Θερμομόνωση για Θερμική Άνεση Χειμώνα - Καλοκαίρι

Σχεδιάζοντας και προδιαγράφοντας λύσεις θερμομόνωσης για μέγιστα οφέλη όλο το χρόνο

Technical Marketing | Tassos Argyris | 22/10/2023

Περιεχόμενο

1

2

3

4

Οι προκλήσεις που θέτει το ζήτημα της παγκόσμιας υπερθέρμανσης

Η κλιματική αλλαγή στην Ευρώπη και η άμεση ανάγκη για δράση

3

Αναβαθμισμένος κτιριακός σχεδιασμός

Η ανάγκη για μια ολιστική προσέγγιση και ποια είναι αυτή

Βελτιστοποιώντας τη θερμομόνωση

Πως μπορούμε να επωφεληθούμε από τη θερμομόνωση χειμώνα-καλοκαίρι

Σύνοψη

Βασικά συμπεράσματα και τροφή για σκέψη

Η κλιματική αλλαγή στην Ευρώπη και η άμεση ανάγκη για δράση.

1

4

Η θερμοκρασία στην Ευρώπη αυξάνεται επικίνδυνα

Το κλίμα στην Ευρώπη αλλάζει.

​

Οι χάρτες δείχνουν την προβλεπόμενη συχνότητα των κυμάτων καύσωνα στο εγγύς μέλλον (τα επόμενα 33 χρόνια) και μέχρι το τέλος του αιώνα, για δύο κλιματικά σενάρια

​

​

Τα κύματα καύσωνα γίνονται όλο και πιο συχνά ήδη σήμερα, και θα αυξηθούν σε συχνότητα τις επόμενες δεκαετίες.

Πηγή: European Environment Agency

5

2020 - 2052

2068 - 2100

RCP 4.5 σενάριο

(μέτρια δράση)

RCP 8.5 σενάριο

(’business as usual’)

Η θερμοκρασία στην Ευρώπη αυξάνεται επικίνδυνα

Οι νύχτες δεν θα παρέχουν μεγάλη ανάπαυλα, καθώς γίνονται όλο και πιο «τροπικές».

​

Ως τροπική νύχτα ορίζεται εκείνη όπου η θερμοκρασία δεν πέφτει κάτω από τους 20°C.

​

Στη Νότια Ευρώπη, μέχρι το τέλος του αιώνα θα μπορούσαν να συμβαίνουν έως και 100 τροπικές νύχτες ετησίως σύμφωνα με το σενάριο RCP 8.5.

​

Η Ευρώπη πρέπει να προετοιμαστεί για την επικείμενη υπερθέρμανση.

Πηγή: European Environment Agency

6

Projected change in the number of tropical nights between 2071 – 2099 under RCP 8.5 scenario

Προβλεπόμενη αλλαγή στον αριθμό των τροπικών νυχτών

Ο αντίκτυπος στον άνθρωπο

Οι ασθένειες που σχετίζονται με τη ζέστη αναπτύσσονται όταν η θερμοκρασία (core temperature) ενός ατόμου υπερβαίνει τους 37°C.

​

Οι συνέπειες κυμαίνονται από ήπια συμπτώματα θερμικού στρες, μέχρι εξάντληση, θερμοπληξία και ακόμη και θάνατο.

​

Τα παιδιά, οι ηλικιωμένοι και τα άτομα με ιατρικές παθήσεις είναι ιδιαίτερα ευάλωτα και επειδή η μέση ηλικία στην Ευρώπη αυξάνεται, όλο και περισσότεροι άνθρωποι θα κινδυνεύουν στο μέλλον.

​

Σύμφωνα με το σενάριο RCP 8.5, η υπερβολική ζέστη θα επηρεάσει σημαντικά 300 εκατομμύρια Ευρωπαίους ετησίως έως το 2100.

​

… και θα ευθύνεται για 90.000 θανάτους το χρόνο.

Πηγή: European Commission JRC PESETA IV study

7

Τα κτίρια στην πρώτη γραμμή

Οι Ευρωπαίοι περνούν το 80 - 90% του χρόνου τους σε εσωτερικούς χώρους και τον περισσότερο χρόνο σε αστικές περιοχές

​

Αυτό αυξάνει τον κίνδυνο, καθώς οι πόλεις αποτελούν εστίες υπερθέρμανσης. Το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας τις κάνει έως και 7°C πιο ζεστές από τις γύρω περιοχές υπαίθρου.

​

Μέχρι σήμερα, ο κατασκευαστικός κλάδος έχει επικεντρωθεί στο να κρατά τους ανθρώπους ζεστούς το χειμώνα, αλλά καθώς αλλάζει το κλίμα, θα γίνει εξίσου σημαντικό να κρατήσει τους ανθρώπους δροσερούς και το καλοκαίρι.

​

Τα κτίρια της Ευρώπης πρέπει να εξελιχθούν για να παρέχουν προστασία και άνεση για τους ανθρώπους όλο το χρόνο.

Πηγές: European Journal of Public Health, European Environment Agency

8

Χρειάζεται άμεση δράση - Σήμερα

Τα σχέδια κτιρίων που γίνονται σήμερα πρέπει να προδιαγράφουν με βάση το κλίμα του αύριο.

​

Η υπερθέρμανση στην Ευρώπη δεν είναι θεωρητικό θέμα και δεν ανάγεται σε μακρινό μέλλον.

​

Η πλειοψηφία των κτιρίων που σχεδιάζονται, κατασκευάζονται και ανακαινίζονται σήμερα θα συνεχίσουν να υπάρχουν στα ακραία κλίματα του άμεσου μέλλοντος.

​

Κάθε κτίριο στην Ευρώπη –καινούργιο και υπάρχον– πρέπει να γίνει ανθεκτικό στο κλίμα.

​

Πρέπει να ξεκινήσουμε ήδη από σήμερα!

9

Τι προκαλεί την υπερθέρμανση για το χρήστη ενός κτιρίου;

Η θερμότητα εισέρχεται, μέσω:

• Ηλιακά κέρδη (Solar Gains) από μη σκιασμένα τζάμια (μακράν η μεγαλύτερη πηγή)
• Θερμομόνωση χαμηλής απόδοσης
• Διάκενα εισόδου/εξόδου αέρα, ρωγμές και ανοίγματα
• Εσωτερικές πηγές θερμότητες

​

… και στη συνέχεια δεν απομακρύνεται, λόγω:

• Ανεπαρκούς αερισμού
• Υπερφορτωμένων συστημάτων ψύξης/κλιματισμού

​

Είναι ευκολότερο και πολύ πιο αποτελεσματικό να ελαχιστοποιηθούν οι θερμικές απολαβές, παρά να αφαιρεθεί η υπερβολική θερμότητα από ένα κτίριο.

10

Ο κτιριακός σχεδιασμός οφείλει να προσαρμοστεί στις νέες συνθήκες

2

11

Ολιστικός κτιριακός σχεδιασμός

Με τον σωστό σχεδιασμό, τα κτίρια μπορούν να προστατεύσουν τους χρήστες τους τόσο από τα ακραία χειμερινά όσο και από το καλοκαίρι.

​

Απαιτείται μια ολιστική προσέγγιση, εξισορρόπηση του ηλιακού θερμικού κέρδους, ελεγχόμενος αερισμός, διαχείριση των εσωτερικών πηγών θερμότητας και μεγιστοποίηση της θερμομόνωσης.

​

Ο συνδυασμός των παραπάνω οδηγεί σε ένα θερμικά ελεγχόμενο κτίριο

12

Ολιστικός κτιριακός σχεδιασμός

13

1. Ισορροπώντας τις ηλιακές θερμικές απολαβές (κέρδη)

​

• Τα ανοίγματα (παράθυρα, φεγγίτες κ.ο.κ.) είναι μακράν ο πιο σημαντικός παράγοντας υπερθέρμανσης ενός κτιρίου
• Τα σχέδια πρέπει να εξελιχθούν για να μειώσουν τα περιττά ανοίγματα/υαλοπίνακες και να ενσωματώσουν εξωτερική σκίαση
• Τα θερμικά ηλιακά φορτία δεν πρέπει να μεγιστοποιούνται, αλλά να εξισορροπούνται για να είναι ωφέλιμα καθ’ όλη τη διάρκεια του χρόνου

Ολιστικός κτιριακός σχεδιασμός

14

2. Εξετάστε τον προσανατολισμό

​

• Ο προσανατολισμός μπορεί να έχει σημαντικό αντίκτυπο στο κέρδος ηλιακής θερμότητας
• Οι επικρατούντες άνεμοι (στοιχεία ανεμοπιέσεων) και τα χαρακτηριστικά του τοπίου (περιβάλλων χώρος) μπορούν επίσης να επηρεάσουν τη θερμική απόδοση ενός κτιρίου

Ολιστικός κτιριακός σχεδιασμός

15

3. Ενσωματώνοντας βλάστηση - φύτευση

​

• Φυτεμένα δώματα και πράσινοι τοίχοι μεταφέρουν λιγότερη θερμότητα σε σχέση με παραδοσιακά δομικά στοιχεία
• Παρέχουν ένα επιπλέον πλεονέκτημα στην ψύξη του κτιρίου χάρη στο μηχανισμό εξάτμισης/διαπνοής
• Βοηθούν επίσης στη μείωση του φαινομένου της αστικής θερμικής νησίδας, το οποίο επιδεινώνει την υπερθέρμανση

Ολιστικός κτιριακός σχεδιασμός

16

°C

°C

Ολιστικός κτιριακός σχεδιασμός

17

4. Διαχείριση εσωτερικών πηγών θερμότητας

​

• Ο εξοπλισμός και οι συσκευές ενός κτιρίου, ακόμη και οι ίδιοι οι ένοικοι συμβάλλουν στη θερμότητα
• Ελαχιστοποιήστε την επίδραση αυτή όπου είναι δυνατόν, για παράδειγμα προδιαγράφοντας πιο αποδοτικές συσκευές, ενσωματώνοντας αερισμό και θερμομονώνοντας τις σωληνώσεις και τα δίκτυα

Ολιστικός κτιριακός σχεδιασμός

18

5. Παρατάσσουμε θερμική μάζα με επιλεκτικό τρόπο

​

• Μπορεί να είναι χρήσιμο σε «ελαφριά» κτίρια ως επιπρόσθετο μέτρο, μαζί με τη σκίαση και τη θερμομόνωση
• Συσσωρεύει/συγκρατεί τη θερμότητα κατά το πιο ζεστό μέρος της ημέρας, αλλά κάτι τέτοιο είναι ευεργετικό μόνο εάν αυτή η θερμότητα μπορεί να αποβληθεί στη συνέχεια
• Η θερμική μάζα είναι πιο αποτελεσματική όταν χρησιμοποιούνται «πυκνά» υλικά στα τελικά εσωτερικά στρώματα του δομικού στοιχείου (π.χ. πέτρινα δάπεδα ή βαριές επενδύσεις τοίχων)

Ολιστικός κτιριακός σχεδιασμός

19

6. Ελεγχόμενος αερισμός

​

• Ο αερισμός επιτρέπει την απομάκρυνση της θερμότητας
• Θα πρέπει να ελέγχεται μέσω διαχειριζόμενων συστημάτων, σε αντίθεση με τις ανεξέλεγκτες διαρροές
• Αυτό μπορεί να γίνει με παθητικό σχεδιασμό, με άνοιγμα παραθύρων κ.ο.κ., αλλά ένα σύστημα ανάκτησης θερμότητας (με summer bypass) είναι συνήθως η βέλτιστη λύση

Ολιστικός κτιριακός σχεδιασμός

20

7. Μεγιστοποίηση θερμομόνωσης

• Ένα καλά θερμομονωμένο, αεροστεγές κέλυφος, αμβλύνει τη μεταφορά θερμότητας μέσω των δομικών στοιχείων
• Προστατεύει τους χρήστες από τις επιπτώσεις της υπερβολικής ζέστης ή του κρύου και τις «απότομες» διακυμάνσεις θερμοκρασίας
• Διατηρεί το εσωτερικό περιβάλλον, έτσι ώστε το επιθυμητό επίπεδο άνεσης για το χρήστη να μπορεί να επιτευχθεί και να διατηρηθεί αποτελεσματικά – θερμική άνεση

Βελτιστοποιώντας τη θερμομόνωση

Προδιαγράφουμε για θερμική άνεση Χειμώνα-Καλοκαίρι

3

21

Η θερμομόνωση δεν είναι μέτρο που χρειαζόμαστε μόνο το χειμώνα

Με τον σωστό σχεδιασμό, ένα καλά θερμομονωμένο κέλυφος κτιρίου αποτελεί κρίσιμο παράγοντα για τη δημιουργία κτιρίων ανθεκτικών στο κλίμα.

​

Δημιουργεί ένα σταθερό εσωτερικό περιβάλλον αποτρέποντας την ανεπιθύμητη και ανεξέλεγκτη μεταφορά θερμότητας.

​

ΜΕ ΑΠΛΑ ΛΟΓΙΑ: Το καλοκαίρι, αυτό σημαίνει να κρατάμε το ζεστό αέρα εκτός. Το χειμώνα σημαίνει να τον κρατάμε μέσα.

​

Η θερμομόνωση δεν είναι μόνο για το χειμώνα. Έχει ζωτικό ρόλο να διαδραματίσει στην παροχή θερμικής άνεσης και προστασίας όλο το χρόνο.

22

Ποια χαρακτηριστικά των θερμομονωτικών υλικών, μετράνε τελικά?

Η θερμοχωρητικότητα ενός μονωτικού υλικού έχει αμελητέα επίδραση στην καλοκαιρινή άνεση – προστασία από την υπερθέρμανση.

​

Αυτό έχει αποδειχθεί σε δοκιμές που μετρούν τον τρόπο με τον οποίο τα μονωτικά υλικά με διαφορετική θερμοχωρητικότητα επηρεάζουν τις θερμοκρασίες του εσωτερικού αέρα σε κατά τα άλλα πανομοιότυπες κατασκευές.

​

Η μέγιστη διαφορά θερμοκρασίας αέρα στα δύο δωμάτια ήταν 1°C, αλλά μέσα σε μια ώρα είχαν φτάσει και τα δύο στην ίδια θερμοκρασία. Το καλοκαίρι, η αριθμητική μέση διαφορά στη θερμοκρασία δωματίου ήταν μόλις 0,03°C.

​

Κατά την προδιαγραφή θερμομόνωσης με σκοπό τη θερμική άνεση, η θερμοχωρητικότητα του υλικού είναι σε μεγάλο βαθμό αμελητέος παράγοντας.

Πηγή: Fraunhofer IBP Notice 497: Metrological investigations of the influence of the heat storage capacity of the Thermal insulation on the summer temperature behaviour of buildings (2009). Authors: G. Hauser, J. P. Hinrichs, A. Holm

23

Δομή δοκιμαστικού κτιρίου:

​

• Στέγη από τσίγκο (zinc)
• 30mm ξυλότυπος
• 180mm θερμομόνωση
• Μεμβράνη ελέγχου υδρατμ.
• 12.5mm γυψοσανίδα

Ποια χαρακτηριστικά των θερμομονωτικών υλικών, μετράνε τελικά?

Η αποτελεσματικότητα της μόνωσης δεν καθορίζεται από την ποσότητα θερμότητας που απορροφά, αλλά από το πόσο αποτελεσματικά εμποδίζει τη μεταφορά θερμότητας

​

Για να κατανοήσουμε τη μεταφορά θερμότητας, εξετάζουμε την τιμή R ενός μονωτικού υλικού - τη θερμική του αντίσταση για ένα δεδομένο πάχος.

​

Όσο υψηλότερη είναι η τιμή R, τόσο μεγαλύτερη θερμική αντίσταση έχει και τόσο λιγότερη μεταφορά θερμότητας θα επιτρέψει.

​

Οι τιμές R είναι το πιο σημαντικό στοιχείο που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή θερμομονωτικών υλικών.

24

Εστιάζουμε στην πραγματική απόδοση

Οι τιμές R από μόνες τους δεν αρκούν.

​

Όταν προδιαγράφουμε θερμομόνωση, πρέπει να λάβουμε υπόψη πόσο καλά αποδίδει στην πραγματικότητα – real life performance.

​

Ορισμένα θερμομονωτικά υλικά είναι πιο δύσκολο να εγκατασταθούν σωστά υπό πραγματικές συνθήκες έργου ή ενδέχεται να μην προσαρμόζονται σε αλλαγές κατά τη διάρκεια της ζωής του κτιρίου.

​

Για ένα σχεδιασμό ανθεκτικό στο κλίμα, προδιαγράφουμε θερμομόνωση που είναι πιο εύκολο να εγκατασταθεί σωστά και που θα προσαρμόζεται σε πραγματικές συνθήκες

25

Οι ιδιότητες θερμομονωτικών προϊόντων που πράγματι παίζουν ρόλο

​

Ευελιξία στη διαχείριση – διασφάλιση στο ότι μπορούν εύκολα να εγκατασταθούν με ορθό τρόπο.

​

Υλικά συμβατά με τις πραγματικές συνθήκες στο έργο και τα «πραγματικά» κτίρια, συνεπώς πιο πιθανό να παρέχουν θερμική προστασία με βάση το σχεδιασμό και χωρίς υπονόμευση απόδοσης καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής του κτιρίου.

​

Για θερμική άνεση όλο το χρόνο υπό συνθήκες ραγδαίας κλιματικής αλλαγής, προδιαγράφουμε προϊόντα τα οποία αναμένουμε να αποδίδουν για μεγάλο χρονικό διάστημα, χωρίς εκπτώσεις.

26

Συνοψίζοντας

27

01

02

03

04

05

ΑΜΕΣΗ ΔΡΑΣΗ

Ο κατασκευαστικός κλάδος πρέπει να δράσει ενάντια την υπερθέρμανση σήμερα.

ΑΡΧΙΚΑ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΑ ΑΝΟΙΓΜΑΤΑ

Τα ηλιακά θερμικά κέρδη μέσω υαλοπινάκων χωρίς σκίαση είναι το μεγαλύτερο πρόβλημα.

ΟΛΙΣΤΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ

…απαιτείται ολιστικός κτιριακός σχεδιασμός.

Η ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΣΗ ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΜΟΝΟ ΓΙΑ ΤΟ ΧΕΙΜΩΝΑ

Η θερμομόνωση παίζει σημαντικό ρόλο, τόσο το καλοκαίρι όσο και το χειμώνα.

ΕΠΙΚΕΝΤΡΩΣΗ ΣΤΗΝ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗ ΑΠΟΔΟΣΗ

Όταν προδιαγράφουμε θερμομόνωση, αυτό που έχει μεγαλύτερη σημασία είναι η πραγματική απόδοση.

Αναβαθμισμένη θερμική άνεση

Αναβαθμισμένη ακουστική απόδοση

Αναβαθμισμένη πυροπροστασία

Καλύτερα Κτίρια, ανθεκτικά στο μεταβαλλόμενο κλίμα

Αναβαθμισμένη ενεργειακή απόδοση

Περισσότερη βιωσιμότητα