Τεχνολογία ενεργειακής ανακαίνισης κτιρίου. Παράθυρα με νανοϋλικά, υψηλής θερμοαντοχής και κουφώματα νέας τεχνολογίας

Abstract

Το ενεργειακό πρόβλημα, είναι σήμερα ένα από τα πιο σημαντικά θέματα της παγκόσμιας κοινότητας. Η ενέργεια είναι ένα αναντικατάστατο αγαθό που εξυπηρετεί κοινωνικές και αναπτυξιακές ανάγκες, παρουσιάζει όμως συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση, ενώ παράλληλα, οι επιπτώσεις από την αλόγιστη χρήση της στο περιβάλλον και στην οικονομία είναι καθοριστικές. Στις μέρες μας, το μεγαλύτερο ποσοστό παραγωγής ενέργειας στηρίζεται στα συμβατικά καύσιμα, όπως είναι ο άνθρακας, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, που καλύπτουν το 80% της παγκόσμιας πρωτογενούς κατανάλωσης, με το υπόλοιπο 20% να καλύπτεται από την πυρηνική ενέργεια, την υδροηλεκτρική ενέργεια και τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Σύμφωνα με τις τελευταίες εκτιμήσεις, τα παγκόσμια αποθέματα πετρελαίου, φυσικού αερίου και λιθάνθρακα επαρκούν για την κάλυψη αναγκών περίπου 40, 70 και 200 ετών αντίστοιχα. Ο οικιακός και ο τριτογενής τομέας, εξακολουθούν να αποτελούν τον μεγαλύτερο καταναλωτή τελικής ενέργειας χρήσης με ποσοστό 39,1 % στην ΕΕ. Η κατανάλωση αυτή ενέργειας ακολουθεί μια σταθερή τάση, τόσο στη συνολική ενεργειακή του κατανάλωση όσο και στις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Ο κτιριακός τομέας συμμετέχει με υψηλό ποσοστό στην κατανάλωση ενέργειας και στην έκλυση ρύπων. Το έτος 2005, τα Ελληνικά κτίρια συμμετείχαν με ποσοστό 34% στο Ελληνικό ενεργειακό ισοζύγιο και με ποσοστό 65% στην κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας για θέρμανση, κλιματισμό, μαγείρεμα, φωτισμό, λοιπές ηλεκτρικές χρήσεις κλπ. Μεταξύ των πλέον ενεργοβόρων κτιρίων στην Ε.Ε., τα ελληνικά απορροφούν το 1/3 της καταναλισκόμενης ενέργειας και έχουν απώλειες θέρμανσης από πόρτες και παράθυρα, με αποτέλεσμα να χαραμίζουν πολύτιμη ενέργεια και χρήματα. Σαν άμεσο αποτέλεσμα, το ποσοστό των εκπομπών CO2 που αντιστοιχεί στα κτίρια υπερβαίνει το 43%, επομένως συντελεί σημαντικά στην κλιματική αλλαγή που παρατηρείται λόγω του φαινομένου του θερμοκηπίου τα τελευταία χρόνια.Επομένως, η εξοικονόμηση ενέργειας στα κτίρια αποτελεί επιτακτικό στόχο τόσο της Ευρωπαϊκής Ένωσης όσο και κάθε κράτους-μέλους της και δίνεται σαφής προτεραιότητα για την επίτευξή της. Σημαντικό μέτρο συμβολής στη μείωση των ενεργειακών καταναλώσεων των κτιρίων αποτελούν τόσο η κατασκευή νέων με ιδιαίτερα χαμηλές ανάγκες σε ενέργεια όσο και η ενεργειακή ανακαίνιση των υφιστάμενων. Με την τελευταία μέθοδο θα ασχοληθούμε στην παρούσα εργασία.

The aim of the present thesis was the technology for the renovation of a building in order to save energy as well as the windows with nanomaterials, high heat resistance and frames that are manufactured by new technology. Initially, we examined the meaning of energy and its importance because it serves social needs and necessities of development. The demand for energy has increased. The protection of the environment and economy is necessary due to the reckless use of energy. The renovation of a building that relates to the energy includes the actions which protect a building from losses of energy. The main applications of the refurbishments include: building shell, electromechanical installations. Three main factors determine the loss of the shell: the difference of temperature between indoor – outdoor, the heat transfer coefficient of each structural element, the surface of each structural element. Then, we worked on Nanotechnology which offers the opportunity of a building with innovative structures as well as the production of new materials and devices with great potential of applications in many sectors. Concerning the area of energy, nanotechnology can significantly reduce the negative impacts of the production, storage and use of energy. Furthermore, we examined the “smart windows”. These are suitable windows for saving energy and they allow the control of permeability in the visible and infrared. We dealt with electrochromic windows , the conditions under which these windows are operated. We also searched for other windows and specifically about the aerogel windows. We presented suppliers, costs, advantages and disadvantages of “smart” windows. Finally we explained an application of “smart” windows in Greek building ( of Greenpeace) and some examples of buildings all over the world.