Στις μέρες μας, με την άνοδο της τιμής του πετρελαίου θέρμανσης, έχουμε αρχίσει να αναζητούμε την φθηνότερη ενέργεια. Είναι το φυσικό αέριο ή μήπως το ηλεκτρικό ρεύμα.

Γράφει ο Μπάμπης Δαλαβούρας, Πολιτικός μηχανικός ΕΜΠ MEng ASHRAEBEAPCERTIFIED
Τεχνικός σύμβουλος στην ΓΕΝΙΚΗ ΨΥΚΤΙΚΗ ΑΤΕΚΕ

Η φθηνότερη ενέργεια όμως είναι αυτή που δεν καταναλώνουμε! Το μεγαλύτερο ποσοστό των σπιτιών στην Ελλάδα δεν έχουν καθόλου θερμομόνωση. Ακόμα και μετά τον κανονισμό θερμομόνωσης (1980) παρατηρούμε ότι ο κόσμος δεν είχε αντιληφθεί την χρησιμότητα της θερμικής μόνωσης του σπιτιού.
Αυτό το φαινόμενο συνεχίστηκε και μετά το 2000, αφού βλέπουμε σπίτια που αφήναν αμόνωτο όλο το φέροντα οργανισμό του κτηρίου (κολώνες, δοκάρια, τοιχία). Πλέον με τον Κανονισμό Ενεργειακής Απόδοσης των Κτηρίων (ΚΕΝΑΚ) έχει φανεί η σοβαρότητα της ύπαρξης, αλλά και της σωστής χρήσης της θερμομόνωσης.

Είναι γνωστό ότι η μετάδοση της θερμότητας πραγματοποιείται με 3 τρόπους:

  • Α) Αγωγή
  • Β) Συναγωγή
  • Γ) Ακτινοβολία

Τον χειμώνα λοιπόν με ακτινοβολία και συναγωγή θερμαίνεται η εσωτερική πλευρά του τοίχου. Στην συνέχεια με αγωγή μεταδίδεται η θερμότητα στην εξωτερική πλευρά όπου στην συνέχεια με ακτινοβολία και συναγωγή, η θερμότητα αποδίδεται στο περιβάλλον. Αντίστροφη πορεία έχουμε το καλοκαίρι. Για να περιορίσουμε λοιπόν τις απώλειες πρέπει να περιορίσουμε κάτι ή όλα τα παραπάνω. Η ακτινοβολία λοιπόν περιορίζεται με την χρήση υλικών τελικής επιφάνειας με χαμηλό emissivity (πχ. λευκά λεία χρώματα ή επίστρωση χαμηλής εκπομπής ανάμεσα στον διπλό τοίχο).

Η συναγωγή περιορίζεται με μείωση της ταχύτητας του αέρα σε επαφή με τον τοίχο (πχ πετάσματα, τέντες) και τέλος με μείωση της αγωγής μέσα στον τοίχο. Πώς μας βοηθά λοιπόν η μόνωση; Ως μόνωση ορίζεται η κατηγορία των υλικών με πολύ μικρό συντελεστή θερμοπερατότητας, που εμποδίζουν δηλαδή την διάδοση της θερμότητας μέσα από την μάζα του. Επομένως η λειτουργία της είναι η δραστική μείωση της αγωγής της θερμότητας από την εσωτερική επιφάνεια του τοίχου προς την εξωτερική και αντίστροφα. Η μείωση της ακτινοβολίας έχει περιορισμένα οφέλη και μόνο το καλοκαίρι, η μείωση της συναγωγής δεν έχει πρακτικές εφαρμογές και τα οφέλη της είναι επίσης περιορισμένα, επομένως η μόνη λύση είναι η μείωση της αγωγής με θερμομονωτικά υλικά που έχει πολύ μεγάλα οφέλη και μάλιστα καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους.

Εικόνα 1. Μετάδοση της θερμότητας μέσα από συμβατικό τοίχο.

Όσο καλύτερη θερμομόνωση έχουμε λοιπόν, τόσο μικρότερες και οι απώλειες. Τι είναι όμως αυτό που προσδιορίζει την καλή θερμομόνωση;

Η μόνωση επηρεάζεται ποσοτικά από 2 παράγοντες, από το πάχος και από τον συντελεστή θερμοπερατότητας (λ) του υλικού. Επομένως όταν μιλάμε για ίδια υλικά ή υλικά με παραπλήσιο συντελεστή θερμοπερατότητας, αυτό που μετράει είναι το πάχος.
Στον πίνακα 1 μπορείτε να δείτε τις τιμές του λ για τα πιο γνωστά θερμομονωτικά υλικά:

Πίνακας1. Συντελεστής λ για χαρακτηριστικά θερμομονωτικά υλικά (Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-2).

αα Θερμομονωτικά Υλικά Συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας.
Τιμές σχεδιασμού λ. (W/mK)
1 Υαλοβάμβακας σε μορφή παπλώματος 0,035 – 0,041
2 Υαλοβάμβακας σε μορφή πλακών 0,033 – 0,041
3 Πετροβάμβακας σε μορφή παπλώματος 0,035 – 0,041
4 Πετροβάμβακας σε μορφή πλακών 0,033 – 0,041
5 Αφρώδες γυαλί 0,040 – 0,052
6 Σκληρά πλακίδια από φελλό 0,065
7 Φύλλα και πλάκες από φελλό 0,042 – 0,046
8 Διογκωμένη πολυστερίνη σε κόκκους 0,033 – 0,038
9 Διογκωμένη πολυστερίνη σε πλάκες 0,033 – 0,038
10 Διογκωμένη πολυστερίνη με γραφίτη, σε πλάκες 0,030 – 0,032
11 Αφρώδης εξηλασμένη πολυστερίνη σε πλάκες 0,031 – 0,038
12 Αφρώδης εξηλασμένη πολυστερίνη με άνθρακα, σε πλάκες 0,030 – 0,032

 

Στο εμπόριο υπάρχουν διάφορα είδη θερμομονωτικών υλικών που το καθένα έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Τα βασικά στοιχεία που πρέπει να προσέχουμε στην επιλογή του θερμομονωτικού υλικού είναι τα εξής:

  1. Τον συντελεστή θερμοπερατότητας (λ) του υλικού. Όσο μικρότερος είναι αυτός ο συντελεστής τόσο καλύτερο το θερμομονωτικό υλικό, και τόσο μικρότερο μπορεί να είναι το πάχος της θερμομόνωσης που θα χρησιμοποιήσουμε.
  2. Το αν η θερμομόνωση είναι υδρόφιλη ή όχι. Ο τρόπος λειτουργίας της θερμομόνωσης είναι ο εγκλωβισμός αέρα στην μάζα του υλικού. Ο (ακίνητος) αυτός αέρας είναι που δίνει την θερμομονωτική ιδιότητα στο υλικό. Όταν λοιπόν το μονωτικό μας υλικό μπορεί να απορροφήσει υγρασία, τότε χάνεται η θερμομονωτική του ικανότητα καθώς η υγρασία παίρνει την θέση του αέρα και παύει να προσφέρει θερμομόνωση. Επομένως υλικά κλειστών κυψέλων, όπως η εξιλασμένη πολυστερίνη, παρουσιάζουν την απόλυτη αντοχή στην υγρασία, ενώ υλικά όπως ο πετροβάμβακας χρειάζονται ειδική μέριμνα για την αποφυγή προσρόφησης νερού.
  3. Η αντοχή στο χρόνο. Το ότι ένα υλικό παρουσιάζει κάποιες ιδιότητες όταν βγαίνει από το εργοστάσιο δεν σημαίνει ότι τις διατηρεί για πάντα. Υπάρχει μια σταδιακή μείωση, η λεγόμενη γήρανση του υλικού, και αυτός είναι ο λόγος που οι τιμές της θερμοπερατότητας δίνονται για 25 χρόνια μετά την παρασκευή τους. Υλικά όπως εξιλασμένη και διογκωμένη πολυστερίνη χρειάζονται προσοχή, καθώς η έκθεσή τους στον ήλιο επιταχύνει σημαντικά το φαινόμενο της γήρανσης. Έτσι δεν θα πρέπει να μένει για πολύ καιρό ασοβάτιστο το σπίτι μετά την τοποθέτηση τους.
  4. Υπάρχουν κάποιες ιδιότητες των θερμομονωτικών υλικών, πέρα από την θερμομονωτική τους ιδιότητα, που είναι κρίσιμες για την επιλογή τους. Έτσι πχ ο πετροβάμβακας προσφέρει ηχομόνωση, το αφρώδες γυαλί προσφέρει πυροπροστασία κτλ.

Πέρα όμως από την επιλογή του υλικού της θερμομόνωσης, πολύ μεγάλο ρόλο παίζει και ο τρόπος τοποθέτησης. Η Θερμομόνωση σε συνήθη κτήρια μπορεί να τοποθετηθεί με τους ακόλουθους τρόπους, όπως φαίνεται στην εικόνα 2:

  1. Μέσα στον πυρήνα της τοιχοποιίας (συνήθης περίπτωση)
  2. Εξωτερικά
  3. Εσωτερικά

Εικόνα 2. Θέσεις τοποθέτησης θερμομόνωσης και θερμογέφυρες.

Κάθε τρόπος έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Στην συνήθη περίπτωση, με την τοποθέτηση της θερμομόνωσης μέσα στον πυρήνα της τοιχοποιίας, έχουμε το πλεονέκτημα ότι δεν χρειάζεται κάποια επιπλέον εργασία κι ο χτίστης είναι αυτός που βάζει την θερμομόνωση στην τοιχοποιία καθώς το χτίζει, ενώ αντίστοιχα ο μπετατζής είναι αυτός που την τοποθετεί στον ξυλότυπο για να μονωθεί ο φέροντας οργανισμός. Επίσης μπορεί αργότερα ο ιδιοκτήτης, χωρίς να έχει προβλεφθεί από την αρχή, να αναρτήσει και εσωτερικά και εξωτερικά ότι χρειαστεί (πχ πίνακες, air-conditionsκα) χωρίς να δημιουργεί μερεμέτια. Όσον όμως αφορά στην θερμομονωτική ικανότητα αυτής της λύσης, αποτελεί και την δυσμενέστερη, αφού δημιουργεί εκτεταμένες θερμογέφυρες που συνεπάγονται προβλήματα με υγρασίες, και άρα θερμομόνωση μειωμένης απόδοσης.

Η τοποθέτηση της θερμομόνωσης εξωτερικά περιορίζει στον μέγιστο βαθμό τις θερμογέφυρες, όπως φαίνεται στην εικόνα 2. Επίσης εκμεταλλεύεται την μέγιστη θερμοχωρητικότητα των δομικών υλικών, το οποίο σε συνήθη κτήρια (κύριες κατοικίες, γραφεία κτλ) είναι εξαιρετικά επιθυμητό, αφού περιορίζει την διακύμανση της εσωτερικής θερμοκρασίας και απαιτεί μικρότερη ισχύ για τη διατήρηση της θερμοκρασίας στα επιθυμητά επίπεδα. Μειονέκτημα βέβαια είναι αν το κτήριο χρησιμοποιείται σπάνια (πχ εξοχική κατοικία), γιατί αργεί πολύ να κρυώσει όταν κλείνουμε την θέρμανση, έτσι αργεί πολύ να ζεσταθεί όταν έχει πολύ καιρό να χρησιμοποιηθεί. Επιπροσθέτως επιτρέπει, χωρίς την προηγούμενη πρόβλεψη, την ανάρτηση αντικειμένων στον εσωτερικό τοίχο, πχ πίνακες ντουλάπια ράφια κα. Είναι τέλος η πιο εύκολη και συμφέρουσα λύση σε υπάρχουσες κατασκευές που θερμομονώνονται εκ των υστέρων, αφού δεν μειώνουν τον εσωτερικό χώρο και δεν προκαλούν αναστάτωση στη λειτουργία του κτηρίου κατά την εφαρμογή της. Η τοποθέτηση της θερμομόνωσης εσωτερικά περιορίζει τις θερμογέφυρες. Μειώνει στον μέγιστο βαθμό την θερμοχωρητικότητα του κτηρίου και μειώνει κατά αυτό τον τρόπο τον χρόνο που χρειάζεται να ζεσταθεί αρχικά το κτήριο, κάνοντάς το έτσι ιδανική επιλογή για κτήρια με σπάνια χρήση όπως τα εξοχικά. Δημιουργεί βέβαια και προβλήματα όπως ότι ο ιδιοκτήτης δεν μπορεί εσωτερικά να αναρτήσει αντικείμενα όπως κάδρα κτλ. αν αυτό δεν έχει προβλεφθεί εκ των προτέρων.

Είναι φανερό λοιπόν ότι η επιλογή της μόνωσης αποτελεί πολυδιάστατο πρόβλημα και είναι καλό να αφήνετε στους ειδικούς.

Αναφορές
ASHRAE (2013) HANBOOK – FUNDAMENTALS
Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-1 (2010)
Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-2 (2010)