Διερεύνηση της επίδρασης των σταθερών εξωτερικών συστημάτων σκίασης στην ενεργειακή απόδοση κτιρίων

Investigating the effect of fixed external shading devices on the energy performance of buildings (english)

  1. MSc thesis
  2. Νικολαρέας, Ηλίας
  3. Περιβαλλοντικός Σχεδιασμός (ΠΣΧ)
  4. 27 September 2022 [2022-09-27]
  5. Ελληνικά
  6. 170
  7. Κοντολέων, Κάρολος- Νικόλαος
  8. Μαρτινόπουλος, Γεώργιος | Ζέρβας, Ευθύμιος
  9. Συστήματα σκίασης | Shading devices | Ενεργειακή απόδοση | Energy efficiency | Προσομοίωση | Simulation
  10. 8
  11. 64
  12. Περιέχει : πίνακες, διαγράμματα, εικόνες
    • Σκοπός της παρούσας εργασίας, είναι να προσδιορίσει το βέλτιστο σταθερό εξωτερικό σύστημα σκίασης, το οποίο μειώνει την ενεργειακή ζήτηση (για ψύξη και θέρμανση) σε ένα δημόσιο κτίριο γραφείων, λαμβάνοντας υπόψη τη θερμική άνεση των χρηστών και τις κλιματικές συνθήκες της περιοχής. Αναπτύσσονται τέσσερις διαφορετικές προτάσεις διάταξης σταθερών εξωτερικών συστημάτων σκίασης και συγκρίνονται με το κτίριο χωρίς συστήματα σκίασης, για κάθε κλιματική ζώνη της Ελλάδας (Α, Β, Γ, Δ), μέσω μοντελοποίησης και προσομοίωσης με τη χρήση των λογισμικών SketchUp, Sefaira και Climate Consultant 6.0. Ειδικότερα, συγκρίνονται διαφορετικές προτάσεις διάταξης σταθερών εξωτερικών συστημάτων σκίασης στη νότια όψη του κτιρίου, προσαρμοσμένες στις κλιματικές ανάγκες των τεσσάρων ζωνών της Ελλάδας (Α, Β, Γ, Δ). Πραγματοποιείται βιβλιογραφική ανασκόπηση μελετών που επικεντρώνονται στην αποτελεσματικότητα των σταθερών συστημάτων σκίασης, όσον αφορά τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων και τη θερμική άνεση των χρηστών. Επίσης, πραγματοποιείται μοντελοποίηση υπάρχοντος κτιρίου γραφείων, για την αναγνώριση των χαρακτηριστικών του κτιριακού κελύφους και μελετώνται οι θερμικές ιδιότητές του. Στην συνέχεια, πραγματοποιείται τρισδιάστατη σχεδίαση και υπολογίζονται οι ενεργειακές καταναλώσεις, ούτως ώστε να προσδιοριστεί η υφιστάμενη ενεργειακή κατάσταση, για να μπορούν να αξιολογηθούν οι επεμβάσεις. Απώτερη επιδίωξη είναι να σχεδιαστεί το βέλτιστο σταθερό εξωτερικό σύστημα σκίασης, λαμβάνοντας υπόψη τις συνθήκες θερμικής άνεσης για κάθε κλιματική ζώνη της Ελλάδας, ούτως ώστε οι προτεινόμενες παρεμβάσεις να οδηγήσουν στην ενεργειακή αναβάθμιση του κτιρίου γραφείων. Σημαντική βαρύτητα δίνεται στην μέθοδο σχεδιασμού για την επίτευξη βελτιστοποίησης. Η σύγκριση των αποτελεσμάτων αποκαλύπτει μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης για ψύξη και αύξηση της ενεργειακής κατανάλωσης για θέρμανση, μετά την τοποθέτηση συστημάτων σκίασης, σε όλες τις κλιματικές ζώνες. Τα κέρδη ηλιακής θερμότητας από το Νότο, τόσο για ψύξη όσο και για θέρμανση, ελαττώθηκαν σε όλες τις κλιματικές ζώνες. Η μείωση των κερδών της ηλιακής θερμότητας από το Νότο για ψύξη, συμβάλλει στη βελτίωση των συνθηκών θερμικής άνεσης, κατά τη διάρκεια της περιόδου που παρατηρείται στο κτίριο, λόγω αυξημένης εξωτερικής θερμοκρασίας, υπερθέρμανση.
    • The purpose of this paper is to determine the optimal fixed external shading device, which reduces the energy demand (for cooling and heating) in a public office building, taking into account the thermal comfort of the users and the climatic conditions of the region. Four different layout proposals for fixed external shading devices are developed and compared to the building without shading devices, for each climate zone of Greece (A, B, C, D), through modeling and simulation using SketchUp, Sefaira, and Climate Consultant 6.0 software. In particular, different proposals for the arrangement of fixed external shading devices on the south façade of the building adapted to the climatic needs of the four zones of Greece (A, B, C, D) are compared. A literature review is carried out, focusing on the effectiveness of fixed shading devices, in terms of improving the energy efficiency of buildings and the thermal comfort of users. Also, an existing office building is modeled, to identify the characteristics of the building envelope and to study its thermal properties. Subsequently, a three-dimensional design is carried out and the energy consumptions are calculated, in order to determine the current energy status, so that the interventions can be evaluated. The ultimate goal is to design the optimal fixed external shading device, taking into account the thermal comfort conditions for each climatic zone of Greece, so that the proposed interventions lead to the energy upgrade of the office building. Considerable weight is given to the design method to achieve optimization. The comparison of the results reveals a reduction in energy consumption for cooling and an increase in energy consumption for heating, after the installation of the shading devices, in all climatic zones. Solar heat gains from the South, for both cooling and heating, were reduced in all climatic zones. The reduction of solar heat gains from the South for cooling, contributes to the improvement of thermal comfort conditions, during the overheated period, due to increased external temperature.
  13. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.