέρα (προσαγωγής και ανακυκλοφορίας) που διέρχονται από εξωτερικούς χώρους πρέπει να διαθέτουν θερμομόνωση με αγωγιμότητα θερμομονωτικού υλικού λ=0,040 W/(m.K) στους 20 ο C, και ελάχιστο πάχος 40mm, ενώ για διέλευση σε εσωτερικούς χώρους το αντίστοιχο πάχος είναι 30mm (ή ισοδύναμα πάχη άλλων πιστοποιημένων θερμομονωτικών υλικών). Τα δίκτυα διανομής θερμού και ψυχρού μέσου διαθέτουν σύστημα αντιστάθμισης της θερμοκρασίας προσαγωγής σε μερικά φορτία, ή άλλο πιστοποιημένο ισοδύναμο σύστημα. Σε μεγάλα δίκτυα ανακυκλοφορίας ΖΝΧ ανά κλάδους, θα χρησιμοποιούνται κυκλοφορητές με ρύθμιση στροφών ανάλογα με τη ζήτηση σε ΖΝΧ Σε όλα τα νέα ή ριζικά ανακαινιζόμενα κτήρια είναι υποχρεωτική η κάλυψη τουλάχιστον του 60% των αναγκών σε ΖΝΧ από ηλιοθερμικά συστήματα. Η υποχρέωση αυτή δεν ισχύει για τις εξαιρέσεις που αναφέρονται στο άρθρο 11 του ν. 3661/08, καθώς και όταν οι ανάγκες σε ΖΝΧ καλύπτονται από άλλα αποκεντρωμένα συστήματα παροχής ενέργειας που βασίζονται σε ΑΠΕ, ΣΗΘ, συστήματα τηλεθέρμανσης σε κλίμακα περιοχής ή οικοδομικού τετραγώνου, καθώς και αντλιών θερμότητας των οποίων ο εποχιακός βαθμός απόδοσης (SPF) είναι μεγαλύτερος από (1,15x1/η), όπου "n" είναι ο λόγος της συνολικής ακαθάριστης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας προς την κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σύμφωνα με την Κοινοτική Οδηγία 2009/28/ΕΚ. Μέχρι να καθορισθεί νομοθετικά η τιμή του η, ο SPF πρέπει να είναι μεγαλύτερος από 3,3. Τα συστήματα γενικού φωτισμού στα κτήρια του τριτογενή τομέα έχουν ελάχιστη ενεργειακή απόδοση 55 lumen/w. Για επιφάνεια μεγαλύτερη από 15m 2 ο τεχνητός φωτισμός ελέγχεται με χωριστούς διακόπτες. Στους χώρους με φυσικό φωτισμό εξασφαλίζεται η δυνατότητα σβέσης τουλάχιστον του 50% των λαμπτήρων που βρίσκονται εντός αυτών. Σε κτήρια με πολλές ιδιοκτησίες και κεντρικά συστήματα, επιβάλλεται αυτονομία θέρμανσης, ψύξης, καθώς και ΖΝΧ (όπου εφαρμόζεται κεντρική παραγωγή/διανομή) και εφαρμόζεται κατανομή δαπανών με θερμιδομέτρηση. Σε όλα τα κτήρια απαιτείται θερμοστατικός έλεγχος της θερμοκρασίας εσωτερικού χώρου τουλάχιστον ανά ελεγχόμενη θερμική ζώνη κτηρίου. Σε όλα τα κτήρια του τριτογενή τομέα επιβάλλεται η εγκατάσταση κατάλληλου εξοπλισμού αντιστάθμισης της άεργης ισχύος των ηλεκτρικών τους καταναλώσεων, για την αύξηση του συντελεστή ισχύος τους (συνφ) σε επίπεδο κατ' ελάχιστο 0,95. ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ, ΨΥΞΗΣ, ΑΕΡΙΣΜΟΥ Η θέρμανση του διαμερίσματος, γίνεται μέσω κεντρικής μονάδας θέρμανσης, με λέβητα-καυστήρα πετρελαίου, με μονοσωλήνιο σύστημα. Δεν προβλέπεται σύστημα ψύξης και αερισμού. ΕΛΑΧΙΣΤΕΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ Η πολυκατοικία κατασκευάστηκε το 1980 δεν είχαν ληφθεί υπόψη προδιαγραφές στο σύστημα θέρμανσης. ΕΛΑΧΙΣΤΕΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΨΥΞΗΣ Δεν υπάρχει σύστημα ψύξης. ΕΛΑΧΙΣΤΕΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΑΕΡΙΣΜΟΥ Δεν προβλέπεται σύστημα αερισμού. ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΖΕΣΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΧΡΗΣΗΣ Η πολυκατοικία κατασκευάστηκε το 1980 δεν είχαν ληφθεί υπόψη προδιαγραφές στο παραγωγής ζεστού νερού χρήσης. ΤΕΚΜΗΡΙΩΣΗ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΗΛΙΑΚΩΝ ΣΥΛΛΕΚΤΩΝ Δύναται να τοποθετηθεί ηλιακός συλλέκτης. Στον περιβάλλοντα χώρο του κτηρίου δεν υπάρχει άλλο φυσικό ή τεχνητό εμπόδιο που να περιορίζει τον ηλιασμό του δώματος. ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΦΩΤΙΣΜΟΥ Η πολυκατοικία κατασκευάστηκε το 1980 δεν είχαν ληφθεί υπόψη προδιαγραφές στο σύστημα φωτισμού. ΔΙΟΡΘΩΣΗ ΣΥΝΗΜΙΤΟΝΟΥ Στο κτήριο δεν εφαρμόζεται διόρθωση (συνφ) σε κανένα από τα δύο καταστήματα λόγω χαμηλής εγκατεστημένης ηλεκτρικής ισχύος. ΣΚΟΠΙΜΟΤΗΤΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΛΥΣΕΩΝ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΤΟΥ ΚΤΗΡΙΟΥ Στην παρούσα θα εξεταστούν οι εξής εναλλακτικές λύσεις για την κάλυψη των θερμικών, ψυκτικών και ηλεκτρικών φορτίων του κτηρίου:
1. Αντικατάσταση συστήματος λέβητα καυστήρα με αυτονομία. 2. Τοποθέτηση αυτόνομων κλιματιστικών μονάδων. 3. Η εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών που θα καλύψει μέρος του θερμικού φορτίου για ζεστό νερό χρήσης του κτηρίου. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΠΟΔΟΣΗ ΚΤΗΡΙΟΥ Σύμφωνα με το άρθρο 5 του Κ.Εν.Α.Κ., για τους υπολογισμούς της ενεργειακής απόδοσης και της ενεργειακής κατάταξης των κτηρίων θα πρέπει να εφαρμόζεται η μέθοδος ημι-σταθερής κατάστασης μηνιαίου βήματος του ευρωπαϊκού προτύπου ΕΛΟΤ ΕΝ ISO 13790 καθώς και των υπολοίπων υποστηρικτικών προτύπων τα οποία αναφέρονται στο παράρτημα 1 του ίδιου κανονισμού. Σύμφωνα με την Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-2/2010, οι θερμικές ζώνες ενός κτηρίου θεωρούνται θερμικά ασύζευκτες. Οι υπολογισμοί της ενεργειακής απόδοσης κτηρίου έγιναν με τη χρήση του υπολογιστικού εργαλείου ΤΕΕ-ΚΕΝΑΚ, βάσει των απαιτήσεων και προδιαγραφών του νόμου 3661/2008, του Κ.Εν.Α.Κ. και της αντίστοιχης Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1/2010. Για τους επιμέρους υπολογισμούς και τη διαστασιολόγηση των ηλεκτρομηχανολογικών συστημάτων του κτηρίου (εγκαταστάσεις θέρμανσης, ψύξης, φωτισμού, ζεστού νερού χρήσης, κ.ά.), χρησιμοποιήθηκαν αναλυτικές μέθοδοι και τεχνικές οδηγίες, όπως εφαρμόζονται μέχρι σήμερα και αναφέρονται στις αντίστοιχες παραγράφους. ΚΛΙΜΑΤΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ Τα κλιματικά δεδομένα για την περιοχή της των Ιωαννίνων, είναι ενσωματωμένα στη βιβλιοθήκη του λογισμικού και σύμφωνα με όσα ορίζονται στην Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-3/2010, "Κλιματικά δεδομένα Ελληνικών Περιοχών". Για τους υπολογισμούς λαμβάνονται υπ'όψη η μέση μηνιαία θερμοκρασία, η μέση μηνιαία ειδική υγρασία, καθώς και η προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία σε οριζόντιες επιφάνειες και σε κατακόρυφες επιφάνειες για όλους τους προσανατολισμούς, για την περιοχή της των Ιωαννίνων. Το υψόμετρο της περιοχής όπου θα κατασκευασθεί το κτήριο είναι μεγαλύτερο από τα 500 m. Η περιοχή ανήκει στην κλιματική ζώνη Δ. ΧΡΗΣΕΙΣ ΚΤΗΡΙΟΥ Το Πιστοποιητικό Ενεργειακής Απόδοσης εκδίδεται ανά κύρια χρήση και για ξεχωριστές ιδιοκτησίες (Ν. 3851/2010-ΦΕΚ 85), ανεξαρτήτως εάν τα τμήματα του κτηρίου που αφορούν στις χρήσεις/ιδιοκτησίες εξυπηρετούνται από το ίδιο σύστημα θέρμανσης/ψύξης. Συνεπώς για το υπό μελέτη κτήριο θα εκδοθεί ΠΕΑ για αντίστοιχη κύρια χρήση: Μονοκατοικία. Για τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης κάθε τμήματος του κτηρίου με διαφορετική κύρια χρήση, προσδιορίζονται τα δεδομένα των διαφόρων παραμέτρων και τεχνικών μεγεθών όπως ορίζονται στο άρθρο 5 του Κ.Εν.Α.Κ. και στη σχετική Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1/2010. Κατά την εφαρμογή της μεθοδολογίας υπολογισμού στο συγκεκριμένο κτήριο και ανά τμήμα μελέτης, λήφθηκαν υπόψη οι παρακάτω παράμετροι και δεδομένα: Η χρήση του κτηρίου, Διαμέρισμα, Πολυκατοικία Οι επιθυμητές συνθήκες εσωτερικού περιβάλλοντος (θερμοκρασία, υγρασία, αερισμός, κ.ά.) και τα χαρακτηριστικά λειτουργίας του κτηρίου (ωράριο, εσωτερικά κέρδη κ.ά). Τα κλιματικά δεδομένα της περιοχής του κτηρίου (θερμοκρασία, σχετική και απόλυτη υγρασία, ηλιακή ακτινοβολία). Τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά των δομικών στοιχείων του κτηριακού κελύφους (σχήμα και μορφή κτηρίου, διαφανείς και μη επιφάνειες, σκίαστρα κ.ά.), ο προσανατολισμός τους, τα χαρακτηριστικά των εσωτερικών δομικών στοιχείων (π.χ. εσωτερικοί τοίχοι) και άλλα. Τα θερμικά χαρακτηριστικά των δομικών (διαφανών και μη) στοιχείων του κτηριακού κελύφους, όπως: η θερμοπερατότητα, η θερμική μάζα, η απορροφητικότητα στην ηλιακή ακτινοβολία, η διαπερατότητα στην ηλιακή ακτινοβολία κ.ά. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά της εγκατάστασης θέρμανσης χώρων, όπως: ο τύπος της μονάδας παραγωγής θερμικής ενέργειας, η απόδοσή τους, οι απώλειες στο δίκτυο διανομής ζεστού νερού, ο τύπος των τερματικών μονάδων, κ.ά. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά της εγκατάστασης ψύξης/κλιματισμού χώρων, όπως: ο τύπος των μονάδων παραγωγής ψυκτικής ενέργειας, η απόδοσή τους, οι απώλειες στο δίκτυο διανομής, ο τύπος των τερματικών μονάδων κ.ά. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά της εγκατάστασης παραγωγής ΖΝΧ, όπως: ο τύπος της μονάδας παραγωγής ζεστού νερού χρήσης, η απόδοσή της, οι απώλειες του δικτύου διανομής ζεστού νερού χρήσης, το σύστημα αποθήκευσης κ.ά. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά της εγκατάστασης φωτισμού όσον αφορά τους χώρους των καταστημάτων. Τα παθητικά ηλιακά συστήματα που έχουν επιλεγεί από τη μελέτη σχεδιασμού για το κτήριο. Η εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών για την κάλυψη τμήματος του φορτίου για ΖΝΧ. ΤΜΗΜΑ ΚΤΗΡΙΟΥ Το εμβαδό και ο όγκος του υπό μελέτη τμήματος ανά χρήση δίνονται στον πίνακα 5. Πίνακας 5: Εμβαδό και όγκος τμήματος Θερμική Ζώνη Θερμαινόμενη επιφάνεια [m²] Ψυχόμενη επιφάνεια [m²] Θερμαινόμενος όγκος [m 3 ] Ψυχόμενος όγκος [m 3 ] 90,00 90,00 270,00 270,00 ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΖΩΝΕΣ Σύμφωνα με το άρθρο 3 του Κ.Εν.Α.Κ. και την Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1/2010, η διακριτοποίηση ενός κτηρίου σε θερμικές ζώνες γίνεται με τα εξής κριτήρια:
1) Η επιθυμητή θερμοκρασία των εσωτερικών χώρων να διαφέρει περισσότερο από 4 K για τη χειμερινή ή/και τη θερινή περίοδο. 2) Υπάρχουν χώροι με διαφορετική χρήση / λειτουργία. 3) Υπάρχουν χώροι στο κτήριο που καλύπτονται με διαφορετικά συστήματα θέρμανσης ή/και ψύξης ή/και κλιματισμού λόγω διαφορετικών εσωτερικών συνθηκών. 4) Υπάρχουν χώροι στο κτήριο που παρουσιάζουν μεγάλες διαφορές εσωτερικών ή/και ηλιακών κερδών ή/και θερμικών απωλειών. 5) Υπάρχουν χώροι όπου το σύστημα του μηχανικού αερισμού καλύπτει λιγότερο από το 80% της επιφάνειας κάτοψης του χώρου. Βάσει της Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1/2010 για το διαχωρισμό του κτηρίου σε θερμικές ζώνες συνιστάται να ακολουθούνται οι παρακάτω γενικοί κανόνες: ο διαχωρισμός του κτηρίου να γίνεται στο μικρότερο δυνατό αριθμό ζωνών, προκειμένου να επιτυγχάνεται οικονομία στο πλήθος των δεδομένων εισόδου και στον υπολογιστικό χρόνο, ο προσδιορισμός των θερμικών ζωνών να γίνεται καταγράφοντας την πραγματική εικόνα λειτουργίας του κτηρίου, τμήματα του κτηρίου με επιφάνεια μικρότερη από το 10% της συνολικής επιφάνειας του κτηρίου να εξετάζονται ενταγμένα σε άλλες θερμικές ζώνες, κατά το δυνατόν παρόμοιες, ακόμη και αν οι συνθήκες λειτουργίας τους δικαιολογούν τη θεώρησή τους ως ανεξάρτητων ζωνών. Με βάση τα παραπάνω, τα γενικά δεδομένα για κάθε θερμική ζώνη του υπό μελέτη κτηρίου δίνονται στους πίνακες που ακολουθούν. Πίνακας 6: Γενικά δεδομένα για τις θερμικές ζώνες Γενικά δεδομένα θερμικής ζώνης 1 (Μονοκατοικία) Χρήση θερμικής ζώνης Διαμέρισμα, Πολυκατοικία Ολική επιφάνεια ζώνης (m²) 90,00 Ανηγμένη ειδική θερμοχωρητικότητα [kj/(m²k)] 260 Κατηγορία διατάξεων αυτοματισμών ελέγχου ηια ηλεκτρομηχανολιγικό εξοπλισμό Δ T.O.T.E.E. 20701-1/2010, πίνακας 5.5 Αερισμός Διείσδυση αέρα (m 3 /h) Τεύχος υπολογισμών Φυσικός αερισμός (m 3 /h/m²) 0.75 Μόνο για κατοικίες από Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1 Συντελεστής χρήσης φυσικού αερισμού 1 100% για κατοικίες 0% για τριτογενή τομέα Αριθμός θυρίδων εξαερισμού για φυσικό αέριο Αριθμός καμινάδων 0 Αριθμός ανεμιστήρων οροφής 0 Ποσοστό ζώνης που καλύπτεται από ανεμιστήρες οροφής ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΖΩΝΗΣ Στην Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1/2010 έχουν καθορισθεί οι επιθυμητές συνθήκες λειτουργίας (θερμοκρασία, υγρασία, αερισμός, φωτισμός) και τα εσωτερικά θερμικά φορτία από τους χρήστες και τις συσκευές. Τα δεδομένα για τις συνθήκες λειτουργίας του τμήματος κατοικιών δίνονται αναλυτικά στον πίνακα 7. Πίνακας 7: Εσωτερικές συνθήκες λειτουργίας Εσωτερικές συνθήκες λειτουργίας θερμικής ζώνης 1 (Διαμέρισμα) Ωράριο λειτουργίας 18 Ημέρες λειτουργίας 7 Προκαθορισμένη παράμετρος από Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-2/2010 και 20701-3/2010 Μήνες λειτουργίας 12 Περίοδος θέρμανσης 15/10 έως 30/4 Περίοδος ψύξης 1/6 έως 31/8 Μέση εσωτερική θερμοκρασία θέρμανσης ( C) 20.00 Μέση εσωτερική θερμοκρασία ψύξης ( C) 26.00 Απαιτούμενος νωπός αέρας (m 3 /h/m²) 0.75 Στάθμη γενικού φωτισμού (lux) 200.0 Ισχύς φωτισμού ανά μονάδα επιφάνειας για κτήριο 3.6 αναφοράς (W/m²) Ετήσια κατανάλωση ζεστού νερού χρήσης 0.9 (m 3 /m²έτος) Μέση επιθυμητή θερμοκρασία ζεστού νερού χρήσης 50 ( C) Μέση ετήσια θερμοκρασία νερού δικτύου ύδρευσης 14.5 ( C) Εκλυόμενη θερμοκρασία από χρήστες ανά μονάδα 4.0 επιφανείας της θερμικής ζώνης (W/m²) Μέσος συντελεστής παρουσίας χρηστών 0.8 Εκλυόμενη θερμοκρασία από συσκευές ανά μονάδα 5.6 επιφανείας της θερμικής ζώνης (W/m²) Μέσος συντελεστής λειτουργίας συσκευών 0.8
Κτηριακό κέλυφος κτηρίου Δεδομένα για αδιαφανή δομικά στοιχεία σε επαφή με τον εξωτερικό αέρα Τα δομικά στοιχεία του κτηρίου επιχρίστηκαν με καφέ επίχρισμα. Σε κάθε περίπτωση, οι συντελεστές απορροφητικότητας και οι συντελεστές εκπομπής των δομικών στοιχείων λαμβάνονται από τον πίνακα 3.14 της Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1/2010. α 2 = 0.30, ε 3 = 0.80 Δεδομένα για αδιαφανή δομικά στοιχεία σε επαφή με το έδαφος Δεν υπάρχουν. Δεδομένα για διαφανή δομικά στοιχεία Παρουσιάστηκαν αναλυτικά τα χαρακτηριστικά των κουφωμάτων που υπάρχουν στο διαμέρισμα. Για κάθε κούφωμα υπολογίσθηκε ο συντελεστής σκίασης από ορίζοντα F hor, ο συντελεστής σκίασης από προστέγασμα F ov και ο συντελεστής σκίασης από πλευρικό F fin. Ηλεκτρομηχανολογικές εγκαταστάσεις κτηρίου Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν στους υπολογισμούς της ενεργειακής απόδοσης του κτηρίου και σχετίζονται με τις ηλεκτρομηχανολογικές εγκαταστάσεις του, αφορούν στα εξής: Σύστημα θέρμανσης χώρων, Σύστημα ψύξης χώρων, Σύστημα παραγωγής ζεστού νερού χρήσης, Σύστημα ηλιακών συλλεκτών για την παραγωγή ζεστού νερού χρήσης, Στις παραγράφους που ακολουθούν, δίνονται αναλυτικά τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν κατά τους υπολογισμούς της ενεργειακής απόδοσης του κτηρίου, στο λογισμικό. Δεδομένα για σύστημα θέρμανσης χώρων Στον πίνακα που ακολουθεί δίνονται συγκεντρωτικά όλα τα δεδομένα για το σύστημα θέρμανσης που θα χρησιμοποιηθεί για τη θερμική ζώνη με χρήση "Διαμέρισμα, Πολυκατοικία". Πίνακας 8: Δεδομένα συστήματος θέρμανσης Σύστημα θέρμανσης θερμικής ζώνης 1 (Πολυκατοικία, Διαμέρισμα) Μονάδα παραγωγής θερμότητας: Λέβητας ισχύος 35 kw Θερμική απόδοση μονάδας ή COP: 0.60 Είδος καυσίμου: Πετρέλαιο θέρμανσης Συντελεστής υπερδιαστασιολόγησης n g1: 1.000 Συντελεστής μόνωσης n g2: 1.000 Μηνιαίο ποσοστό κάλυψης θερμικού φορτίου της θερμικής ζώνης από το σύστημα (%) ΙΑΝ 1 ΦΕΒ 1 ΜΑΡ 1 ΑΠΡ 1 ΜΑΙ 0 ΙΟΥΝ 0 ΙΟΥΛ 0 ΑΥΓ 0 ΣΕΠ 0 ΟΚΤ 1 ΝΟΕ 1 ΔΕΚ 1 Κόστος επέμβασης για αναβάθμιση του συστήματος θέρμανσης ( /m²): Δίκτυο διανομής θερμότητας Θερμική ισχύς που μεταφέρει το δίκτυο διανομής (kw): Χώρος διέλευσης: Εσωτερικοί χώροι Εξωτερικοί χώροι πάνω από 20% Θερμοκρασία προσαγωγής θερμού μέσου στο δίκτυο διανομής ( C): 90 Θερμοκρασία επιστροφής θερμού μέσου στο δίκτυο διανομής ( C): 70 Βαθμός θερμικής απόδοσης δικτύου διανομής: 95% Ύπαρξης μόνωσης στους αεραγωγούς: ΝΑΙ ΟΧΙ Τερματικές μονάδες
Είδος τερματικών μονάδων θέρμανσης χώρωνάμεσης απόδοσης σε εξωτερικό τοίχο Θερμική απόδοση τερματικών μονάδων: 0.89 Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1/2010, πίνακας 4.12 Βοηθητική ενέργεια Τύπος βοηθητικών συστημάτων Αριθμός συστημάτων Ισχύς βοηθητικών συστημάτων (W/m²) Χρόνος λειτουργίας βοηθητικών συστημάτων: 75% του χρόνου λειτουργίας του κτηρίου 5.00 Δεδομένα για σύστημα ψύξης χώρων Δεν προβλέπεται σύστημα ψύξης. Δεδομένα για σύστημα αερισμού Ο αερισμός που εφαρμόζεται σε όλους τους χώρους του κτηρίου είναι φυσικός και σύμφωνα με την Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1/2010, η παροχή του αέρα θα είναι ίση με τον απαιτούμενο νωπό αέρα. Δεδομένα για σύστημα ζεστού νερού χρήσης Τα στοιχεία (ισχύς, καύσιμο, δίκτυο διανομής κτλ) του συστήματος που χρησιμοποιείται στο διαμέρισμα για την περπαραγωγή ζεστού νερού χρήσης παρουσιάζονται στον πίνακα 9 που ακολουθεί. Πίνακας 9: Δεδομένα συστήματος ζεστού νερού χρήσης Σύστημα ζεστού νερού χρήσης ζώνης 1 (Μονοκατοικία) Είδος μονάδας παραγωγής ζεστού νερού χρήσης: Ηλεκτρικός τοπικός θερμαντήρας ΖΝΧ ισχύος 1 kw Θερμική απόδοση μονάδας ή COP: 0.950 Είδος καυσίμου: Πετρέλαιο θέρμανσης Μηνιαίο ποσοστό κάλυψης θερμικού φορτίου για ΖΝΧ από το σύστημα (%) ΙΑΝ 1 ΦΕΒ 1 ΜΑΡ 1 ΑΠΡ 1 ΜΑΙ 1 ΙΟΥΝ 1 ΙΟΥΛ 1 ΑΥΓ 1 ΣΕΠ 1 ΟΚΤ 1 ΝΟΕ 1 ΔΕΚ 1 Δίκτυο διανομής θερμότητας Σύστημα ανακυκλοφορίας ΖΝΧ: ΝΑΙ ΟΧΙ Χώρος διέλευσης δικτύου: Εσωτερικοί χώροι Εξωτερικοί χώροι πάνω από 20% Βαθμός θερμικής απόδοσης δικτύου διανομής ZNX (%): 79% Δεδομένα για σύστημα ηλιακών συλλεκτών Για την μελλοντική περίπτωση εγκατάστασης ηλιακών συλλεκτών, οι ηλιακοί συλλέκτες που θα εγκατασταθούν στο δώμα, έχουν τη δυνατότητα κάλυψης μέρος του ΖΝΧ του κτηρίου. Το είδος, η επιφάνεια, ο βαθμός αξιοποίησης, αλλά και τα υπόλοιπα στοιχεία που χρησιμοποιούνται για τους υπολογισμούς της ενεργειακής απόδοσης του κτηρίου δίνονται στον πίνακα 10 που ακολουθεί: Πίνακας 10: Δεδομένα συστήματος ηλιακών συλλεκτών Ηλιακοί συλλέκτες θερμικής ζώνης 1 (Μονοκατοικία) Είδος ηλικού συλλέκτη Επίπεδος συλλεκτικός Χρήση ηλικού συλλέκτη για: ΖΝΧ Θέρμανση χώρων Βαθμός ηλιακής αξιοποίησης για ζεστό νερό χρήσης (%): 33 Βαθμός ηλιακής αξιοποίησης για θέρμανση χώρων (%): - Εμβαδόν επιφάνειας ηλιακών συλλεκτών (m²): 2.0 Κλίση τοποθέτησης ηλιακών συλλεκτών ( ): 45 Προσανατολισμός ηλιακών συλλεκτών ( ): 180 Συντελεστής σκίασης F-s: 1.00 Δεδομένα για σύστημα φωτισμού Τα φωτιστικά που χρησιμοποιούνται, δε λαμβάνονται υπόψη στους υπολογισμούς. Δεδομένα κτηρίου αναφοράς Τα δεδομένα του κτηρίου αναφοράς εισάγονται αυτόματα από το λογισμικό, παράλληλα με την εισαγωγή και ανάλογα τη χρήση και τη λειτουργία του κτηρίου ή των θερμικών ζωνών και σύμφωνα με τα όσα ορίζονται στο άρθρο 9 του Κ.Εν.Α.Κ. και στην Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1/2010.
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΧΡΗΣΗ ΚΤΗΡΙΟΥ Ενεργειακή κατάταξη τμήματος κτηρίου Σενάριο 1 : Θέρμανση με κλιματιστικά, Ηλιακός θερμοσίφωνας
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ, ΠΡΟΤΥΠΑ, ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΙ Χρησιμοποιήθηκαν τα ακόλουθα πρότυπα, κανονισμοί, επιστημονικά συγγράμματα και δημοσιεύσεις : Οδηγία 2002/91/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 16 ης Δεκεμβρίου 2002 για την «Ενεργειακή Απόδοσης των Κτιρίων». Φ.Ε.Κ. 89, νόμος 3661/19-05-2008. «Μέτρα για τη μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης των κτηρίων και άλλες διατάξεις». Φ.Ε.Κ. 407/9.4.2010, «Κανονισμός Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων- Κ.Εν.Α.Κ..». Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1/2010, «Αναλυτικές Εθνικές Προδιαγραφές παραμέτρων για τον υπολογισμό της ενεργειακής απόδοσης κτηρίων και την έκδοση πιστοποιητικού ενεργειακής απόδοσης». Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-2/2010, «Θερμοφυσικές ιδιότητες δομικών υλικών και έλεγχος της θερμομονωτικής επάρκειας των κτηρίων». Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-3/2010, «Κλιματικά Δεδομένα Ελληνικών Περιοχών». Duffie A John., Beckman A. William, «Solar Engineering of Thermal Processes». John Wiley & Sons, INC., Second edition, 1991.
ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΜΕ ΤΟ Ecotect Οι βασικές διαστάσεις και τα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά ενός κτιρίου σε συνδυασμό με τα κατάλληλα κλιματικά δεδομένα της υπό μελέτης περιοχής, μας επιτρέπουν με τη βοήθεια του κατάλληλου λογισμικού, να κάνουμε προβλέψεις για τις πιθανές ενεργειακές απαιτήσεις για τη θέρμανση και για το δροσισμό των χώρων του κτιρίου καθώς και για τις εσωτερικές θερμοκρασίες που θα επικρατούν στο κτίριο ανάλογα με τη λειτουργία του. Κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, οι προβλέψεις των προγραμμάτων θερμικής προσομοίωσης, παρέχουν τα μέσα αφενός για τη σύγκριση και αξιολόγηση σχεδιαστικών επιλογών και αφετέρου για τη βελτίωση της τελικής αρχιτεκτονικής και ενεργειακής μελέτης του κτιρίου. Προτείνοντας διαφορετικές τιμές για τα μεγέθη και τις ιδιότητες της δομικής φυσικής του κτιρίου και επαναλαμβάνοντας τους υπολογισμούς μπορούμε να διερευνήσουμε τις δυνατότητες βελτιστοποίησης της λειτουργίας και κατασκευής του κτιρίου, συμβάλλοντας έτσι στον ορθό ενεργειακό σχεδιασμό των κατασκευών. Το Ecotect είναι ένα εμπορικό πρόγραμμα ανάλυσης κτιρίων που επιτρέπει στους σχεδιαστές να εργαστούν εύκολα σε τρισδιάστατο περιβάλλον και να χρησιμοποιήσουν όλα τα εργαλεία που είναι απαραίτητα για ένα αποδοτικό και αυτόνομο κτίριο. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα προκαταρκτικά στάδια σχεδιασμού κτιρίων, ώστε να μελετηθεί η απόδοση των εφαρμοζόμενων τεχνικών σχεδιασμού. Με τις διαδικασίες προσομοίωσης και ανάλυσης οι μηχανικοί μπορούν να καθοδηγηθούν ώστε να σχεδιάσουν κτίρια υψηλής απόδοσης, οικονομικά, αλλά και βελτιωμένα περιβαλλοντικά. Το αρχικό λογισμικό Ecotect, παρουσιάστηκε στη διδακτορική διατριβή του Dr. Andrew Marsh, στο School of Architecture and Fine Arts, του πανεπιστημίου της Δυτικής Αυστραλίας, ενώ ολοκληρώθηκε και βελτιώθηκε στο κέντρο έρευνας, Built Environment, στο School of Architecture στο Cardiff. Το Ecotect παρέχει στους μελετητές μηχανικούς ένα πλήθος δυνατοτήτων μοντελοποίησης, αναπαράστασης και ανάλυσης, όπως: Υπολογισμός σκιών και ανακλάσεων. Σχεδιασμός & μελέτη ηλιοπροστατευτικών διατάξεων. Ηλιακή ανάλυση. Μελέτη φωτισμού. Ακουστική ανάλυση. Θερμική ανάλυση. Μελέτη εξαερισμού και ροή αέρα. Ενεργειακές απαιτήσεις κτιρίου Εμπεριεχόμενη ενέργεια Εκπομπές αερίων θερμοκηπίου. Διαχείριση πόρων. Υπολογισμός Σκιών και Ανακλάσεων Σημειώνει τη θέση και την πορεία του ήλιου σχετικά με το μοντέλο σε οποιαδήποτε ημερομηνία, χρόνο ή θέση κατά τη διάρκεια του έτους. Το Ecotect μπορεί αυτόματα να παράγει τα διαγράμματα πορείας ήλιου, ώστε να παρουσιαστεί η σκίαση κατά χρονικές περιόδους, για το ολόκληρο έτος, σε οποιοδήποτε σημείο μέσα σε ένα μοντέλο, καθώς και η επιρροή των γύρω κτιρίων. Σχεδιασμός & Μελέτη Ηλιοπροστατευτικών διατάξεων
Το Ecotect δίνει τη δυνατότητα αυτόματης σχεδίασης ηλιοπροστατευτικών διατάξεων, θέτοντας όρια επιθυμητής σκίασης. Επίσης είναι εφικτός ο έλεγχος της σκίασης διαφόρων πιο σύνθετων δομών ηλιοπροστασίας, κάτω από διαφορετικές συνθήκες κατά τη διάρκεια του έτους, που ο ίδιος ο μελετητής επιλέγει. Υπολογίζεται ακριβώς η ηλιακή ακτινοβολία, που επιτρέπει η εκάστοτε ηλιοπροστατευτική διάταξη, να εισέλθει στο κτίριο. Έτσι ο μελετητής δύναται να ελέγξει πλήθος διατάξεων και να επιλέξει την αποδοτικότερη σύμφωνα με τις ανάγκες του κτιρίου και των ενοίκων. Solar Envelope Υπάρχει επίσης η δυνατότητα παραγωγής τομών, που ακολουθούν την πορεία του ήλιου, ώστε να υπολογιστεί ο ηλιακός φάκελος του κτιρίου. Σε περιπτώσεις που υπάρχουν περιορισμοί από τη νομοθεσία για παρακείμενα κτίρια Τέλος, υπάρχει η δυνατότητα υπολογισμού της ηλιακής ακτινοβολίας, που προσπίπτει σε κάθε άνοιγμα του κτιρίου και προσαρμογής της εκάστοτε ηλιοπροστατευτικής διάταξης στο κάθε άνοιγμα, μεγιστοποιώντας την απόδοση της. Ηλιακή Ανάλυση Δίδεται η δυνατότητα να υπολογιστεί και να απεικονιστεί η προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία στα παράθυρα και τις επιφάνειες του κτιρίου Το ποσό ηλιακής ακτινοβολίας που αφορά οποιοδήποτε αντικείμενο μπορεί να υπολογιστεί γρήγορα, μαζί με τα ποσοστά σκίασης και αντανάκλασης. Το ποσό ηλιακής ακτινοβολίας που αφορά οποιοδήποτε αντικείμενο μπορεί να υπολογιστεί γρήγορα, μαζί με τα ποσοστά σκίασης και αντανάκλασης. Μελέτη Φωτισμού Το Ecotect χρησιμοποιεί τη μέθοδο BRE Daylight Factor για την υπολογισμό του ηλιακού φωτισμού και τη μέθοδο Point-to- Point για τον ηλεκτρικό φωτισμό. Για την πιο λεπτομερή ανάλυση μπορείτε να εξαγάγετε το πρότυπό σας άμεσα στα εργαλεία όπως Daysim και Radiance και να τα επανεισάγετε στο Ecotect για οπτική παρουσίαση. Μελέτη Ροής Αέρα
Χρησιμοποιώντας τα κλιματικά δεδομένα, του τόπου, το πρόγραμμα υπερκαλύπτει το μοντέλο μας,με το διάγραμμα πικρατούντων ανέμων και τη διεύθυνσή τους. Αυτό βοηθά τον μελετητή στον κατάλληλο σχεδιασμό προκειμένου να αποφευχθούν δυσμενείς επιπτώσεις ή να χρησιμοποιηθούν οι ευμενείς για φυσικό αερισμό. Θερμική Ανάλυση Οι εσωτερικές ωριαίες θερμοκρασίες μπορούν να παρουσιαστούν για οποιαδήποτε ημέρα του έτους. Οι γραφικές παραστάσεις περιλαμβάνουν τις εξωτερικές θερμοκρασίες, τα αποτελέσματα ακτινοβολίας και αέρα, που επιτρέπουν μια πλήρη εκτίμηση της θερμικής απόκρισης οποιασδήποτε ζώνης. Τα μηνιαία φορτία μπορούν να υπολογιστούν χρησιμοποιώντας τα πραγματικά στοιχεία κλίματος. Με την πλήρη εκτίμηση των άμεσων/έμμεσων ηλιακών κερδών, της ακριβούς σκίασης, των εσωτερικών κερδών, της ροής θερμότητας το Ecotect μπορεί να υπολογίσει τις απαιτήσεις για θερμικά ψυκτικά φορτία κάθε θερμικής ζώνης. Κατανομή και διανομή φορτίων μεταξύ των θερμικών ζωνών του κτιριου. Οι γραφικές παραστάσεις διανομής φορτίων θερμότητας είναι αρκετά διαφορετικές από τις διανομές θερμοκρασίας δεδομένου ότι παρουσιάζονται και η ώρα και ημερομηνία στις οποίες τα μέγιστα και ελάχιστα φορτία εμφανίζονται. Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο κατά την εξέταση των αποτελεσμάτων της θερμικής μάζας σε ένα κτίριο. Ενεργειακή προσομοίωση κτιρίου Για τη θερμική ανάλυση του κτιρίου και τον υπολογισμό του σκιασμού είναι απαραίτητη η εισαγωγή των κλιματικών στοιχείων της περιοχής μελέτης. Χρησιμοποιήθηκαν τα κλιματικά στοιχεία της Θεσσαλονίκης. Τα κλιματικά στοιχεία της Θεσσαλονίκης προέρχονται από το πρόγραμμα Energy Plus Version 2.1.0. Το Energy Plus είναι ένα πρόγραμμα προσομοίωσης που χρησιμοποιείται για την ανάλυση της θέρμανσης, της ψύξης, του ωτισμού, του αερισμού και άλλων στοιχείων που επηρεάζουν την ενεργειακή συμπεριφορά ενός κτιρίου. Το Energy Plus διαθέτει λιματικά στοιχεία για περισσότερες από 1300 τοποθεσίες για 295 περιοχές στις Η.Π.Α., για 71 περιοχές στον Καναδά και για άλλες 800 περιοχές σε 100 άλλες χώρες στον κόσμο, ανάμεσα στις οποίες και για τη Θεσσαλονίκη. Το αρχείο με τα λιματολογικά δεδομένα της περιοχής βρίσκεται στην ιστοσελίδα του U.S. Department of Energy, http://www.eere.energy.gov/buildings/energyplus/cfm/weather_data3.cfm/region=6_europe_wmo_region_6/country=grc/c name=greece) και μετατρέπεται με το βοηθητικό πρόγραμμα του Ecotect, Weather Tool, σε αρχείο (.wea), που ανναγνωρίζεται από το Ecotect. Οι πληροφορίες οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν από το Ecotect αφορούν σε: Ηλιακή ακτινοβολία Θερμοκρασία του αέρα Ποσοστά υγρασίας Βροχοπτώσεις Ταχύτητα και διεύθυνση του ανέμου Διάρκεια ηλιοφάνειας
Μηνιαία θερμική διακύμανση Διαγραμματική απεικόνιση της θερμοκρασιακής μεταβολής κατά τη διάρκεια της πιο κρύας μέρας του χρόνου (4 η Φεβρουαρίου) Σχετική υγρασία κατά τη διάρκεια του έτους. Παρατηρείται το υψηλό επίπεδοτης σχετικής υγρασίας καθ όλη τη διάρκεια του έτους, κυρίως όμως κατά τους χειμερινούς μήνες
Το πρόγραμμα Ecotect χωρίζει τους χώρους του κτιρίου σε θερμικές ζώνες (thermal zones). Κάθε θερμική ζώνη πρέπει να εσωκλείεται από επίπεδες επιφάνειες και να μην έρχεται σε επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον, δηλαδή πρέπει να αποτελεί έναν ομογενή και περιορισμένο όγκο αέρα. Με βάση το παραπάνω κριτήριο κάθε δωμάτιο του κτιρίου πρέπει να αποτελεί μια θερμική ζώνη. Κλιματισμός και θέρμανση του κτιρίου (HVAC system) Πλήρης κλιματισμός (full air-conditioning). Με την επιλογή αυτή, τα συστήματα κλιματισμού και θέρμανσης λειτουργούν όπως απαιτείται για να διατηρηθεί η θερμοκρασία της θερμικής ζώνης μεταξύ των ορίων που έχουν τεθεί από το χρήστη κατά την ώρα λειτουργίας του συστήματος. Τα παράθυρα θεωρούνται μονίμως κλειστά, επομένως ο αερισμός γίνεται μόνο με τεχνητά μέσα και με διείσδυση του αέρα από τα υλικά της θερμικής ζώνης. Μεικτό σύστημα (mixed-mode system) Είναι ένας συνδυασμός κλιματισμού και φυσικού αερισμού. Το σύστημα κλιματισμού κλείνει όταν οι εξωτερικές θερμοκρασίες είναι μέσα στα όρια του θερμοστάτη. Στην περίπτωση αυτή θεωρείται ότι τα παράθυρα ανοίγουν ή ότι χρησιμοποιείται μηχανικός αερισμός. Το μεικτό σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προσομοίωση του νυχτερινού αερισμού κατά τους καλοκαιρινούς μήνες αφού τις νυχτερινές ώρες που η θερμοκρασία είναι χαμηλότερη του εσωτερικού χώρου τα παράθυρα θεωρούνται ανοιχτά. Η διείσδυση του αέρα θεωρείται 0,5m/s, ταχύτητα που αντιστοιχεί σε ένα ευχάριστο ρεύμα αέρα. Επιλέγεται για την προσομοίωση το μεικτό σύστημα, θεωρώντας ότι αυτό το σύστημα είναι το κοντινότερο στην παρούσα κατάσταση. Το σύστημα αυτό, θεωρείται από το πρόγραμμα, ότι απενεργοποιείται, όταν οι εξωτερικές συνθήκες είναι μέσα στα επιθυμητά όρια θερμικής άνεσης. Αποδοτικότητα του συστήματος Το Ecotect, δεν υπολογίζει άμεσα ηλεκτρικά φορτία, αλλά ψυκτικά και θερμικά. Για το λόγο αυτό, για τον υπολογισμό του ενεργειακού κόστους θεωρούμε απώλειες 5% κατά τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε θέρμανση και ψύξη. Η τιμή αυτή είναι αντιπροσωπευτική για σύγχρονα και καλοσυντηρημένα συστήματα κλιματισμού.
Ώρες λειτουργίας συστήματος θέρμανσης και κλιματισμού Παρουσίαση του παραθύρου διαλόγου του προσομοιωτικού προγράμματος στο οποίο καθορίζονται οι ιδιότητες των επιμέρους θερμικών ζωνών και συγκεκριμένα το σύστημα θέρμανσης, οι συνθήκες θερμικής άνεσης, ο αριθμός των εργαζομένων, τα θερμικά κέρδη και οι εναλλαγές του αέρα με το εξωτερικό περιβάλλον. Προσδιορισμός υλικών κατασκευής του κτιρίου Το μοντέλο του κτιρίου προσομοιώνεται σε θερμικές και μη θερμικές ζώνες, οι οποίες με τη σειρά τους αποτελούνται από τοίχους, παράθυρα, δάπεδα και οροφές, όπως φαίνεται στην εικόνα.
Σε κάθε θερμική ζώνη χρησιμοποιούνται κάποια υλικά που αφορούν τους τοίχους, τα κουφώματα, το πάτωμα και την οροφή του κτιρίου. Από τον καθορισμό των υλικών στο προσομοιωτικό πρόγραμμα γίνεται ο υπολογισμός των θερμικών ιδιοτήτων των κατασκευαστικών στοιχείων του κτιρίου. Συγκεκριμένα υπολογίζονται οι παρακάτω ιδιότητες: Συντελεστής θερμοπερατότητας (U-Value): Είναι το αντίστροφο της αντίστασης θερμοπερατότητας του στοιχείου, η οποία είναι το άθροισμα των αντιστάσεων όλων των σχετικών υλικών, της αντίστασης του αέρα των διακένων και των αντιστάσεων του επιφανειακού στρώματος αέρα κατά μήκος της διατομής του στοιχείου. Αποτελεί μέτρο καθορισμού της ροής ενέργειας από την επιφάνεια ενός στοιχείου μοναδιαίου εμβαδού ανά βαθμό Κ της διαφοράς θερμοκρασίας από τις δυο πλευρές του. Μετάδοση θερμότητας (admittance): ορίζεται ως η ροή θερμότητας κατά την πάροδο του χρόνου. Συνήθως αναφέρεται σε συνδυασμό συναγωγής, μεταφοράς και ακτινοβολίας. Ηλιακή απορροφητικότητα (Solar absorption): ορίζεται ως το ποσοστό της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας που απορροφάται από την επιφάνεια και δεν ανακλάται, ούτε διέρχεται μέσα από το υλικό. Θερμική διακύμανση (Thermal decrement): αντιπροσωπεύει την αναλογία του μέγιστου εύρους θερμοκρασιακής διακύμανσης στη μια πλευρά του υλικού σε σχέση με την άλλη πλευρά του. Δίνεται πάντα σε ποσοστό (0-1). Παράγοντας ηλιακού κέρδους (Solar Heat Gain Coefficient): ορίζεται ως ο λόγος της ακτινοβολίας που εισέρχεται στο χώρο από διείσδυση, απορρόφηση και επανεπιστροφή ακτινοβολίας μεγάλου μήκους κύματος από κάποιο διαφανές υλικό, προς την ακτινοβολία που προσπίπτει σ αυτό. Θερμική χρονική υστέρηση (Thermal lag): ορίζεται ως ο χρόνος που χρειάζεται η θερμική ενέργεια ώστε να περάσει από τη μια πλευρά του υλικού στην άλλη. Δίνεται πάντα σε ώρες. Διαφάνεια (Transparency): καθορίζει την ποσότητα του ορατού φωτός που διέρχεται από ένα υλικό. Για αδιαφανή υλικά η τιμή της είναι μηδενική, ενώ για καθαρό γυαλί πάχους 3mm μπορεί να φτάσει την τιμή 0.96. Οι ιδιότητες των υλικών του κτιρίου καθώς και οι στρώσεις της κάθε επιφάνειας δίδονται στις παρακάτω εικόνες: Περιγραφή στρώσεων υλικών εσωτερικής τοιχοποιίας Ιδιότητες υλικών εσωτερικής τοιχοποιίας (αυτόματος υπολογισμός από το πρόγραμμα)
Περιγραφή στρώσεων υλικών εξωτερικής τοιχοποιίας Ιδιότητες υλικών εξωτερικής τοιχοποιίας (αυτόματος υπολογισμός από το πρόγραμμα) Περιγραφή στρώσεων υλικών φέροντος οργανισμού
Ιδιότητες υλικών φέροντος οργανισμού
Έλεγχος ηλιασμού του κτιρίου Διαγραμματική απεικόνιση της ετήσιας πορείας του ήλιου σε σχέση με το κτίριο Με βάση τον προσανατολισμό του κτιρίου είναι αναμενόμενο πως η νότια πλευρά δέχεται την πρόσπτωση της ηλιακής ακτινοβολίας κατά τη μεγαλύτερη διάρκεια του έτους. Στις επόμενες εικόνες φαίνεται το ίχνος σκιασμού του κτιρίου σε συγκεκριμένες ώρες και ημέρες κάθε μήνα. 21 Μαρτίου 12:00 21 Μαρτίου 14:00 21 Μαρτίου 16:00 21 Ιουνίου 12:00 21 Ιουνίου 14:00 21 Ιουνίου 16:00 21 Σεπτεμβρίου 12:00 21 Σεπτεμβρίου 14:00 21 Σεπτεμβρίου 16:00 21 Δεκεμβρίου 12:00 21 Δεκεμβρίου 14:00 21 Δεκεμβρίου 16:00 Από τα παραπάνω είναι εμφανές ότι η νότια ζώνη δέχεται τη μεγαλύτερη ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας κατά τη διάρκεια ολόκληρου του έτους και είναι η ζώνη του κτιρίου που έχει ανάγκη λιγότερης θέρμανσης αλλά και την ανάγκη μεγαλύτερης ψύξης. Επίσης είναι εμφανές ότι η βορειοδυτική ζώνη (διαμερίσματα 1α, 2α, 3α) έχει ανάγκη εφαρμογής ηλιοπροστατευτικών
διατάξεων κατά την καλοκαιρινή περίοδο. Στην πραγματικότητα και στα τρία διαμερίσματα έχουν τοποθετηθεί τέντες ηλιοπροστασίας οι οποίες μειώνουν σημαντικά τα ψυκτικά φορτία. Μάσκες σκιασμού ανοιγμάτων πρόσοψης 2a bedroom b window
2a bedroom a window 2a living room window 1
2a living room window 2 Θερμική Ανάλυση Ως επιθυμητή θερμοκρασία χώρων ορίσθηκε : 20 ο C για θέρμανση και 26 ο C για ψύξη. Λειτουργία : 18.00 ώρες / 7 ημέρες την εβδομάδα / 12 μήνες το χρόνο Σε κάθε θερμική ζώνη χρησιμοποιήθηκαν τα υλικά κατασκευής και υπολογίστηκαν οι θερμικές ιδιότητες των κατασκευαστικών στοιχείων. Ωριαίες θερμοκρασίες των ζωνών
Θερμικά και Ψυκτικά Φορτία κτιρίου MONTHLY HEATING/COOLING LOADS All Visible Thermal Zones Comfort: Zonal Bands Max Heating: 88126 W at 07:00 on Max Cooling: 65031 W at 16:00 on 4th July HEATING COOLING TOTAL MONTH (Wh) (Wh) (Wh) ------------ --------- --------- ---------- Jan 19986388 68349 20054736 Feb 15277268 179951 15457219 Mar 11531672 115498 11647170 Apr 5113660 123108 5236769 May 1315357 335297 1650654 Jun 2716 2262258 2264974 Jul 0 9803238 9803238 Aug 0 8322315 8322315 Sep 60796 494443 555240 Oct 3847451 173599 4021050 Nov 10078314 122669 10200983 Dec 18578926 46612 18625538 ------------ --------- --------- ---------- TOTAL 85792552 22047338 107839888 ------------ --------- --------- ---------- PER M² 66491 17087 83578 Floor Area: 1290.290 m2
Κατανομή θερμοκρασιών Θερμικά κέρδη, λόγω θερμοκρασιακών διαφορών εξωτερικού και εσωτερικού περιβάλλοντος, δηλαδή θερμότητα που μεταδίδεται λόγω αγωγιμότητας διαμέσου του κελύφους του κτιρίου
Επιπρόσθετα θερμικά κέρδη, εξ αιτίας της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας στην εξωτερική επιφάνεια του κτιρίου (τοιχοποιία και αδιαφανή στοιχεία). Η ηλιακή ακτινοβολία αυξάνει τη θερμοκρασία των εξωτερικών στοιχείων του κτιρίου, η οποία στη σειρά της αυξάνει την ροή θερμότητας από αγωγιμότητα Ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας, η οποία προσπίπτει άμεσα στον εσωτερικό χώρο του κτιρίου, διαμέσου των υαλοπινάκων
Μετάδοση θερμότητας εξ αιτίας της διείσδυσης του αέρα (infiltration) διαμέσου των ρωγμών και σχισμών που υπάρχουν στα παράθυρα και λόγω εξαερισμού (ventilation) Εσωτερικά κέρδη από φωτισμό, ανθρώπους και συσκευές
Φορτία που οφείλονται στη μετάδοση θερμότητας μεταξύ γειτονικών θερμικώνζωνών του κτιρίου, εξ αιτίας της διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ των ζωνών αυτών Διαχωρισμός των παθητικών κερδών που συμβαίνουν λόγω των διάφορων μηχανισμών μετάδοσης της θερμότητας. Οι τιμές που βρίσκονται άνω του οριζόντιου άξονα υποδηλώνουν τα θερμικά κέρδη, ενώ οι τιμές κάτω του άξονα αναφέρονται στις απώλειες
Ωριαία θερμικά κέρδη του υπνοδωματίου b Ωριαία θερμικά κέρδη της τραπεζαρίας
Ωριαία θερμικά κέρδη της κουζίνας Ωριαία θερμικά κέρδη του καθιστικού
Στην παρούσα επιθεώρηση στα βορειοδυτικά διαμερίσματα κάθε δωμάτιο αποτελεί θερμική ζώνη στο ecotect. Έτσι υπολογίζονται για το κάθε δωμάτιο τα θερμικά και ψυκτικά φορτία καθώς και η μέγιστη ισχύς του συστήματος θέρμανσης και ψύξης (HVAC) την πιο κρύα και πιο ζεστή μέρα αντίστοιχα. Τα υπόλοιπα διαμερίσματα έχουν μοντελοποιηθεί χωρίς τα επιμέρους δωμάτια (ενιαίος χώρος) σε μια θερμική ζώνη. Από τα αποτελέσματα προκύπτει ότι όταν το διαμέρισμα μοντελοποιηθεί σε ένα ενιαίο χώρο από το ότι αν μοντελοποιηθεί σε επί μέρους ζώνες με τα εσωτερικά χωρίσματα απαιτεί λιγότερα θερμικά και ψυκτικά φορτία που προφανώς δεν ανταποκρίνεται στις πραγματικές απαιτήσεις. Στην περίπτωση των ανωτέρω διαμερισμάτων απλά διερευνώνται οι ενεργειακές απαιτήσεις ανάλογα με το όροφο και τον προσανατολισμό. Στη συνέχεια παρουσιάζονται τα θερμικά και ψυκτικά φορτία ανά ζώνη, ανά βορειοδυτικό διαμέρισμα, ανά όροφο. Operation: Weekdays 06-24, Weekends 06-24. Thermostat Settings: 20.0-26.0 C ζώνη Heating (W) Max heating Cooling (W) Max cooling 1a bedroom a 2317863 2111 W at 07:00 on 536814 1560 W at 15:00 on 26th July 1a bedroom b 2277763 1953 W at 07:00 on 426471 1372 W at 16:00 on 4th July 1a bathroom 874797 788 W at 07:00 on 181723 512 W at 14:00 on 7th August 1a kitchen 1829662 1791 W at 07:00 on 227527 1157 W at 17:00 on 4th July 1a hall 388850 458 W at 07:00 on 1a living room 2450276 2433 W at 07:00 on 680972 3661 W at 09:00 on 5th July 1a dinning 1233278 982 W at 07:00 on 160538 547 W at 19:00 on 4th July Sum 1a 11.372.489 2.214.045 2a bedroom a 2136214 1980 W at 07:00 on 537314 1552 W at 15:00 on 26th July 2a bedroom b 2112728 1835 W at 07:00 on 422679 1355 W at 16:00 on 4th July 2a bathroom 798016 732 W at 07:00 on 183387 512 W at 14:00 on 7th August 2a kitchen 1590042 1622 W at 07:00 on 217883 1124 W at 17:00 on 4th July 2a hall 357016 420 W at 07:00 on 2a living room 2302088 2313 W at 07:00 on 678638 3674 W at 09:00 on 5th July 2a dinning 1102337 889 W at 08:00 on 156041 511 W at 19:00 on 4th July Sum 2a 10.398.441 2.195.942 3a bedroom a 3036438 2723 W at 07:00 on 862661 1980 W at 16:00 on 4th July 3a bedroom b 2950061 2504 W at 07:00 on 708476 1770 W at 16:00 on 4th July 3a bathroom 1189930 1052 W at 07:00 on 290881 665 W at 14:00 on 7th August 3a kitchen 3099309 2812 W at 07:00 on 708114 1797 W at 17:00 on 4th July 3a hall 534198 635 W at 07:00 on 3a living room 2677516 2958 W at 07:00 on 966695 3862 W at 09:00 on 5th July 3a dinning 1359541 1114 W at 07:00 on 212210 601 W at 17:00 on 4th July Sum 3a 14.846.993 3.749.037