Η αξιοποίηση της ηλιακής ακτινοβολίας αποτελεί κύρια παράμετρο του ενεργειακού σχεδιασμού. Η ηλιοφάνεια που επικρατεί στην Ελλάδα το μεγαλύτερο διάστημα του έτους, εξασφαλίζει τις κατάλληλες συνθήκες για την αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η διερεύνηση της δυνατότητας αξιοποίησης της ηλιακής ακτινοβολίας στο ελληνικό δομημένο περιβάλλον. Συγκεκριμένα, αναλύονται και αξιολογούνται οι παράμετροι που επηρεάζουν την αξιοποίησή της.
Η εργασία αυτή δομείται σε δυο μέρη, με το πρώτο μέρος να περιλαμβάνει τη θεωρητική προσέγγιση. Αρχικά, γίνεται μια εισαγωγή στις έννοιες της ηλιακής ακτινοβολίας. Έπειτα, αναλύονται οι τρόποι αξιοποίησης της ακτινοβολίας, αλλά και οι παράμετροι που επηρεάζουν την αξιοποίησή της. Τέλος, γίνεται μια ανάλυση των προβλημάτων του αστικού ιστού.
Το δεύτερο μέρος περιλαμβάνει την ερευνητική προσέγγιση, όπου παρουσιάζεται και μελετάται η περίπτωση υφιστάμενου κτιρίου, το οποίο εξετάζεται ως προς το ηλιακό του κέρδος. Για την εξαγωγή συμπερασμάτων εξετάζονται διαφορετικά σενάρια προσομοίωσης, με τα οποία γίνεται διερεύνηση των παραμέτρων που επηρεάζουν την αξιοποίηση της ηλιακής ακτινοβολίας. Οι εξεταζόμενοι παράμετροι είναι ο προσανατολισμός, ο όροφος του κτιρίου, η κλιματική ζώνη, ο λόγος H/L (πλάτος δρόμου/ύψος κτιρίων) και το είδος σκίασης. Για κάθε περίπτωση γίνεται εκτίμηση του ηλιασμού / σκιασμού. Τα υπολογιστικά εργαλεία που χρησιμοποιούνται είναι το λογισμικό πρόγραμμα Ecotect Analysis 2011 της Autodesk, για τον έλεγχο του ηλιασμού/σκιασμού και το Excel για τον υπολογισμό της ηλιακής ακτινοβολίας.
Η συγκριτική αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της παραπάνω ανάλυσης, οδηγεί σε συμπεράσματα σχετικά με τους περιορισμούς που θέτει το υφιστάμενο δομημένο περιβάλλον στην ηλιακή πρόσβαση, αλλά και τις συνθήκες υπό τις οποίες η ηλιακή ακτινοβολία μπορεί να συμβάλει με ρεαλιστικό τρόπο στην ενεργειακή αναβάθμιση των κτιρίων.
Solar radiation’s utilization is major parameter of the energy planning. The sunshine that prevails in Greece most of the year, ensures the appropriate conditions for the utilization of solar energy. The subject of the this thesis is the investigation of the potential of solar radiation’s utilization in the greek built environment. Specifically, the parameters that affect this utilization are analyzed and evaluated.
The thesis is structured in two parts, with the first part including the theoretical approach. First, an introduction to the concepts of solar radiation is made. Then, the ways of utilizing the radiation are analyzed, but also the parameters that affect its utilization. Finally, an analysis of urban tissue problems is made.
The second part includes the research approach, where the case of an existing building is presented and studied, which is examined in terms of its solar gain. In order to draw conclusions, different simulation scenarios are examined, which investigate the parameters that affect the utilization of solar radiation. The examined parameters are the orientation, the floor of the building, the climatic zone, the H / L ratio (building height / street width) and the type of shading. For each case an assessment of insolation / shading is made. The calculation tools used are Autodesk's Ecotect Analysis 2011 software for controlling insolation / shading and Excel for calculating solar radiation.
The comparative evaluation of the results of the above analysis, leads to conclusions about the limitations of the existing built environment to solar access, but also the conditions under which solar radiation can contribute in a realistic way to the energy upgrade of buildings.
Παραμετρική διερεύνηση της δυνατότητας αξιοποίησης της ηλιακής ακτινοβολίας στο ελληνικό δομημένο περιβάλλον