ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΙΡΙΩΝ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ ΥΓΕΙΑΣ

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ Δ/ΝΤΗΣ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΜΟΥΣΙΟΠΟΥΛΟΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΙΡΙΩΝ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ ΥΓΕΙΑΣ Κυριάκη Έλλη Α.Ε.Μ.: 4870 ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΑΓΙΣ ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΑΡΜΟΔΙΟΣ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ: ΧΡΙΣΤΙΝΑ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΙΔΟΥ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ 2012

i 1. 2. 3. 4. ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ 5. Υπεύθυνος: 6. Αρμόδιος Παρακολούθησης: Καθ. Άγις Παπαδόπουλος Χριστίνα Κωνσταντινίδου 7. Τίτλος εργασίας: ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΗ ΚΤΙΡΙΩΝ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ ΥΓΕΙΑΣ 8. Ονοματεπώνυμο φοιτητή (-ών): ΕΛΛΗ ΚΥΡΙΑΚΗ 9. ΑΕΜ: 4870 10. Θεματική περιοχή: Βελτίωση ενεργειακής απόδοσης κτιρίων 11. Ημερομηνία έναρξης: 2/4/2012 12. Ημερομηνία παράδοσης: 10/10/2012 13. Αριθμός εργασίας: 14. Περίληψη: Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης του κτιρίου του ΙΚΑ της Τούμπας καθώς επίσης και του ΙΚΑ της Πύλης Αξιού. Στο πρώτο μέρος περιγράφεται η διαδικασία της ενεργειακής επιθεώρησης καθώς επίσης και η μελέτη της βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης ενός υφιστάμενου κτιρίου, με την βοήθεια προσομοιωτικού προγράμματος. Επίσης, αναφέρονται παραδείγματα τέτοιων διαδικασιών που πραγματοποιήθηκαν εντός αλλά και εκτός της Ελλάδας. Στο δεύτερο μέρος περιγράφεται αναλυτικά η υφιστάμενη κατάσταση των δύο κτιρίων, όσον αφορά την θέση τους, τα στοιχεία του κελύφους τους και του ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού τους καθώς επίσης και η ενεργειακή τους κατανάλωση. Στην συνέχεια, παρουσιάζονται οι παρεμβάσεις που προτείνονται για την βελτίωση της ενεργειακής συμπεριφοράς των δύο κτιρίων και παρουσιάζονται τα αποτελέσματα που προκύπτουν από την προσομοίωση. Καταληκτικά, αξιολογείται η κάθε παρέμβαση ως προς την ενεργειακή και οικονομική σκοπιμότητα της. 15. Στοιχεία εργασίας: Αρ. Σελίδων: 84 Αρ. Εικόνων: 48 Αρ. Διαγραμμάτων: 20 Αρ. Πινάκων: 32 Αρ. Παραρτημάτων: Αρ. Παραπομπών: 20 16. Λέξεις κλειδιά: ενεργειακή επιθεώρηση ενεργειακή αναβάθμιση προτάσεις εξοικονόμησης ενέργειας 17. Σχόλια: Τέλος παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προκύπτουν. 18. Συμπληρωματικές παρατηρήσεις: 19. Βαθμός:

ii 1. 2. 3. 4. ARISTOTLE MECHANICAL ENERGY LABORATORY OF HEAT UNIVERSITY ENGINEERING SECTOR TRANSFET AND THESSALONIKI SCHOOL ENVIRONMENTAL ENGINEERING 5. Responsible: 6. Supervisor: Prof. Agis Papadopoulos Christina Konstantinidou 7. Title: ENERGY UPGRADE OF SOCIAL SECURITY ORGANISATION BUILDINGS IN GREECE 8. Student(s) name: ELLI KYRIAKI 10. Discipline Area: Improvement of building s energy efficiency 9. ΑΕΜ: 4870 11. Start date: 2/4/2012 12. End date: 10/10/2012 13. Reference number: 14. Abstract: Subject of the present diploma thesis is the improvement of the energy efficiency of two Social Security Organisation buildings; one in the area of Toumba and another one in Pili Axiou in the city of Thessaloniki. In the first part of this project, the energy audit procedure, as well as the energy efficiency improvement potential of existing buildings is presented. Additionally, examples of such procedures, both from Greece and internationally, are described. Subsequently, the existing condition of the two selected buildings is presented in detail in the second part; their position, their structural characteristics and their electromechanical equipment. Energy Plus simulation software is used for the evaluation of the energy performance of the buildings. The behavior of the existing building is evaluated based on the resulting energy consumption. Several measures are proposed in order to improve the energy efficiency of the buildings and described in detail. Their respective effect in the building energy performance is presented. Finally, each of the interventions is evaluated in terms of the corresponding energy and fiscal meaning. 15. Dissertation details: Number of. pages: 84 Number of Pictures: 48 Number of Figures: 20 Number f Tables: 32 Appendices: Number of References: 20 16. Keywords: Energy audit Energy efficiency Energy improvement measures 17. Comments: Finally, the conclusions of the work are presented. 18. Complementary remarks: 19. Grade:

iii ΠΡΟΛΟΓΟΣ Στην εποχή μας, τα κτίρια γραφείων έχουν ιδιαίτερα αυξημένη ενεργειακή κατανάλωση. Η αύξηση στην κατανάλωση ενέργειας είναι επιζήμια ως προς το περιβάλλον αλλά και οικονομικά ασύμφορη, τόσο για τις στεγαζόμενες επιχειρήσεις όσο και για την εθνική οικονομία. Για αυτό το λόγο, γίνονται προσπάθειες για την δραστική μείωση της. Στην παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε ενεργειακή επιθεώρηση σε δύο κτίρια του ΙΚΑ Θεσσαλονίκης και στην συνέχεια υπολογίσθηκε η ενεργειακή τους κατανάλωση. Μετέπειτα, προτάθηκαν μέτρα βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων και υπολογίσθηκε η καινούρια κατανάλωση καθώς επίσης και το κόστος υλοποίησης των μέτρων. Στο σημείο αυτό, θα ήθελα να εκφράσω τις ειλικρινείς μου ευχαριστίες σε όσους με βοήθησαν τόσο στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας όσο και κατά την διάρκεια των σπουδών μου και συγκεκριμένα προς: Τον καθηγητή, κ. Άγι Παπαδόπουλο για τις πολύτιμες γνώσεις που μου πρόσφερε κατά την διάρκεια της εργασίας αλλά και στο σύνολο των σπουδών μου Την φίλη και αρμόδια παρακολούθησης της διπλωματικής εργασίας, υποψήφια διδάκτορα Χριστίνα Κωνσταντινίδου, για την ουσιαστική βοήθεια που μου προσέφερε με την άψογη συνεργασία και την καθοδήγηση της σε όλη την διάρκεια της εκπόνησης αυτής της εργασίας Τους υπόλοιπους διδάσκοντες του τμήματος για τις γνώσεις που μου παρείχαν αυτά τα χρόνια Τέλος, επειδή με την εργασία αυτή ολοκληρώνονται και οι σπουδές μου ως προπτυχιακή φοιτήτρια, θα ήθελα να ευχαριστήσω την οικογένειά μου που με στήριξε όλα αυτά τα χρόνια.

iv Περιεχόμενα 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 1 1.1. Ενέργεια και Κτίριο... 1 1.2. Σκοπός... 2 1.3. Αντικείμενο... 2 1.4. Μεθοδολογία... 3 2. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ... 4 2.1. Ενεργειακή Επιθεώρηση και Ενεργειακή Απόδοση Κτιρίων... 4 2.2. Ενεργειακή Απόδοση Κτιρίων Υπηρεσιών Υγείας και Κτιρίων γραφείων... 5 3. ΜΕΛΕΤΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΚΤΙΡΙΩΝ ΙΚΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ... 9 3.1. Περιγραφή Υφιστάμενης Κατάστασης... 9 3.1.1. ΙΚΑ Τούμπας... 9 3.1.1.1. Περιγραφή του κτιρίου... 9 3.1.1.2. Ρυμοτομική περιγραφή... 11 3.1.1.3. Αριθμός χρηστών και ωράριο λειτουργίας... 11 3.1.2. ΙΚΑ Πύλης Αξιού... 11 3.1.2.1. Περιγραφή του κτιρίου... 11 3.1.2.2. Ρυμοτομική περιγραφή... 13 3.1.2.3. Αριθμός χρηστών και ωράριο λειτουργίας... 13 3.2. ΠΑΡΑΔΟΧΕΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ... 13 3.2.1. ΙΚΑ Τούμπας... 13 3.2.1.1. Διαχωρισμός θερμικών ζωνών... 13 3.2.1.2. Κτιριακό κέλυφος... 25 3.2.1.3. Προφίλ λειτουργίας - Εσωτερικά κέρδη... 26 3.2.1.4. Συστήματα θέρμανσης, ψύξης και ζεστού νερού χρήσης... 27 3.2.1.5. Σκίαση από περιβάλλοντα χώρο... 28 3.2.2. ΙΚΑ Πύλης Αξιού... 30 3.2.2.1. Διαχωρισμός θερμικών ζωνών... 30 3.2.2.2. Κτιριακό κέλυφος... 40 3.2.2.3. Προφίλ λειτουργίας - Εσωτερικά κέρδη... 41 3.2.2.4. Συστήματα θέρμανσης, ψύξης και ζεστού νερού χρήσης... 42 3.2.2.5. Σκίαση από περιβάλλοντα χώρο... 43 3.2.3. Κλιματικά Δεδομένα... 43 3.3. Ενεργειακή Απόδοση Κτιρίων... 47

v 3.3.1. ΙΚΑ Τούμπας... 47 3.3.2. ΙΚΑ Πύλης Αξιού... 47 4. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΠΑΡΕΜΒΑΣΕΩΝ... 49 4.1. Κέλυφος... 49 4.1.1. Τοποθέτηση εξωτερικής θερμομόνωσης... 49 4.1.1.1. ΙΚΑ Τούμπας... 50 4.1.1.2. ΙΚΑ Πύλης Αξιού... 51 4.1.2. Αντικατάσταση παλαιών κουφωμάτων... 51 4.1.2.1. ΙΚΑ Τούμπας... 51 4.1.2.2. ΙΚΑ Πύλης Αξιού... 52 4.1.3. Τοποθέτηση σκίαστρων... 52 4.1.4. Τοποθέτηση φυτεμένου δώματος... 54 4.2. Συστήματα... 57 4.2.1. Αντικατάσταση λεβήτων και καυστήρων πετρελαίου με φυσικού αερίου... 57 4.2.2. Εγκατάσταση συστήματος αυτοματισμού και ελέγχου κτιρίου... 58 5. ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΑΠΟΔΟΤΙΚΟΤΗΤΑΣ... 60 5.1. Ενεργειακή αποδοτικότητα παρεμβάσεων... 60 5.1.1. ΙΚΑ Τούμπας... 60 5.1.2. ΙΚΑ Πύλης Αξιού... 65 5.2. Οικονομική Αξιολόγηση Παρεμβάσεων... 73 5.2.1. ΙΚΑ Τούμπας... 74 5.2.2. ΙΚΑ Πύλης Αξιού... 75 5.3. Συνολική Αξιολόγηση Παρεμβάσεων... 77 5.3.1. ΙΚΑ Τούμπας... 77 5.3.2. ΙΚΑ Πύλης Αξιού... 78 6. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ... 81 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 84

1 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1. Ενέργεια και Κτίριο Με την πάροδο των χρόνων, η ανάπτυξη του τομέα υπηρεσιών, η αύξηση της διάρκειας που οι εργαζόμενοι βρίσκονται μέσα στον χώρο εργασίας τους, καθώς επίσης και οι όλο και πιο απαιτητικές συνθήκες θερμικής άνεσης που ζητούν οι χρήστες, έχουν προκαλέσει την αύξηση της ενεργειακής κατανάλωσης των κτιρίων, τόσο ώστε να είναι συγκρίσιμη με την αντίστοιχη κατανάλωση των βιομηχανικών κτιρίων καθώς και τον μεταφορών. Η κατανάλωση ενέργειας σε ένα κτίριο εξαρτάται από το κλίμα της περιοχής, τον αρχιτεκτονικό σχεδιασμό του κτιρίου, τα ηλεκτρομηχανολογικά συστήματα που είναι εγκατεστημένα, αλλά και από την συμπεριφορά και τις απαιτήσεις των χρηστών του. Σύμφωνα, με τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας (International Energy Agency), η κατανάλωση ενέργειας για την λειτουργία των ηλεκτρομηχανολογικών εγκαταστάσεων των κτιρίων, αναλογεί στο 50% περίπου της συνολικής τους κατανάλωσης. Ειδικότερα, τα κτίρια γραφείων πλέον, ευθύνονται για το 1/3 περίπου της συνολικής ενεργειακής κατανάλωσης του τομέα παροχής υπηρεσιών και εμπορίου [1]. Αυτή η συνεχώς αυξανόμενη ενεργειακή κατανάλωση έχει κάποιες σημαντικές επιπτώσεις. Το κυριότερο είναι ότι οι παραγόμενοι ρύποι από την λειτουργία των κτιρίων αυξάνονται συνεχώς, συνεπώς αυξάνεται συνεχώς η ρύπανση του περιβάλλοντος, προκαλώντας έτσι σημαντική υποβάθμιση του, καθώς επίσης και προβλήματα υγείας στους ανθρώπους. Επίσης, εκτός από το περιβάλλον, ένα άλλο πρόβλημα είναι ότι, ειδικά στην Ελλάδα, το καύσιμο που χρησιμοποιείται κατά κύριο λόγο για την λειτουργία του ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού, στα παλαιά κτίρια, είναι το πετρέλαιο. Το πετρέλαιο όμως, είναι ένα καύσιμο που δεν είναι ανεξάντλητο, η καύση του παράγει αρκετούς ρύπους που απορρίπτονται στο περιβάλλον και, όσο περνάει ο καιρός, η τιμή του ανεβαίνει συνεχώς. Ακόμη, η κατανάλωση ηλεκτρισμού, που παράγεται από την καύση λιγνίτη, και λιγότερο, φυσικού αερίου, συντελεί στην ίδια κατεύθυνση. Συνεπώς, με την όλο και αυξανόμενη ενεργειακή κατανάλωση, η λειτουργία του κτιρίου γίνεται ιδιαίτερα ακριβή καθώς επίσης και ρυπογόνα. Είναι φανερό, λοιπόν, πως είναι πλέον απαραίτητη η μείωση της συνολικής ενέργειας που καταναλώνουν τα κτίρια. Στα πλαίσια αυτής της προσπάθειας, ξεκίνησε η θέσπιση των ανάλογων κανονισμών. Στην Ελλάδα, ο πρώτος σχετικός κανονισμός θεσπίστηκε το 1979, γνωστός ως Κανονισμός Θερμομόνωσης Κτιρίων (Κ.Θ.Κ), ο οποίος έθετε όρια για την επαρκή θερμομόνωση των κτιρίων, ώστε να μειωθούν οι απώλειες θερμότητάς του προς το

2 εξωτερικό περιβάλλον. Στην συνέχεια, το 2010, ο Κ.Θ.Κ αντικαταστάθηκε από έναν νέο, αρκετά ευρύτερο, κανονισμό τον Κανονισμό Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων (ΚΕνΑΚ). Βασικός στόχος του ΚΕνΑΚ είναι να βελτιωθεί η ενεργειακή συμπεριφορά των κτιρίων, έτσι ώστε να είναι όσο το δυνατόν πιο αποδοτικά από ενεργειακής και οικονομικής άποψης. 1.2. Σκοπός Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας, με τίτλο «Ενεργειακή Αναβάθμιση Κτιρίων Υπηρεσιών Υγείας», είναι η ενεργειακή επιθεώρηση και στην συνέχεια η μελέτη βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων του ΙΚΑ στην Τούμπα Θεσσαλονίκης και στην Πύλη Αξιού. Στόχος είναι, με κατάλληλες παρεμβάσεις στα κτίρια, να βελτιωθεί η ενεργειακή τους απόδοση, μειώνοντας έτσι την κατανάλωση ενέργειας και βελτιώνοντας τις επικρατούσες συνθήκες θερμικής άνεσης. Επιπρόσθετα, μελετάται η οικονομική σκοπιμότητα της εκάστοτε παρέμβασης. Έτσι, τελικά αποφασίζεται ποια ή ποιες παρεμβάσεις αξίζει να εφαρμοσθούν στα κτίρια, σύμφωνα με την ενεργειακή και οικονομική μελέτη. 1.3. Αντικείμενο Μετά την εισαγωγή, στο δεύτερο κεφάλαιο, γίνεται μια σύντομη βιβλιογραφική ανασκόπηση, όπου αρχικά περιγράφεται η διαδικασία της ενεργειακής επιθεώρησης και στη συνέχεια η μελέτη βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης του κτιρίου. Επίσης, παρουσιάζονται παραδείγματα τέτοιων διαδικασιών που έχουν εφαρμοσθεί σε άλλα κτίρια της Ελλάδας αλλά και του εξωτερικού. Στο τρίτο κεφάλαιο, γίνεται η αναλυτική περιγραφή της μελέτης ενεργειακής απόδοσης των δύο κτιρίων. Αρχικά, περιγράφεται η υφιστάμενη κατάσταση ως προς το κτιριακό κέλυφος, τα ηλεκτρομηχανολογικά συστήματα και τις λειτουργίες για το κτίριο της Τούμπας και της Πύλης Αξιού. Στην συνέχεια, αναφέρονται οι παραδοχές που θα γίνουν για την προσομοίωση της ενεργειακής συμπεριφοράς των κτιρίων και τέλος, παρουσιάζονται αναλυτικά τα αποτελέσματα της μελέτης ενεργειακής απόδοσης για τα δύο κτίρια σύμφωνα με το προσομοιωτικό πρόγραμμα. Στο τέταρτο κεφάλαιο, παρουσιάζονται τα σενάρια των παρεμβάσεων όσον αφορά το κέλυφος και τα Η/Μ συστήματα. Στο πέμπτο κεφάλαιο, γίνεται η ενεργειακή και οικονομική αξιολόγηση των παρεμβάσεων. Παρουσιάζονται αναλυτικά, τα αποτελέσματα της ενεργειακής προσομοίωσης καθώς επίσης και ο υπολογισμός του κόστους και τελικά πραγματοποιείται η συνολική αξιολόγηση των παρεμβάσεων. Τέλος, στο έκτο κεφάλαιο παρατίθενται τα βασικά συμπεράσματα στα οποία καταλήγει η διπλωματική εργασία.

3 1.4. Μεθοδολογία Οι υπολογισμοί των καταναλώσεων ενέργειας για τα δύο κτίρια, πριν και μετά την εφαρμογή των εκάστοτε παρεμβάσεων, πραγματοποιήθηκαν με το προσομοιωτικό πρόγραμμα EnergyPlus 7.1.0 (May, 2012). Το EnergyPlus, έχει τις ρίζες του σε δύο άλλα προγράμματα, το BLAST και το DOE-2, τα οποία κυκλοφόρησαν στα τέλη της δεκαετίας του 1970, ως προσομοιωτικά ενεργειακά εργαλεία. Το EnergyPlus, ανάλογα με την περιγραφή του χρήστη για την υφιστάμενη κατάσταση του κτιρίου, η οποία περιλαμβάνει περιγραφή του κελύφους και των Η/Μ συστημάτων, υπολογίζει τις ενεργειακές απαιτήσεις του κτιρίου, τα θερμικά και ψυκτικά φορτία που πρέπει να καλυφθούν, την τελική κατανάλωση ενέργειας καθώς επίσης και την πρωτογενή κατανάλωση ενέργειας. Τα κλιματικά δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν στους υπολογισμούς, είναι μέσα από το αντίστοιχο αρχείο του EnergyPlus για την Θεσσαλονίκη, το οποίο έχει προκύψει από τον κανονισμό της ASHRAE. Για να γίνει η προσομοίωση του κτιρίου στο πρόγραμμα, αρχικά το κτίριο σχεδιάζεται στο Google SketchUp 8, με την βοήθεια του Open Studio το οποίο επιτρέπει την συνεργασία των δύο προγραμμάτων. Στην παρούσα εργασία θα μελετηθούν δύο κτίρια του ΙΚΑ που βρίσκονται σσε δύο αρκετά διαφορετικές περιοχές της Θεσσαλονίκης. Αρχικά, σύμφωνα με τις πληροφορίες από την ενεργειακή επιθεώρηση που πραγματοποιήθηκε, κάθε κτίριο, θα σχεδιαστεί στο πρόγραμμα Google SketchUp και στην συνέχεια με την βοήθεια του EnergyPlus, θα γίνει ο υπολογισμός της ενεργειακής απόδοσης του κάθε κτιρίου. Στην συνέχεια, οι υπολογισμοί θα επαναληφθούν για κάθε παρέμβαση στο κάθε κτίριο και θα προσδιορισθεί η απόδοση της. Για την τελική αξιολόγηση θα ληφθεί υπόψη και το κόστος της παρέμβασης.

4 2. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ 2.1. Ενεργειακή Επιθεώρηση και Ενεργειακή Απόδοση Κτιρίων Στην εποχή μας, είναι πλέον επιστημονικά τεκμηριωμένο ότι η ενεργειακή συμπεριφορά των περισσότερων υφιστάμενων κτιρίων, είναι επιβαρυντική για το περιβάλλον. Για το λόγο αυτό η ενεργειακή επιθεώρηση και στη συνέχεια η μελέτη βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης ενός υφιστάμενου κτιρίου, κρίνεται πλέον απολύτως απαραίτητη. Η ενεργειακή επιθεώρηση αφορά την συλλογή και καταγραφή του συνόλου των στοιχείων που αφορούν το κτίριο, σε σχέση με την κατασκευή του, τα Η/Μ συστήματά του καθώς επίσης και τη λειτουργία του. Ο ενεργειακός επιθεωρητής επισκέπτεται το κτίριο και καταγράφει, σε ειδικά έντυπα, όλα τα στοιχεία που θεωρεί απαραίτητα για την μελέτη της ενεργειακής συμπεριφοράς του κτιρίου. Στην συνέχεια, και αφού έχουν καταγραφεί όλα τα αποτελέσματα της ενεργειακής επιθεώρησης, τα δεδομένα εισάγονται στο προσομοιωτικό εργαλείο, το οποίο υπολογίζει την ενεργειακή απόδοση του υφιστάμενου κτιρίου. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται τόσες φορές όσες είναι και οι εναλλακτικές παρεμβάσεις στο κτίριο, με στόχο την ενεργειακή του αναβάθμιση. Στο τέλος, επιλέγονται και προτείνονται, οι πιο αποδοτικές παρεμβάσεις που προκύπτουν, τόσο με βάση την ενεργειακή κατανάλωση όσο και με το κόστος υλοποίησης τους. Υπάρχουν πολλά παραδείγματα αποτελεσμάτων ενεργειακών επιθεωρήσεων, μερικά από τα οποία θα αναφερθούν παρακάτω, από τα οποία φαίνεται η σημαντικότητα των αποτελεσμάτων που μπορούν να προκύψουν. Από τις πρώτες περιπτώσεις που μνημονεύονται στην βιβλιογραφία είναι αυτή του Oak Ridge Associated Universities, που πραγματοποίησαν από το 1978 μέχρι και το 1980, 48 ενεργειακές επιθεωρήσεις, σε κτίρια νοσοκομείων. Μετά από ανάλυση των αποτελεσμάτων, προέκυψε ότι είναι δυνατή μία μείωση στην κατανάλωση ενέργειας της τάξης του 20% [2]. Πολύ πιο πρόσφατα και σε ένα διαφορετικό υπόβαθρο, σημαντικές προσπάθειες γίνονται και από την Κίνα. Στην προσπάθειά της να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας στα κτίρια κατά 20% κατά την περίοδο 2006-2010, ασχολήθηκε έντονα με τις ενεργειακές επιθεωρήσεις κτιρίων, ιδιαίτερα στον βιομηχανικό τομέα. Έτσι στο χρονικό αυτό διάστημα, οι ενεργειακές επιθεωρήσεις, βοήθησαν αισθητά στην μείωση της κατανάλωσης ενέργειας, ωστόσο όμως η Κίνα έχει ακόμα δρόμο για να υλοποιήσει τον στόχο της [3].

5 Στη συνέχεια, αξίζει να αναφερθεί μια προσπάθεια που έγινε εντός της Ελλάδας. Στα πλαίσια, ενός εθνικού προγράμματος για την ενέργεια, πραγματοποιήθηκαν 30 ενεργειακές επιθεωρήσεις σε κτίρια νοσοκομείων, με στόχο τη μελέτη της ενεργειακής τους συμπεριφοράς. Η έρευνα κατέληξε σε μέση ετήσια ενεργειακή κατανάλωση στα μεγάλα νοσοκομεία είναι 407, ενώ στις μικρότερες κλινικές 275, όπου το μεγαλύτερο ποσοστό χρησιμοποιείται για τη θέρμανση και την ψύξη των κτιρίων. Με βάση αυτά τα αποτελέσματα, και στη συνέχεια την ενεργειακή προσομοίωση των κτιρίων, η μελέτη κατέληξε, ότι με τις κατάλληλες παρεμβάσεις, η κατανάλωση για την θέρμανση θα μπορούσε να μειωθεί μέχρι και 15% στα νοσοκομεία και 11% στις κλινικές. Εφαρμόζοντας βραδινό αερισμό, η κατανάλωση ενέργειας για ψύξη θα μπορούσε να μειωθεί μέχρι και 68% στα νοσοκομεία και 56% στις κλινικές0[4]. Μια ακόμη προσπάθεια που πραγματοποιήθηκε στην Ελλάδα και συγκεκριμένα στην Αθήνα, από το 1990 και μετά, και αφορά την ενεργειακή επιθεώρηση και παράλληλα την μελέτη της ποιότητας του εσωτερικού αέρα, σε 30 φυσικά ή μηχανικά κλιματιζόμενα κτίρια γραφείων, καθώς επίσης και σε ένα κτίριο νοσοκομείου. Από την έρευνα αυτή, προέκυψε ότι υπάρχουν σοβαρά ζητήματα όσον αφορά την ποιότητα του αέρα, τα οποία προκαλούν σημαντικά προβλήματα υγείας στους εργαζόμενους. [5] Μια παραλλαγή της ενεργειακής επιθεώρησης, είναι η «πράσινη» ενεργειακή επιθεώρηση. Η ιδιαιτερότητα της «πράσινης» επιθεώρησης είναι ότι προσπαθεί να συνδυάσει τα παραπάνω με την επίδραση που αυτά θα έχουν στο περιβάλλον. Τα στάδια που ακολουθούνται είναι: α) μελέτη της ενεργειακής κατανάλωσης του κτιρίου β) προσδιορισμός πιθανών μέτρων για την μείωση της κατανάλωσης γ) κόστος, οικονομικό και περιβαλλοντικό των πιθανών μέτρων δ) τελικές αποφάσεις Γενικά, σε αυτήν την παραλλαγή των ενεργειακών επιθεωρήσεων, λαμβάνονται υπόψη η κατανάλωση ενέργειας αλλά και οι επιπτώσεις αυτής στο περιβάλλον. [6] 2.2. Ενεργειακή Απόδοση Κτιρίων Υπηρεσιών Υγείας και Κτιρίων γραφείων Η μελέτη της ενεργειακής απόδοσης ενός κτιρίου, καθώς επίσης και η προσπάθεια βελτίωσης της ενεργειακής του κατανάλωσης, μέσω διαφόρων παρεμβάσεων, είναι μια προσπάθεια που γίνεται πλέον σε όλο σχεδόν τον κόσμο. Ένα πρώτο παράδειγμα, είναι μια μελέτη που πραγματοποιήθηκε σε κτίρια γραφείων στην Ισπανία. Το βασικό αντικείμενο ήταν να προσδιορισθεί το κατά πόσο και πώς, επηρεάζει η χρήση διαπερατών εσωτερικών διαχωριστικών την συνολική κατανάλωση

6 ενέργειας του κτιρίου. Τα κτίρια που μελετήθηκαν, έχουν όλα παρόμοιες διαστάσεις και παρόμοιο αριθμών παραθύρων. Οι εξωτερικές τους διαστάσεις είναι 10Χ12m. Συνολικά, μελετήθηκαν 25 κτίρια γραφείων, τα οποία θεωρήθηκε ότι έχουν ίδιες εσωτερικές συνθήκες καθώς επίσης και ίδια χρήση στην κάθε ζώνη. Τελικά, το συμπέρασμα που προέκυψε είναι ότι η ετήσια κατανάλωση ενέργειας μειώνεται όσο αυξάνεται η διαπερατότητα των καλυμμάτων, περίπου κατά 3 [1]. Άλλο ενδιαφέρον παράδειγμα, είναι μια μελέτη που πραγματοποιήθηκε στην Άγκυρα της Τουρκίας. Πολύ βασικό πρόβλημα στην Τουρκία είναι ότι σχεδόν όλα τα υπάρχοντα κτίρια της είναι ενεργειακά μη αποδοτικά και αυτό γιατί μέχρι πολύ πρόσφατα δεν υπήρχε κανένας κανονισμός θερμομόνωσης. Η συγκεκριμένη μελέτη, ασχολείται μ ένα κτίριο γραφείων, ύψους 80m, το οποίο αποτελείται από 17 κανονικούς ορόφους, την είσοδο και 3 υπόγεια. Σχεδιάστηκε το 1970, κατασκευάστηκε το 1980 και τελικά εγκαινιάστηκε το 1988. Λόγω της παλαιότητας του, η θέρμανση γίνεται με απλά σώματα συναγωγής, ενώ δεν περιλαμβάνει κανένα σύστημα για την ψύξη και τον αερισμό του. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε ενεργειακή επιθεώρηση, με την βοήθεια της οποίας, στην συνέχεια έγινε η μελέτη της ενεργειακής απόδοσης του. Τελικά, κατέληξαν ότι τα ακόλουθα μέτρα θα αυξήσουν σημαντικά την ενεργειακή απόδοση: α) η αντικατάσταση των παλιών λεβήτων με λέβητες συμπύκνωσης, β) η αντικατάσταση των παραθύρων με μονωμένα παράθυρα αλουμινίου και η τοποθέτηση σκιάστρων, γ) η χρήση αυτοματισμών, δ) η καλή μόνωση του κτιρίου, ε) η βελτίωση του υδραυλικού συστήματος, στ) η εξασφάλιση του απαραίτητου αερισμού [7]. Στην Ελλάδα, ένα πρώτο βήμα για την βελτίωση της ενεργειακής κατανάλωσης ήταν η εισαγωγή του φυσικού αερίου, που αντικατέστησε σε κάποιες χρήσεις το πετρέλαιο [8]. Επίσης, πολύ σημαντικό βήμα ήταν η θέσπιση του κανονισμού θερμομόνωσης το 1979, ο οποίος ήταν βασισμένος στο γερμανικό DIN4108. Ωστόσο, ο κανονισμός αυτός ποτέ δεν εφαρμόσθηκε στην Ελλάδα με συνέπεια [8]. Δύο σημαντικές προσπάθειες που έγιναν στον Ελληνικό χώρο, ήταν αρχικά η δημιουργία του Ηλιακού Χωριού, στην Αθήνα το 1980. Σχεδιάστηκαν και κατασκευάστηκαν 33 κτίρια με 420 διαμερίσματα, τα οποία είναι ιδιαίτερα ισχυρά θερμομονωμένα (10cm εξωτερικής θερμομόνωσης, πολύ περισσότερο από τις απαιτήσεις του Κ.Θ.Κ), χρησιμοποιούν διάφορα είδη ηλιακών συλλεκτών για θέρμανση και την παραγωγή ζεστού νερού χρήσης. Όσον αφορά τα ενεργητικά συστήματα τα

7 κτίρια είναι χωρισμένα σε εφτά περιοχές ανάλογα με τον τύπο του ενεργητικού συστήματος που χρησιμοποιούν. Οι κατηγορίες είναι: Περιοχή Α, όπου έχει εγκατασταθεί κεντρικό σύστημα τηλεθέρμανσης για τις ανάγκες θέρμανσης όλων των χώρων Περιοχή Β και C, όπου το κάθε διαμέρισμα έχει αυτόνομο σύστημα Περιοχή D, E και F, όπου το κάθε κτίριο έχει κεντρικό σύστημα Επίσης, στην περιοχή B τα κτίρια δεν έχουν καθόλου βοηθητική ενέργεια θέρμανσης από λέβητες πετρελαίου ενώ στην περιοχή C η βοηθητική ενέργεια θέρμανσης προέρχεται από ηλεκτρικές αντιστάσεις οι οποίες ενεργοποιούνται κατά βούληση από τους κατοίκου των διαμερισμάτων. Τελικά μετά από μετρήσεις που πραγματοποιήθηκα, προέκυψε ότι τα ενεργειακά συστήματα του ηλιακού χωριού εξασφαλίζουν στους κατοίκους θερμική άνεση τόσο το χειμώνα όσο και το καλοκαίρι, καθώς επίσης και συνεχή παροχή ζεστού νερού χρήσης. Ειδικότερα για το καλοκαίρι προκύπτει ότι δεν απαιτείται η χρήση κλιματιστικού εξοπλισμού [9]. Η δεύτερη προσπάθεια είναι το Δημοτικό Αθλητικό Κέντρο στην Θεσσαλονίκη, το οποίο κατασκευάστηκε στον Εύοσμο το 1990. Συγκεκριμένα, ενσωματώθηκαν επιτυχώς ενεργητικά και παθητικά ηλιακά συστήματα τα οποία καλύπτουν πλήρως τις ανάγκες για θέρμανση, χωρίς την υποβοήθηση από οποιαδήποτε συμβατική μονάδα καθώς και την ανάγκη σε ζεστό νερό χρήσης. Για τον σκοπό αυτό εγκαταστάθηκαν 294 ηλιακοί συλλέκτες στην οροφή του κτιρίου. Σημειώνεται ότι κατά την περίοδο αξιολόγησης της κατασκευής λειτουργούσαν μόνο οι 171 συλλέκτες, λόγω εκτεταμένων φθορών στους υπόλοιπους 123, δηλαδή λειτουργούσε το 58% της αρχικής εγκατάστασης. Συμπερασματικά, η συγκεκριμένη αξιολόγηση κατέληξε στο ότι τέτοιους είδους έργα που είναι εξοπλισμένα με νέα τεχνολογικά συστήματα, απαιτούν συστηματική φροντίδα και προσοχή, ώστε να είναι δυνατή η σωστή αξιολόγηση τους. Επίσης, πρέπει να μην υπάρχουν αποκλίσεις της κατασκευής σε σχέση με την προβλεπόμενη μελέτη, γιατί μπορεί να υπάρξουν δυσλειτουργίες και μειωμένες αποδόσεις των εγκατεστημένων συστημάτων [10]. Ένα ακόμα παράδειγμα μελέτης ενεργειακής απόδοσης κτιρίου και αναβάθμισης του είναι μία μελέτη που πραγματοποιήθηκε στην Ελλάδα από το Υπουργείο περιβάλλοντος, για τα δημόσια κτίρια. Τα βασικά συμπεράσματα στα οποία κατέληξε είναι ότι, αρχικά το πιο αποτελεσματικό μέτρο για τη μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης στα κτίρια γραφείων, είναι η εγκατάσταση ενός συστήματος BMS (Building Management System), με τη βοήθεια του οποίου μειώνεται αισθητά η κατανάλωση ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας. Επίσης, ιδιαίτερα αποδοτική είναι η αντικατάσταση των συμβατικών λαμπτήρων φωτισμού με ενεργειακούς λαμπτήρες. Τέλος, σημαντική μείωση στην κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, προσφέρει η

8 τοποθέτηση ανεμιστήρων οροφής ώστε να εξασφαλίζονται οι συνθήκες θερμικής άνεσης, χωρίς τη χρήση συστήματος ψύξης [11]. Όσον αφορά τα κτίρια υγείας, η συγκεκριμένη έρευνα προτείνει την τοποθέτηση εξωτερικής μόνωσης, έτσι ώστε να ελαχιστοποιηθούν οι απώλειες θερμότητας του κτιρίου και στη συνέχεια η τοποθέτηση ηλιακών συλλεκτών στην οροφή του κτιρίου για την παραγωγή ζεστού νερού χρήσης [11]. Τέλος, η αντικατάσταση των παλιών λεβήτων πετρελαίου με σύγχρονους φυσικού αερίου, καθώς επίσης και η συχνή και σωστή συντήρηση του κεντρικού συστήματος θέρμανσης, μπορούν να προσφέρουν σημαντική μείωση στην κατανάλωση ενέργειας ενός κτιρίου [11]. Στα πλαίσια της προσπάθειας βελτίωσης της ενεργειακής συμπεριφοράς των κτιρίων, πραγματοποιήθηκε στην Αθήνα, μια μελέτη για την επίδραση του πράσινου δώματος, στις καταναλώσεις ενέργειας ενός κτιρίου. Συγκεκριμένα πρόκειται για ένα κτίριο γραφείων στην βορειοανατολική πλευρά της Αθήνας, το οποίο αποτελείται από δύο ορόφους των 210m 2 ο καθένας. Οι εξωτερικοί τοίχοι και η οροφή του είναι μονωμένοι, ενώ όλες του οι πλευρές είναι ελεύθερες [12]. Η τοποθέτηση φυτεμένου δώματος σε ένα κτίριο έχει σημαντικά πλεονεκτήματα. Καταρχήν, η οροφή προστατεύεται από την ηλιακή ακτινοβολία, η οποία αποτελεί τον βασικό παράγοντα αύξησης της απαιτούμενης ενέργειας για ψύξη. Επίσης, εξασφαλίζεται περισσότερη θερμομόνωση της οροφής, με αποτέλεσμα την μείωση των θερμικών απωλειών και συνεπώς και της κατανάλωσης ενέργειας για την θέρμανση του κτιρίου. Σημαντική είναι επίσης και η βελτίωση του μικροκλίματος της περιοχής χάρη στην τοποθέτηση περισσότερου πράσινου [13]. Τελικά, στο κτίριο γραφείων υπολογίσθηκε ότι μετά την τοποθέτηση πράσινου δώματος, κατά την καλοκαιρινή περίοδο, οι απαιτήσεις ενέργειας για την ψύξη μειώθηκαν κατά 15%-39% για το σύνολο του κτιρίου, ενώ για τον όροφο κάτω από το φυτεμένο δώμα, η αντίστοιχη μείωση φθάνει στο 58%. Επίσης, κατά την χειμερινή περίοδο παρατηρήθηκε μείωση της κατανάλωσης ενέργειας για θέρμανση ίση με 2%-8% για το κτίριο συνολικά και 5%-17% για τον όροφο κάτω από το φυτεμένο δώμα. Η συγκεκριμένη μελέτη, λοιπόν, κατέληξε ότι η τοποθέτηση πράσινου δώματος, σε ένα κτίριο γραφείων, συμβάλλει ουσιαστικά στην μείωση της κατανάλωσης ενέργειας για την ψύξη του. Η αντίστοιχη μείωση που παρατηρείται για την απαιτούμενη ενέργεια για θέρμανση δεν είναι αξιοσημείωτη [12].

9 3. ΜΕΛΕΤΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΚΤΙΡΙΩΝ ΙΚΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ 3.1. Περιγραφή Υφιστάμενης Κατάστασης 3.1.1. ΙΚΑ Τούμπας 3.1.1.1. Περιγραφή του κτιρίου Το υπό μελέτη κτίριο, είναι το κτίριο του Τοπικού Υποκαταστήματος ΙΚΑ ΕΤΑΜ Τούμπας του Δήμου Θεσσαλονίκης που βρίσκεται επί των οδών Άνω Τζουμαγιάς, Σουανίδη και Παπαηλιάκη στην Τούμπα. Πρόκειται για ένα κτίριο κατασκευής του 1991, που αποτελείται από τρεις πτέρυγες. Οι δύο πτέρυγες είναι τριώροφες με υπόγειο, ενώ η τρίτη είναι διώροφη με υπόγειο. Παρά το γεγονός ότι βρίσκεται σε κεντρικό αστικό ιστό διαθέτει όλες τις πλευρές του ελεύθερες. Το κτίριο δεν έχει υποστεί έως και σήμερα καμία ουσιαστική ανακαίνιση, πέραν των εργασιών τακτικής συντήρησης, αλλά λόγω της χρονολογίας κατασκευής του διαθέτει θερμομόνωση σύμφωνα με τον Κανονισμό Θερμομόνωσης. Εικόνα 3.1: Πανοραμική άποψη του Τοπικού Υποκαταστήματος ΙΚΑ ΕΤΑΜ Τούμπας του Δήμου Θεσσαλονίκης Το κτίριο έχει συνολικό θερμαινόμενο όγκο 15,256.05 m 3 και συνολική θερμαινόμενη επιφάνεια 4,358.87 m 2. Η συνολική επιφάνεια του κτιρίου συμπεριλαμβανομένων των μη

10 θερμαινόμενων χώρων είναι 5,896.28 m 2. Η συνολική επιφάνεια των ανοιγμάτων είναι 392.05 m 2. Έχει κατασκευαστεί το 1991, με την υπ αριθ. 2878 οικοδομική άδεια. Στις ακόλουθες εικόνες φαίνεται η αρχιτεκτονική του. Εικόνα 3.2: Φωτογραφία του Τοπικού Υποκαταστήματος ΙΚΑ ΕΤΑΜ Τούμπας του Δήμου Θεσσαλονίκης Εικόνα 3.3: Φωτογραφία του Τοπικού Υποκαταστήματος ΙΚΑ ΕΤΑΜ Τούμπας του Δήμου Θεσσαλονίκης

11 Εικόνα 3.4: Φωτογραφία του Τοπικού Υποκαταστήματος ΙΚΑ ΕΤΑΜ Τούμπας του Δήμου Θεσσαλονίκης 3.1.1.2. Ρυμοτομική περιγραφή Οι αποστάσεις μεταξύ των γύρω κτιρίων είναι μεγάλες, ιδιαίτερα στη βόρεια πλευρά του, από όπου είναι τελείως ελεύθερο. Τα παραπάνω γίνονται σαφή με τη βοήθεια της Εικόνας 3.1, στην οποία αποτυπώνεται η περιοχή μέσω δορυφορικής φωτογραφίας. 3.1.1.3. Αριθμός χρηστών και ωράριο λειτουργίας Για τον υπολογισμό του αριθμού χρηστών και του ωραρίου λειτουργίας του κτιρίου του ΙΚΑ χρησιμοποιήθηκαν τα στοιχεία της Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1, που συνοδεύει τον Κανονισμό Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων, όπως φαίνεται και παρακάτω. Το κτίριο αποτελείται από γραφεία και ιατρεία, επομένως για τον υπολογισμό του αριθμού χρηστών και του ωραρίου λειτουργίας του κτιρίου του ΙΚΑ χρησιμοποιήθηκαν οι τιμές που προκύπτουν για κτίρια γραφείων και για κτίρια υγείας και κοινωνικής πρόνοιας για κάθε θερμική ζώνη, αντίστοιχα. 3.1.2. ΙΚΑ Πύλης Αξιού 3.1.2.1. Περιγραφή του κτιρίου Το υπό μελέτη κτίριο, είναι το κτίριο του Τοπικού Υποκαταστήματος ΙΚΑ ΕΤΑΜ Πύλης Αξιού του Δήμου Θεσσαλονίκης που βρίσκεται επί των οδών Πολυτεχνείου και Φράγκων. Πρόκειται για ένα κτίριο κατασκευής του 1966, εξαώροφο με υπόγειο. Παρά το γεγονός ότι βρίσκεται σε κεντρικό αστικό ιστό διαθέτει όλες τις πλευρές του ελεύθερες. Το κτίριο δεν έχει υποστεί έως και σήμερα καμία ουσιαστική ανακαίνιση, πέραν των εργασιών τακτικής συντήρησης, και επιπλέον, λόγω της χρονολογίας κατασκευής του, δεν διαθέτει θερμομόνωση.

12 Εικόνα 3.5: Πανοραμική άποψη του Τοπικού Υποκαταστήματος ΙΚΑ ΕΤΑΜ Πύλης Αξιού του Δήμου Θεσσαλονίκης Το κτίριο έχει συνολικό θερμαινόμενο όγκο 16,250.368 m 3 και συνολική θερμαινόμενη επιφάνεια 5,078.24 m 2. Η συνολική επιφάνεια του κτιρίου συμπεριλαμβανομένων των μη θερμαινόμενων χώρων είναι 5,984.52 m 2. Η συνολική επιφάνεια των ανοιγμάτων είναι 1,023.72 m 2. Έχει κατασκευαστεί το 1966, με την υπ αριθ. 1510 οικοδομική άδεια. Στις ακόλουθες εικόνες φαίνεται η αρχιτεκτονική του. Εικόνα 3.6: Φωτογραφία του Τοπικού Υποκαταστήματος ΙΚΑ ΕΤΑΜ Πύλης Αξιού του Δήμου Θεσσαλονίκης

13 Εικόνα 3.7: Φωτογραφία του Τοπικού Υποκαταστήματος ΙΚΑ ΕΤΑΜ Πύλης Αξιού του Δήμου Θεσσαλονίκης 3.1.2.2. Ρυμοτομική περιγραφή Οι αποστάσεις μεταξύ των γύρω κτιρίων είναι μεγάλες εκτός από τη βορειοδυτική πλευρά του που «κοιτάει» στο Πταισματοδικείο. Τα παραπάνω γίνονται σαφή με τη βοήθεια της Εικόνας 3.5, στην οποία αποτυπώνεται η περιοχή μέσω δορυφορικής φωτογραφίας. 3.1.2.3. Αριθμός χρηστών και ωράριο λειτουργίας Για τον υπολογισμό του αριθμού χρηστών και του ωραρίου λειτουργίας του κτιρίου του ΙΚΑ χρησιμοποιήθηκαν τα στοιχεία της Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1 του Κανονισμού Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων για κτίριο γραφείων και κτίριο υγείας και κοινωνικής πρόνοιας. 3.2. ΠΑΡΑΔΟΧΕΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ 3.2.1. ΙΚΑ Τούμπας 3.2.1.1. Διαχωρισμός θερμικών ζωνών Ο διαχωρισμός των θερμικών ζωνών στο κτίριο έγινε με γνώμονα τη θέρμανση των χώρων και τη χρήση αυτών. Έτσι, όλοι οι χώροι του ίδιου ορόφου που θερμαίνονται ανήκουν στην ίδια ζώνη, ενώ οι χώροι οι οποίοι δεν θερμαίνονται αποτελούν χωριστές θερμικές ζώνες. Ακολουθεί ο πίνακας 3.1, στον οποίο παρουσιάζονται όλες οι θερμικές ζώνες του κτιρίου με την ονομασία τους, συνοδευόμενες από μια σύντομη περιγραφή του χώρου της κάθε ζώνης.

14 Πίνακας 3.1: Ονοματολογία θερμικών ζωνών και περιγραφή χώρου θερμικής ζώνης Όνομα θερμικής ζώνης A_YP B_YP C_YP A_IS A1 A1FYT A2 A3FYT B_IS B1 B1FYT B2FYT C_IS C1 C2FYT Περιγραφή χώρου Υπόγειο μη θερμαινόμενος χώρος Υπόγειο μη θερμαινόμενος χώρος Υπόγειο μη θερμαινόμενος χώρος Ισόγειο γραφεία Όροφος γραφεία και ιατρεία Όροφος γραφεία Όροφος γραφεία και ιατρεία Όροφος γραφεία Ισόγειο - ιατρεία Όροφος γραφεία και ιατρεία Όροφος γραφεία Όροφος γραφεία Ισόγειο γραφεία Κλιμακοστάσιο μη θερμαινόμενος χώρος Όροφος γραφεία Οι εσωτερικές συνθήκες λειτουργίας της εκάστοτε ζώνης αναλύονται στον πίνακα 3.2.

15 Πίνακας 3.2: Εσωτερικές συνθήκες λειτουργίας θερμικής ζώνης με χρήση εξωτερικού ιατρείου Εσωτερικές συνθήκες λειτουργίας θερμικής ζώνης (Υγείας και κοινωνικής πρόνοιας) Ωράριο λειτουργίας 8 ώρες Καθορισμένες τιμές από ΤΟΤΕΕ 20701-1 Ημέρες λειτουργίας 5 Μήνες λειτουργίας 12 Περίοδος θέρμανσης Περίοδος ψύξης 15/10-30/4 (Γ κλιματική ζώνη) 1/6-31/8 (Γ κλιμ. ζώνη) Μέση εσωτερική θερμοκρασία θέρμανσης ( C) 20 Μέση εσωτερική θερμοκρασία ψύξης ( C) 26 Μέση εσωτερική σχετική υγρασία χειμώνα (%) 35 Μέση εσωτερική σχετική υγρασία θέρους (%) 50 Απαιτούμενος νωπός αέρας ( ) 45 Απαιτούμενος νωπός αέρας ( ) 4.5 Στάθμη γενικού φωτισμού (lux) 500 Ισχύς φωτισμού ανά μονάδα επιφανείας για κτήριο αναφοράς(w ) Ετήσια κατανάλωση ζεστού νερού χρήσης ( ) Μέση επιθυμητή θερμοκρασία ζεστού νερού χρήσης ( C) Μέση ετήσια θερμοκρασία νερού δικτύου ύδρευσης ( C) 9.1 0.13 50 16.4

16 Εκλυόμενη ισχύς από χρήστες ανά μονάδα επιφανείας της θερμικής ζώνης (W ) 9 Μέσος συντελεστής παρουσίας χρηστών 0.24 Εκλυόμενη ισχύς από συσκευές ανά μονάδα επιφανείας της θερμικής ζώνης (W ) 15.00 Μέσος συντελεστής λειτουργίας συσκευών 0.24

17 Πίνακας 3.3: Εσωτερικές συνθήκες λειτουργίας θερμικής ζώνης με χρήση γραφείου Εσωτερικές συνθήκες λειτουργίας θερμικής ζώνης (Γραφεία) Ωράριο λειτουργίας 10 ώρες Καθορισμένες τιμές από ΤΟΤΕΕ 20701-1 Ημέρες λειτουργίας 5 Μήνες λειτουργίας 12 Περίοδος θέρμανσης Περίοδος ψύξης 15/10-30/4 (Γ κλιματική ζώνη) 1/6 31/8 (Γ κλιμ. ζώνη) Μέση εσωτερική θερμοκρασία θέρμανσης ( C) 20 Μέση εσωτερική θερμοκρασία ψύξης ( C) 26 Μέση εσωτερική σχετική υγρασία χειμώνα (%) 35 Μέση εσωτερική σχετική υγρασία θέρους (%) 45 Απαιτούμενος νωπός αέρας ( ) 30 Απαιτούμενος νωπός αέρας ( ) 3.00 Στάθμη γενικού φωτισμού (lux) 500 Ισχύς φωτισμού ανά μονάδα επιφανείας για κτήριο αναφοράς (W ) Ετήσια κατανάλωση ζεστού νερού χρήσης ( ) Μέση επιθυμητή θερμοκρασία ζεστού νερού χρήσης ( C) Μέση ετήσια θερμοκρασία νερού δικτύου ύδρευσης ( C) 9.1 0.13 50 16.4

18 Εκλυόμενη ισχύς από χρήστες ανά μονάδα επιφανείας της θερμικής ζώνης (W ) 8 Μέσος συντελεστής παρουσίας χρηστών 0.30 Εκλυόμενη ισχύς από συσκευές ανά μονάδα επιφανείας της θερμικής ζώνης (W ) 15.00 Μέσος συντελεστής λειτουργίας συσκευών 0.30 Η αντιστοιχία των ζωνών αυτών στο EnergyPlus παρουσιάζεται στις εικόνες που ακολουθούν με τη βοήθεια του σχεδιαστικού προγράμματος Google SketchUp. Εικόνα 3.8: Η ζώνη A_ΥP

19 Εικόνα 3.9: Η ζώνη A_IS Εικόνα 3.10: Η ζώνη A1

20 Εικόνα 3.11: Η ζώνη A1FYT Εικόνα 3.12: Η ζώνη A2

21 Εικόνα 3.13: Η ζώνη A3FYT Εικόνα 3.14: Η ζώνη B_YP

22 Εικόνα 3.15: Η ζώνη B_IS Εικόνα 3.16: Η ζώνη B1

23 Εικόνα 3.17: Η ζώνη B2FYT Εικόνα 3.18: Η ζώνη C_YP

24 Εικόνα 3.19: Η ζώνη C_IS Εικόνα 3.20: Η ζώνη C1

25 Εικόνα 3.21:Η ζώνη C2FYT 3.2.1.2. Κτιριακό κέλυφος Λόγω της χρονολογίας κατασκευής του υπό μελέτη κτιρίου το 1991 - έχει εγκατασταθεί θερμομόνωση στο κτιριακό του κέλυφος. Στον παρακάτω πίνακα καταγράφονται οι συντελεστές θερμοπερατότητας όλων των εξωτερικών δομικών στοιχείων. Πίνακας 3.4: Συντελεστές θερμοπερατότητας δομικών στοιχείων κτιριακού κελύφους Δομικό στοιχείο Θερμοπερατότητα [W ] Δώμα 0.50 Δάπεδο πάνω από έδαφος 0.70 Εξωτερική τοιχοποιία (Οπλισμένο σκυρόδεμα) 0.70 Εξωτερική τοιχοποιία (Οπλισμένο σκυρόδεμα με κοινή οπτοπλινθοδομή) 0.70 Τα ανοίγματα του κτιρίου είναι ανοίγματα με υαλοπίνακες χωρίς θερμοδιακοπή και πλαίσιο αλουμινίου σε όλο το κτίριο. Τα κουφώματα είναι μονά. Συγκεκριμένα και σύμφωνα με την Τεχνική Οδηγία Τ.Ο.Τ.Ε.Ε 20701-1 ο συντελεστής θερμοπερατότητας των ανοιγμάτων είναι U= 6.00 W/m 2 K.

26 Ο ακούσιος αερισμός, λόγω ύπαρξης χαραμάδων στα κουφώματα εξαρτάται από το μήκος των χαραμάδων, την ποιότητα των χαραμάδων (αεροστεγείς ή όχι), τον αριθμό και την επιφάνεια των ανοιγμάτων στις εξωτερικές επιφάνειες του κτιρίου, καθώς και από την αναλογία εξωτερικών προς εσωτερικών ανοιγμάτων στο χώρο. Αποτελεί δε έκφραση της ποιότητας των κουφωμάτων ως προς την αεροστεγανότητά τους. Ο υπολογισμός του ακούσιου αερισμού λόγω ύπαρξης χαραμάδων έγινε με βάση τον Κ.ΕΝ.Α.Κ. και δίνεται από τον τύπο: V ( l ) R H inf όπου, l [m] το συνολικό μήκος των χαραμάδων του ανοίγματος, α [ ] ο συντελεστής αεροδιαπερατότητας από χαραμάδες του ανοίγματος, ανάλογα με την ποιότητα του κουφώματος, λαμβάνει τιμές από τον Πίνακα 3.23 της Τ.Ο.Τ.Ε.Ε.-20701-1, R ο συντελεστής διεισδυτικότητας, λαμβάνει τιμές από τον Πίνακα 3.24 της Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1 και H ο συντελεστής θέσης του ανοίγματος και ανεμόπτωσης, ο οποίος λαμβάνει τιμές από τον Πίνακα 3.25 της Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1. Επιπλέον, υπάρχουν και τυπικές τιμές αερισμού λόγω ύπαρξης χαραμάδων ανά μονάδα επιφάνειας κουφώματος, οι οποίες δίνονται στον Πίνακα 3.26 της Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1. 3.2.1.3. Προφίλ λειτουργίας - Εσωτερικά κέρδη Το προφίλ λειτουργίας του υπό μελέτη κτηρίου, όπως επίσης και τα εσωτερικά κέρδη του λαμβάνονται και αυτά σύμφωνα με τις διατάξεις του Κ.ΕΝ.Α.Κ. Ο θερμοστατικός έλεγχος, ο αερισμός, τα εσωτερικά θερμικά κέρδη από ανθρώπους και εξοπλισμό, καθώς και ο φωτισμός του κτιρίου δίνονται στον πίνακα 3.5.

27 Πίνακας 3.5: Κύρια χαρακτηριστικά του προφίλ λειτουργίας του υπό μελέτη κτηρίου Θερμοστατικός έλεγχος Αερισμός σε κτήριο Υγείας και κοινωνικής πρόνοιας Εσωτερικά θερμικά κέρδη (σε κτήριο Υγείας και κοινωνικής πρόνοιας) Εσωτερικά θερμικά κέρδη από εξοπλισμό Φωτισμός σε κτήριο Υγείας και κοινωνικής πρόνοιας Περίοδος Θέρμανσης [ o C] Περίοδος Ψύξης [ o C] 22 26 Άνθρωποι ανά επιφάνεια Φυσικός Αερισμός [ ] 0.30 70 Άνθρωποι [ ] Μέσος συντελεστής παρουσίας 90 1.00 Εξοπλισμός [W ] Μέσος συντελεστής λειτουργίας 0.75 1.00 Ένταση [lux] Ονομαστική Ισχύς [W ] 300 5.5 3.2.1.4. Συστήματα θέρμανσης, ψύξης και ζεστού νερού χρήσης Η θέρμανση και η ψύξη του κτιρίου γίνεται μέσω Κεντρικών Κλιματιστικών Μονάδων, δικτύου αεραγωγών και στομίων προσαγωγής και απαγωγής αέρα στους χώρους. Οι Κεντρικές Κλιματιστικές Μονάδες τροφοδοτούνται με ψυχρό και θερμό νερό από δύο (2) λεβητοστάσια - ψυχροστάσια. Το ένα εξυπηρετεί το κτίριο των διοικητικών υπηρεσιών και το άλλο το κτίριο των ιατρικών υπηρεσιών (Υγειονομική μονάδα). Στο υπόγειο του κτιρίου διοικητικών υπηρεσιών, υπάρχει λέβητας πετρελαίου θερμικής ισχύος 210kW με βαθμό απόδοσης 87%. Επίσης, υπάρχει δοχείο συλλογής ζεστού νερού(boiler), με δυνατότητα σύνδεσης με ηλιακούς συλλέκτες. Η κεντρική κλιματιστική μονάδα, η οποία τροφοδοτείται με ζεστό νερό από τον λέβητα και ψυχρό νερό από το ψυκτικό συγκρότημα, βρίσκεται και αυτή στο υπόγειο και είναι της εταιρείας Aeroklima. Το ψυκτικό συγκρότημα είναι της εταιρείας HITACHI, είναι τεχνολογίας αέρος - νερού, με ψυκτική ισχύ 120kW και είναι τοποθετημένο στην ταράτσα του κτιρίου. Δεν έχουν τοποθετηθεί ηλιακοί συλλέκτες. Η μόνωση των σωλήνων είναι επαρκής χωρίς ασυνέχειες, ενώ δεν παρατηρήθηκαν διαρροές.

28 Αντίστοιχα, στο υπόγειο του κτιρίου ιατρικών υπηρεσιών, υπάρχει λέβητας πετρελαίου θερμικής ισχύος 385kW με βαθμό απόδοσης 87%. Επίσης, υπάρχει δοχείο συλλογής ζεστού νερού, το οποίο είναι συνδεδεμένο με τους ηλιακούς συλλέκτες που έχουν τοποθετηθεί στην ταράτσα του κτιρίου. Οι κεντρικές κλιματιστικές μονάδες είναι δύο, της εταιρείας Aeroklima. Η μία βρίσκεται στο υπόγειο του κτιρίου, ενώ η άλλη στην ταράτσα. Το ψυκτικό συγκρότημα είναι της εταιρείας NEOVENT (τύπου Τ-21F) του 1992, με ψυκτική ισχύ 440kW. Οι ηλιακοί συλλέκτες, είναι σε κακή κατάσταση, με πολλές ρωγμές και σκόνη στην επιφάνεια τους. Τέλος, οι σωλήνες είναι ανεπαρκώς μονωμένοι και παρατηρήθηκαν τόσο στην ταράτσα όσο και στο μηχανοστάσιο, διαρροές νερού. Ο πραγματικός βαθμός απόδοσης του συστήματος θέρμανσης προκύπτει από τον συνυπολογισμό του πραγματικού βαθμού απόδοσης του λέβητα, την κατάσταση του δικτύου διανομής, την υπερδιαστασιολόγηση του λέβητα και τις απώλειες του δοχείου διαστολής με βάση την Τ.Ο.Τ.Ε.Ε 20701-1. 3.2.1.5. Σκίαση από περιβάλλοντα χώρο Η σκίαση του υπό μελέτη κτιρίου από τον περιβάλλοντα χώρο έχει ληφθεί πλήρως υπ όψιν. Το κτίριο είναι ελεύθερο από τις τρεις πλευρές του, ενώ σκιάζεται μόνο από το κτίριο των δικαστηρίων. Κατά την προσομοίωση του κτιρίου, σχεδιάστηκε το γειτονικό κτίριο και τα δέντρα τα οποία σκιάζουν το υπό μελέτη κτίριο, όπως αποτυπώνονται στις ακόλουθες εικόνες. Επιπροσθέτως, έχει συμπεριληφθεί στους υπολογισμούς το είδος των δέντρων, ώστε να εκτιμηθεί το μέγεθος και το σχήμα της κόμης καθώς και το αν είναι αειθαλή ή φυλλοβόλα, δεδομένου ότι επηρεάζονται τα θερμικά κέρδη του κτιρίου. Εικόνα 3.22: Αποτύπωση των γειτονικών κτιρίων που σκιάζουν το υπό μελέτη κτίριο

29 Εικόνα 3.23: Αποτύπωση των γειτονικών κτιρίων που σκιάζουν το υπό μελέτη κτίριο Εικόνα 3.24: Αποτύπωση των γειτονικών κτιρίων που σκιάζουν το υπό μελέτη κτίριο

30 3.2.2. ΙΚΑ Πύλης Αξιού 3.2.2.1. Διαχωρισμός θερμικών ζωνών Ο διαχωρισμός των θερμικών ζωνών στο κτίριο έγινε με γνώμονα τη θέρμανση των χώρων και τη χρήση αυτών. Έτσι, όλοι οι χώροι του ίδιου ορόφου που θερμαίνονται ανήκουν στην ίδια ζώνη, ενώ οι χώροι, οι οποίοι δεν θερμαίνονται αποτελούν χωριστές θερμικές ζώνες. Ακολουθεί ο Πίνακας 3.6, στον οποίο παρουσιάζονται όλες οι θερμικές ζώνες του κτιρίου με την ονομασία τους, συνοδευόμενες από μια σύντομη περιγραφή του χώρου της κάθε ζώνης. Πίνακας 3.6: Ονοματολογία θερμικών ζωνών και περιγραφή χώρου θερμικής ζώνης Όνομα θερμικής ζώνης Υ IS Ζ1 Z2 Ζ3 Ζ4 Ζ5 Ζ6 Κ0 Κ1 Κ2 Κ3 Κ4 Κ5 K6 Περιγραφή χώρου Υπόγειο μη θερμαινόμενος χώρος Ισόγειο γραφεία Όροφος - γραφεία Όροφος γραφεία Όροφος γραφεία και ιατρεία Όροφος γραφεία και ιατρεία Όροφος γραφεία και ιατρεία Όροφος γραφεία και ιατρεία Κλιμακοστάσιο χώρος αναμονής, μη θερμαινόμενος χώρος Κλιμακοστάσιο μη θερμαινόμενος χώρος Κλιμακοστάσιο μη θερμαινόμενος χώρος Κλιμακοστάσιο μη θερμαινόμενος χώρος Κλιμακοστάσιο μη θερμαινόμενος χώρος Κλιμακοστάσιο μη θερμαινόμενος χώρος Κλιμακοστάσιο μη θερμαινόμενος χώρος Για τη μελέτη του κτιρίου απαιτείται ο διαχωρισμός του σε θερμικές ζώνες. Οι εσωτερικές συνθήκες λειτουργίας της εκάστοτε ζώνης αναλύονται στον εξής πίνακα:

31 Πίνακας 3.7: Εσωτερικές συνθήκες λειτουργίας θερμικής ζώνης Εσωτερικές συνθήκες λειτουργίας θερμικής ζώνης (εξωτερικά ιατρεία) Ωράριο λειτουργίας 8 ώρες Καθορισμένες τιμές από ΤΟΤΕΕ 20701-1 Ημέρες λειτουργίας 5 Μήνες λειτουργίας 12 Περίοδος θέρμανσης Περίοδος ψύξης 15/10-30/4 (Γ κλιματική ζώνη) 1/6-31/8 (Γ κλιματική ζώνη) Μέση εσωτερική θερμοκρασία θέρμανσης ( C) 20 Μέση εσωτερική θερμοκρασία ψύξης ( C) 26 Μέση εσωτερική σχετική υγρασία χειμώνα (%) 35 Μέση εσωτερική σχετική υγρασία θέρους (%) 50 Απαιτούμενος νωπός αέρας ( ) 45 Απαιτούμενος νωπός αέρας ( ) 4.5 Στάθμη γενικού φωτισμού (lux) 500 Ισχύς φωτισμού ανά μονάδα επιφανείας για κτήριο αναφοράς(w ) Ετήσια κατανάλωση ζεστού νερού χρήσης ( ) Μέση επιθυμητή θερμοκρασία ζεστού νερού χρήσης ( C) Μέση ετήσια θερμοκρασία νερού δικτύου ύδρευσης ( C) 9.1 0.13 50 16.4

32 Εκλυόμενη ισχύς από χρήστες ανά μονάδα επιφανείας της θερμικής ζώνης (W ) 9 Μέσος συντελεστής παρουσίας χρηστών 0.24 Εκλυόμενη ισχύς από συσκευές ανά μονάδα επιφανείας της θερμικής ζώνης (W ) 15.00 Μέσος συντελεστής λειτουργίας συσκευών 0.24 Η αντιστοιχία των ζωνών αυτών στο EnergyPlus παρουσιάζεται στις εικόνες που ακολουθούν με τη βοήθεια του σχεδιαστικού προγράμματος Google SketchUp. Εικόνα 3.25: Η ζώνη Υ

33 Εικόνα 3.26: Η ζώνη IS Εικόνα 3.27: Η ζώνη K0

34 Εικόνα 3.28: Η ζώνη Ζ1 Εικόνα 3.29: Η ζώνη Ζ2

35 Εικόνα 3.30: Η ζώνη Ζ3 Εικόνα 3.31: Η ζώνη Ζ4

36 Εικόνα 3.32: Η ζώνη Z5 Εικόνα 3.33: Η ζώνη Z6

37 Εικόνα 3.34: Η ζώνη K1 Εικόνα 3.35: Η ζώνη K2

38 Εικόνα 3.36: Η ζώνη K3 Εικόνα 3.37: Η ζώνη K4

39 Εικόνα 3.38: Η ζώνη K5 Εικόνα 3.39: Η ζώνη K6

40 3.2.2.2. Κτιριακό κέλυφος Λόγω της χρονολογίας κατασκευής του υπό μελέτη κτιρίου το 1966 - εγκατασταθεί θερμομόνωση στο κτιριακό του κέλυφος. δεν έχει Στον παρακάτω πίνακα καταγράφονται οι συντελεστές θερμοπερατότητας όλων των εξωτερικών δομικών στοιχείων. Πίνακας 3.8: Συντελεστές θερμοπερατότητας δομικών στοιχείων κτιριακού κελύφους Δομικό στοιχείο Θερμοπερατότητα [W/m 2 K] Δώμα 3.05 Δάπεδο πάνω από έδαφος 3.05 Εξωτερική τοιχοποιία (Οπλισμένο σκυρόδεμα) 3.40 Εξωτερική τοιχοποιία (Οπλισμένο σκυρόδεμα με κοινή οπτοπλινθοδομή) 2.20 Τα ανοίγματα του κτιρίου είναι ανοίγματα με υαλοπίνακες και ξύλινο πλαίσιο σε όλο το κτίριο. Τα κουφώματα είναι μονά. Συγκεκριμένα και σύμφωνα με την Τεχνική Οδηγία Τ.Ο.Τ.Ε.Ε 20701-1 ο συντελεστής θερμοπερατότητας των ανοιγμάτων είναι U= 5.00 W/m 2 K. Ο ακούσιος αερισμός, λόγω ύπαρξης χαραμάδων στα κουφώματα εξαρτάται από το μήκος των χαραμάδων, την ποιότητα των χαραμάδων (αεροστεγείς ή όχι), τον αριθμό και την επιφάνεια των ανοιγμάτων στις εξωτερικές επιφάνειες του κτιρίου, καθώς και από την αναλογία εξωτερικών προς εσωτερικών ανοιγμάτων στο χώρο. Αποτελεί δε έκφραση της ποιότητας των κουφωμάτων ως προς την αεροστεγανότητά τους. Ο υπολογισμός του ακούσιου αερισμού λόγω ύπαρξης χαραμάδων έγινε με βάση τον Κ.ΕΝ.Α.Κ. και δίνεται από τον τύπο: V ( l ) R H inf όπου, l [m] το συνολικό μήκος των χαραμάδων του ανοίγματος, α [ ] ο συντελεστής αεροδιαπερατότητας από χαραμάδες του ανοίγματος, ανάλογα με την ποιότητα του κουφώματος, λαμβάνει τιμές από τον Πίνακα 3.23 της Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1,

41 R ο συντελεστής διεισδυτικότητας, λαμβάνει τιμές από τον Πίνακα 3.24 της Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1 και H ο συντελεστής θέσης του ανοίγματος και ανεμόπτωσης, ο οποίος λαμβάνει τιμές από τον Πίνακα3.25 της Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1. Επιπλέον, υπάρχουν και τυπικές τιμές αερισμού λόγω ύπαρξης χαραμάδων ανά μονάδα επιφάνειας κουφώματος, οι οποίες δίνονται στον Πίνακα 3.26 της Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1. 3.2.2.3. Προφίλ λειτουργίας - Εσωτερικά κέρδη Το προφίλ λειτουργίας του υπό μελέτη κτιρίου, όπως επίσης και τα εσωτερικά κέρδη του λαμβάνονται και αυτά σύμφωνα με τις διατάξεις του Κ.ΕΝ.Α.Κ. Ο θερμοστατικός έλεγχος, ο αερισμός, τα εσωτερικά θερμικά κέρδη από ανθρώπους και εξοπλισμό, καθώς και ο φωτισμός του κτιρίου δίνονται στον Πίνακα 3.9.

42 Πίνακας 3.9: Κύρια χαρακτηριστικά του προφίλ λειτουργίας του υπό μελέτη κτιρίου Θερμοστατικός έλεγχος Αερισμός σε κτήριο Υγείας και κοινωνικής πρόνοιας Εσωτερικά θερμικά κέρδη (σε κτήριο Υγείας και κοινωνικής πρόνοιας) Εσωτερικά θερμικά κέρδη από εξοπλισμό Φωτισμός σε κτήριο Υγείας και κοινωνικής πρόνοιας Περίοδος Θέρμανσης [ o C] Περίοδος Ψύξης [ o C] 22 26 Άνθρωποι ανά επιφάνεια Φυσικός Αερισμός [ ] 0.30 70 Άνθρωποι [ ] Μέσος συντελεστής παρουσίας 90 1.00 Εξοπλισμός [W ] Μέσος συντελεστής λειτουργίας 0.75 1.00 Ένταση [lux] Ονομαστική Ισχύς [W ] 300 5.5 3.2.2.4. Συστήματα θέρμανσης, ψύξης και ζεστού νερού χρήσης Το σύστημα θέρμανσής του κτιρίου είναι κεντρικό και αποτελείται από δυο λέβητες πετρελαίου οι οποίοι βρίσκονται στο υπόγειο, τύπου ΕΤ350 (έτους 1999) των 455kW ο κάθε ένας, με βαθμό απόδοσης 85%. Το ψυκτικό συγκρότημα έχει τοποθετηθεί στην ταράτσα του κτιρίου. Παρατηρήθηκαν κάποιες μικρές διαρροές νερού στο σύστημα των σωληνώσεων. Παραγωγή ζεστού νερού χρήσης δεν προβλέπεται στο υπό μελέτη κτίριο. Παρόλο που υπάρχει κεντρικό σύστημα, δεν λειτουργεί σε όλους τους ορόφους. Έτσι, στον 1 ο όροφο, η θέρμανση και η ψύξη γίνεται με στόμια προσαγωγής και απαγωγής του αέρα, στον 2 ο όροφο, σε κάθε χώρο έχει τοποθετηθεί ένα σώμα fan-coil και για την θέρμανση και για την ψύξη, ενώ στον 3 ο,4 ο,5 ο,6 ο όροφο, η θέρμανση και η ψύξη των χώρων γίνεται με την τοποθέτηση αντλιών θερμότητας, σε κάθε έναν από αυτούς. Οι διάδρομοι θερμαίνονται με συμβατικά θερμαντικά σώματα συναγωγής, τα οποία τροφοδοτούνται με ζεστό νερό απευθείας από τους λέβητες. Ο πραγματικός βαθμός απόδοσης του συστήματος θέρμανσης προκύπτει από τον συνυπολογισμό του πραγματικού βαθμού απόδοσης του λέβητα, την κατάσταση του

43 δικτύου διανομής, την υπερδιαστασιολόγηση του λέβητα και τις απώλειες του δοχείου διαστολής με βάση την Τ.Ο.Τ.Ε.Ε 20701-1. 3.2.2.5. Σκίαση από περιβάλλοντα χώρο Η σκίαση του υπό μελέτη κτιρίου από τον περιβάλλοντα χώρο έχει ληφθεί πλήρως υπ όψιν. Το κτίριο είναι ελεύθερο από τις τρεις πλευρές του, ενώ σκιάζεται μόνο από το κτίριο των δικαστηρίων. Κατά την προσομοίωση του κτιρίου, σχεδιάστηκε το γειτονικό κτίριο και τα δέντρα τα οποία σκιάζουν το υπό μελέτη κτίριο, όπως αποτυπώνονται στις ακόλουθες εικόνες. Επιπροσθέτως, έχει συμπεριληφθεί στους υπολογισμούς το είδος των δέντρων, ώστε να εκτιμηθεί το μέγεθος και το σχήμα της κόμης καθώς και το αν είναι αειθαλή ή φυλλοβόλα, δεδομένου ότι επηρεάζονται τα θερμικά κέρδη του κτιρίου. Εικόνα 3.40: Σχεδιασμός των γειτονικών κτιρίων που σκιάζουν το υπό μελέτη κτίριο 3.2.3. Κλιματικά Δεδομένα Τα κλιματικά δεδομένα που χρησιμοποιούνται για την προσομοίωση κτιρίων στο EnergyPlus καλύπτουν ένα τυπικό κλιματικό έτος για τους υπολογισμούς της ενεργειακής κατανάλωσης. Το τυπικό κλιματικό έτος που χρησιμοποιήθηκε είναι της μορφής IWEC (International Weather for Energy Calculations) και είναι αποτέλεσμα του ASHRAE Research Project 1015 που υλοποιήθηκε από την ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) Technical Committee 4.2.

44 Για την πόλη της Θεσσαλονίκης τα κλιματικά δεδομένα προήλθαν από το μετεωρολογικό σταθμό του αεροδρομίου στη Μίκρα (WMO 166220, γεωγραφικό πλάτος 40 31', γεωγραφικό μήκος 22 58', υψόμετρο 4 m). Με βάση τις κλιματικές συνθήκες, η Θεσσαλονίκη χαρακτηρίζεται από το Μεσογειακό κλίμα με υψηλά επίπεδα υγρασίας λόγω της θέσης της δίπλα στη θάλασσα. Σύμφωνα με τον Κ.Εν.Α.Κ., η ελληνική επικράτεια διαιρείται σε τέσσερις κλιματικές ζώνες βάση των βαθμοημερών θέρμανσης. Η Θεσσαλονίκη ανήκει στην Γ κλιματική ζώνη (Εικόνα 3.41), η οποία είναι και η δεύτερη ψυχρότερη Κλιματική ζώνη. Εικόνα 3.41: Σχηματική απεικόνιση κλιματικών ζωνών ελληνικής επικράτειας Στους παρακάτω πίνακες απεικονίζονται οι σχετικά ήπιες κλιματικές συνθήκες, που επικρατούν στην πόλη της Θεσσαλονίκης κατά τη διάρκεια του χειμώνα. Στον πίνακα 3.10 αναγράφονται οι βαθμοημέρες θέρμανσης κατά την χειμερινή περίοδο και στον πίνακα 3.11 το εύρος των βαθμοωρών ψύξης κατά τη θερινή περίοδο. Πίνακας 3.10: Βαθμοημέρες θέρμανσης για Θεσσαλονίκη (θερμοκρασία αναφοράς 18 ο ) Ιαν Φεβ Μαρ Απρ Μάιος Ιουν Ιουλ Αυγ Σεπ Οκτ Νοε Δεκ DD 394 314 254 111 - - - - - 53 207 344

45 Πίνακας 3.11: Βαθμοώρες ψύξης για Θεσσαλονίκη (θερμοκρασία αναφοράς 26 ο ) Ιαν Φεβ Μαρ Απρ Μάιος Ιουν Ιουλ Αυγ Σεπ Οκτ Νοε Δεκ CDH - - - - - 526 1211 1058 - - - - Η αθροιστική κατανομή συχνοτήτων της θερμοκρασίας για την περίοδο ψύξης και θέρμανσης παρουσιάζεται στην Εικόνα 3.42 και 3.43 αντίστοιχα. Εικόνα 3.42: Αθροιστική κατανομή συχνοτήτων θερμοκρασίας εξωτερικού αέρα της κλιματικής ζώνης Γ' για την περίοδο ψύξης Εικόνα 3.43: Αθροιστική κατανομή συχνοτήτων θερμοκρασίας εξωτερικού αέρα της κλιματικής ζώνης Γ' για την περίοδο θέρμανσης