Η ΘΕΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΤΙΚΗΣ ΣΤΡΩΣΗΣ ΣΤΑ ΔΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ

Transcript

1 ΤΕΧΝΙΚΗ ΗΜΕΡΙΔΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 31 ΜΑΪΟΥ 2014 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΤΑ ΚΤΙΡΙΑ Η ΘΕΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΤΙΚΗΣ ΣΤΡΩΣΗΣ ΣΤΑ ΔΟΜΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ ΟΡΓΑΝΩΣΗ: ASHRAE ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ Δημήτρης Αραβαντινός αναπληρωτής καθηγητής Θεόδωρος Θεοδοσίου επίκουρος καθηγητής ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΙΚΟΔΟΜΙΚΗΣ & ΦΥΣΙΚΗΣ ΤΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Α.Π.Θ.

2 ΘΕΡΜΙΚΗ ΘΩΡΑΚΙΣΗ ΕΝΟΣ ΚΤΙΡΙΟΥ ΜΕ ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΤΙΚΗΣ ΣΤΡΩΣΗΣ Με τη θερμομονωτική στρώση προστετεύεται θερμικά η κατασκευή και μειώνονται οι θερμικές απωλειες από τα επί μέρους δομικά στοιχεία

3 ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟ ΠΑΧΟΣ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΤΙΚΗΣ ΣΤΡΩΣΗΣ ΣΕ ΔΟΚΑΡΙ Ο/Σ 25 cm λ Πάχος Πάχος θερμομόνωσης σύμφωνα με Κ.Εν.Α.Κ. θερμ. υλικού κατά Κ.Θ.Κ. Ζώνη Α Ζώνη Β Ζώνη Γ Ζώνη Δ 0,033 W/(m K) 4,0 cm 5,0 cm 6,0 cm 6,5*cm 7,5 cm 0,035 W/(m K) 4,5 cm 5,0*cm 6,5 cm 7,0 cm 8,0 cm 0,037 W/(m K) 4,5 cm 5,5 cm 6,5*cm 7,5 cm 8,5 cm 0,039 W/(m K) 5,0 cm 6,0 cm 7,0 cm 8,0 cm 9,0 cm 0,041 W/(m K) 5,0 cm 6,0 cm 7,5 cm 8,5 cm 9,5 cm U max, επιτρ. 0,70 W/(m² K) 0,60 W/(m² K) 0,50 W/(m² K) 0,45 W/(m² K) 0,40 W/(m² K) * Οριακή απαίτηση του κανονισμού Βέλτιστη λύση

4 ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟ ΠΑΧΟΣ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΤΙΚΗΣ ΣΤΡΩΣΗΣ ΣΕ ΟΠΤΟΠΛΙΝΘΟΔΟΜΗ λ Πάχος Πάχος θερμομόνωσης σύμφωνα με Κ.Εν.Α.Κ. θερμ. υλικού κατά Κ.Θ.Κ. Ζώνη Α Ζώνη Β Ζώνη Γ Ζώνη Δ 0,033 W/(m K) 3,5 cm 4,0 cm 5,0*cm 6,0 cm 7,0 cm 0,035 W/(m K) 3,5 cm 4,5 cm 5,5 cm 6,5 cm 7,0*cm 0,037 W/(m K) 3,5*cm 4,5 cm 6,0 cm 6,5 cm 7,5*cm 0,039 W/(m K) 4,0 cm 5,0 cm 6,0 cm 7,0 cm 8,0 cm 0,041 W/(m K) 4,0 cm 5,0 cm 6,5 cm 7,5 cm 8,5 cm U max, επιτρ. 0,70 W/(m² K) 0,60 W/(m² K) 0,50 W/(m² K) 0,45 W/(m² K) 0,40 W/(m² K) * Οριακή απαίτηση του κανονισμού Βέλτιστη λύση Δυσκολία στήριξης του εξωτερικού κελύφους της οπτοπλινθοδομής επάνω στη θερμομόνωση

5 ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΤΙΜΗΣ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΓΕΦΥΡΑΣ ΣΤΟΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟ ΤΟΥ U m Ψ=1,25 W/(m Κ) Ψ=0,00 W/(m Κ)

6 ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟ ΠΑΧΟΣ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ ΑΠΌ ΕΛΑΦΡΟΒΑΡΗ ΛΙΘΟΣΩΜΑΤΑ λ θερμ. υλικού Πάχος Πάχος τοιχοποιίας με επίχρισμα (2+2 cm) σύμφωνα με Κ.Εν.Α.Κ. (εύρος τιμών Τ.Ο.Τ.Ε.Ε.) κατά Κ.Θ.Κ. Ζώνη Α Ζώνη Β Ζώνη Γ Ζώνη Δ 0,110 W/(m K) 14+4=18 cm 16+4=20* cm 20+4=24 cm 22+4=26* cm 25+4=29* cm 0,130 W/(m K) 16+4=20 cm 19+4=23 cm 24+4=28 cm 26+4=30* cm 30+4=34 cm 0,160 W/(m K) 20+4=24 cm 24+4=28 cm 29+4=33 cm 32+4=36* cm 37+4=41 cm 0,190 W/(m K) 23+4=27 cm 28+4=32 cm 34+4=38* cm 38+4=42* cm 44+4=48 cm 0,220 W/(m K) 27+4=31 cm 32+4=36*cm 40+4=44 cm 44+4=48* cm 50+4=54* cm U max, επιτρ. 0,70 W/(m² K) 0,60 W/(m² K) 0,50 W/(m² K) 0,45 W/(m² K) 0,40 W/(m² K) * Οριακή απαίτηση του κανονισμού

7 ΔΙΑΚΟΠΗ ΤΗΣ ΣΥΝΕΧΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΤΙΚΗΣ ΣΤΡΩΣΗΣ ΣΕ ΣΗΜΕΙΟ ΣΥΝΔΕΣΗΣ ΤΟΥ ΦΕΡΟΝΤΟΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ ΠΛΗΡΩΣΗΣ «Φωλιά» στο σκυρόδεμα Βέλτιστη λύση

8 ΑΥΞΗΜΕΝΕΣ ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΛΟΓΩ ΔΙΑΦΟΡΑΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΣΤΙΣ ΔΥΟ ΟΨΕΙΣ ΤΩΝ ΓΩΝΙΑΚΩΝ ΔΟΜΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Αδυναμία ελέγχου σχηματισμού τυχόν «φωλεών» στο σκυρόδεμα. Δυσκολία ισχυρής σύνδεσης οπτοπλινθοδομής και στοιχείου οπλ. σκυροδέματος. Βέλτιστη λύση

9 ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟ ΠΑΧΟΣ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΤΙΚΗΣ ΣΤΡΩΣΗΣ ΣΕ ΔΩΜΑ λ Πάχος Πάχος θερμομόνωσης σύμφωνα με Κ.Εν.Α.Κ. θερμ. υλικού κατά Κ.Θ.Κ. Ζώνη Α Ζώνη Β Ζώνη Γ Ζώνη Δ 0,033 W/(m K) 5,5 cm 5,5 cm 6,0*cm 7,0*cm 8,0*cm 0,035 W/(m K) 6,0 cm 6,0 cm 6,5 cm 7,5 cm 8,5*cm 0,037 W/(m K) 6,0*cm 6,0*cm 7,0 cm 8,0 cm 9,0*cm 0,039 W/(m K) 6,5 cm 6,5 cm 7,5 cm 8,5 cm 9,5*cm 0,041 W/(m K) 6,5*cm 6,5*cm 7,5*cm 9,0 cm 10,0*cm U max, επιτρ. 0,50 W/(m² K) 0,50 W/(m² K) 0,45 W/(m² K) 0,40 W/(m² K) 0,35 W/(m² K) * Οριακή απαίτηση του κανονισμού Βέλτιστη λύση

10 ΣΥΝΗΘΕΙΣ ΘΕΣΕΙΣ ΕΜΦΑΝΙΣΗΣ ΤΩΝ ΘΕΡΜΟΓΕΦΥΡΩΝ Δυσχερούς ή πρακτικά αδύνατης θερμομονωτικής προστασίας. Συνάντησης δύο κάθετων μεταξύ τους δομικών στοιχείων. Αλλαγής σύνθεσης των υλικών σε φαινομενικά ενιαίο δομικό στοιχείο. Απουσίας θερμομονωτικής στρώσης ή μείωσης του πάχους της. Έξ ω Δίεδρων ή τρίεδρων εξωτερικών γωνιών του περιβλήματος. Διακοπής της συνέχειας της θερμομονωτικής στρώσης.

11 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΘΕΡΜΟΓΕΦΥΡΩΝ Οι θερμογέφυρες διακρίνονται σε δύο τύπους: Γραμμικές θερμογέφυρες Ορίζονται από το γινόμενο: Ψ l W/K όπου: Ψ ο συντελεστής γραμμικής θερμοπερατότητας [W/(m K)] l το μήμος της θερμογέφυρας [m] Σημειακές θερμογέφυρες Θεωρούνται πρακτικά αμελητέες και δεν λαμβάνονται υπόψη στον υπολογισμό

12 ΠΟΣΟΣΤΟ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΛΟΓΩ ΘΕΡΜΟΓΕΦΥΡΩΝ Κτίριο επί εδάφους Η θέση της θερμομονωτικής στρώσης στο κτίριο Εξωτερικά Εσωτερικά Στον πυρήνα Κατά προσέγγιση μέσες τιμές Ζώνη Α Ζώνη Β Ζώνη Γ Ζώνη Δ 24% 7% 33% 24% 7% 33% 25% 7% 34% 24% 7% 34%

13 ΠΟΣΟΣΤΟ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΛΟΓΩ ΘΕΡΜΟΓΕΦΥΡΩΝ Κατά προσέγγιση μέσες τιμές Κτίριο επί εδάφους Κτίριο επί πιλοτής Κτίριο επί υπογείου Θέση μόνωσης Εκτός Εντός Πυρήνα Εκτός Εντός Πυρήνα Εκτός Εντός Πυρήνα Ζώνη Α 24% 7% 33% 28% 4% 34% 27% 5% 34% Ζώνη Β 24% 7% 33% 28% 4% 34% 27% 5% 34% Ζώνη Γ 25% 7% 34% 28% 4% 34% 27% 5% 34% Ζώνη Δ 24% 7% 34% 28% 4% 34% 27% 5% 34%

14 ΠΟΣΟΣΤΟ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΑΠΩΛΕΙΩΝ ΛΟΓΩ ΘΕΡΜΟΓΕΦΥΡΩΝ Κτίριο επί εδάφους Ζώνη Γ Θέση μόνωσης Εξωτερικά 25% 26% 26% 26% 26% 26% 26% 26% Εσωτερικά 7% 15% 18% 20% 21% 21% 22% 22% Στον πυρήνα 34% 35% 36% 36% 36% 36% 36% 37% Κτίριο επί πιλοτής Ζώνη Γ Θέση μόνωσης Εξωτερικά 28% 25% 24% 24% 23% 23% 23% 23% Εσωτερικά Στον πυρήνα 4% 13% 15% 17% 17% 18% 18% 18% 34% 33% 33% 32% 32% 32% 32% 32%

15 ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΤΙΚΗ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΤΗΣ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ Η θέση της θερμομονωτικής στρώσης στην τοιχοποιία Τοιχοποιία με εσωτερική θερμομόνωση Τοιχοποιία με εξωτερική θερμομόνωση Τοιχοποιία με θερμομόνωση στον πυρήνα Τοιχοποιία από θερμομονωτικά πορώδη υλικά Δικέλυφη αεριζόμενη τοιχοποία, Ποια είναι η καλύτερη επιλογή;

16 ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΤΙΚΗ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΤΗΣ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ + Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα Εκμεταλλεύεται τη θερμοχωρητικότητα της τοιχοποιίας. Διατηρεί τη θερμοκρασία του χώρου μετά τη διακοπή της λειτουργίας της θέρμανσης. Μειώνει στο ελάχιστο την πιθανότητα σχηματισμού θερμογεφυρών. Προστατεύει την τοιχοποιία από τις μεταβολές της εξωτερικής θερμοκρασίας. Μειώνει στο ελάχιστο τον κίνδυνο σχηματισμού συμπύκνωσης λόγω διάχυσης των υδρατμών. Αποτρέπει τις ζημιές από υγρασία και παγετό σε σωληνώσεις ύδρευσης. Καθυστερεί την αρχική θέρμανση του χώρου. Ενέχει τον κίνδυνο ρηγματώσεων, αν μεταξύ θερμομονωτικής στρώσης και επιχρίσματος δεν παρεμβληθεί οπλισμός ενίσχυσης του επιχρίσματος (υαλόπλεγμα ή μεταλλικό πλέγμα). Εμποδίζει τη διαμόρφωση σύνθετων εξωτερικών αρχιτεκτονικών στοιχείων στο κτίριο.

17 ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΤΙΚΗ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΤΗΣ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑΣ + Πλεονεκτήματα Ευνοεί τη σύντομη θέρμανση του χώρου. Δεν απαιτεί ιδιαίτερη προστασία των θερμομονωτικών υλικών αλλά μόνο κάλυψή τους. Επιτρέπει την εκτέλεση συμπληρωματικών οικοδομικών εργασιών υπό οποιεσδήποτε καιρικές συνθήκες. Παρέχει πλήρη ελευθερία στην αρχιτεκτονική διαμόρφωση των όψεων. Μειονεκτήματα Δεν εκμεταλλεύεται τη θερμοχωρητικότητα της τοιχοποιίας. (ωστόσο, ενίοτε η απουσία θερμοχωρητικότητας είναι επιθυμητή). Επιτρέπει τη γρήγορη ψύξη του χώρου μετά τη διακοπή της λειτουργίας των θερμαντικών σωμάτων. Ευνοεί το σχηματισμό θερμογεφυρών, κυρίως στα σημεία διακοπής της τοιχοποιίας από τις πλάκες των ορόφων. Αφήνει την τοιχοποιία απροστάτευτη στις μεταβολές της εξωτερικής θερμοκρασίας. Ευνοεί το σχηματισμό συμπύκνωσης λόγω διάχυσης των υδρατμών.

18 ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ ΜΕ ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΣΗ ΣΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ Πτώση εξωτερικού κελύφους σε σεισμό + Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα Προσφέρει μεγαλύτερη ευκολία στην τοποθέτηση των θερμομονωτικών υλικών. Διατηρεί ανεπηρέαστη τη θερμομόνωση από τη βροχή. Συνδυάζει την εκμετάλλευση της θερμοχωρητικότητας του τοίχου (έστω και μερικής) με την ελευθερία αρχιτεκτονικής διαμόρφωσης των όψεων. Απαιτεί ιδιαίτερη φροντίδα για τη σύνδεση των δύο κελυφών (απαιτήσεις αντισεισμικής συμπεριφοράς). Δεν εκμεταλλεύεται πλήρως αλλά μόνο μερικώς τη θερμοχωρητικότητα της τοιχοποιίας. Δεν επιτρέπει την εύκολη απομάκρυνση της υγρασίας, αν το θερμομονωτικό υλικό είναι ευπρόσβλητο και προσβληθεί από αυτήν, είτε το αίτιο είναι η βροχή είτε η υγρασία εδάφους είτε συμπύκνωση λόγω διάχυσης των υδρατμών. Επιτρέπει το σχηματισμό θερμογεφυρών στην επαφή με τα στοιχεία του φέροντος οργανισμού.

19 ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ ΑΠΟ ΠΟΡΩΔΗ ΤΟΥΒΛΑ Ή ΑΠΟ ΕΛΑΦΡΟΤΣΙΜΕΝΤΟΛΙΘΟΥΣ + Πλεονεκτήματα Παρουσιάζει πολύ καλύτερη αντισεισμική συμπεριφορά. Δεν απαιτείται η κατασκευή περίδεσμων ενίσχυσης (σενάζ) πέραν των απαιτούμενων σε κάθε τοιχοποιία. Εκμεταλλεύεται πλήρως τη θερμοχωρητικότητα. Ευνοεί τη "διαπνοή" του τοίχου και δυσχεραίνει το σχηματισμό συμπύκνωσης λόγω διάχυσης υδρατμών. Κατασκευάζεται ταχύτερα και με λιγότερα εργατικά. Μειονεκτήματα Παρουσιάζει μικρότερη θερμοχωρητικότητα συγκριτικά με τις άλλες συμβατικές τοιχοποιίες. Αναπτύσσει ελαφρώς χαμηλότερες εσωτερικές επιφανειακές θερμοκρασίες. Για συνήθη πάχη τοιχοποιίας παρείχε οριακά σύμφωνα με τον παλαιό κανονισμό την απαιτούμενη θερμική προστασία. Προσβάλλεται από την υγρασία της βροχής, αλλά εξίσου εύκολα αποβάλλει το νερό με την εξάτμιση. Όσο όμως η τοιχοποιία είναι υγρή, παρέχει μειωμένη θερμομονωτική προστασία.

20 ΔΙΚΕΛΥΦΗ ΑΕΡΙΖΟΜΕΝΗ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ + Πλεονεκτήματα Εκμεταλλεύεται τη θερμοχωρητικότητα του κελύφους. Επιτρέπει τη "διαπνοή" του τοίχου και αποτρέπει το σχηματισμό συμπύκνωσης λόγω διάχυσης των υδρατμών. Μειώνει στο ελάχιστο το σχηματισμό θερμογεφυρών, εφόσον το εξωτερικό προστατευόμενο κέλυφος εκτείνεται σε όλη την επιφάνεια του τοίχου. Προστατεύεται από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και από τα εξωτερικά καιρικά φαινόμενα με την προστασία που προσφέρει το εξωτερικό κέλυφος. Μειονεκτήματα Απαιτεί καλή στερέωση του εξωτερικού κελύφους, ώστε να μην υφίσταται κίνδυνος πτώσης του. Μπορεί το διάκενο αερισμού να μετατραπεί σε φωλιά εντόμων, ζωυφίων, πτηνών και άλλων μικρών οργανισμών, αν οι οπές αερισμού δεν προστατευθούν καλά με πυκνό πλέγμα. Δεν παρέχει απόλυτη ελευθερία στην αρχιτεκτονική διαμόρφωση των όψεων.