Εξοικονόμηση ενέργειας στη σχολική αίθουσα μέσω του φυσικού φωτισμού

Abstract

The current doctoral thesis tackles the way in which a proper design of the building shell can contribute to energy savings and enhanced visual comfort, by exploiting daylighting, in a typical classroom in Greece. Initially, the several aspects of daylighting in buildings are examined through literature review, followed by a focused study on school premises. The experimental process begins with a field-study in several school buildings in Greece. Based on the conclusions drawn from the literature review as well as the field-study, the general characteristics and goals of a system that will exploit the daylight in classrooms are defined. Given the above, the main experimental study is conducted, which is composed of a daylight simulation study, a sunlight simulation study, a daylight study under an artificial sky and a glare study. The determination of the desirable characteristics and properties of the system under study are based on the conclusions drawn from the main experimental study. The next step is the calculation of energy savings that can be achieved by the use of this shading and light-redirecting device.

Η παρούσα διατριβή ασχολείται με τον τρόπο με τον οποίο ένας κατάλληλος χειρισμός του κτιριακού κελύφους μπορεί να συμβάλει στην εξοικονόμηση ενέργειας και στη βελτίωση της οπτικής άνεσης, μέσω της αξιοποίησης του φυσικού φωτισμού, σε μια τυπική σχολική αίθουσα στην Ελλάδα. Αρχικά, μέσω βιβλιογραφικής ανασκόπησης αναλύονται και τεκμηριώνονται τα επιμέρους θέματα που σχετίζονται με το φυσικό φως στα κτίρια, ενώ στη συνέχεια η έρευνα εστιάζεται στα σχολεία. Η πειραματική διαδικασία ξεκινά με μία έρευνα πεδίου σε σχολικές αίθουσες στην Ελλάδα. Στη συνέχεια, βάσει των συμπερασμάτων της βιβλιογραφικής αλλά και της επιτόπιας έρευνας, ορίζονται τα γενικά χαρακτηριστικά και οι επιμέρους στόχοι ενός συστήματος που θα αξιοποιήσει πλήρως το φυσικό φως. Με βάση όλα τα παραπάνω, ξεκινά η διαδικασία της κύριας πειραματικής μελέτης, η οποία αποτελείται από μελέτη προσομοίωσης φυσικού φωτισμού, μελέτη προσομοίωσης ηλιασμού, μελέτη φυσικού φωτισμού σε Τεχνητό Ουρανό και μελέτη του Δείκτη Θάμβωσης από Φυσικό Φως (DGI). Βάσει των επιμέρους συμπερασμάτων των μελετών αυτών, καθορίζονται τα βέλτιστα χαρακτηριστικά του υπό μελέτη συστήματος και υπολογίζεται η εξοικονόμηση ενέργειας.