Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήσαμε το σχεδιασμό μίας νέας ισογείου κατοικίας με υπόγειο με κριτήρια βιοκλιματικού σχεδιασμού. Σε θεωρητική βάση αναλύθηκαν, με βάση τη βιβλιογραφία και τις Τεχνικές Οδηγίες, οι αρχές και τα συστήματα που χρησιμοποιούνται για το βιοκλιματικό σχεδιασμό νέων κτιρίων και η συμβολή της Πολυκριτηριακής Ανάλυσης στη λήψη αποφάσεων για ένα θέμα.
Στη συνέχεια, διενεργήθηκε η Ενεργειακή Μελέτη της οικίας με τις αρχές του βιοκλιματικού σχεδιασμού και με τη χρήση του λογισμικού 4Μ-ΚΕΝΑΚ. Επίσης, ως βασική παράμετρος για την εξοικονόμηση ενέργειας και την καλύτερη ενεργειακή απόδοση του κτιρίου επιλέχθηκαν τα αδιαφανή δομικά στοιχεία του κτιρίου, και συγκεκριμένα η θερμομόνωση αυτών. Επιλέχθηκαν τρία θερμομονωτικά υλικά για το κτιριακό κέλυφος και εφαρμόστηκε Πολυκριτηριακή Ανάλυση με το λογισμικό Visual Promethee για την επιλογή του καταλληλότερου, για το δεδομένο κτίριο, θερμομονωτικού υλικού. Η ανάλυση πραγματοποιήθηκε για ίσα και για άνισα βάρη κριτηρίων. Τα άνισα βάρη υπολογίσθηκαν μέσω προσωπικών συνεντεύξεων και τη συμπλήρωση ενός ερωτηματολογίου από μηχανικούς και τεχνικούς των κατασκευών, επίσης από υποψήφιους πελάτες που θα έκαναν επιλογή θερμομονωτικού υλικού για τη μόνωση της οικίας τους.
Επιπλέον, για τα τρία θερμομονωτικά υλικά που επιλέχθηκαν, τον πετροβάμβακα, τη διογκωμένη πολυστερίνη και την εξηλασμένη πολυστερίνη υπολογίστηκαν οι Θερμικές Απώλειες της οικίας μέσω του λογισμικού 4Μ-ΚΕΝΑΚ. Οι τιμές αυτές χρησιμοποιήθηκαν ως κριτήριο Θερμικών Απωλειών ή Απωλειών θερμικής διαπερατότητας και συνυπολογίστηκαν στην ανάλυση του λογισμικού Visual Promethee για την επιλογή του καταλληλότερου θερμομονωτικού υλικού για το κέλυφος του κτιρίου.
Τα αποτελέσματα της ανάλυσης έδειξαν το καλύτερο θερμομονωτικό υλικό για το κτιριακό κέλυφος και συγκεκριμένα την τοιχοποιΐα, την οροφή-δώμα και το δάπεδο προς το υπόγειο της δεδομένης οικίας. Η ανάλυση με το λογισμικό, για ίσα βάρη κριτηρίων, παρουσιάζει ως βέλτιστη λύση για το κέλυφος την επιλογή του πετροβάμβακα, ακολουθεί η εξηλασμένη πολυστερίνη και τελευταία παρουσιάζεται η διογκωμένη πολυστερίνη. Ενώ, η ανάλυση με το λογισμικό, για άνισα βάρη κριτηρίων, παρουσιάζει ως βέλτιστη λύση για την τοιχοποιΐα και οροφή την επιλογή του πετροβάμβακα, ακολουθεί η εξηλασμένη πολυστερίνη και τελευταία παρουσιάζεται η διογκωμένη πολυστερίνη και για το δάπεδο παρουσιάζει ως βέλτιστη λύση την εξηλασμένη πολυστερίνη, ακολουθεί η επιλογή του πετροβάμβακα και τελευταία παρουσιάζεται η διογκωμένη πολυστερίνη.
Αναλυτικά, η ανάλυση με το λογισμικό παρουσιάζει ως βέλτιστη λύση για την τοιχοποιΐα την επιλογή του πετροβάμβακα με τη μεγαλύτερη θετική ροή, ακολουθεί η εξηλασμένη πολυστερίνη με την καλύτερη αρνητική ροή και τελευταία η διογκωμένη πολυστερίνη με τη χειρότερη αρνητική ροή, όπως έδειξαν οι αναλύσεις Promethee Rankings τοιχοποιΐας και Promethee Table τοιχοποιΐας. Για την οροφή η ανάλυση με το λογισμικό παρουσιάζει ως βέλτιστη λύση την επιλογή του πετροβάμβακα με τη μεγαλύτερη θετική ροή, ακολουθεί η εξηλασμένη πολυστερίνη με τη μικρότερη θετική ροή και τελευταία η διογκωμένη πολυστερίνη με αρνητική ροή, όπως έδειξαν οι αναλύσεις Promethee Rankings οροφής και Promethee Table οροφής. Τέλος, για το δάπεδο εμφανίζεται ως βέλτιστη λύση η επιλογή του πετροβάμβακα με τη μεγαλύτερη θετική ροή, ακολουθεί η εξηλασμένη πολυστερίνη με τη μικρότερη θετική ροή και τελευταία η διογκωμένη πολυστερίνη με αρνητική ροή, όπως έδειξαν οι αναλύσεις Promethee Rankings δαπέδου και Promethee Table δαπέδου.
Τα αποτελέσματα είναι λογικά καθώς από την ανάλυση Promethee Rainbow έδειξε ότι ο πετροβάμβακας εμφανίζει περισσότερα θετικά κριτήρια σε σχέση με τα υπόλοιπα υλικά. Η ανάλυση Action profiles δαπέδου έδειξε ότι η εξηλασμένη πολυστερίνη εμφανίζει και κάποια θετικά κριτήρια και γι’ αυτό κατατάσσεται δεύτερη, ενώ η διογκωμένη πολυστερίνη εμφανίζει μόνο αρνητικά κριτήρια με αποτέλεσμα τη μεγαλύτερη αρνητική ροή. Στην ανάλυση δαπέδου με τα άνισα βάρη πρώτη έρχεται η εξηλασμένη πολυστερίνη καθώς υπερτερεί στο κόστος, στην αντοχή σε συμπίεση όπως παρατηρείται από την ανάλυση Promethee Rainbow. Επίσης. η αντοχή σε θερμότητα και ηλιακή ακτινοβολία, η αντοχή σε φωτιά, στα οποία υστερεί εξηλασμένη πολυστερίνη , δεν έχουν μεγάλο βάρος και γι’ αυτό έρχεται πρώτη.
Επιλογικά, συστήνεται η εφαρμογή της Πολυκριτηριακής Ανάλυσης και του λογισμικού Visual Promethee και σε άλλα συστήματα του κτιρίου για την ενεργειακή εξοικονόμηση και βελτιστοποίηση της απόδοσής του. Αυτά είναι τα συστήματα θέρμανσης, ψύξης, αερισμού, φωτισμού του χώρου, παραγωγής Ζ.Ν.Χ. για το χώρο, ηλιακών συλλεκτών και φωτοβολταϊκών στοιχείων, πάντα με γνώμονα τη βέλτιστη επιλογή για τον άνθρωπο και το περιβάλλον.
In this thesis we studied the design of a new ground floor house with a basement with bioclimatic design criteria. On a theoretical basis, the principles and systems used for the bioclimatic design of new buildings and the contribution of Multicriteria Analysis for decision-making on a subject, based on the literature and Technical Guidelines, were analyzed.
Moreover, the Energy Study of the house was carried out with the principles of bioclimatic design and with the use of the 4M-KENAK software. Also, as a key parameter for energy saving and the best energy efficiency of the building, the opaque structural elements of the building, and, in detail, their thermal insulation, were chosen. Three thermal insulation materials were selected for the building shell and Multi-Criteria Analysis was applied with Visual Promethee software to select the most suitable thermal insulation material for the given building. The analysis was performed for equal and unequal criteria weights. The unequal weights were calculated through personal interviews and the completion of a questionnaire with engineers and construction technicians, also with prospective customers who would make a choice of thermal insulation material for the insulation of their home.
In addition, the Thermal Losses of the house were calculated through the 4M-KENAK software for the three thermal insulation materials selected, stone wool, expanded polystyrene and extruded polystyrene. These values were used as criteria for Thermal Losses and were included in the analysis of the Visual Promethee software for the selection of the most suitable thermal insulation material for the building shell.
The results of the analysis showed the best thermal insulation material for the building shell and, in detail, for the masonry, the roof and the floor to the basement of the given house. The analysis with the software, for equal weights of criteria, presents as the optimal solution for the shell the choice of stone wool, followed by the extruded polystyrene and, lastly, the expanded polystyrene is presented. While, the analysis with the software, for unequal criteria weights, presents as an optimal solution for masonry and the roof the choice of stone wool, followed by the extruded polystyrene and, at last, the expanded polystyrene is presented and for the floor it presents the extruded polystyrene as the optimal solution, followed by the choice of stone wool and, lastly, the expanded polystyrene is presented.
In detail, the analysis with the software shows as the best solution for masonry the choice of stone wool with the highest positive flow, followed by the extruded polystyrene with the best negative flow and , lastly, the expanded polystyrene with the worst negative flow, as shown by the Promethee Rankings and Promethee Table analyzes. For the roof, the analysis with the software presents as the optimal solution the choice of stone wool with the largest positive flow, followed by the extruded polystyrene with the smallest positive flow and , lastly, the expanded polystyrene with negative flow, as the Promethee Rankings and Promethee Table analyzes showed. Finally, for the floor, the choice of stone wool with the largest positive flow appears as the optimal solution, followed by the extruded polystyrene with the smallest positive flow and, lastly, the expanded polystyrene with a negative flow, as shown by the Promethee Rankings and Promethee Table analyses.
The results are logical as the Promethee Rainbow analysis showed that stone wool shows more positive criteria than the rest of the materials. The Action Profiles floor analysis showed that the extruded polystyrene also exhibits some positive criteria and is therefore ranked second, while the expanded polystyrene exhibits only negative criteria resulting in the largest negative flux. In the floor analysis with unequal weights, the extruded polystyrene comes first as it is superior in cost, compressive strength as observed by the Promethee Rainbow analysis. Also. the resistance to heat and solar radiation, the fire resistance, in which the extruded polystyrene lags behind, do not have much weight and that is why it comes first.
In conclusion, it is recommended to apply the Multicriteria Analysis and the Visual Promethee software to other building systems to save energy and optimize building’s energy performance. These are the heating, cooling, ventilation, space lighting, production systems of hot water, solar panels and photovoltaic elements, always having in mind to make the best choice for people and the environment.
Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Περιγραφή: 102859_ΠΑΠΠΑ_ΑΓΓΕΛΙΚΗ.pdf (pdf) Book Reader