Αξιολόγηση Χρήστη: 5 / 5

Με βάση την προδημοσίευση του οδηγού του νέου Εξοικονομώ δημιουργήσαμε ένα εργαλείο για τον υπολογισμό των κριτηρίων κατάταξης για τους ιδιοκτήτες με εν ισχύ ΠΕΑ καθώς και τη διευκόλυνση συναδέλφων στην επιλογή παρεμβάσεων κατά την έκδοση ΠΕΑ.

Αξιολόγηση Χρήστη: 5 / 5

Κατά το σχεδιασμό εγκαταστάσεων ο ψυχρομετρικός χάρτης αποτελεί ένα βασικό εργαλείο εκτίμησης των συνθηκών. Για να κατανοήσουμε πως να διαβάσουμε τον ψυχρομετρικό χάρτη ξεκινήσαμε οι περισσότεροι από το πως κατασκευάζεται ο χάρτης, με ποιά δεδομένα, ποιές γραμμές περιέχονται κ.λπ. Έτσι στην αναζήτηση αυτή κατασκευάσαμε ένα ψυχρομετρικό χάρτη σε javascript με τη χρήση της ελεύθερης (ΜΙΤ άδεια) βιβλιοθήκης psychrolib.

Για την αποτύπωση χρησιμοποιήσαμε τη βιβλιοθήκη για εύρος θερμοκρασίας και για διαφορετικές τιμές σχετικής υγρασίας ώστε να μας δίνει κάθε φορά την απόλυτη υγρασία του αέρα. Έτσι προέκυψε μία γραμμή κάθε φορά που αφορά σταθερή σχετική υγρασίας (%) την οποία "κόψαμε" σε ένα μέγιστο όριο υγρασίας, 0.3Kg H2O/Kg αέρα (y άξονας δεξιά) ώστε να αποτυπώνεται το γράφημα καλύτερα. 

Όλα αυτά αποτυπώθηκαν με την επίσης ελεύθερη βιβλιοθήκη chart.js με την οποία προέκυψαν δέκα γραμμές σχετικής υγρασίας στο διάγραμμα παρακάτω. Η chart.js προφανώς είναι περιορισμένη στο να παρουσιάσει ταυτόχρονα της γραμμές ενθαλπίας ή τις ζώνες άνεσης κατά ASHRAE 55:2017 ή κατα το ΕΝ15251:2007 οι οποίες είναι ούτως ή άλλως διαθέσιμες σε έτοιμα διαγράμματα αλλά είναι μια αρχή ώστε να μπορούμε να παράγουμε τα δεδομένα για κάθε περιοχή διαφορετικού υψομέτρου άμεσα στο browser.

Δείτε τον ψυχρομετρικό χάρτη ΕΔΩ.

Αρ. Δ1α/ΓΠ. οικ. 44779 - Έκτακτα μέτρα προστασίας της δημόσιας υγείας από τον κίνδυνο περαιτέρω διασποράς του κορωνοϊού COVID-19 στο σύνολο της Επικράτειας για το διάστημα από την Παρασκευή, 16 Ιουλίου 2021 και ώρα 6:00 έως και τη Δευτέρα, 26 Ιου λίου 2021 και ώρα 6:00.

Η εφαρμογή παθητικών ηλιακών σε κτίρια αποτελεί βασική απαίτηση του Κανονισμού ΕΝεργειακής Απόδοσης Κτιρίων (Κ.ΕΝ.Α.Κ.) από το 2010 που τέθηκε σε ισχύ. Ακόμα περισσότερο από 1/6/2021 όπου τίθεται σε ισχύ η απαίτηση για νέα κτίρια της ενεργειακής κατηγορίας Α ο βιοκλιματικός σχεδιασμός κτιρίων αποτελεί το πρώτο μέλημα μιας ορθής κατασκευής. Το παθητικό ηλιακό άμεσου κέρδους, που είναι και το μοναδικό που συνεκτιμάται τουλάχιστον με το λογισμικό του ΤΕΕ σήμερα, δεν είναι τίποτα παραπάνω από ανοίγματα στη νότια όψη του κτιρίου ώστε να αυξάνεται το άμεσο κέρδος από την ηλιακή ακτινοβολία που δέχεται μια κατασκευή το χειμώνα. Για να περιοριστεί αυτό το κέρδος το καλοκαίρι χρησιμοποιούνται πρόβολοι, τέντες ή άλλα συστήματα σκίασης στη νότια όψη.

Σε απλά λόγια η θέση του ήλιου είναι ψηλότερα το καλοκαίρι και χαμηλότερα το χειμώνα έτσι ώστε το καλοκαίρι που δεν χρειάζεται να θερμανθεί η κατασκευή να χρησιμοποιούνται πρόβολοι για την προστασία της νότιας όψης, να προστατεύεται από το ήλιο ο εσωτερικός χώρος, ενώ το χειμώνα όπου η θέρμανση είναι απαραίτητη με τον ήλιο σε χαμηλότερη θέση να υπάρχει θερμικό κέρδος και να είναι έντονο το φαινόμενο της απολαβής.

Τρισδιάστατη απεικόνιση

Η θέση του ήλιου περιγράφεται στην ΤΟΤΕΕ-20701-3 ενώ μια βιβλιοθήκη της javascript, η suncalc.js δίνει σχετικά ακριβή αποτελέσματα. Η περιγραφή της ηλιακής τροχιάς είναι σχετικά σύνθετη υπόθεση και γι' αυτό χρησιμοποιήσαμε την three.js για την αποτύπωση μιας γραμμής για την ηλιακή τροχιά για κάθε μήνα βρίσκοντας τη θέση του ήλιου κάθε ώρα. Η sunclac.js δινει το ύψος και το αζιμούθιο, έτσι από το σημείο 0,0,0 των αξόνων και για μια σταθερή απόσταση (πχ 50) στην βιβλιοθήκη three.js υπολογίζεται το σημείο (x,y,z) οπου βρίσκεται ο ήλιος κάθε φορά δίνοντας τη γραμμή solarpath.

Η συντεταγμένη Ζ κάθε σημείου από το ημίτονο της γωνίας με βάση το ηλιακό ύψος ενώ τα X,Y από την προβολή του σημείου στο επίπεδο 0 και έπειτα χρησιμοποιώντας το ημίτονο και συνημίτονο της γωνίας για το αζιμούθιο.

Ο ίδιος υπολογισμός έγινε για κάθε ώρα της ημέρας όπου υπάρχει ηλιακό φως (μεταξύ ανατολής - δύσης), δηλαδή όσο βρισκόμαστε πάνω από το επίπεδο 0, για την ίδια ώρα πχ 12:00 και για κάθε μήνα του έτους δίνοντας την γραμμή analema στο διάγραμμα. Έτσι προέκυψε το παρακάτω διάγραμμα:

Δείτε το ΕΔΩ.

Η three.js σχετικά εύκολα μπορεί να χειριστεί αρχεία 3d από άλλες εφαρμογές, έτσι δημιουργήσαμε ένα ορθογώνιο κτίσμα στο sweet home 3d, σε αρχείο obj και φορτώθηκε στη θέση 0,0,0.

Επίσης για να είναι γνωστή η θέση χρησιμοποιήσαμε ένα polar helper plane (το δάπεδο) στη βάση του διαγράμματος όπου προσθέσαμε τις γωνίες για το αζιμούθιο στην άκρη των βοηθητικών γραμμών, από το 0 έως το 359.

Τέλος για το εφέ κίνησης του ήλιου αλλά και για να υπάρχει επιφάνεια στην ηλιακή τροχιά για όλους τους μήνες δημιουργήσαμε ένα convexHull στη three.js το οποίο έδωσε ένα αντικείμενο με τον όγκο ενδιάμεσα από το επίπεδο 0 έως και τα σημεία, το οποίο έπειτα κόπηκε μέχρι τις γραμμές της τροχιάς ώστε να παραμείνει μόνο μια διαφανής επιφάνεια εκεί που κινείται ο ήλιος. Θα μπορούσε να κατασκευαστεί εξαρχής ως επιφάνεια όμως κάτι τέτοιο αν και φαντάζει πιο εύκολο απαιτούσε μεγαλύτερους υπολογισμούς (triangulation για τη δημιουργία mesh).

Για να καταλαβαίνουμε το φαινόμενο προσθέσαμε 4 slider (μήνες, ημέρες, ώρες και λεπτά) από τα έτοιμα που έδινε το adminlte ως γραφικό περιβάλλλον και σε κάθε κίνησή τους επανυπολογίζεται η θέση της σφαίρας του ήλιου (όχι όλο το διάγραμμα προφανώς καθώς κάτι τέτοιο θα επιβάρυνε τον υπολογισμό).

Η χρήση datagui και των helpergui της three.js σαν overlay μας δίνει έναν υποτυπώδη έλεγχο ώστε πχ να μπορούμε να σβήσουμε της γραμμές ίδιας ώρας ή κάποιο άλλο στοιχείο του γραφήματος.

Διάγραμμα ηλιακού ύψους

Με την ίδια βιβλιοθήκη (suncalc.js) υπολογίστηκε το ηλιακό ύψος για κάθε ώρα σε 3 βασικές ημερομηνίες όπως ορίζει η ΤΟΤΕΕ-20701-3 (πρόκειται κυρίως για τα ακρότατα αυτού του φαινομένου) και προέκυψε διάγραμμα με χρήση της chart.js. Για να μεταβάλλεται το διάγραμμα προσθέσαμε έναν χάρτη (open layers), ένα δείκτη που σύρεται ώστε κάθε φορά ο επισκέπτης να επιλέγει τη θέση.

Δείτε το ΕΔΩ.

Όλες οι βιβλιοθήκες βρίσκονταν με ελεύθερες άδειες διαθέσιμες στο github (ΜΙΤ και BSD-3) ενώ και ο κώδικας αυτών των παραδειγμάτων όταν βρεθεί χρόνος θα ανέβει μεμονωμένα στο github.

Με τα παραπάνω βλέπουμε και με γραφικό τρόπο πόσο σημαντικό ρόλο παίζει η σκίαση στην ορθή λειτουργία ενός παθητικού ηλιακού και στις συνθήκες διαβίωσης μιας κατοικίας. Επίσης μπορούμε να διαστασιολογήσουμε από πριν το μήκος προβόλων, τεντών, σκιάστρων ώστε να μην καταλήγουμε σε ανομοιομορφίες και να προστατευόμαστε από την ηλιακή ακτινοβολία το καλοκαίρι αλλά να την δεχόμαστε χωρίς εμπόδια το χειμώνα με στόχο τελικά αυτή η απαίτηση του ΚΕΝΑΚ να λειτουργεί θετικά υπερ μιας κατοικίας και όχι απλά ως απαίτηση.