Δόμηση Ενεργειακής με Πηλό και Κανονισμός Δυνατότητες (ΚΕΝΑΚ): Απόδοσης και Περιορισμοί Κτιρίων MPhil Πολιτικός Ελευθερία Cambridge, Μηχανικός Αλεξανδρή PhD ΕΜΠ, Cardiff Τι είναι ο Κανονισμός Στα Κτιρίων Ενεργειακής Απόδοσης Αειφόρος Αναγκαιότητας κατανάλωσης πλαίσια ανάπτυξη της συμφωνίας της μείωσης του της Κυότο τομέα, που ενέργειας του κτιριακού (ΚΕΝΑΚ); Αναγκαιότητας κατανάλωσης αυξητική τάση τότε ενέργειας της καταλάμβανε μείωσης στην της ΕΕ το τελικής με 40% Θέτονται ενεργειακής και Ενεργειακή απαιτήσεις απόδοσης ασφάλεια ελάχιστης στην για τα ΕΕ 1000m2που για τα υφιστάμενα υφίστανται κτίρια ριζική άνω νέα ανακαίνιση κτίρια των Ελευθερία Αλεξανδρή 1
Στη απόδοσης Θερμικές μεθοδολογία των κτιρίων υπολογισμού λαμβάνονται της ενεργειακής υπ όψη: Γεωμετρίακαιπροσανατολισμόςκτιρίου κελύφους ιδιότητες (θερμοπερατότητα, των δομικών στοιχείων του Ηλιακάκέρδη θερμοχωρητικότητα, ανακλαστικότητα κοκ) Εσωτερικάκέρδη Υλικά Αερισμός Απόδοσηπαθητικώνσυστημάτωνθέρμανσης ΑπόδοσηΗ/Μσυστημάτων ΧρήσηΑΠΕ Σχεδιασμός Η/Μ Πλεονεκτήματα της δόμησης με πηλό, ως προς Σεσυνδυασμόμεάχυρο,κίσηρηκοκμπορείνα προσδώσει την ενεργειακή ικανήκατανάλωση θερμομόνωση του κτιρίου (μείωση Βελτίωσητωνσυνθηκώνθερμικήςάνεσης,λόγω σταθερότηταςτηςσχετικήςυγρασίαςστοεσωτερικό Εξετάζονται τουκτιρίου τον ΚΕΝΑΚ από Μικρήενσωματωμένηενέργειασεσχέσημεάλλα θερμοπερατότητας μεγαλύτερηθερμομόνωση) Αυξημένηθερμικήμάζα(θερμοχωρητικότητα) Μικρόπεριβαλλοντικόαποτύπωμααπότην«κούνια» δομικάυλικά ωςτον«τάφο»τουυλικούκαιτουκτιρίου(cradleto thegrave) Δεν εξετάζονται από ΚΕΝΑΚ Ελευθερία Αλεξανδρή 2
υπολογισμό Στοιχεία δόμησης δομικού που της λαμβάνουν ενεργειακής στοιχείου χώρα και ζήτησης τρόπου στον Ηενεργειακήζήτησηυπολογίζεταιμόνοβάσειτης κτιρίου ΚΕΝΑΚ του μεθόδουημι σταθερήςκατάστασηςμηνιαίουβήματος, όπωςαναπτύσσεταιστοπρότυποεν13790. Ταστοιχείαενόςδομικούστοιχείουπουχρειάζονταιγια τονυπολογισμότηςενεργειακήςζήτησηςείναι: 1.Συντελεστήςθερμοπερατότητας 2.Θερμοχωρητικότητα 3.Θερμογέφυρες 4.Ανακλαστικότητακαιικανότηταεκπομπήςεξωτερικής επιφάνειας Κλιματικές Ζώνες κατά ΚΕΝΑΚ «Σεκάθενομό,οιπεριοχέςπουβρίσκονταισευψόμετροάνωτων 500μέτρων,εντάσσονταιστηνεπόμενηψυχρότερηκλιματικήζώνη 2010][ΚΕΝΑΚ, 2010] [ΚΕΝΑΚ, Ελευθερία Αλεξανδρή απόεκείνηστηνοποίαανήκουν» 3
θερμοπερατότητας 1. Μέγιστα κατά όρια ΚΕΝΑΚ ανά συντελεστή κλιματική ζώνη [Πηγή: ΚΕΝΑΚ, 2010, Άρθρο 8] Θερμοφυσικές 1.-2. Στοιχεία που δίνονται από τις ΤΟΤΕΕ χαρακτηριστικές για ιδιότητες τιμές δόμηση υλικών με πηλό [Πηγή: Πίνακας 2, ΤΟΤΕΕ 20701-2/2010] Γιαοπτοπλινθοδομή:λ=0.510W/mK Γιασκυρόδεμα: λ=2.500w/mk Ελευθερία Αλεξανδρή 4
όρια 1. τύπων Ελάχιστα συντελεστή δόμησης πάχη τις θερμοπερατότητας με 4 εξωτερικής πηλό, σύμφωνα τοιχοποιίας ζώνεςκατά με τα ΚΕΝΑΚ διαφόρων μέγιστα για Ωμόπλινθοι Ελάχιστο από Ελαφρός πηλός με πρόσμιξη πηλό πάχος για (κίσηρη άχυρου τις τοίχου συντελεστή τέσσερις σε επαφή κλιματικές θερμοπερατότητας με τον εξωτερικό βάσει κατά αέρα των ΚΕΝΑΚ από μέγιστων διάφορα ορίων στοιχεία του ζώνες, 2 1 λ<0.250w/mk Ζώνη ΑΓ Ζώνη ΒΔ Πάχος + πηλός) 0 (cm) εξωτερική θερμοπερατότητας με 1. πηλό, Ελάχιστα σύμφωνα τοιχοποιία πάχη κατά με σε θερμομονωτικού τα διάφορους ΚΕΝΑΚ μέγιστα για όρια τύπους τις υλικού 4 συντελεστή κλιματικές δόμησης σε Ωμόπλινθοι με πρόσμιξη Ελάχιστο ζώνες d=40cm τον συμπαγείς εξωτερικό άχυρου πάχος θερμομονωτικού αέρα για τις τέσσερις με θερμοπερατότητας κλιματικές τοίχου κατά βάσει από ΚΕΝΑΚ διάφορα των μέγιστων στοιχεία ορίων από του πηλόσε συντελεστή επαφή με μπαγδατί λάσπη Ζώνη ΑΒΓΔ ζώνες, 3 Ωμόπλινθοι, Πηλός, λ>0.250w/mk λθερμ=0.040w/mk d=10cm d=40cm Πάχος (cm) Ελευθερία Αλεξανδρή 5 10 20 30 40 50 60 λ=0.04w/mk 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2. Θερμοχωρητικότητα Υλικό Ελαφρός Ωμόπλινθοι πηλός με πρόσμιξη (κίσηρη+ άχυρου πηλός) 12 Θερμοχωρητικότητα (kj/m3k) 760 450 990 [Πηγή: ΤΟΤΕΕ 20701-1, 2010] Πηλός, Ωμόπλινθοι, Υλικόλάσπησυμπαγείς Θερμοχωρητικότητα 2004 (kj/m3k) 1990-4500 ΥπολογισμόςβάσειτωνπροτύπωνΕΝ14683καιΕΝ10211. 3. Θερμογεφυρών Απλοποιητικά,μπορούνναχρησιμοποιηθούνοισυντελεστές Στην ΤΟΤΕΕ 20701-2/2010 δίνονται Ψπουέχουνυπολογισθείγιατηνοπτοπλινθοδομή. τιμές συνήθεις του ελληνικές συντελεστή κατασκευές. Ψ για τις [Προσωπική επικοινωνία με Καθ. Δ. Αραβαντινό] [Πηγή: ΤΟΤΕΕ 20701-2, 2010] Ελευθερία Αλεξανδρή 6
ακτινοβολία 4. Απορροφητικότητα επιφάνειας και ικανότητα από στην πηλό εκπομπής ηλιακή [Πηγή: ΤΟΤΕΕ 20701-1, 2010] [Πηγή: ΤΟΤΕΕ 20701-1, 2010] 40-60% ιδανικές Α. Θερμική σχετική συνθήκες άνεση υγρασία για τον και σε ανθρώπινο εσωτερικούς σχετική οργανισμό υγρασία χώρους: Τοίχοι από πηλό Σχετική υγρασία κλιματικά μη κλιματιζόμενου δεδομένα εσωτερικού του Αυγούστου, χώρου Market για διάφορα Harbrough, επιφανειακά Αγγλία υλικά, για τα [Allinson and Hall, 2010] Ελευθερία Αλεξανδρή 7
Β. Ενσωματωμένη ενέργεια Ηενσωματωμένηενέργειαμπορείναφτάσεικαιτο60%της ενέργειαςτουκύκλουζωήςενόςκτιρίου. έχει [Blengini επεξεργασία, Το τοποθετηθεί σύνολο καταναλωθεί της το Υλικό Πηλός & Di Οπτόπλινθος Οπλισμένο (ωμόπλινθος, Carlo, 2010] τη ενέργειας υλικό μεταφορά για την στο που εξόρυξη εργοτάξιο, καταναλώνεται τοποθέτησή της δηλαδή πρώτης του η έως ύλης, ενέργεια στην να την οικοδομή) που [Πηγή: Berge, 2009] Σκυρόδεμα γη) Ενσωματωμένη 3.0 7.0 0.5 (MJ/kg)Χρήση νερού 520 450(lt/kg) Γιαμιαμονοκατοικία,ηαντικατάστασητωναδιαφανών στοιχείωναπόοπτόπλινθοκαισκυρόδεμαμεπηλό,μπορείνα επιφέρειεξοικονόμησηενέργειαςστηνενσωματωμένηενέργεια τηςκατασκευήςτηςτάξηςτου95%. Υλικό Γ. Μικρό περιβαλλοντικό Ο κύκλος των υλικών αποτύπωμα Μελέτη Κατασκευή (σχεδιασμός) / [Πηγή αρχικού σχήματος: Berge, 2009] Κτίριο Χρήστης / Ελευθερία Αλεξανδρή 8
Ηποσότητατωνοικοδομικώναπορριμμάτωνστην Ελλάδακυμαίνεταιαπό7,5μέχρι30,8%του Γ.ΔομικάαπόβληταστηνΕλλάδα συνόλουτωναστικώναπορριμμάτων [Δημούδη, 2006] Πιοαναλυτικήέκφρασητηςμεταφοράςθερμότηταςκαι μάζας,λαμβάνονταςυπ όψηκαιτηνεπιρροήτωνδομικών Δόμηση πηλό ΚΕΝΑΚ υλικώνστησχετικήυγρασία,εκτόςαπότηθερμοκρασία Εμπλουτισμόςβάσεωνδεδομένωνθερμοφυσικώνιδιοτήτων υλικώνφυσικήςπροέλευσης Κατάλληλεςβάσειςδεδομένωνγιατηνενσωματωμένη ενέργειακαιτηδιαχείρισητωνδομικώναποβλήτωνστην Ελλάδα Εκτόςαπότηνενεργειακήκατανάλωσηκατάτηδιάρκεια τηςλειτουργίαςτουκτιρίου,πρέπειναεξετάζονταιταεξής: Ενσωματωμένηενέργειακατασκευής Χρήσηνερού Ανάλυση του βιοαποικοδομησιμότητας αποτύπωμα, Κύκλου την Ζωής ικανότητα Κτιρίου, των δομικών επανάχρησης με έμφαση στοιχείων. και περιβαλλοντικό Ελευθερία Αλεξανδρή 9
Πηγές 2.B.Berge(2009)TheEcologyoBuildingMaterials.Elsevier, 1.D.Allinson&M.Hall(2010)HygrothermalAnalysisofa Buildings,Vol.42,pp845-852. StabilisedRammedEarthTestBuildingintheUK.Energyand 4.Α.Δημούδη(2006)ΟικολογικάΔομικάΥλικά.Δημοκρίτειο 3.G.A.Blengini&T.DiCarlo(2010)Thechangingroleoflifecycle phases,subsystemsandmaterialsinthelcaoflowenergy buildings.energyandbuildingsvol42(2010),pp869 880. Amsterdam. 5.ΚΕΝΑΚ(2010)ΈγκρισηΚανονισμούΕνεργειακήςΑπόδοσης ΠανεπιστήμιοΘράκης,ΠολυτεχνικήΣχολή,ΤμήμαΜηχανικών 6.ΤΟΤΕΕ20701-1(2010)ΑναλυτικέςΕθνικέςΠροδιαγραφές Περιβάλλοντος, ΑνθρωπογνωστικούΣχεδιασμού,Ξάνθη. Κτηρίων.ΦΕΚ407/9.4.2010,Αριθμ.Δ6/Β/οικ.5825. Εργαστήριο Περιβαλλοντικού και 7.ΤΟΤΕΕ-20701-2(2010)Θερμοφυσικέςιδιότητεςδομικώνυλικών ΠαραμέτρωνγιατονΥπολογισμότηςΕνεργειακήςΑπόδοσης ΚτηρίωνκαιτηνΈκδοσητουΠιστοποιητικούΕνεργειακής Απόδοσης.Α έκδοση,τεε,αθήνα. καιέλεγχοςτηςθερμομομονωτικήςεπάρκειαςτωνκτηρίων.α Ελευθερία Αλεξανδρή 10