Πειραματική και Υπολογιστική Διερεύνηση της Ποιότητας του Εσωτερικού Περιβάλλοντος Κατοικίας

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο τη διερεύνηση της ποιότητας του εσωτερικού περιβάλλοντος και των συνθηκών θερμικής άνεσης σε μια κατοικία στη Ζώνη Ενεργού Πολεοδομίας (ΖΕΠ) της Κοζάνης. Σκοπός της μελέτης είναι η αξιολόγηση των εσωτερικών συνθηκών μέσω πειραματικών μετρήσεων και υπολογιστικής προσομοίωσης, καθώς και η διερεύνηση της επίδρασης διαφορετικών στρατηγικών αερισμού στην ποιότητα του αέρα και στην ενεργειακή απόδοση. Οι πειραματικές μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν την άνοιξη και το καλοκαίρι, με καταγραφή θερμοκρασίας, σχετικής υγρασίας, συγκέντρωσης CO₂ και ταχύτητας αέρα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι την άνοιξη οι συνθήκες ήταν εντός των ορίων θερμικής άνεσης, ενώ το καλοκαίρι υπήρχαν σημαντικές υπερβάσεις, δημιουργώντας συνθήκες θερμικής δυσφορίας. Ωστόσο, την περίοδο της άνοιξης, όπου οι εξωτερικές θερμοκρασίες ήταν χαμηλές και δεν υπήρχε επαρκής φυσικός αερισμός του κτιρίου, παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις CO₂. Επιπλέον, εντοπίστηκαν διαφορές στις συγκεντρώσεις CO₂ μεταξύ των διαφορετικών χώρων, υποδεικνύοντας την ανάγκη στοχευμένης διαχείρισης του αερισμού. Η υπολογιστική προσομοίωση πραγματοποιήθηκε με το λογισμικό IES VE και αξιολόγησε διάφορα σενάρια αερισμού. Στο πρώτο σενάριο, που αφορούσε πρωινό αερισμό για δεκαπέντε λεπτά κατά τη διάρκεια του χειμώνα, διαπιστώθηκε ότι η συγκέντρωση του CO₂ μειώθηκε αποτελεσματικά και διατηρήθηκε εντός επιτρεπτών ορίων καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας. Για την καλοκαιρινή περίοδο, προσομοιώθηκαν τρία διαφορετικά σενάρια αερισμού. Στο δεύτερο σενάριο, εξετάστηκε ο ολοήμερος αερισμός του κτιρίου, όπου τα παράθυρα παρέμεναν ανοιχτά καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας. Επιπλέον, μελετήθηκε το σενάριο του βραδινού αερισμού (3ο σενάριο), καθώς και ο συνδυασμός του με τη χρήση μηχανικής ψύξης κατά τη διάρκεια της ημέρας (4ο σενάριο). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το τελευταίο σενάριο πέτυχε τη βέλτιστη ισορροπία, εξασφαλίζοντας υψηλή ποιότητα εσωτερικού αέρα και σημαντική μείωση των ενεργειακών φορτίων ψύξης. Τα συμπεράσματα της εργασίας υπογραμμίζουν τη σημασία του στρατηγικού σχεδιασμού του αερισμού για τη βελτίωση της θερμικής άνεσης και της ποιότητας του εσωτερικού περιβάλλοντος, με παράλληλη μείωση της ενεργειακών φορτίων.