Παθητικά Συστήματα Εξοικονόμησης

Εφαρμογή του Κ.Εν.Α.Κ.

• (1979) θεσπίζεται για πρώτη φορά  στην Ελλάδα η υποχρεωτική εφαρμογή θερμομόνωσης σε νέα κτήρια με  τον Κανονισμό Θερμομόνωσης Κτηρίων (ΚΘΚ). Το αποτέλεσμα των μεγάλων ενεργειακών κρίσεων, του 1973 και του 1978 έθεσε το ζήτημα του περιορισμού της ενεργειακής κατανάλωσης.
• (2010) μετά από 30 χρόνια, ο κανονισμός ΚΘΚ έχει αντικατασταθεί από τον Κανονισμό Ενεργειακής Απόδοσης Κτηρίων (Κ.Εν.Α.Κ.), όπου τέθηκε σε ισχύ από 1η  Οκτωβρίου 2010.
• (2017 – έως σήμερα) στην Εφημερίδα της Κυβερνήσεως (ΦΕΚ Β΄4003/17.11.2017) αναθεωρήθηκαν, έλαβαν έγκριση και εφαρμογή οι Τεχνικές Οδηγίες του Τεχνικού Επιμελητηρίου (ΤΟΤΕΕ), που αφορούν την ενεργειακή απόδοση κτιρίων. Με αυτή την απόφαση εγκρίνονται οι τεχνικοί κανόνες/προδιαγραφές  για την εφαρμογή του Κανονισμού Ενεργειακής Απόδοσης Κτιρίων (Κ.Εν.Α.Κ.). Με την έκδοση των ΤΟΤΕΕ, ολοκληρώνεται η διαδικασία για την εφαρμογή του ΚΕΝΑΚ 2017 και του αντίστοιχου λογισμικού που υποστηρίζει το έργο των ενεργειακών επιθεωρητών. Βασική αρχή της οδηγίας είναι ο διαχωρισμός της χώρας σε τέσσερις κλιματικές ζώνες και βαθμοημέρες θέρμανσης.

Με  βάση  τον Κ.Εν.Α.Κ. κάθε  νέο  κτήριο υποβάλλεται, απαιτείται η Μελέτη Ενεργειακής Απόδοσης (Μ.Ε.Α.) η οποία συνίσταται στην σωστή τοποθέτηση του κτηρίου στο χώρο (βιοκλιματικός σχεδιασμός), τον κατάλληλο  σχεδιασμό των ηλεκτρομηχανολογικών  εγκαταστάσεων (θέρμανση, κλιματισμός,  ζεστό νερό χρήσης) για την εξοικονόμηση ενέργειας και την μελέτη θερμομονωτικής επάρκειας με βάση την οποία το κτήριο θωρακίζεται ενεργειακά ώστε να μειωθούν οι απώλειες θερμότητας.

Βασικές αρχές μετάδοσης θερμότητας

Η μετάδοση θερμότητας είναι ο βασικός μηχανισμός με τον οποίο οι περιβαλλοντικές μεταβολές εκδηλώνονται στο εσωτερικό των κτηρίων. H αγωγή της θερμότητας από το περίβλημα ενός κτηρίου, η άμεση μετάδοση της ηλιακής ακτινοβολίας από τα παράθυρα, αλλά και η απορρόφηση αυτής από τα εκτεθειμένα στοιχεία του κτηρίου (τοίχοι, οροφή). Η αίσθηση ψύχους των χρηστών ενός κτηρίου, λόγω της έντονης κυκλοφορίας του αέρα, είναι παραδείγματα πως η μεταφορά θερμότητας επηρεάζει τη θερμική συμπεριφορά των κτηρίων και τους χρήστες του.

Η μεταφορά θερμότητας είναι η επιστήμη και η τεχνική πρόβλεψης του ρυθμού με τον οποίο η θερμότητα ρέει μέσα από διάφορα υλικά, κάτω από διαφορετικές εξωτερικές συνθήκες που οφείλονται σε διαφορετικές θερμοκρασίες.

Υπάρχουν τρεις διακριτοί τρόποι μετάδοσης θερμότητας.

• αγωγιμότητα ή αγωγή (conduction)
• συναγωγιμότητα ή συναγωγή (convection) και
• ακτινοβολία (radiation)

Παράλληλα, με τη θερμομόνωση επιτυγχάνεται:

• Θερμική αδράνεια και αποθήκευση θερμότητας  με  την  εκμετάλλευση  της  θερμοχωρητικότητας των υλικών
• Η  διατήρηση  υψηλών εσωτερικών επιφανειακών θερμοκρασιών και  στην αποτροπή εμφάνισης δρόσου
• Η  μείωση των πιθανοτήτων σχηματισμού εσωτερικής συμπύκνωσης λόγω διάχυσης των υδρατμών μέσω των δομικών στοιχείων
• Η  προστασία  των  δομικών  στοιχείων του περιβλήματος του κτηρίου από  τις  έντονες θερμικές καταπονήσεις.

Έχει εκτιμηθεί ότι με τη θερμική προστασία κτηρίου μπορεί να εξοικονομηθεί μέχρι και 45% της ενέργειας που απαιτείται για τη λειτουργία και χρήση του.

Έλεγχος θερμονωτικής επάρκειας

Ο έλεγχος θερμομονωτικής επάρκειας του κτηρίου αποτελεί μέρος της ενεργειακής μελέτης Κ.Εν.Α.Κ. Με τη θερμομονωτική προστασία των δομικών στοιχείων επιδιώκεται ο περιορισμός της μεταφοράς θερμότητας μεταξύ εσωτερικού και εξωτερικού περιβάλλοντος και επίτευξη ευχάριστου εσωκλίματος με την μικρότερη δυνατή κατανάλωση ενέργειας.

Ο έλεγχος ικανοποίησης των απαιτήσεων για θερμομονωτική προστασία των κτηριακών κατασκευών γίνεται σε δύο στάδια: 

• Στο 1ο στάδιο ελέγχεται η θερμομονωτική επάρκεια των επί μέρους δομικών στοιχείων του  κτηρίου. Για να ικανοποιεί ένα δομικό στοιχείο τις απαιτήσεις θερμομονωτικής προστασίας, θα πρέπει η τιμή του συντελεστή θερμοπερατότητας (U εξεταζόμενο) του δομικού  στοιχείου να μην υπερβαίνει την τιμή του μέγιστου επιτρεπόμενου συντελεστή θερμοπερατότητας (U max) όπως ορίζει ο κανονισμός ανά κλιματική ζώνη και ανά κατηγορία δομικού στοιχείου.
• Στο 2ο   στάδιο  ελέγχεται η θερμική επάρκεια του συνόλου του κτηρίου. Για να ικανοποιούνται οι απαιτήσεις του κανονισμού πρέπει η μέση τιμή θερμοπερατότητας του εξεταζόμενου κτηρίου (Um) να μην υπερβαίνει τα όρια που θέτει ο κανονισμός.

Η θερμομόνωση του κελύφους του κτιρίου, αφορά τα κατακόρυφα και οριζόντια δομικά στοιχεία του κτιρίου, την προστασία με διαδοχικές στρώσεις υλικών, που το  προστατεύουν από ακραίες καιρικές συνθήκες, μηχανικές καταπονήσεις, ανεμοπιέσεις, ισχυρές κρούσεις και εξασφαλίζουν μεγάλη αντοχή στο χρόνο. Το σύστημα θερμομόνωσης επιτυγχάνεται με τη χρήση θερμομονωτικών υλικών σε μορφή πλακών–πάνελ.

Ιδιότητες των θερμομονωτικών υλικών

Με τον όρο φυσικές ιδιότητες ορίζεται το σύνολο των ιδιοτήτων που έχει από τη φύση του το υλικό ή αποκτά λόγω του τρόπου παρασκευής του και σε αυτές συγκαταλέγονται:

• Η πυκνότητα
• Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας (λ)
• Η συμπεριφορά του έναντι της υγρασίας
• Η αντοχή του σε θερμικές καταπονήσεις
• Η επίδραση στην ηλιακή ακτινοβολία
• Ο δείκτης πυραντίστασης
• Η ηχομονωτική του ικανότητα
• Οι μηχανικές του αντοχές
• Η διάρκεια ζωής (γήρανση του υλικού)

Οι περιβαλλοντικές ιδιότητες του υλικού ορίζονται, η επίδραση και επιβάρυνση του περιβάλλοντος κατά το στάδιο της παραγωγής του και κατά τη χρήση του. Όπως,

• Οι μηχανικές ιδιότητες
• Η  χημική  συμπεριφορά και η ανθεκτικότητα στην επίδραση εξωγενών παραγόντων
• Η περιβαλλοντική του συμπεριφορά
• Οι δυνατότητες χρήσης και εφαρμογής του
• Η βιοδιάσπαση και η ανακυκλωσιμότητα
• Η αντοχή του σε προσβολές από έντομα και μικροοργανισμούς
• Η επίδραση στη υγιεινή των χώρων και στην υγεία των χρηστών

Τα κριτήρια επιλογής θερμομονωτικών υλικών είναι το κόστος, η διακίνηση του υλικού στην  αγορά,  η δυνατότητα  μεταφοράς και τοποθέτησής του και άλλες παράμετροι που σχετίζονται με  την ιδιαιτερότητα της κατασκευής.

Οι σημαντικότερες φυσικές ιδιότητες των θερμομονωτικών υλικών

• Η πυκνότητα (ρ σε kg/m3)
• Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας (λ σε W/mK): Ορίζει τη ροή θερμότητας που διέρχεται από την μονάδα επιφάνειας.
• Η επίδραση της θερμοκρασίας: Με την αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνεται και η τιμή του συντελεστή (λ) και μειώνεται η θερμομονωτική του ικανότητα.
• Η επίδραση της υγρασίας: Η τιμή του (λ) επηρεάζεται από την  υγρασία. Υλικά με υγρασία, χάνουν τις θερμομονωτικές τους ιδιότητες και αυξάνουν τη θερμική τους αγωγιμότητα.
• Η επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας
• Η μεταβολή των διαστάσεων
• Η χημική συμπεριφορά
• Ο δείκτης πυροπροστασίας
• Η μηχανική αντοχή
• Η ηχομονωτική ικανότητα
• Η διάρκεια ζωής του

(Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701‐2/2010)

Εφαρμογή

Η εφαρμογή της γίνεται με θερμομονωτικές πλάκες, οι οποίες τοποθετούνται με κόλλα και ειδικά βύσματα στους εξωτερικούς τοίχους. Στη συνέχεια εφαρμόζεται μία στρώση κόλλας στην οποία ενσωματώνεται ένα υαλόπλεγμα και τέλος ένας έγχρωμος σοβάς για την τελική προστασία και αισθητική της τελικής όψης.

Το υλικό των πλακών που χρησιμοποιείται περισσότερο είναι η διογκωμένη πολυστερίνη και ιδίως η γραφιτούχα που προσφέρει έως και 20% καλύτερη θερμομόνωση σε σχέση με την απλή διογκωμένη πολυστερίνη.

Η θερμοπρόσοψη βρίσκει εφαρμογή σε νέα και σε παλαιά κτίρια για τα οποία αποτελεί ιδανική λύση και για την ενεργειακή αλλά και την αισθητική τους αναβάθμιση.

Ορισμένα από τα σημαντικότερα οφέλη της εξωτερικής θερμομόνωσης είναι, 

• Αισθητική αναβάθμιση του κτιρίου καθώς μπορείτε να διαλέξετε ανάμεσα σε ποικιλία υφών και χρωμάτων
• Προστασία του κελύφους του κτιρίου από θερμοκρασιακές μεταβολές και ρωγμές
• Εξάλειψη των θερμογεφυρών σε περιπτώσεις εσωτερικής μόνωσης ή λανθασμένης τοποθέτησης.
• Εξάλειψη της μούχλας και υγρασίας
• Εκμετάλλευση πλήρως και θερμοχωρητικά την κατασκευής
• Εξασφάλιση θερμικής άνεσης & υγιεινής και εξοικονόμησης ενέργειας
• Αναβάθμιση του ακινήτου, όπου συνεπάγεται και αύξηση της αξίας πώληση ή ενοικίασής του
• Εξοικονόμηση ενέργειας – χρημάτων καθώς μειώνονται τα έξοδα ψύξης – θέρμανσης 

Η θερμομόνωση αποτελεί την πρωταρχική επένδυση με αποδοτική σχέση κόστους / αποδοτικότητας. Η θερμομόνωση τοιχοποιίας (θερμοπρόσοψη), η θερμομόνωση δώματος / pilotis εξασφαλίζει μείωση στην κατανάλωση ενέργειας και μείωση σε απαιτήσεις θέρμανσης και ψύξης της κατοικίας.

Με την σωστή τοποθέτηση θερμομόνωσης αποφεύγονται φαινόμενα εσωτερικής υγρασίας, βλαβερά για την υγεία των χρηστών.

Οι θερμογέφυρες του κτιρίου πρέπει να αποφεύγονται κατά την κατασκευή, καθώς αποτελούν τα σημεία που σημειώνονται οι μεγαλύτερες θερμικές απώλειες οι οποίες συμβάλλουν στην ενεργειακή κατανάλωση, λόγω των ροών θερμότητας. Η ελαχιστοποίηση θερμογεφυρών και ασθενών σημείων στο κτιριακό κέλυφος, συνεισφέρει στη δημιουργία ευχάριστης και σταθερής θερμοκρασίας, εξαλείφοντας φαινόμενα υγρασίας και αύξησης της ενεργειακής απόδοσης της κατοικίας.