This item is provided by the institution :

Repository :
Institutional Repository of the Hellenic Open University
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*

Thesis (EN)

2017 (EN)
Φυσικός Φωτισμός στα Βιομηχανικά Κτίρια
Natural Light in Industrial Buildings

Μαυρίδου, Θεοδώρα

Σκανδάλη, Χριστίνα
Δούλος, Λάμπρος

Περιέχει: πίνακες, διαγράμματα,εικόνες
Η παρούσα εργασία αφορά την μελέτη φυσικού φωτισμού στα βιομηχανικά κτίρια. Σκοπό έχει να παρουσιάσει μια ολοκληρωμένη πρόταση για τον σχεδιασμό φυσικού φωτισμού στα βιομηχανικά κτίρια με κύριο γνώμονα την ομοιομορφία ως προς τον φυσικό φωτισμό αλλά και την εξοικονόμηση ενέργειας. Σκοπό έχει την ποιοτική αναβάθμιση του φωτισμού του κτιρίου με ταυτόχρονη εξοικονόμηση ενέργειας. Η βελτίωση της ποιότητας του φωτισμού στο κτίριο και ειδικότερα στους χώρους παραγωγής θα αυξήσει την παραγωγικότητα και την ευημερία των εργαζομένων. Με τη βοήθεια προσομοιώσεων θα αναλυθεί ένας τυπικός χώρος βιομηχανικού κτιρίου ως προς τα χαρακτηριστικά του και θα ερευνηθεί μια μεθοδολογία καθορισμού μορφολογικών στοιχείων και άλλων παραμέτρων με σκοπό να υπάρξει κατηγοριοποίηση παρεμβάσεων, καθώς και να διερευνηθούν εναλλακτικές μορφές σχεδιασμού χώρου και ανοιγμάτων. Τα συμπεράσματα θα αφορούν τον ποσοτικό προσδιορισμό της επίδρασης της εφαρμογής των τεχνολογιών αυτών που θα μπορούν να λειτουργήσουν σαν οδηγός επεμβάσεων ο οποίος θα μπορούσε να έχει ευρεία εφαρμογή σε εθνικό επίπεδο. Τα αποτελέσματα μιας τέτοιας εργασίας ενδιαφέρουν ιδιαίτερα τους τελικούς χρήστες βιομηχανικών μονάδων αλλά και το ευρύτερο κοινωνικό σύνολο μέσω της εξοικονόμησης πόρων και καταναλισκόμενης ενέργειας. Τα δε παράπλευρα οφέλη προκύπτουν από την βελτίωση των συνθηκών εργασίας και την ευημερία του εργατικού δυναμικού.
This work identifies the effects of different roof types and opening geometries to the overall ingress indices of natural light and their effectiveness as complementary or exclusive light sources in an industrial environment in the Athens – Greece region (37°59′02.3″N 23°43′40.1″E). The methodology followed was based on a multiparametric approach consisting of 3 different roof opening arrangement types (i.e. saw tooth roof, skylight and monitor) with different distances ranging from 1 to 20m and height aspect ratios of 1 to 4. Several different natural light indices have been calculated (i.e. Daylight Area 300lux, Mean Daylight Factor, Daylight Factor >2%, Mean Daylight Autonomy, Mean Continuous Daylight Autonomy, Maximum Daylight Autonomy >5%, Uniform Daylight Index and Annual Sunlight Exposure) and the best solution have been selected for further simulation for three distinct dates 21/03, 21/06 and 21/12 representing equinox as well as the summer and winter solstices respectively. For those, hourly simulations covering the work hours from 07.00 to 17.00. In total 9 different structural arrangements and 76 simulations have been performed with standard overcast sky to ensure proper results granularity and results validity while a targeted series of 30 clear sky simulations have been undertaken to represent the approx. 10 working hours for the 3 selected target days. Data were obtained through the use of Diva for Rhino plugin for the design program Rhinocerus that has been used to study the natural light conditions of the selected 20x50m footprint and 9m height typical industrial building. Results indicated the significant contribution of the type of natural light opening in the overall ability of natural day light to act as a complementary or exclusive workbench height light source. The results showed the superiority of north opening orientations and partially indirect light ingress (i.e. saw tooth and monitor roof opening arrangements) that avoid high glare values and promote light uniformity with reduced illuminance spikes. On the other hand, skylights have been deemed quite an inadequate arrangement yielding highly concentrated high illuminance levels. Results indicated reductions of a 55% (max) between the E-W and N-S orientations for Monitor roofs; an increase of 22% (max) between N and S and 2% (max) between E and W orientations for Saw Tooth roofs; while Skylights presented a rather erratic behaviour with change in ASE values ranging from 2% to >90%. Overall, the results shows a strong indication that Saw Tooth roofs present the best choice of natural light sources for industrial buildings at the selected geographic location. Furthermore, with the development of the relevant penalty function algorithm that takes into account the illuminance as well as the overall uniformity indices this project identified the optimal solution based on the above characteristics and proceeded in making further recommendations. Through the above, the optimum distance between Saw Tooth roof openings has been identified as varying between 10m and 13m. Values bellow 9m presenting acceptable illuminance and uniformity characteristics but at the penalty of introducing more openings and hence increasing the construction and maintenance cost.

Διπλωματική Εργασία / Thesis

Βιομηχανικά κτίρια, φυσικός φωτισμός, ομοιομορφία, εξοικονόμηση ενέργειας

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο (EL)
Hellenic Open University (EN)



Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο / Hellenic Open University


*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)