Η βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων αποτελεί μία από τις σημαντικότερες προκλήσεις του ενεργειακού σχεδιασμού, λόγω της εκτεταμένης συμμετοχής του κτιριακού τομέα στην παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας και της ανάγκης περιορισμού των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Στο πλαίσιο αυτό, τα θερμοχρωμικά επιχρίσματα αποτελούν μία καινοτόμο παθητική τεχνολογία, καθώς μεταβάλλουν δυναμικά την ηλιακή τους ανακλαστικότητα σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία της επιφάνειας, συμβάλλοντας στη βελτίωση της θερμικής συμπεριφοράς των κτιρίων υπό διαφορετικές κλιματικές συνθήκες. Η παρούσα διπλωματική εργασία διερευνά την επίδραση της θερμοκρασίας μετάβασης και του εύρους μεταβολής της ηλιακής ανακλαστικότητας στη θερμική και ενεργειακή συμπεριφορά θερμοχρωμικών επιχρισμάτων που εφαρμόζονται σε δώμα κτιρίου. Αρχικά πραγματοποιήθηκε βιβλιογραφική ανασκόπηση σχετικά με τις ιδιότητες, τους μηχανισμούς λειτουργίας και τις εφαρμογές των θερμοχρωμικών υλικών στον κτιριακό τομέα. Στη συνέχεια αναπτύχθηκε υπολογιστικό μοντέλο, με το οποίο αξιολογήθηκαν έξι σενάρια μεταβολής της ηλιακής ανακλαστικότητας για δύο θερμοκρασίες μετάβασης (25 °C και 30 °C). Η διερεύνηση βασίστηκε στην ανάλυση της χρονικής απόκρισης του θερμοχρωμικού υλικού, της ισοδύναμης εξωτερικής θερμοκρασίας, της θερμικής ροής, καθώς και του ημερήσιου και ετήσιου ενεργειακού φορτίου ανά μονάδα επιφάνειας του δώματος. Τα αποτελέσματα ανέδειξαν ότι η θερμοκρασία μετάβασης των 25 °C οδηγεί συστηματικά σε χαμηλότερες ετήσιες ενεργειακές απαιτήσεις σε σύγκριση με τους 30 °C, λόγω της έγκαιρης ενεργοποίησης του θερμοχρωμικού μηχανισμού κατά τη θερινή περίοδο. Η βέλτιστη ενεργειακή απόδοση επιτεύχθηκε για συνδυασμό θερμοκρασίας μετάβασης 25 °C και μεταβολής της ηλιακής ανακλαστικότητας από 0,4 σε 0,6, γεγονός που καταδεικνύει ότι η ενεργειακή αποτελεσματικότητα των θερμοχρωμικών επιχρισμάτων δεν μεγιστοποιείται αποκλειστικά μέσω της αύξησης της ανακλαστικότητας, αλλά μέσω της κατάλληλης επιλογής της θερμοκρασίας μετάβασης και του εύρους μεταβολής της, ανάλογα με τις κλιματικές συνθήκες εφαρμογής. Τα αποτελέσματα της εργασίας συμβάλλουν στην καλύτερη κατανόηση της ενεργειακής συμπεριφοράς των θερμοχρωμικών επιχρισμάτων και μπορούν να αξιοποιηθούν για τον βέλτιστο σχεδιασμό και την εφαρμογή τους σε κτίρια που βρίσκονται σε μεσογειακές κλιματικές συνθήκες.

Improving the energy performance of buildings has become one of the major challenges in building energy design due to the significant contribution of the building sector to global energy consumption and the increasing need to reduce its environmental impact. In this context, thermochromic coatings have emerged as an innovative passive technology, as they dynamically modify their solar reflectance according to the surface temperature, thereby improving the thermal performance of buildings under varying climatic conditions. This thesis investigates the influence of transition temperature and solar reflectance variation on the thermal and energy performance of thermochromic roof coatings. A comprehensive literature review was initially conducted to examine the properties, operating principles, and building applications of thermochromic materials. Subsequently, a numerical model was developed to evaluate six different solar reflectance scenarios for two transition temperatures (25 °C and 30 °C). The assessment was based on the analysis of the thermochromic material response, equivalent outdoor temperature, heat flux, as well as the daily and annual energy loads per unit roof area. The results demonstrated that a transition temperature of 25 °C consistently achieved lower annual energy demands than 30 °C, owing to the earlier activation of the thermochromic mechanism during the cooling season. Furthermore, increasing the final solar reflectance did not necessarily result in the optimum overall energy performance. The optimum configuration corresponded to a solar reflectance variation from 0.4 to 0.6 combined with a transition temperature of 25 °C, highlighting that the maximum energy benefit is achieved through an appropriate balance between summer cooling demand reduction and winter solar heat gain utilization rather than by maximizing solar reflectance alone. The findings contribute to a better understanding of the energy performance of thermochromic roof coatings and provide useful guidance for their optimal design and application in buildings located in Mediterranean climatic regions.