Δυναμική προσομοίωση της ενεργειακής συμπεριφοράς και διερεύνηση των στρατηγικών ενεργειακής αναβάθμισης υφιστάμενου σχολικού κτιρίου

Dynamic simulation of the energy performance and investigation of energy retrofit strategies for an existing school building. (english)

  1. MSc thesis
  2. ΑΣΤΕΡΙΑ ΦΩΤΙΑΔΟΥ
  3. Βιώσιμος Σχεδιασμός Εσωτερικού Περιβάλλοντος Κτιρίων (ΕΠΚ)
  4. 8 March 2026
  5. Ελληνικά
  6. 124
  7. ΤΣΟΚΑ, ΣΤΕΛΛΑ
  8. Τσόκα, Στέλλα | ΠΑΝΑΡΑΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ
  9. Energy simulation | EnergyPlus | energy efficiency | climate change
  10. ΕΠΚΔΕ
  11. 1
  12. 14
  13. 15
  14. Fotiadou Asteria_Thesis
    • Η ενεργειακή αναβάθμιση των υφιστάμενων κτιρίων αποτελεί κρίσιμη πρόκληση για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας στον κτιριακό τομέα. Ιδιαίτερα τα σχολικά κτίρια, αν και αντιστοιχούν σε μικρό ποσοστό του συνολικού αποθέματος, έχουν εξαιρετική σημασία λόγω της εκπαιδευτικής τους λειτουργίας και των ευαίσθητων χρηστών που φιλοξενούν. Στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας πραγματοποιείται δυναμική προσομοίωση ενός υφιστάμενου σχολικού κτιρίου με στόχο τη διερεύνηση της ενεργειακής του συμπεριφοράς. Η μεθοδολογία βασίζεται σε δυναμική προσομοίωση με το λογισμικό EnergyPlus, το οποίο επιτρέπει λεπτομερή μοντελοποίηση της θερμικής συμπεριφοράς και των συστημάτων του κτιρίου. Ως αντικείμενο μελέτης επιλέχθηκε το Πειραματικό Γυμνάσιο του Πανεπιστημίου Πατρών. Στο μοντέλο προσομοίωσης ενσωματώθηκαν τα αρχιτεκτονικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά του κτιρίου, καθώς και τα τοπικά κλιματικά δεδομένα, επιτρέποντας τον υπολογισμό των ετήσιων ενεργειακών απαιτήσεων/καταναλώσεων. Στη συνέχεια διερευνήθηκαν συνολικά έξι εναλλακτικά σενάρια επεμβάσεων ενεργειακής αναβάθμισης. Τα εξεταζόμενα σενάρια αφορούν την προσθήκη θερμομόνωσης στο κέλυφος (ελάχιστο πάχος κατά ΚΕΝΑΚ και αυξημένο πάχος), την αντικατάσταση των παλαιών κουφωμάτων με νέα υψηλής ενεργειακής απόδοσης, την αναβάθμιση του συστήματος θέρμανσης με εγκατάσταση αντλίας θερμότητας αέρα-νερού και την αναβάθμιση του συστήματος φωτισμού με λαμπτήρες LED. Τέλος, εξετάστηκε ένα συνδυαστικό σενάριο που περιλαμβάνει συνδυασμό των παραπάνω παρεμβάσεων τόσο στο κέλυφος όσο και στα συστήματα για την επίτευξη της μέγιστης εξοικονόμησης ενέργειας. Επιπλέον, εξετάστηκαν 4 διαφορετικοί τύποι κλιματικών αρχείων που εισάχθηκαν ως δεδομένα εισόδου στο λογισμικό προσομοίωσης. Τα εξεταζόμενα κλιματικά αρχεία αντλούν δεδομένα από παρελθοντικές και σύγχρονες συνθήκες αλλά και από σενάρια μελλοντικών κλιματικών συνθηκών προκειμένου να διερευνηθεί η συμπεριφορά του κτιρίου στις κλιματικές μεταβολές. Τέλος πραγματοποιήθηκε παρουσίαση και ανάλυση των αποτελεσμάτων για κάθε σενάριο προσομοίωσης. Από την ανάλυση εξήχθησαν χρήσιμα συμπεράσματα σχετικά με την ενεργειακή συμπεριφορά του κτιρίου, τόσο ως προς τις ενεργειακές παρεμβάσεις όσο και ως προς τις μεταβαλλόμενες μελλοντικές κλιματικές συνθήκες. Παράλληλα, διατυπώθηκαν προτάσεις για περαιτέρω έρευνα επί του αντικειμένου.
    • The energy retrofit of existing buildings constitutes a critical challenge for reducing energy consumption in the building sector. School buildings, in particular, although representing a small percentage of the overall building stock, are of exceptional importance due to their educational role and the sensitive population groups they accommodate. In this context, the present study performs a dynamic simulation of an existing school building with the aim of investigating its energy performance. The methodology is based on dynamic simulation using EnergyPlus software, which enables detailed modeling of the building's thermal behavior and systems. The case study selected is the Experimental Junior High School of the University of Patras. The simulation model incorporates the architectural and operational characteristics of the building, as well as local climatic data, allowing for the calculation of annual energy demands and consumption. Subsequently, six alternative energy retrofit scenarios were examined. These scenarios involve the addition of thermal insulation to the building envelope (with minimum thickness according to the national regulation KENAK and increased thickness), the replacement of old window frames with high-performance alternatives, the upgrade of the heating system through the installation of an air-to-water heat pump, and the replacement of conventional lighting with LED fixtures. Lastly, a combined scenario was evaluated, incorporating all of the above interventions in both the envelope and the systems, aiming to achieve maximum energy savings. Moreover, four different climate files were tested as input data in the simulation model. These files included data from past and current conditions, as well as projected future climate scenarios, in order to assess the building's performance under varying climatic conditions. Finally, a presentation and analysis of the results was conducted for each simulation scenario. Valuable conclusions were drawn regarding the building’s energy performance, both in terms of energy retrofit interventions and in relation to changing climate conditions. Proposals for further research on the subject were also formulated.
  16. Hellenic Open University
  17. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.