Zero energy schools: η ενέργεια ως παράγοντας του σχεδιασμού σχολικών κτιρίων

Μουντάκη, Δήμητρα; Mountaki, Dimitra

dc.contributor.author	Μουντάκη, Δήμητρα	el
dc.contributor.author	Mountaki, Dimitra	en
dc.date.accessioned	2021-07-07T11:38:36Z
dc.date.available	2021-07-07T11:38:36Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53597
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.21295
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ενέργεια	el
dc.subject	Σχολεία	el
dc.subject	Εκπαίδευση	el
dc.subject	Κατανάλωση	el
dc.subject	μηδενική	el
dc.subject	Παθητικά	el
dc.subject	Συστήματα	el
dc.subject	ΑΠΕ	el
dc.subject	nZEB	en
dc.subject	Zero	en
dc.subject	Energy	en
dc.subject	Buildings	en
dc.subject	Schools	en
dc.subject	Eeducation	en
dc.subject	Sustainable	en
dc.subject	Design	en
dc.subject	Renewable	en
dc.subject	Sources	en
dc.title	Zero energy schools: η ενέργεια ως παράγοντας του σχεδιασμού σχολικών κτιρίων	el
dc.title	Zero energy schools: energy as a factor in the design of school buildings	en
dc.type	Διάλεξη
heal.type	learningMaterial	el
heal.classification	Οικοδομική	el
heal.classification	Βιοκλιματικό σχεδιασμό	el
heal.classification	Sustainable design	en
heal.classification	School buildings -- Energy conservation	en
heal.language	el	el
heal.access	campus	el
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-06-24
heal.abstract	Με την Βιομηχανική Επανάσταση τον 18ο αιώνα και την ανακάλυψη του χάλυβα, ξεκίνησε μία μαζική και οικονομικότερη παραγωγή ενέργειας. Αυτό ήταν και ο καταλύτης για την άνοδο της χρήσης ορυκτών πόρων και κατά συνέπεια της κλιματικής αλλαγής. Αυτή τη στιγμή, η παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας του κατασκευαστικού τομέα είναι η μεγαλύτερη και γι’ αυτό ξεκίνησαν οι μελέτες για την αντιμετώπιση τους. Η λύση αρχικά ήρθε από τα βιοκλιματικά κτίρια και κατέληξε στα σημερινά κτίρια σχεδόν μηδενικής ενέργειας (nZEB). Σύμφωνα με τον ορισμό της Ευρωπαϊκής Ένωσης, nZEB προσδιορίζεται ένα κτίριο με πολύ χαμηλές ενεργειακές απαιτήσεις. Στην παρούσα μελέτη, εξετάζονται οι στρατηγικές που χρησιμοποιούνται για να κατασκευαστεί ένα σχολείο nZEB σε περιοχές με μεσογειακό κλίμα. Η ιδιαιτερότητα των nZEB είναι ότι η χρήση παθητικών συστημάτων, συνδυάζεται με παροχή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές και με άλλα συστήματα διαχείρισης. Ουσιαστικά, στις παθητικές στρατηγικές αξιοποιούνται οι κλιματολογικές συνθήκες της περιοχής, ώστε να επικρατούν συνθήκες άνεσης στο εσωτερικό του κελύφους καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους. Συγχρόνως, η ενέργεια που απαιτείται, παράγεται αποκλειστικά από Α.Π.Ε., μειώνοντας έτσι το CO2 από τη χρήση ορυκτών πόρων. Τέλος, τοποθετούνται συστήματα διαχείρισης όλων των συστημάτων για να βελτιώνεται η απόδοση του κτιρίου. Όλες αυτές οι στρατηγικές, ακολουθούνται από μία σειρά εγχώριων και διεθνών παραδειγμάτων για να μπορέσει να κατανοηθεί σε βάθος ο τρόπος εφαρμογής τους, αλλά και το αποτέλεσμα που δίνουν. Ύστερα από τα δεδομένα που αναφέρονται στην εργασία, είναι πλέον φανερή η ανάγκη για μία αλλαγή στις ενεργειακές απαιτήσεις των σχολείων, και ταυτόχρονα στην ενεργή εκπαίδευση των παιδιών πάνω σε ζητήματα προστασίας του περιβάλλοντος.	el
heal.abstract	The industrial Revolution of 18th century and the discovery of the steel lead to a massive and more economical production of energy. That was the catalyst for the significant rise in the use of fossil fuels and consequentially, the climate change. Currently, global energy consumption of the construction sector is the highest and that is the reason why studies have started to address it. Initially, the proposed solution was bioclimatic buildings that ended up in our days in the near-zero energy buildings. According to the European Parliament, an nZEB is a building of really low energy requirements. The current study focuses on the strategies, which can be used to build a nZEB school in areas with Mediterranean climate. The particularity of nZEBs is that the use of passive systems is coupled with energy supply from renewable sources and complemented with other management systems. Essentially, passive strategies exploit local climatic conditions to provide comfort in the interior spaces of the building through the year. Consequently, the required energy is exclusively produced by RES, thus minimising CO2 emissions from the use of conventional fuels. Finally, building management systems are installed to further improve the performance of the building. Selected national and international examples are presented in order to comprehend in depth the way of their installation and their results. The reported data of the study demonstrate that the need for a change in the energy requirements of schools is apparent, and with it, a change in the students’ education on environmental protection.	en
heal.tableOfContents	ΠΕΡΙΛHΨΗ 5 ABSTRACT 6 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 7 Α. Αντικείμενο και στόχοι εργασίας 7 Β. Μεθοδολογία προσέγγισης 7 Γ. Διάρθρωση κεφαλαίων 8 1.ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗ ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ 10 1.1.Παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας και εκπομπές CO2 10 1.2.Παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας σε κτιριακές μονάδες 11 1.3. Το σχολείο του 21ου αιώνα 13 2. ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΧΟΛΙΚΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ 15 2.1 Ενεργειακή κατανάλωση στις κτιριακές μονάδες στην Ελλάδα 15 2.2 Ενεργειακή κατανάλωση στις σχολικές κτιριακές μονάδες στην Ελλάδα 17 2.3 Τυπολογία των υφιστάμενων σχολικών μονάδων 20 3. ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΗΔΕΝΙΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΚΤΗΡΙΩΝ (ZEB) 22 3.1. Η εξέλιξη των ενεργειακών κτιρίων 22 3.2. Ευρωπαϊκή και Ελληνική νομοθεσία για μηδενικής κατανάλωσης κτίρια 22 3.2.1 Ευρωπαϊκή νομοθεσία για τα κτίρια 24 3.2.2 Ελληνική νομοθεσία για τα κτίρια 25 3.3. Ορισμοί 26 3.3. Βασικές αρχές σχεδιασμού 27 3.3.1. 1η Βασική αρχή \| Ενεργειακή ζήτηση 29 3.3.2. 2η Βασική αρχή \| Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας 30 3.3.3. 3η Βασική αρχή \| Χαμηλές εκπομπές CO2 31 3.3.4. Συνοπτικός πίνακας βασικών αρχών nZEB 31 3.4. Μέθοδοι συλλογής ενέργειας 32 3.4.1. Δίκτυο σύνδεσης 32 3.4.2. Τεχνολογίες παραγωγής ενέργειας για nZEB 34 3.4.3. Επιλογή 0 – Χαμηλή Ενέργεια 34 3.4.4. Επιλογή 1 – Ενέργεια που παράγεται στο αποτύπωμα του κτιρίου 35 3.4.5. Επιλογή 2 –Ενέργεια που παράγεται στο όριο του οικοπέδου 35 3.4.6. Επιλογή 3 – Ενέργεια που παράγεται εκτός ορίου για το κτίριο 36 3.4.7. Επιλογή 4 – Αγορά ενέργειας που παράγεται εκτός ορίου για το κτίριο 36 3.4.8. Συνοπτικός πίνακας 37 4. ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ nZEB 38 4.1. Εισαγωγή στον σχεδιασμό των σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης σχολείων 38 4.2. Παθητικά - ηλιακά συστήματα 39 4.2.1. Προσανατολισμός 40 4.2.2. Ηλιασμός 41 4.2.3. Φυσικός φωτισμός 43 4.2.4. Σκίαση 46 4.2.5. Φυσικός αερισμός 47 4.2.6. Θερμομόνωση 49 4.3. Υβριδικά συστήματα 51 4.4. Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας 52 4.4.1. Ηλιακά θερμικά συστήματα 52 4.4.2. Φωτοβολταϊκά (PV) 53 4.4.3. Γεωθερμικές αντλίες 54 4.4.4. Ανεμογεννήτριες 55 4.4.5. Βιομάζα 56 4.5. Άλλα συστήματα για nZE Schools 57 4.5.1. Συστήματα διαχείρισης ελέγχου ηλεκτρικών εγκαταστάσεων 57 4.5.2. Εξαερισμός με αισθητήρες VOCs 57 4.5.3. Εξοικονόμηση νερού 58 4.5.4. Διαχείριση απορριμμάτων 58 5.ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΜΗΔΕΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΣΧΟΛΕΙΑ 59 5.1. Μέθοδος επιλογής παραδειγμάτων 59 5.2. Παραδείγματα στην Ελλάδα 60 5.2.1. Βιοκλιματικό σχολικό συγκρότημα δημοτικού – νηπιαγωγείου Κοζάνης 60 5.2.2. 6ο Βιοκλιματικό Νηπιαγωγείο Παλαιού Φαλήρου 62 5.2.3. Δ δημοτικός σταθμός Γλυφάδας 64 5.2.4. 108ο και 5ο Νηπιαγωγεία Αθήνας 65 5.2.5. 6ο δημοτικό σχολείο Μενεμένης 66 5.3. Παραδείγματα στο Εξωτερικό 68 5.3.1. Chengdu School Group, Γαλλία 68 5.3.2. Primary school of Margherita Hack, Ιταλία 69 5.3.3. St.Marti’s Primary School, Ισπανία 71 5.3.4. Ecole Maternelle Ludwig van Beethoven, Γαλλία 73 5.3.5 Kindergarten ‘’Sandro Pertini’’, Ιταλία 74 5.3.6 Antonio Brancati Middle School, Ιταλία 76 5.3.7 Lycée Charles de Gaulle, Συρία 78 5.4. Συγκριτικοί πίνακες – Συμπεράσματα από την ανάλυση των παραδειγμάτων 81 6. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 83 6.1. Ο ρόλος της ενέργειας στην αρχιτεκτονική των σχολείων 83 6.2. Διαδικασία σχεδιασμού nZEB 84 6.3. Πλεονεκτήματα – Μειονεκτήματα 85 6.4. Συμπεράσματα 86 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 88 Α. Ελληνική βιβλιογραφία 88 Β. Ξένη βιβλιογραφία 88 Γ. Ιστοσελίδες 90 Ελληνικές πηγές 90 Διεθνής πηγές 92 Δ. Νομοθεσία 94 Ε. Πηγές εικόνων 94	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αρχιτεκτόνων Μηχανικών. Τομέας Συνθέσεων Τεχνολογικής Αιχμής	el
heal.fullTextAvailability	false