Γυαλί & Ενεργειακή Κατανάλωση

 

Το πιο σηµαντικό πρόβληµα που αντιµετωπίζει ο πλανήτης µας είναι η κλιµατική αλλαγή η οποία έχει σοβαρές επιπτώσεις στο περιβάλλον, στη χλωρίδα και στη πανίδα και στον άνθρωπο. Οι δραστηριότητες του άνθρωπου και ο σύγχρονος τρόπος ζωής συντέλεσαν στην αύξηση των εκποµπών CO2 και στη ενίσχυση του φαινοµένου του θερµοκηπίου.

Τα κτίρια αποτελούν τον µεγαλύτερο καταναλωτή ενέργειας στην Ευρώπη και έχουν τη µεγαλύτερη ευθύνη για την άµβλυνση της κλιµατικής αλλαγής. Τα τελευταία χρόνια γίνονται πολλές προσπάθειες βελτίωσης του κτιριακού τοµέα µέσα από το σχεδιασµό κτιρίων χαµηλής ενεργειακής κατανάλωσης. Στον Ελλαδικό χώρο εγκρίθηκε και εκδόθηκε στις 30 Μαρτίου 2010 ο Κανονισµός Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων (Κ.ΕΝ.Α.Κ.) µε σκοπό τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσής των κτιρίων, την εξοικονόµηση ενέργειας και την προστασία του περιβάλλοντος µέσα από ένα ολοκληρωµένο σχεδιασµό κτιρίων.

Ο σχεδιασµός των κτιρίων δεν πρέπει να συµβάλλει µόνο στη εξοικονόµηση ενέργειας αλλά και στην παροχή συνθηκών άνεσης στους χρήστες. Η εξασφάλιση συνθηκών άνεσης στους χρήστες βελτιώνει την φυσική τους κατάσταση και αυξάνει την απόδοση και την παραγωγικότητα τους.

Ο χρήστης αποτελεί πολύ σηµαντικό κοµµάτι στη λειτουργία του κτιρίου και µπορεί να συµβάλει σε µεγάλο βαθµό στη µείωση της ενέργειας που καταναλώνει το ίδιο το κτίριο. Η µελέτη αυτή έχει στόχο να εξετάσει το εύρος επιρροής της συµπεριφοράς του χρήστη στην ενεργειακή κατανάλωση. Η επίδραση της συµπεριφοράς του χρήστη εξετάστηκε µέσα από το χειρισµό των σκιάστρων και του συστήµατος φωτισµού. Για διαφορετικά σενάρια χρήσης του συστήµατος σκίασης και του συστήµατος φωτισµού, εξετάστηκε η ενεργειακή κατανάλωση για ψύξη/θέρµανση και φωτισµό τυπικού γραφείου στην Αθήνα. Τα αποτελέσµατα εξάχθηκαν από συγκεκριµένο λογισµικό προσοµοίωσης κτιρίων και παρουσιάζονται στη µελέτη.

 

1.Περιβαλλοντικό Πρόβλημα

Το σηµαντικότερο ίσως περιβαλλοντικό πρόβληµα που καλείται να αντιµετωπίσει σήµερα ο πλανήτης µας είναι η κλιµατολογική αλλαγή. Οι µακράς χρονικής κλίµακας µεταβολές των µετεωρολογικών δεδοµένων, οι οποίες απέχουν σηµαντικά από µια φυσιολογική διακύµανση, απειλούν το περιβάλλον µας (χλωρίδα/πανίδα) αλλά και την ποιότητα ζωής µας. Αιτία αυτού του προβλήµατος ο ίδιος ο άνθρωπος και ο σύγχρονος τρόπος ζωής.

Το Φαινόµενο του Θερµοκηπίου

Φαινόµενο του Θερµοκηπίου ονοµάζεται η διαδικασία κατά την οποία η ατµόσφαιρα απορροφάει την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέµπει ο ήλιος, µε αποτέλεσµα η θερµοκρασία της ατµόσφαιρας να αυξάνεται.

Ένα µέρος της ηλιακής ακτινοβολίας περνά αναλλοίωτο στην ατµόσφαιρα, φτάνει στην επιφάνεια του εδάφους και ακτινοβολείται σαν µεγάλου µήκους υπέρυθρη ακτινοβολία. Ένα µέρος αυτής απορροφάται από την ατµόσφαιρα, τη θερµαίνει και επανεκπέµπεται στην επιφάνεια του εδάφους. Το φαινόµενο αυτό, που επιτρέπει τη διέλευση της ακτινοβολίας αλλά ταυτόχρονα την εγκλωβίζει, µοιάζει µε τη λειτουργία ενός θερµοκηπίου και ο Γάλλος µαθηµατικός Fourier το 1822 το ονόµασε «Φαινόµενο Θερµοκηπίου». Αποτελεί µια φυσική διεργασία που εξασφαλίζει στη Γη µια θερµοκρασία επιφάνειας εδάφους γύρω στους 15°C, ενώ η θερµοκρασία θα ήταν -18°C χωρίς αυτό. Όµως τα τελευταία χρόνια λέγοντας Φαινόµενο Θερµοκηπίου δεν αναφερόµαστε στη φυσική διεργασία, αλλά στην έξαρση αυτής, λόγω της ρύπανσης της ατµόσφαιρας από τις ανθρωπογενείς δραστηριότητες.

Εικόνα 1.1: Φαινόµενο του θερµοκηπίου

Τα τελευταία χρόνια οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες (βιοµηχανίες, αυτοκίνητα κ.ά.) έχουν αυξήσει σηµαντικά τις συγκεντρώσεις των αερίων των κατώτερων στρωµάτων της ατµόσφαιρας («αέρια θερµοκηπίου») µε αποτέλεσµα την αύξηση της απορροφηµένης ακτινοβολίας και την επακόλουθη θερµοκρασιακή µεταβολή. Υπολογίζεται ότι η µέση θερµοκρασία της Γης έχει αυξηθεί κατά 0,5 µε 0,6°C από το 1880, λόγω της έξαρσης του φαινοµένου και µέχρι το έτος 2100, εάν δεν ληφθούν µέτρα, η αύξηση της θερµοκρασίας θα είναι από 1,5 έως 4,5°C.

Τα «αέρια του θερµοκηπίου» είναι περίπου 20 και έχουν όγκο µικρότερο από 1% του συνολικού όγκου της ατµόσφαιρας. Τα σηµαντικότερα είναι οι υδρατµοί (H2O), το διοξείδιο του άνθρακα (CO2), το µεθάνιο (CH4), το υποξείδιο του αζώτου (N2O), οι χλωροφθοράνθρακες (CFCs) και το τροποσφαιρικό όζον (O3).Κάθε µεταβολή στις συγκεντρώσεις αυτών των αεριών, διαταράσσει το ενεργειακό ισοζύγιο, προκαλεί µεταβολή της θερµοκρασίας και ως εκ τούτου κλιµατικές αλλαγές. Οι υδρατµοί, αν και απορροφούν το 65% της υπέρυθρης ακτινοβολίας, δεν φαίνεται να έχουν επηρεαστεί άµεσα από την ανθρώπινη δραστηριότητα. Αντίθετα, οι συγκεντρώσεις των υπόλοιπων αερίων έχουν µεταβληθεί σηµαντικά µε σηµαντικότερη τη µεταβολή του CO2, καθώς αποτελεί αέριο που διαφεύγει στην ατµόσφαιρα µε την καύση του πετρελαίου, του κάρβουνου και άλλων ορυκτών καυσίµων. Οι ανθρώπινες δραστηριότητες όχι µόνο εκπέµπουν υψηλές συγκεντρώσεις CO2 στην ατµόσφαιρα, αλλά βλάπτουν και την ικανότητα της γης να απορροφά το CO2 και να το ενσωµατώνει στους φυσικούς κύκλους ροής ενέργειας και ύλης, µε την καταστροφή των δασών και του φυτοπλαγκτόν των ωκεανών. Το πλαγκτόν αποτελεί τον κύριο «απορροφητή» του CO2 του πλανήτη, καθώς πρόκειται για φυτικούς οργανισµούς που χρησιµοποιούν το CO2 κατά τη φωτοσύνθεση.

 

Επιπτώσεις της κλιµατικής αλλαγής

Πολύπλοκα µαθηµατικά µοντέλα, γνωστά ως GCM (General Circulation Models), τα οποία επεξεργάζονται όλες τις διαθέσιµες πληροφορίες για να προβλεφθούν οι µελλοντικές κλιµατικές αλλαγές, δείχνουν ότι η µέση θερµοκρασίας της Γης θα αυξάνεται κατά µέσο όρο περίπου 0,3°C ανά δεκαετία για τα επόµενα 100 χρόνια. Αν συµβεί όµως µια τέτοια αύξηση, που φαινοµενικά είναι µικρή, µπορεί να οδηγήσει σε σηµαντικές κλιµατικές αλλαγές µε απρόβλεπτες συνέπειες.

Ένα σηµαντικό θέµα είναι η επίδραση που θα έχει η αύξηση της θερµοκρασίας στο επίπεδο της θάλασσας. Αναµένεται άνοδος της επιφάνειας που θα οφείλεται στη θερµική διαστολή των ωκεανών και στο λιώσιµο των πάγων των οροσειρών και σε µικρότερο ποσοστό σε λιώσιµο των πάγων της Γροιλανδίας. Προβλέπεται ότι η άνοδος της στάθµης της θάλασσας, µέχρι το 2050, θα απειλήσει παράκτιες περιοχές και ολόκληρα κράτη και νησιά του Ινδικού και Ειρηνικού Ωκεανού θα κινδυνεύουν να εξαφανιστούν. Παράλληλα η κατανοµή και η συχνότητα των βροχοπτώσεων θα µεταβληθούν. Θα αυξηθούν οι πληµµύρες, οι καταιγίδες και γενικά οι ακραίες καιρικές συνθήκες θα είναι συχνότερες και εντονότερες, βάζοντας σε κίνδυνο εκατοµµύρια ανθρώπους.

Εικόνα 1.2: Παγοκάλυψη Γροιλανδίας 1992 (αριστερά) και 2002 (δεξιά) (http://globale-erwaermung-christiangeo.blogspot.com/)

Εικόνα 1.3: Το όρος Κιλιµάντζαρο στην Αφρική το 1970 (αριστερά) και το 2000 (δεξιά) (www.climatecrisis.net)

Εικόνα 1.4: Η Παταγονία το 1928 (αριστερά) και το 2004 (δεξιά) (www.climatecrisis.net)

Εικόνα 1.5: Όγκος Παγετώνα στο Εθνικό Πάρκο Παγετώνων το 1932 και το 1988 (www.climatecrisis.net)

Εικόνα 1.6: Το 40% του παγκόσµιου πληθυσµού λαµβάνει πόσιµο νερό από συστήµατα που τροφοδοτούνται από την τήξη του νερού αυτών των παγετώνων. Στα επόµενα 50 χρόνια αυτό το 40% θα αντιµετωπίσει µια σοβαρή έλλειψη νερού (www.climatecrisis.net)

Εικόνα 1.7: Κάποια είδη ζώων υφίστανται ήδη τις συνέπειες της υπερθέρµανσης του πλανήτη, µετακινούµενα πιο κοντά στους πόλους (www.climatecrisis.net)

 

2.Ενεργειακή Απόδοση Κτιρίων

Η εισαγωγή του Πρωτοκόλλου του Κιότο στο διεθνές δίκαιο υπήρξε ένα απαραίτητο πρώτο βήµα ενάντια στην αλλαγή του κλίµατος. Τα κράτη δεσµεύτηκαν µε υποχρεωτικούς στόχους σε εθνικές και διεθνείς πολιτικές συµφωνίες για µείωση των εκποµπών των έξι αερίων που συντελούν στο φαινόµενο του θερµοκηπίου. Στους στόχους αυτούς συµπεριλαµβάνεται και ο κτιριακός τοµέας αφού τα κτίρια αποτελούν τον µεγαλύτερο καταναλωτή ενέργειας στην Ευρώπη, καλύπτουν το 40% του συνολικού ενεργειακού ισοζυγίου και έχουν τη µεγαλύτερη ευθύνη για την άµβλυνση της κλιµατικής αλλαγής1.   1 Σύµφωνα µε την Τέταρτη Έκθεση Αξιολόγησης της ∆ιακυβερνητικής Οµάδας για τη Κλιµατική Αλλαγή

Εικόνα 2.1: Άµβλυνση της κλιµατικής αλλαγής από το κτιριακό τοµέα (Climate change mitigation in the buildings sector: the findings of the 4th Assessment Report of the IPCC, www.ipcc.ch)

Η Ενεργειακή Κατανάλωση στην Ελλάδα

Σύµφωνα µε µελέτη που διερευνά µέτρα για ενεργειακή απόδοση στην Ελλάδα (Energy Efficiency Policies and Measures in Greece in 2007,CRES Athens, September 2009 ), από οµάδα µελετητών του ΚΑΠΕ, η κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας στην Ελλάδα παρουσιάζει αύξηση χρόνο µε τον χρόνο. Συγκεκριµένα από το 1990 µέχρι το 2007 έχει αυξηθεί κατά 30% (από 22,1 Mtoe σε 31,6 Mtoe). Για την ίδια περίοδο, η τελική κατανάλωση ενέργειας αυξήθηκε κατά 33% από 15,0 Mtoe το 1990 σε 22,0 Mtoe το 2007 (Εικόνα 2.2). Αυτή η αυξητική τάση προέρχεται κυρίως από την αύξηση της κατανάλωσης πετρελαίου κατά 30,1% (από 10,2 Mtoe το 1990 σε 14,8 Mtoe το 2007) και µια σηµαντική αύξηση στην κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας κατά 48% (από 2,45 Mtoe το 1990 σε 4,8 Mtoe το 2007). Από το 1998 µε την εισαγωγή του φυσικού αερίου στο ενεργειακό µείγµα η τελική κατανάλωση έχει αυξηθεί πέντε φορές και αυτή η ραγδαία αυξανόµενη τάση στο άµεσο µέλλον αναµένεται να είναι διαρκής. Η τελική κατανάλωση ενέργειας των ανανεώσιµων πηγών ενέργειας αυξήθηκε επίσης κατά 24,4% τα τελευταία 17 χρόνια. Ωστόσο το ποσοστό αυτό ποικίλλει από έτος σε έτος, λόγω της διακύµανσης της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από µεγάλους σταθµούς παραγωγής υδροηλεκτρικής ενέργειας. Τέλος η ενέργεια από προϊόντα άνθρακα µειώθηκε από 1,07 Mtoe το 1990 σε 0,53 Mtoe το 2007.

Εικόνα 2.2: Τελική κατανάλωση ενέργειας από καύσιµα στην Ελλάδα (1990-2007)

Το µερίδιο των προϊόντων πετρελαίου έχει µειωθεί ελαφρά κατά 1,8% από το 1990. Ωστόσο, το πετρέλαιο παραµένει η κυριότερη πηγή ενέργειας των τελικών καταναλώσεων στην Ελλάδα (Εικόνα 2.3). Το µερίδιο της ενέργειας από το πετρέλαιο έχει µειωθεί, κυρίως λόγω της διείσδυσης του φυσικού αερίου στην αγορά ενέργειας της χώρας από το 1998 και την αύξηση του µεριδίου της ηλεκτρικής ενέργειας κατά 4,9%. Οι ανανεώσιµες πηγές ενέργειας εξακολουθούν να έχουν σχετικά µικρό µερίδιο της τελικής κατανάλωσης ενέργειας και το µερίδιο της ενέργειας από άνθρακα, παρουσιάζει µια σταθερή τάση συρρίκνωσης.

Εικόνα 2.3: Κατανοµή της τελικής κατανάλωσης ενέργειας από καύσιµα στην Ελλάδα (1990 και 2007)

Ο τοµέας των µεταφορών καταναλώνει το µεγαλύτερο µέρος της τελικής κατανάλωσης ενέργειας στην Ελλάδα µε 8,8 Mtoe το 2007 (Εικόνα 2.4). Το ποσό της ενέργειας που καταναλώνεται από τις δραστηριότητες των µεταφορών αυξήθηκε κατά 34% από το 1990. Ωστόσο, το µερίδιο της ενέργειας για τις µεταφορές έχει αυξηθεί ελαφρώς κατά 0,2% (Εικόνα 2.5), λόγω της µεγαλύτερης ζήτησης ενέργειας στον τριτογενή και οικιακό τοµέα. Ο οικιακός τοµέας το 2007 κατανάλωσε 5,3 Mtoe από 3,1 Mtoe το 1990. ∆ηλαδή 42% συνολική αύξηση της ενεργειακής κατανάλωσης των νοικοκυριών και µια αύξηση 3,1% του µεριδίου της ενέργειας των νοικοκυριών. Παρ 'όλα αυτά, ο πιο γρήγορα αναπτυσσόµενος τοµέας από πλευράς ενεργειακής κατανάλωσης είναι ο τριτογενής τοµέας: Η κατανάλωση ενέργειας του τριτογενή τοµέα, έχει σχεδόν τριπλασιαστεί από το 1990, µετά από µια µέση αυξητική τάση κατά 6,7% ετησίως. Ως αποτέλεσµα, το µερίδιο της ενέργειας του τριτογενή τοµέα ήταν 9,7% το 2007 έναντι 4,4% το 1990. Η ενεργειακή κατανάλωση της βιοµηχανίας και της γεωργίας παρέµεινε σχεδόν σταθερή και κοντά στα επίπεδα του 1990, συνεπώς, το µερίδιο της ενέργειας και των δύο τοµέων στην Ελλάδα µειώθηκε κατά 6,5% και 2,9% αντίστοιχα (Εικόνα 2.5).

Εικόνα 2.4: Τελική κατανάλωση ενέργειας ανά τοµέα στην Ελλάδα (1990-2007)

Εικόνα 2.5: Κατανοµή Τελικής κατανάλωσης Ενέργειας ανά τοµέα στην Ελλάδα (1990 και 2007)

Τάσεις Εκποµπών CO2:

Κατά την περίοδο 1997-2007 οι συνολικές εκποµπές CO2, συµπεριλαµβανοµένης της ηλεκτρικής ενέργειας, έχουν αυξηθεί κατά 40,9% στην Ελλάδα. Η Εικόνα 2.6 δείχνει την αυξανόµενη τάση των εκποµπών CO2 και την κατανοµή των εκποµπών CO2 ανά τοµέα. Το 2007, ο πιο εντατικός τοµέας σε CO2 ήταν αυτός των µεταφορών ο οποίος παρήγαγε το 50,2% από τις συνολικές εκποµπές CO2. Το αντίστοιχο µερίδιο σε CO2 το 2007 για τον οικιακό τοµέα ήταν 18,5%,για τη βιοµηχανία 22,5%, για τον τριτογενή τοµέα 3,2% και για τη γεωργία 5,5%. Το 1990 τα αντίστοιχα ποσοστά ήταν 14,2% για τον οικιακό τοµέα, 43,9% για τις µεταφορές, 31,4% για τη βιοµηχανία, 1,6% για τον τριτογενή τοµέα και 8,9% για τη γεωργία (Εικόνα 2.7).

Εικόνα 2.6: Τάσεις Εκποµπών CO2 ανά τοµέα στην Ελλάδα (1990-2007)

Εικόνα 2.7: Κατανοµή των τάσεων εκποµπών CO2 ανά τοµέα στην Ελλάδα (1990-2007)

Εικόνα 2.8: Πίνακας εκποµπών CO2 ανά τοµέα (1990-2007)

Η Ελλάδα ακολουθώντας την ενεργειακή πολιτική της Ευρωπαϊκής Ένωσης προχώρησε στην εφαρµογή µέτρων για βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης. Τα µέτρα επιλέχθηκαν µε βάση τις ετήσιες καταναλώσεις ενέργειας ανά τοµέα, τις εκποµπές CO2 ανά τοµέα και τους στόχους εξοικονόµησης ενέργειας που είχαν τεθεί από την ΕΕ (εξοικονόµηση ενέργειας 9% για το 2016 και 20% για το 2012). Η εφαρµογή τους θα οδηγήσει στην επίτευξη του ενεργειακού στόχου, εξοικονοµώντας µεγάλα ποσά ορυκτών καυσίµων και ηλεκτρικής ενέργειας, παράλληλα θα ενισχυθεί η περαιτέρω διείσδυση του φυσικού αερίου και των ανανεώσιµων πηγών ενέργειας και η Ελλάδα θα βοηθηθεί να µειώσει την εξάρτησή της από τις εισαγωγές ενέργειας. Το σηµαντικότερο όµως αποτέλεσµα από την εφαρµογή των µέτρων αυτών είναι η µείωση των εκποµπών CO2 και των άλλων αερίων που συντελούν στην τόνωση του φαινόµενου του θερµοκηπίου.

 

3.Ελληνικός Κανονισμός Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων

Λαµβάνοντας υπόψη την Οδηγία 2002/91/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συµβουλίου της 16ης ∆εκεµβρίου 2002 "Για την ενεργειακή απόδοση των κτιρίων", όλες τις προηγούµενες διατάξεις και νοµοθεσίες που ίσχυαν µέχρι τώρα καθώς και την ανάγκη εισαγωγής ολοκληρωµένου ενεργειακού σχεδιασµού των κτιρίων µε σκοπό τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσής τους, την εξοικονόµηση ενέργειας και την προστασία του περιβάλλοντος, αποφασίστηκε και εγκρίθηκε στις 30 Μαρτίου 2010 ο Κανονισµός Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων (Κ.ΕΝ.Α.Κ.).

Σκοπός

Σκοπός του Κ.ΕΝ.Α.Κ. είναι να καθορίσει τους όρους και τις προϋποθέσεις για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων, την εξοικονόµηση ενέργειας και την προστασία του περιβάλλοντος. Συγκεκριµένα, στόχος του παρόντος κανονισµού είναι η µείωση της κατανάλωσης συµβατικής ενέργειας για θέρµανση, ψύξη, κλιµατισµό (ΘΨΚ), φωτισµό και παραγωγή ζεστού νερού χρήσης (ΖΝΧ) ενώ ταυτόχρονα να διασφαλίζονται συνθήκες άνεσης στους εσωτερικούς χώρους των κτιρίων. Ο στόχος αυτός επιτυγχάνεται µέσω του ενεργειακά αποδοτικού σχεδιασµού του κελύφους, της χρήσης ενεργειακά αποδοτικών δοµικών υλικών και ηλεκτροµηχανολογικών (Η/Μ) εγκαταστάσεων, ανανεώσιµων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) και συµπαραγωγής ηλεκτρισµού και θερµότητας (ΣΗΘ).

Η Μελέτη Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων αντικαθιστά τη µελέτη θερµοµόνωσης και θα εκπονείται για κάθε νέο κτίριο, καθώς και για κάθε υφιστάµενο, εφόσον θα ανακαινίζεται ριζικά και βασίζεται σε µια συγκεκριµένη µεθοδολογία η οποία αναφέρεται: α) στην απαίτηση κάλυψης ελάχιστων προδιαγραφών του κτιρίου όσον αφορά στο σχεδιασµό του, το κτιριακό κέλυφος και τις ηλεκτροµηχανολογικές εγκαταστάσεις και β) στη σύγκρισή του µε κτίριο αναφοράς.

Συγκεκριµένα, τα τεχνικά χαρακτηριστικά του κτιρίου αναφοράς είναι τα εξής:

1. Σχεδιασµός κτιρίου

Ως κτίριο αναφοράς νοείται κτίριο µε τα ίδια γεωµετρικά χαρακτηριστικά, θέση, προσανατολισµό, χρήση και χαρακτηριστικά λειτουργίας µε το εξεταζόµενο κτίριο που πληροί όµως ελάχιστες προδιαγραφές και έχει καθορισµένα τεχνικά χαρακτηριστικά.

2. Κτιριακό κέλυφος

2.1 Θερµοµόνωση και θερµικά χαρακτηριστικά των δοµικών στοιχείων του κτιριακού κελύφους:

α) Το κτίριο αναφοράς διαθέτει θερµοµονωµένα εξωτερικά δοµικά στοιχεία (Πίνακας 3.1).

β) Το κτίριο αναφοράς περιλαµβάνει εξωτερικές επιφάνειες µε συντελεστή απορροφητικότητας ηλιακής ακτινοβολίας 0,40 για τοιχοποιίες, 0,40 για δώµατα και 0,60 για επικλινείς στέγες. Αντίστοιχα, ο συντελεστής εκποµπής θερµικής ακτινοβολίας για τις εξωτερικές επιφάνειες του κτιρίου αναφοράς είναι 0,80.

γ) Τα ανοίγµατα του κτιρίου αναφοράς διαθέτουν τα απαραίτητα σταθερά εξωτερικά σκίαστρα (πρόβολοι, περσίδες, πέργκολες, µπαλκόνια κ.α.), λόγω των οποίων ο µέσος συντελεστής σκίασής τους κατά τη θερινή περίοδο είναι τουλάχιστον 0,70 για τις νότιες όψεις και 0,75 για τις όψεις µε δυτικό και ανατολικό προσανατολισµό. Για τη χειµερινή περίοδο ο µέσος συντελεστής σκίασης προκύπτει ανάλογα µε τον τύπο σκιάστρου. Τα εσωτερικά σκίαστρα (κουρτίνες, περσίδες) των ανοιγµάτων και τα εξωτερικά παραθυρόφυλλα, τα οποία δε θεωρούνται σταθερά σκίαστρα, δε λαµβάνονται υπόψη. Η σκίαση του κτιρίου αναφοράς λόγω εξωτερικών εµποδίων (κτίρια, ανάγλυφο εδάφους κ.α.) λαµβάνεται ίδια µε του εξεταζόµενου κτιρίου.

δ) Για το κτίριο αναφοράς ορίζεται ο συντελεστής διαπερατότητας των υαλοπινάκων στην ηλιακή ακτινοβολία g = 0,76.

ε) Ο µέσος συντελεστής σκίασης των αδιαφανών κάθετων επιφανειών του κτιρίου αναφοράς, τόσο κατά τη θερινή όσο και κατά τη χειµερινή περίοδο, ορίζεται σε 0,90.

στ) Ο αερισµός µέσω χαραµάδων για το κτίριο αναφοράς ορίζεται σε 5,5 m³/h και ανά m² κουφώµατος. Ο αερισµός µέσω τυποποιηµένων θυρίδων αερισµού για το κτίριο αναφοράς, λαµβάνεται όπως και στο σχεδιαζόµενο κτίριο.

ζ) Η θερµική µάζα του κτιρίου αναφοράς λαµβάνεται ίση µε 250 kJ/(K.m²) θερµαινόµενης επιφάνειας κτιρίου.

3. Ηλεκτροµηχανολογικές Εγκαταστάσεις (παραποµπή Κ.ΕΝ.Α.Κ. / ΚΕΦΑΛΑΙΟ Γ΄ / άρθρο 9 / παράγραφος 3)

∆ΟΜΙΚΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ	ΣΥΜΒΟΛΟ	Συντελεστής θερµοπερατότητας [W/(m².K)]
		ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΖΩΝΗ
		Α	Β	Γ	Δ
Εξωτερική οριζόντια ή κεκλιµένη επιφάνεια σε επαφή µε τον εξωτερικό αέρα (οροφές)	UD	0,50	0,45	0,40	0,35
Εξωτερικοί τοίχοι σε επαφή µε τον εξωτερικό αέρα	UW	0,60	0,50	0,45	0,40
∆άπεδα σε επαφή µε τον εξωτερικό αέρα (pilotis)	UDL	0,50	0,45	0,40	0,35
∆άπεδα σε επαφή µε το έδαφος ή µε κλειστούς µη θερµαινόµενους χώρους	UG	1,20	0,90	0,75	0,70
Εξωτερικοί τοίχοι σε επαφή µε µη θερµαινόµενους χώρους ή µε το έδαφος	UWΕ	1,50	1,00	0,80	0,70
Ανοίγµατα (παράθυρα, πόρτες µπαλκονιών κα)	UF	3,20	3,00	2,80	2,60
Γυάλινες προσόψεις κτιρίων µη ανοιγόµενες και µερικώς ανοιγόµενες	UGF	2,20	2,00	1,80	1,80

Πίνακας 3.1: Μέγιστος επιτρεπόµενος Συντελεστής Θερµοπερατότητας δοµικών στοιχείων, κατά κλιµατική ζώνη

Κλιµατικές ζώνες

Για την εφαρµογή του παρόντος κανονισµού, η ελληνική επικράτεια διαιρείται σε τέσσερις κλιµατικές ζώνες µε βάση τις βαθµοηµέρες θέρµανσης. Στον Πίνακα 3.2 προσδιορίζονται οι νοµοί που υπάγονται στις τέσσερις κλιµατικές ζώνες (από τη θερµότερη στην ψυχρότερη) και ακολουθεί σχηµατική απεικόνιση των παραπάνω ζωνών στο Χάρτη 3.1.²

2 Σε κάθε νοµό, οι περιοχές που βρίσκονται σε υψόµετρο άνω των 500 µέτρων, εντάσσονται στην επόµενη ψυχρότερη κλιµατική ζώνη από εκείνη στην οποία ανήκουν σύµφωνα µε τα παραπάνω.

 

ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΖΩΝΗ	ΝΟΜΟΙ
ΖΩΝΗ Α	Ηρακλείου, Χανιών, Ρεθύµνου, Λασιθίου, Κυκλάδων, ∆ωδεκανήσου,Σάµου, Μεσσηνίας, Λακωνίας, Αργολίδας, Ζακύνθου, Κεφαλληνίας & Ιθάκης, Κύθηρα & νησιά Σαρωνικού (Αττικής), Αρκαδίας (πεδινή)
ΖΩΝΗ Β	Αττικής (εκτός Κυθήρων & νησιών Σαρωνικού), Κορινθίας, Ηλείας,Αχαΐας, Αιτωλοακαρνανίας, Φθιώτιδας, Φωκίδας, Βοιωτίας, Ευβοίας, Μαγνησίας, Λέσβου, Χίου, Κέρκυρας, Λευκάδας, Θεσπρωτίας, Πρέβεζας, Άρτας
ΖΩΝΗ Γ	Αρκαδίας (ορεινή), Ευρυτανίας, Ιωαννίνων, Λάρισας, Καρδίτσας,Τρικάλων, Πιερίας, Ηµαθίας, Πέλλης, Θεσσαλονίκης, Κιλκίς, Χαλκιδικής,Σερρών (εκτός ΒΑ τµήµατος), Καβάλας, Ξάνθης, Ροδόπης, Έβρου
ΖΩΝΗ ∆	Γρεβενά, Κοζάνη, Καστοριά, Φλώρινα, Σερρών (ΒΑ τµήµα), ∆ράµας

Πίνακας 3.2: Νοµοί ελληνικής επικράτειας ανά κλιµατική ζώνη

Χάρτης 3.1: Σχηµατική Απεικόνιση κλιµατικών ζωνών ελληνικής επικράτειας

Καθορισµός κατηγοριών ενεργειακής απόδοσης κτιρίων

1. Οι κατηγορίες για την ενεργειακή ταξινόµηση των κτιρίων δίνονται στον Πίνακα 3.3. Ο δείκτης RR λαµβάνεται ίσος µε την υπολογιζόµενη κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας του κτιρίου αναφοράς. Ο λόγος Τ είναι το πηλίκο της υπολογιζόµενης κατανάλωσης πρωτογενούς ενέργειας του εξεταζόµενου κτιρίου (ΕΡ) προς την υπολογιζόµενη κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας του κτιρίου αναφοράς και αποτελεί τη βάση για τον καθορισµό των κατηγοριών ενεργειακής απόδοσης.

Κατηγορία	Όρια κατηγορίας	Όρια κατηγορίας
Α+	ΕΡ ≤ 0,33RR	T ≤ 0,33
Α	0,33RR < ΕΡ ≤ 0,50RR	0,33 < T ≤ 0,50
Β+	0,50RR < ΕΡ ≤ 0,75RR	0,50 <T ≤ 0,75
Β	0,75RR < ΕΡ ≤1,00RR	0,75 < T ≤ 1,00
Γ	1,00RR < ΕΡ ≤ 1,41RR	1,00 < T ≤ 1,41
∆	1,41RR < ΕΡ ≤ 1,82RR	1,41 <T ≤ 1,82
Ε	1,82RR < ΕΡ ≤ 2,27RR	1,82 <T ≤ 2,27
Ζ	2,27RR < ΕΡ ≤ 2,73RR	2,27 <T ≤ 2,73
Η	2,73RR < ΕΡ	2,73 < T

Πίνακας 3.3:. Κατηγορίες ενεργειακής απόδοσης κτιρίων

2. Η ετήσια συνολική κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας του κτιρίου αναφοράς αντιστοιχεί στο άνω όριο της κατηγορίας ενεργειακής απόδοσης Β. Κτίρια µε χαµηλότερη ή υψηλότερη κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας κατατάσσονται στην αντίστοιχη ενεργειακή κατηγορία.

Πιστοποιητικό Ενεργειακής Απόδοσης (ΠΕΑ) κτιρίων

Το Πιστοποιητικό Ενεργειακής Απόδοσης ισχύει για δέκα (10) χρόνια και αφορά σε όλα τα νέα κτίρια, συνολικής επιφάνειας άνω των πενήντα (50) τ.µ., τα υφιστάµενα κτίρια που υπόκεινται σε ριζική ανακαίνιση, τα υφιστάµενα κτίρια επιφάνειας άνω των 50 τ.µ. ή τµήµατα αυτών όταν πωλούνται ή εκµισθώνονται, καθώς και σε όλα τα κτίρια του δηµόσιου & ευρύτερου δηµόσιου τοµέα.

Το ΠΕΑ απεικονίζει την ενεργειακή κατάταξη του κτιρίου και σε αυτό αναφέρονται τα γενικά στοιχεία του κτιρίου, η υπολογιζόµενη ετήσια συνολική κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας του κτιρίου αναφοράς και του εξεταζόµενου κτιρίου, η ετήσια κατανάλωση ενέργειας ανά πηγή ενέργειας και τελική χρήση, η πραγµατική ετήσια συνολική τελική κατανάλωση ενέργειας, οι υπολογιζόµενες και πραγµατικές ετήσιες εκποµπές διοξειδίου του άνθρακα, καθώς και συστάσεις για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης του κτιρίου (Εικόνα 3.1). Η έκδοση του πιστοποιητικού είναι υποχρεωτική.

Η ενεργειακή επιθεώρηση αποτελεί ένα σηµαντικό εργαλείο διάγνωσης της ενεργειακής κατάστασης των υφιστάµενων κτιρίων και των δυνατοτήτων βελτίωσής της αλλά και της εφαρµογής της νοµοθεσίας για την ενεργειακή απόδοση των νέων κτιρίων. Ο Ενεργειακός Επιθεωρητής επιθεωρεί το κτίριο και το κατατάσσει σε ενεργειακή κατηγορία, βάσει του λόγου της κατανάλωσης του κτιρίου προς την κατανάλωση του κτιρίου αναφοράς.

Εικόνα 3.1: Πιστοποιητικό Ενεργειακής Απόδοσης

4.Βιοκλιματικός Σχεδιασμός Κτιρίων

 

Με τον όρο «βιοκλιµατικός σχεδιασµός» εννοείται ο σχεδιασµός ο οποίος αποσκοπεί στην προστασία του περιβάλλοντος και των φυσικών πόρων. Το ζητούµενο είναι η κατασκευή κτιρίων σχεδιασµένων έτσι ώστε αφενός να καλύπτονται οι ενεργειακές τους ανάγκες και αφετέρου στο ετήσιο ισοζύγιο η επιβάρυνση του περιβάλλοντος µε εκποµπές βλαβερών αερίων να είναι περιορισµένη. Ο βιοκλιµατικός σχεδιασµός κτιρίων ανταποκρίνεται στο πιο πάνω ζητούµενο µέσα από την τήρηση κάποιων βασικών αρχών. Συγκεκριµένα, ο βιοκλιµατικός σχεδιασµός κτιρίων αφορά τον σχεδιασµό κτιρίων, εσωτερικών και εξωτερικών χώρων, µε βάση το τοπικό κλίµα και την αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας και άλλων ανανεώσιµων πηγών, µε στόχο την εξασφάλιση των επιθυµητών συνθηκών άνεσης (θερµική, οπτική, ακουστική) για τους χρήστες.

Οι βασικές αρχές στις οποίες υπακούει ο βιοκλιµατικός σχεδιασµός είναι:

• Θερµική προστασία των κτιρίων τόσο το χειµώνα, όσο και το καλοκαίρι ιδιαίτερα µε την κατάλληλη θερµοµόνωση και αεροστεγάνωση του κτιρίου και των ανοιγµάτων του.
• Αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας για τη θέρµανση των κτιρίων τη χειµερινή περίοδο και για φυσικό φωτισµό όλο το χρόνο. Αυτό επιτυγχάνεται µε τον προσανατολισµό των χώρων και ιδιαίτερα των ανοιγµάτων, µε την διαρρύθµιση των εσωτερικών χώρων ανάλογα µε τις θερµικές τους ανάγκες και µε τα παθητικά ηλιακά συστήµατα που συλλέγουν την ηλιακή ακτινοβολία και αποτελούν «φυσικά» συστήµατα θέρµανσης, αλλά και φωτισµού.
• Προστασία των κτιρίων από τον καλοκαιρινό ήλιο, κυρίως µέσω της σκίασης, αλλά και της κατάλληλης κατασκευής του κελύφους.
• Αποµάκρυνση της θερµότητας, που το καλοκαίρι συσσωρεύεται µέσα στο κτίριο, µε φυσικό τρόπο προς το εξωτερικό περιβάλλον µε συστήµατα και τεχνικές παθητικού δροσισµού, όπως ο φυσικός αερισµός τις νυχτερινές ώρες.
• Εξασφάλιση επαρκούς ηλιασµού και ελέγχου της ηλιακής ακτινοβολίας για φυσικό φωτισµό των κτιρίων, ο οποίος θα πρέπει να εξασφαλίζει επάρκεια και οµαλή κατανοµή του φωτός µέσα στους χώρους.
• Βελτίωση του κλίµατος έξω και γύρω από τα κτίρια.

Βασικά στοιχεία του βιοκλιµατικού σχεδιασµού κτιρίων αποτελούν τα Παθητικά Συστήµατα, τα οποία αποτελούν αναπόσπαστα δοµικά στοιχεία του κτιρίου. Λειτουργούν χωρίς µηχανολογικά εξαρτήµατα ή πρόσθετη παροχή ενέργειας και µε φυσικό τρόπο θερµαίνουν, αλλά και δροσίζουν τα κτίρια. Χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες:

• Παθητικά ηλιακά συστήµατα θέρµανσης
• Παθητικά συστήµατα και τεχνικές φυσικού δροσισµού
• Συστήµατα και τεχνικές φυσικού φωτισµού

Εικόνα 4.1: Στο βιοκλιµατικό σχεδιασµό το πρώτο στοιχείο που λαµβάνουνι υπόψη είναι ο προσανατολισµός του κτιρίου

Εκτός από τα παθητικά συστήµατα, σηµαντική µέθοδο εξοικονόµησης ενέργειας αποτελούν και τα ενεργητικά συστήµατα, που χρησιµοποιούν µηχανικά µέσα για τη θέρµανση ή το δροσισµό κτιρίων, αξιοποιώντας την ηλιακή ενέργεια ή τις φυσικές δεξαµενές ψύξης. Στη κατηγορία αυτή ανήκουν οι ηλιακοί συλλέκτες θέρµανσης ή παροχής ζεστού νερού χρήσης, τα φωτοβολταϊκά στοιχεία κλπ. Η συνύπαρξη και η συνδυασµένη λειτουργία όλων των παραπάνω συστηµάτων, εξασφαλίζουν θερµικά και οπτικά οφέλη καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους. Η εγκατάσταση τους αυξάνει ελαφρά το συνολικό κόστος κατασκευής του κτιρίου, το οποίο όµως αποσβένεται από την εξοικονόµηση ενέργειας που εξασφαλίζεται από την περιορισµένη χρήση µονάδων συµβατικής θέρµανσης και κλιµατιστικών µονάδων.

Ο χρήστης κατέχει ένα µεγάλο µερίδιο ευθύνης για τη σωστή λειτουργία και συµπεριφορά των βιοκλιµατικών κτιρίων. Η συµπεριφορά του και ο τρόπος που διαχειρίζεται το κτίριο επηρεάζει σηµαντικά την απόδοση των παθητικών συστηµάτων και του εξωτερικού κελύφους, εποµένως και το ποσοστό εξοικονόµησης ενέργειας και µε ότι αυτό συνεπάγεται, οικονοµικά, περιβαλλοντικά, ποιότητα ζωής κτλ.

Βιβλιογραφία: Χρήστης & Ενεργειακή Κατανάλωση, Ερευνητικό Θέμα, Παναγιώτου Γεωργία, Π.Θ., Ακαδημαϊκό Έτος 2009-10