Ενεργειακή ανάλυση σε ριζική ανακαίνιση υφιστάμενου κτηρίου κατοικιών με προκατασκευασμένα συστήματα ξηράς δόμησης και υπερμονωτικά υλικά, στην κατεύθυνση δημιουργιάς κτηρίου σχεδόν μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης (nΖΕΒ)

Μανωλίτσης, Άρης; Manolitsis, Aris

dc.contributor.author	Μανωλίτσης, Άρης	el
dc.contributor.author	Manolitsis, Aris	en
dc.date.accessioned	2019-04-02T08:40:00Z
dc.date.available	2019-04-02T08:40:00Z
dc.date.issued	2019-04-02
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48565
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.9363
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Συστήματα Αυτοματισμού”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Ενεργειακή ανάλυση	el
dc.subject	Υπερμονωτικά υλικά	el
dc.subject	Προκατασκευασμένα κτήρια ξηράς δόμησης	el
dc.subject	Κτήρια σχεδόν μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης	el
dc.subject	Ριζική ανακαίνιση κτηρίων	el
dc.subject	Vacuum insulation panels	en
dc.subject	Deep renovation	en
dc.subject	nZEBs	en
dc.subject	Prefabricated lightweight envelope	en
dc.subject	VIPs	en
dc.title	Ενεργειακή ανάλυση σε ριζική ανακαίνιση υφιστάμενου κτηρίου κατοικιών με προκατασκευασμένα συστήματα ξηράς δόμησης και υπερμονωτικά υλικά, στην κατεύθυνση δημιουργιάς κτηρίου σχεδόν μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης (nΖΕΒ)	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΤΗΡΙΩΝ	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-11-13
heal.abstract	Το μέσο ποσοστό των Ευρωπαϊκών κτηρίων στο ενεργειακό ισοζύγιο ανέρχεται στο 39%, ενώ στην Ελλάδα στο 34%. Δεδομένου των ιδιαίτερα υψηλών ενεργειακών απαιτήσεων των κτηρίων, για λόγους οικονομικούς αλλά και οικολογικούς, κρίνεται απαραίτητος ο σχεδιασμός νέων κτηρίων με μειωμένες ενεργειακές ανάγκες. Στην ίδια κατεύθυνση είναι αναγκαίες παρεμβάσεις στα υφιστάμενα κτήρια ώστε να βελτιωθεί η ενεργειακή τους συμπεριφορά και να επιτευχθεί η μέγιστη δυνατή εξοικονόμηση ενέργειας. Στην παρούσα εργασία, πραγματοποιείται ενεργειακή ανάλυση για την Καινοτόμος ανακαίνιση υφιστάμενου κτηρίου κατοικιών. Πρόκειται για μια πολυκατοικία πέντε ορόφων, 20 διαμερισμάτων συνολικά, 75m2 το καθένα, κατασκευασμένη στην Αθήνα πριν το 1980. Εξετάζονται δυο κύρια σενάρια ως προς την ενεργειακή αναβάθμιση του κτηρίου. Το πρώτο αφορά την «Συμβατική» ανακαίνιση, ενώ το δεύτερο την «Καινοτόμος» του ανακαίνιση. Το σενάριο της «Συμβατικής» ανακαίνισης βασίστηκε στο πρόγραμμα TABULA (Typology Approach for Building Stock Energy Assessment), το οποίο και υλοποιήθηκε στα πλαίσια του προγράμματος «Ευφυής Ενέργεια για την Ευρώπη». Στο δεύτερο σενάριο ανακαίνισης, γίνεται η προσπάθεια μέσω της «καινοτόμου» ανακαίνισης του κελύφους του με συστήματα ξηράς δόμησης και υπέρ-μονωτικά υλικά αλλά και μέσω της αναβάθμισης των ενεργειακών συστημάτων για τον χαρακτηρισμό του κτηρίου ως κτήριο σχεδόν μηδενικής ενεργειακής κατανάλωσης (nZEB). Στην υπάρχουσα κατάσταση του, το κτήριο έχει κατασκευαστεί με τις προϋποθέσεις του τότε οικοδομικού κανονισμού, δίχως να έχει τοποθετηθεί θερμομόνωση στο κέλυφος του. Κατά το σενάριο της «Συμβατικής» ανακαίνισης, τοποθετείται θερμοπρόσοψη στο κτήριο, ενώ συγχρόνως μονώνεται η ταράτσα και το δάπεδο του, πάνω από τον ανοιχτό υπόστυλο χώρο (πιλοτή). Σε ότι αφορά τα ενεργειακά συστήματα του κτηρίου, ο λέβητας πετρελαίου αντικαθίσταται από λέβητα αερίου συμπύκνωσης, ενώ για επιπλέον εξοικονόμηση ενέργειας, πραγματοποιείται η εγκατάσταση Συστήματος Μηχανικού Αερισμού με πλακοειδείς εναλλάκτες θερμότητας αέρα-αέρα για ανάκτηση της απορριπτόμενης θερμότητας, σε κάθε διαμέρισμα της πολυκατοικίας ξεχωριστά. Η παραγωγή του ζεστού νερού χρήσης επιτυγχάνεται σε συνδυασμό με λέβητες αερίου συμπύκνωσης που εγκαθίστανται επίσης σε κάθε διαμέρισμα, και ηλιακών συστημάτων που τοποθετούνται στην ταράτσα του κτηρίου. Για το σενάριο της «Καινοτόμου» ανακαίνισης του κτηρίου, το κτηριακό κέλυφος αντικαθίστανται με προκατασκευασμένες τοιχοποιίες ξηράς δόμησης, στις οποίες , για επιπλέον μόνωση έχουν τοποθετηθεί και Μονωτικές Σανίδες Κενού (VIPs). Τα ενεργειακά συστήματα του κτηρίου, αναβαθμίζονται κατά παρόμοιο τρόπο με το σενάριο της «Συμβατικής» ανακαίνισης του κτηρίου. Ταυτοχρόνως ο έλεγχος και η διαχείριση όλων των ενεργειακών συστημάτων του κτηρίου, επιτυγχάνεται με Συστήματα Ενεργειακής Διαχείρισης Κτηρίου (ΒΕΜs). Τέλος, για την κάλυψη των ηλεκτρικών αναγκών του κτηρίου, έχει εγκατασταθεί συστοιχία φωτοβολταϊκών συστημάτων. Η ενεργειακή ανάλυση και η μοντελοποίηση του κτηρίου, πραγματοποιείται με την χρήση του υπολογιστικού προγράμματος EnergyPlus. Η οικονομική αξιολόγηση της επένδυσης βασίζεται στην μέθοδο του Χρόνου ανάκτησης Κεφαλαίου. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως γίνεται εξοικονόμηση πρωτογενούς ενέργειας κατά 77% στην περίπτωση της «Συμβατικής» ανακαίνισης, 95% στην περίπτωση της «Καινοτόμου» ανακαίνισης, σε σχέση με τις συνολικές απαιτήσεις του κτηρίου πριν την ανακαίνιση του. Ταυτοχρόνως, η οικονομική αξιολόγηση έδειξε πως ο χρόνος απόσβεσης και των δυο περιπτώσεων είναι περίπου τα 10.5 χρόνια. Στην περίπτωση όμως της «Καινοτόμου» ανακαίνισης υπάρχει συνεχόμενη μείωση εξόδων από την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας καθώς μέρος της καλύπτεται από την παραγωγή ενέργειας των φωτοβολταϊκών συστημάτων.	el
heal.abstract	The present study treats energy and techno-economic analysis of the deep renovation of an existing residential multi-storey building, incorporating drywall systems and super insulating materials. The examined building is a typical five storey building, with 20 apartments, 75m2 each, located in Athens, being built before 1980.Two renovation cases were examined. An advanced renovation and a innovative renovation scenario. Τhe advanced renovation scenario was based in the TABULA project (Typology Approach for Building Stock Energy Assessment). During this project, residential building typologies have been developed for several European countries. Each national typology consists of a classification scheme grouping buildings according to their size, age and further parameters and a set of exemplary buildings representing the building types. Both cases were evaluated through dynamic energy simulation using the EnergyPlus software. The economic analysis was performed using the Payback Period (PP) method considering all the costs involved. In the existing state of the building, the envelope was not insulated. In the advanced renovation case, insulation was installed at the external walls, the floor and the top of the building. The heating system was replaced by a natural gas condensing boiler with outdoor temperature compensation, while a mechanical ventilation system with heat recovery was installed for each apartment. The Domestic Hot Water (DHW) production was achieved with a combination of natural gas condensing boilers and solar panels. For the innovative renovation scenario, the external walls were replaced by prefabricated lightweight metal frame construction with drywall materials. For further thermal insulation the external walls incorporated a layer with Vacuum Insulation Panels (VIPs). The HVAC systems have been upgraded as in the advanced renovation case. Furthermore, advanced Building Energy Management Systems (BEMs) with forecasting algorithms, monitor and control the HVAC systems, ensuring the building operates at maximum levels of efficiency and removing wasted energy usage and associated costs. Finally an extended Photovoltaic system (PV) is assumed, for the electricity demands, on the roof of the building. The results showed that the primary energy consumption was reduced by ca. 95% for the innovative refurbishment case towards the existing state of the building, while the payback period is approximately at 10.5years.	en
heal.advisorName	Φουντή, Μαρία	el
heal.committeeMemberName	Φουντή, Μαρία	el
heal.committeeMemberName	Σπιτάς, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Κουλοχέρης, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	89 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true