ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ, ΣΧΟΛΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΩΝ, ΔΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ. Θερμοπροστασία

Transcript

1 Θερμοπροστασία

2

3 Θερμική άνεση: η (υποκειμενική) αίσθηση ικανοποίησης για τη θερμοκρασία περιβάλλοντος Η θερμική άνεση αντιστοιχεί σε συνθήκες ισορροπίας των ανταλλαγών θερμότητας μεταξύ σώματος και περιβάλλοντος

4 Παράγοντες που επιδρούν στη διαμόρφωση συνθηκών θερμικής άνεσης: Περιβαλλοντικοί: Μέση θερμοκρασία του αέρα Μέση θερμοκρασία περιβαλλουσών επιφανειών Μέση ταχύτητα αέριων ρευμάτων που επιδρούν στο σώμα Σχετική υγρασία Υποκειμενικοί: Μονωτική ικανότητα των ρούχων Επίπεδο δραστηριότητας Ηλικία

5

6 Θερμοπροστασία: περιλαμβάνει μέτρα που στοχεύουν στον περιορισμό των ενεργειακών απωλειών στα κτίρια μέσω του ελέγχου των ανταλλαγών θερμότητας μεταξύ εσωτερικού και εξωτερικού περιβάλλοντος.

7 Θερμικές ( απώλειες ) στα κτίρια: α. Μέσα από τα δομικά στοιχεία του κελύφους (transmission losses) β. Μέσω του αερισμού (ventilation losses) ηθελημένος αερισμός διαφυγές του αέρα

8 Μηχανισμοί μετάδοσης θερμότητας: Αγωγή Μεταφορά Ακτινοβολία Λανθάνουσα Θερμότητα κατά την αλλαγή φάσης

9 Παράγοντες που επηρεάζουν τη θερμική άνεση στα κτίρια: Κλιματικοί παράγοντες: Θερμοκρασία περιβάλλοντος Υγρασία περιβάλλοντος Υετός (βροχή, χιόνι, χαλάζι) Ηλιοφάνεια Ένταση και διεύθυνση του ανέμου Χαρακτηριστικά του κτιρίου: Θέση (υψόμετρο) Προσανατολισμός Επιφάνεια του κελύφους Δομικά στοιχεία κελύφους Διάταξη των χώρων στην κάτοψη Αεροπερατότητα κελύφους (εξωτερικά κουφώματα) Περιβαλλοντικοί παράγοντες: Αέρια ρύπανση Περιβαλλοντική ηχορύπανση

10 Παράγοντες που επηρεάζουν τη θερμική άνεση στα κτίρια: Κλιματικοί παράγοντες: Θερμοκρασία περιβάλλοντος Υγρασία περιβάλλοντος Υετός (βροχή, χιόνι, χαλάζι) Ηλιοφάνεια Ένταση και διεύθυνση του ανέμου Χαρακτηριστικά του κτιρίου: Θέση (υψόμετρο) Προσανατολισμός Επιφάνεια του κελύφους Δομικά στοιχεία κελύφους Διάταξη των χώρων στην κάτοψη Αεροπερατότητα κελύφους (εξωτερικά κουφώματα) Περιβαλλοντικοί παράγοντες: Αέρια ρύπανση Περιβαλλοντική ηχορύπανση

11 Παράγοντες που επηρεάζουν τη θερμική άνεση στα κτίρια: Κλιματικοί παράγοντες: Θερμοκρασία περιβάλλοντος Υγρασία περιβάλλοντος Υετός (βροχή, χιόνι, χαλάζι) Ηλιοφάνεια Ένταση και διεύθυνση του ανέμου Χαρακτηριστικά του κτιρίου: Θέση (υψόμετρο) Προσανατολισμός Επιφάνεια του κελύφους Δομικά στοιχεία κελύφους Διάταξη των χώρων στην κάτοψη Αεροπερατότητα κελύφους (εξωτερικά κουφώματα) Περιβαλλοντικοί παράγοντες: Αέρια ρύπανση Περιβαλλοντική ηχορύπανση

12 ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΣΗ = Εφαρμογή θερμομονωτικών υλικών - Τα θερμομονωτικά υλικά είναι δομικά υλικά τα οποία επιβραδύνουν τη μετάδοση της θερμότητας μέσω της μάζας τους.

13 Στόχοι της θερμομόνωσης: θερμική άνεση των ενοίκων οικονομία στην κατανάλωση ενέργειας περιορισμό του αρχικού κόστους κατασκευής και εγκατάστασης του συστήματος κεντρικής θέρμανσης ή κλιματισμού αποφυγή ζημιών στα δομικά στοιχεία (λόγω συστολών διαστολών, παγετού κλπ) ταυτόχρονη ηχομόνωση βελτίωση ποιότητας του περιβάλλοντος (άμεσα και έμμεσα)

14 Συντελεστής Θερμικής Αγωγιμότητας (λ): Είναι η ποσότητα θερμότητας που περνά σε ένα δευτερόλεπτο μέσα από τις απέναντι πλευρές ενός κύβου πλευράς 1 m από ομογενές υλικό, όταν η διαφορά θερμοκρασίας των επιφανειών αυτών διατηρείται σταθερή στον 1 C. Μονάδα: W/mK

15 Συντελεστές θερμικής αγωγιμότητας δομικών υλικών (σε W/mK) Σκυρόδεμα 2.03 Χάλυβας Αλουμίνιο Χαλκός Τούβλα 0.46 Ξύλο 0.20 Γυαλί 0.81 Αέρας 0.024

16

17 Vacuum insulated panel, λ = Wm -1 K -1 Aerogel, λ = 0.02 Wm -1 K -1 Neopor Kapilux

18 ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ, ΣΧΟΛΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΩΝ, ΟΙΚΟΔΟΜΙΚΗ Ι Συνήθη πάχη μονωτικών φύλλων (σε mm)

19 Κοινά θερμομονωτικά υλικά: - Υαλοβάμβακας ή υαλόμαλλο (0.041 W/mK) - Πετροβάμβακας (0.05 W/mK) - Ξυλόμαλλο ( W/mK) - Πολυουρεθάνη ( W/mK) - Πολυστερίνη (διογκωμένη ή εξιλασμένη) ( W/mK) - Κίσσηρη (0.14 W/mK) - Περλίτης (0.10 W/mK) - Κυψελωτό κονιόδεμα ή αφρομπετόν ( W/mK)

20 Κριτήρια επιλογής θερμομονωτικών υλικών: - Θερμομονωτική ικανότητα (λ) - Ανθεκτικότητα σε περιβαλλοντικές επιδράσεις (μεταβολές θερμοκρασίας, ηλιακή ακτινοβολία, υγρασία, φωτιά, μικροοργανισμοί κλπ) Αντοχή στο χρόνο - Συμπεριφορά στην υγρασία - Μηχανική αντοχή (ελαστικότητα, ευθρυπτότητα, ευθραστότητα, αντοχή σε θλίψη, κάμψη, δονήσεις, διατήρηση όγκου και σχήματος) - Συμπεριφορά (ευχρηστότητα, τεχνολογία επεξεργασίας) - Κόστος