Εκτίμηση μεγέθους, θέσης ανοιγμάτων και μεθόδων σκίασης για την ικανοποίηση των απαιτήσεων του νέου κανονισμού ΕΝ 17037 - "Daylight in Buildings" στην Ελλάδα

Optimization of windows' size and place, as well as shadowing systems, in order to fulfill the requirements of "EN 17037-Daylight in Buildings" standard for buildings in Greece (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Παλιούρα, Βαϊα
  3. Σχεδιασμός Φωτισμού (ΣΦΠ)
  4. 26 Σεπτεμβρίου 2021 [2021-09-26]
  5. Ελληνικά
  6. 87
  7. Τσαγκρασούλης, Αριστείδης
  8. Τσαγκρασούλης, Αριστείδης | Δούλος, Λάμπρος
  9. Ανοίγματα κτιρίων | EN17037:2018 | Ένταση φωτισμού | Εξοικονόμηση ενέργειας | Θάμβωση | Θέαση | Πρότυπο Φυσικός Φωτισμός | Μέθοδος Παράγοντα Φυσικού Φωτισμού | Daylight | DF method | EN-17037 | Energy savings | Glare | Illuminance | Openings in buildings | european standard | View
  10. 4
  11. 17
  12. 27
  13. Περιέχει: εικόνες, σχήματα, πίνακες, γραφήματα
    • Στο πρόσφατο Ευρωπαϊκό πρότυπο ΕΝ17037:2018 για τον Φυσικό Φωτισμό των κτιρίων, προτείνονται τιμές (ελάχιστες – μέσες – υψηλές) που αφορούν α) την επάρκεια σε φυσικό φως, β)την έκθεση στο ηλιακό φως γ) τη θάμβωση και δ) τη θέα. Είναι προφανές ότι διαφορετικές σχεδιαστικές προσεγγίσεις μπορεί να οδηγήσουν στην ικανοποίηση των διαφορετικών απαιτήσεων. Αρχικός σκοπός αυτής της διπλωματικής ήταν να ελεγχθεί εάν ικανοποιούνται οι ελάχιστες απαιτήσεις του κανονισμού για επάρκεια φυσικού φωτισμού, θάμβωση και θέα, διερευνώντας συνδυασμούς των παρακάτω παραμέτρων: α) μέγεθος ανοίγματος, β) προσανατολισμός, γ) εξωτερικό σύστημα σκίασης και μέγεθος αυτού, δ) εμπόδιο απέναντι από το άνοιγμα και γωνία εμποδίου. Όλες οι παραπάνω παράμετροι ελέγχθηκαν συνδυαστικά για έναν τυπικό χώρο γραφείων σε 4 τοποθεσίες διαφορετικού γεωγραφικού πλάτους, που αντιστοιχούν στις 4 κλιματικές ζώνες στις οποίες χωρίζεται η ελληνική επικράτεια σύμφωνα με τον τελευταίο Κανονισμό Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων (ΚΕΝΑΚ) 2017. Για την προσομοίωση των χώρων και τους υπολογισμούς χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό τρισδιάστατου σχεδιασμού Rhinoceros (Rhino) και τα πρόσθετα λογισμικά DIVA for Rhino και Climate Studio for Rhino. Η επάρκεια φυσικού φωτισμού υπολογίστηκε και με τις δύο δοθείσες από το πρότυπο μεθόδους, δηλ. τόσο με υπολογισμό της έντασης Φυσικού Φωτισμού (ΦΦ) στο χώρο, όσο και με υπολογισμό του Παράγοντα Φυσικού Φωτισμού (ΠΦΦ). Από τα αποτελέσματα φάνηκε η δυσκολία επίτευξης των απαιτούμενων της μεθόδου ΠΦΦ, σε αντίθεση με την μέθοδο έντασης ΦΦ. Τυπικοί χώροι γραφείων σε μεγαλύτερο γεωγραφικό πλάτος είναι πιο δύσκολο να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις ειδικά για μέσες και υψηλές απαιτήσεις σε σύγκριση με τους ίδιους χώρους σε μικρότερο γεωγραφικό πλάτος. Στην συνέχεια ελέγχθηκαν οι δύο παράμετροι που καθορίζουν την ποιότητα Φυσικού Φωτισμού στα κτίρια. Ελέγχθηκαν για τους ανωτέρω χώρους η ελάχιστη απαίτηση για εξωτερική θέαση καθώς και οι συντελεστές θάμβωσης Daylight Glare Probability (DGP). Για τις δύο αυτές παραμέτρους παρατηρήθηκε πως χώροι με μικρά ανοίγματα που δεν παρουσιάζουν προβλήματα θάμβωσης δεν ικανοποιούν τις απαιτήσεις για εξωτερική θέαση, ενώ αντίστροφα σε χώρους με μεγάλα ανοίγματα που προσφέρουν καλύτερη ποιότητα θέας, οι χρήστες αντιμετωπίζουν σοβαρά ζητήματα θάμβωσης. Στο δεύτερο σκέλος της διπλωματικής, ως προς το ερώτημα της εξοικονόμησης ενέργειας, εκτιμήθηκαν τα ποσοστά εξοικονόμησης από το σύστημα ηλεκτροφωτισμού. Από τον υπολογισμό της έντασης φωτισμού σε κάθε ελεγχόμενο χώρο με την αξιοποίηση της παραμέτρου continuous Daylight Autonomy (cDA), υπολογίστηκε το ποσοστό ρύθμισης (dimming) του συστήματος φωτισμού και η συνεπακόλουθη μείωση της καταναλισκόμενης ενέργειας για τεχνητό φωτισμό. Από τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων προκύπτει πως η εξοικονόμηση ενέργειας προκύπτει εξαρτάται μεν από την αύξηση του μεγέθους των ανοιγμάτων, αλλά η σχέση μεταξύ των δύο μεγεθών δεν είναι γραμμική και αύξηση του ανοίγματος πάνω από κάποιο όριο θα επιφέρει μικρή αύξηση στην εξοικονόμηση. Οι υπολογισμοί που έγιναν στην διπλωματική απαιτούν χρήση εξειδικευμένου προγράμματος και γνώσεις τα οποία δεν είναι διαθέσιμα σε όλους τους μηχανικούς που θα σχεδιάσουν ή θα ελέγξουν ένα κτίριο. Απώτερος στόχος λοιπόν της παρούσας είναι να αποτελέσει έναν οδηγό για τους μηχανικούς που θα ήθελαν να ελέγξουν εάν το κτίριο που σχεδιάζουν ή ελέγχουν, ικανοποιεί και σε πιο βαθμό (ελάχιστες – μέσες – υψηλές απαιτήσεις) τα ζητούμενα του ΕΝ17037.
    • In the latest European standard EN17037:2018 for the Natural Lighting of buildings, target values (minimum - medium - high) are proposed that concern a) the daylight provision, b) daylight exposure c) the glare and d) the view. It is obvious that several designs may comply with the needs. The original purpose of this study was to check whether the minimum requirements of the regulation for daylight provision, glare and view are met by investigating combinations of the following parameters: a) opening size, b) orientation, c) external shading system presence and its size, d) obstacle opposite the opening and its size, in different areas of Greece. All the above parameters were tested in combination for a typical office space located in 4 cities at different latitudes, corresponding to the 4 climatic zones into which the Greek territory is divided according to the latest Greek Building Energy Efficiency Regulation (KENAK) 2017. The 3D design software Rhinoceros (Rhino) and the additional DIVA for Rhino and Climate Studio for Rhino software were used for the simulation of the rooms and the calculations. This Standard suggests two methods in order to check Daylight provision, calculation of Daylight Factors (DF) or calculation of indoor illuminances on the reference plane and both of them were checked. The results showed the difficulty of achieving the requirements of the DF method, in contrast to the illuminance method. Typical office rooms in a larger latitude are more difficult to meet the requirements especially for medium and high requirements compared to the same spaces in a smaller latitude. Furthermore, were checked out the two parameters, that define the value of Daylight provision. For the above places the External View and the glare parameter Daylight Glare Probability (DGP), were calculated and evaluated. It was observed that areas with small openings that do not present glare issues do not meet the requirements for outdoor viewing, while conversely in areas with large openings that offer better quality of view, users face serious glare issues. In the second part of the study, regarding the question of energy savings, the percentages of savings from the electric lighting system were estimated. Using the calculation of the illuminance in each room and the cDA parameter the dimming level of the lighting system were calculated and the consequent reduction of the consumed energy for artificial lighting. Energy savings appear to depend on an increase in the size of the openings, but the relationship between the two sizes is not linear and increasing the opening above a certain threshold will result in a small increase in savings. The calculations made in this study, require the use of a specialized program and knowledge which is not available to all engineers who will design or inspect a building. The ultimate goal of this study, is to be a guide for engineers who would like to check whether the building they design or inspect, meets the target values (minimum - medium - high requirements) of EN17037 requirements for daylight in buildings.
  15. Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές