Η ΑΕΡΙΖΟΜΕΝΗ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ ΩΣ ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΑ ΚΤΙΡΙΑ

Η ΑΕΡΙΖΟΜΕΝΗ ΤΟΙΧΟΠΟΙΙΑ ΩΣ ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΑ ΚΤΙΡΙΑ Α. Ανδρουτσόπουλος, Α. ηµούδη*, Σ. Λυκούδης** Κέντρο Ανανεώσιµων Πηγών Ενέργειας (ΚΑΠΕ), 19 ο χλµ. Λ. Μαραθώνος, 190 09 Πικέρµι, email: aandr@cres.gr * ΥΠΕΧΩ Ε, ιεύθυνση Οικιστικής Πολιτικής & Κατοικίας, Τρικάλων 36 Μεσογείων, 115 26 Αθήνα, a.dimoudi@dopk.minenv.gr ** Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών, Ι. Μεταξά & Β. Παύλου, Λόφος Κουφού, 152 36 Π. Πεντέλη ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα του πειραµατικού ελέγχου ενός αεριζόµενου δοµικού στοιχείου τοίχου. Το δοµικό στοιχείο ελέγχθηκε σε κλίµακα 1 προς 1, σε πραγµατικές συνθήκες περιβάλλοντος στους θαλάµους δοκιµών του ΚΑΠΕ τόσο σε συνθήκες καλοκαιριού όσο και χειµώνα. Κατά τη διάρκεια των πειραµάτων, εξετάστηκε η επίδραση διαφορετικών παραµέτρων στην απόδοση του δοµικού στοιχείου, όπως η µεταβολή της συνολικής επιφάνειας των ανοιγµάτων εισόδου-εξόδου του αέρα, ενσωµάτωση ανακλαστικής επιφάνειας, διαφορετικές συνθήκες ροής του αέρα στο διάκενο καθώς και διαφορετικές θερµικές συνθήκες του παρακείµενου εσωτερικού χώρου. Η παρούσα εργασία παρουσιάζει τα αποτελέσµατα της θερµικής συµπεριφοράς του στοιχείου κατά τη θερινή περίοδο. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ειδικά σχεδιασµένες κατασκευές µπορούν να συµβάλλουν σηµαντικά στη µείωση των ενεργειακών αναγκών του κτιρίου. Ειδικότερα, σε περιοχές µε υψηλά επίπεδα προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας, οι αεριζόµενες δοµικές κατασκευές µπορούν να συµβάλουν σε µείωση των κερδών θερµότητας από το κέλυφος. Σε τέτοιου είδους κατασκευές, το κέλυφος του κτιρίου δρα δυναµικά µε το περιβάλλον και αξιοποιεί τις δυνατότητές του για δροσισµό ή θέρµανση σύµφωνα µε τις ανάγκες του κτιρίου [1]. Ο σκοπός αυτής της εργασίας είναι να παρουσιάσει τα πειραµατικά αποτελέσµατα των δοκιµών ενός αεριζόµενου δοµικού στοιχείου τοίχου και να παρουσιάσει εναλλακτικές λύσεις που συντελούν στη βελτίωση της θερµικής συµπεριφοράς του. 2. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΟΜΙΚΟΥ ΣΤΟΙΧΕΙΟΥ ΤΟΙΧΟΥ Ο πειραµατικός έλεγχος πραγµατοποιήθηκε στον αναβαθµισµένο υπαίθριο Θάλαµο οκιµών του ΚΑΠΕ και το δοκίµιο κατασκευάσθηκε στη νότια πλευρά του Θαλάµου που δέχεται δοκίµιο τοίχου διαστάσεων 2,75m πλάτος επί 2,75m ύψος (Σχήµα 1). Οι δοκιµές πραγµατοποιήθηκαν ταυτόχρονα σε δύο δοκίµια ίσου πλάτους: ένα αεριζόµενο στοιχείο τοίχου (το οποίο θα καλείται αεριζόµενος τοίχος) και ένα αεριζόµενο στοιχείο τοίχου µε ενσωµατωµένο φράγµα ακτινοβολίας (το οποίο θα καλείται αναβαθµισµένος αεριζόµενος

τοίχος). Τα δοκίµια, συνολικού πάχους 24cm, αποτελούνται από τα ακόλουθα στοιχεία: ασβεστοκονίαµα πάχους 1,5 cm, προκατασκευασµένες πλάκες οπλισµένου σκυροδέµατος, πάχους 2,5 cm, ειδικής κατασκευής, διάκενο αέρα πάχους 4 cm, θερµοµονωτικό στρώµα από πετροβάµβακα σε επαφή µε τα τούβλα, πάχους 5 cm, τουβλοδοµή πάχους 9 cm, ασβεστοκονίαµα πάχους 2 cm. Ο τρόπος κατασκευής και τα πάχη των επιµέρους στοιχείων των δοκιµίων ανταποκρίνονται στις τοιχοποιϊες που κατασκευάζονται στην πράξη µε τη συγκεκριµένη τεχνική (το πάχος της θερµοµόνωσης µπορεί να µεταβληθεί). Η διαφορά µεταξύ των δύο δοµικών στοιχείων συνίσταται σε ένα πολύ µικρού πάχους φύλλο ανακλαστικής επιφάνειας, το οποίο τοποθετήθηκε σε επαφή µε τις προκατασκευασµένες πλάκες οπλισµένου σκυροδέµατος στον αναβαθµισµένο αεριζόµενο τοίχο. Τοποθετήθηκαν ανοίγµατα για την διείσδυση του αέρα στο διάκενο στο κάτω και στο άνω τµήµα των στοιχείων, επιφάνειας 30 cm 2 (2 cm επί 15 cm) (Σχήµα 2). Ανοίγµατα ΥΣΗ ΑΝΑΤΟΛΗ Αεριζόµενη τοιχοποιία Αεριζόµενη τοιχοποιία Αεριζόµενη τοιχοποιία µε φράκτη ακτινοβολία µε φράκτη ακτινοβολίας ς Θερµοµόνωση Μονωµένο πλαίσιο Μονωµένο πλαίσιο Σχήµα 1. ιαστάσεις αεριζόµενου στοιχείου τοίχου.

Τοµή Τοµή O Τοµή Ασβεστοκονίαµα oaing 1.5cm 1,5 cm Πλάκα οπλ. σκυροδέµατος oncree Slab 2,52.5cm Air ιάκενο Gap 4cm αέρα 4 cm Insulaion Μόνωση 5cm5 cm Bricks Τούβλο 9cm 9 cm Ασβεστοκονίαµα oaing 2cm 2 cm 2PA02 2PISE01 2PSE01 2PA02 2PAV01 2PI01 2HFS01 2PΒΕ01 ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ IΝ Αισθητήρας θερµοκρασίας Αισθητήρας ροής θερµότητας Τοµή O Ασβεστοκονίαµα oaing 1.5cm 1,5 cm Πλάκα οπλ. σκυροδέµατος oncree Τοµή Slab 2,52.5cm Φράγµα Radien ακτινοβολίας Barrier Air ιάκενο Gap αέρα 4cm 4 cm Insulaion Μόνωση 5cm5 cm Bricks Τούβλο 9cm 9 cm Ασβεστοκονίαµα oaing 2cm 2 cm 2FA02 2FSE01 2FA02 2FISE01 2FI01 2HFS02 2FΒΕ01 ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ IΝ 2PAL02 2FAL02 Τοµή Τοµή Α-Α Σχήµα 2. Τα δύο δοµικά στοιχεία τοίχου σε κάθετη τοµή Θέσεις αισθητήρων. Τοµή Τοµή Β-Β 3. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ - ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ Κατά τη διάρκεια των πειραµάτων διερευνήθηκε η επίδραση διαφορετικών παραµέτρων στην απόδοση του δοµικού στοιχείου. Το πείραµα αποτελείται από έξι φάσεις στις οποίες εξετάσθηκαν διαφορετικοί παράγοντες όπως η συνολική επιφάνεια των ανοιγµάτων εισόδουεξόδου του αέρα, η ενσωµάτωση ανακλαστικής επιφάνειας στο διάκενο, διαφορετικές συνθήκες ροής του αέρα στο διάκενο καθώς και διαφορετικές θερµικές συνθήκες του παρακείµενου εσωτερικού χώρου. Οι φάσεις του πειράµατος φαίνονται στον Πίνακα 1. Εκτός από το συνήθη εξοπλισµό που χρησιµοποιείται στους Θαλάµους οκιµών, τοποθετήθηκαν επιπλέον αισθητήρες στα δοκίµια για την καταγραφή της θερµικής συµπεριφοράς τους. Οι θέσεις των αισθητήρων αυτών φαίνονται στο Σχήµα 2. Για την καταγραφή των µετρήσεων χρησιµοποιήθηκε το σύστηµα συλλογής δεδοµένων (DAS) των Θαλάµων οκιµών. Πίνακας 1. Φάσεις πειράµατος. Φάση Αριθµός ανοιγµάτων Συνθήκες ροής αέρα Εσωτερικές συνθήκες δωµατίου αέρα εισόδου/εξόδου 1 1 / 1 Φυσική ροή Σταθερή θερµοκρασία αέρα (27 ο ) 2 2 / 2 Φυσική ροή Σταθερή θερµοκρασία αέρα (27 ο ) 3 3 / 3 Φυσική ροή Σταθερή θερµοκρασία αέρα (27 ο ) 4 2 / 3 Μηχανικός αερισµός 0.5 m/s Σταθερή θερµοκρασία αέρα (27 ο ) 5 3 / 3 Μηχανικός αερισµός 1.4 m/s Σταθερή θερµοκρασία αέρα (27 ο ) 6 3 / 3 Φυσική ροή Σταθερή πηγή θέρµανσης 150W

4. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Η ταυτόχρονη καταγραφή των µετρήσεων στα δύο δοκίµια τοίχου επέτρεψε τη σύγκριση της θερµικής συµπεριφοράς τους σε ίδιες εξωτερικές κλιµατικές συνθήκες. Για την ανάλυση της συµπεριφοράς των δοκιµίων χρησιµοποιήθηκαν οι µετρήσεις των θερµοκρασιών της εξωτερικής επιφάνειας των προκατασκευασµένων πλακών καθώς και της επιφάνειας του θερµοµονωτικού στρώµατος σε επαφή µε το διάκενο αέρα. εδοµένου ότι οι εξωτερικές συνθήκες ήταν µεταβλητές κατά τη διάρκεια των πειραµατικών φάσεων έγινε επιλογή συγκεκριµένων περιόδων ηµέρας και νύκτας µε βάση ορισµένα κριτήρια. Η ανάλυση των µετρήσεων πραγµατοποιήθηκε µε δύο τρόπους [2]: Συγκριτική εξέταση της συµπεριφοράς του αεριζόµενου τοίχου µε ή χωρίς στρώµα ανακλαστικής επιφάνειας. Η σύγκριση έγινε για αντιπροσωπευτικές ηµέρες και νύκτες µε κλιµατολογικές συνθήκες που δεν ευνοούν τη λειτουργία του δοµικού στοιχείου, δηλαδή, ηµέρες µε υψηλά ηλιακά κέρδη και καθαρό ουρανό και θερµή νύκτα, µε συννεφιασµένο ουρανό και άνεµο. Τα αποτελέσµατα αυτής της ανάλυσης είναι κυρίως ποιοτικά. Ποσοτική αξιολόγηση της επίδρασης των διαφορετικών παραµέτρων, όπως της επιφάνειας των ανοιγµάτων εισόδου-εξόδου στο διάκενο αερισµού, συνθήκες ροής του αέρα στο διάκενο, εσωτερικές θερµικές συνθήκες δωµατίου. Για κάθε περίπτωση, η σύγκριση έγινε για ηµέρες µε παρόµοιες κλιµατικές συνθήκες. Ταυτόχρονος πειραµατικός έλεγχος µε συµβατική κατασκευή τοίχου (µε τα ίδια υποστρώµατα κατασκευής, χωρίς όµως το διάκενο αέρα) δεν πραγµατοποιήθηκε για τεχνικούς λόγους (αδυναµία µετρήσεων τριών δοκιµίων). Τα αποτελέσµατα των πειραµατικών µετρήσεων των δοκιµίων της τοιχοποιίας έδειξαν ότι η θερµοκρασία της εξωτερικής επιφάνειας της προκατασκευασµένης πλάκας στα δύο δοκίµια είναι σχεδόν ίδια (όπως φαίνεται αναλυτικότερα παρακάτω στο σχήµα 7). Επίσης σύµφωνα µε τα αποτελέσµατα προηγούµενου πειράµατος σε αεριζόµενη οροφή [3], βρέθηκε ότι η θερµοκρασία της εξωτερικής επιφάνειας της προκατασκευασµένης πλάκας στην αεριζόµενη οροφή και στην τυπική (οροφή χωρίς διάκενο αέρα) ήταν σχεδόν ίδιες. Ειδικότερα, κατά τη διάρκεια τη ηµέρας, η θερµοκρασία της προκατασκευασµένης πλάκας του αεριζόµενου δοκιµίου µε φράγµα ακτινοβολίας είχε σχεδόν ίδια θερµοκρασία µε την αντίστοιχη της τυπικής οροφής (RMSE 1 3.4%), ενώ κατά τη διάρκεια της νύκτας καλύτερη σύγκλιση τιµών παρατηρήθηκε µεταξύ της τυπικής οροφής και της αεριζόµενης χωρίς φράγµα ακτινοβολίας (RMSE 3.5%). Επιπλέον, στην τυπική οροφή, η θερµοκρασία της άνω επιφάνειας του θερµοµονωτικού στρώµατος συνέπιπτε µε τη θερµοκρασία της εξωτερικής επιφάνειας της προκατασκευασµένης πλάκας (µέγιστη παρατηρούµενη διαφορά θερµοκρασίας των δύο στρωµάτων της τάξεως του 1Κ). Βασιζόµενοι στα παραπάνω αποτελέσµατα, έγινε η παραδοχή της χρήσης της εξωτερικής θερµοκρασίας της προκατασκευασµένης πλάκας του αναβαθµισµένου αεριζόµενου τοίχου (µε φράγµα ακτινοβολίας) για τη διάρκεια της ηµέρας και την αντίστοιχη του αεριζόµενου τοίχου, κατά τη διάρκεια της νύκτας, ως δείκτες της θερµοκρασίας του θερµοµονωτικού στρώµατος µιας συµβατικής τοιχοποιίας. 4.1. ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ H διακύµανση της θερµοκρασίας του θερµοµονωτικού στρώµατος του αεριζόµενου, του αναβαθµισµένου αεριζόµενου και του συµβατικού τοίχου, µαζί µε τη θερµοκρασία αέρα του περιβάλλοντος κατά τη διάρκεια των επιλεγµένων ηµερών φαίνεται στα Σχήµατα 3 και 4. 1 RMSE: Μέσο τετραγωνικό σφάλµα (Roo Mean Square Error)

Όπως φαίνεται στα σχήµατα, η θερµοκρασία της θερµοµόνωσης, σε αντίθεση µε τη θερµοκρασία της προκατασκευασµένης πλάκας, διαφοροποιείται µεταξύ των δύο αεριζόµενων τοίχων και του συµβατικού. 40 35 30 Θερµοκρασία ( ) 25 20 15 10 Φάση 1 Φάση 2 Φάση 3 5 6:00 10:00 13:59 18:00 9:29 13:30 17:30 9:20 13:19 17:19 Συµβατικός τοίχος Αεριζόµενος τοίχος Αναβαθµισµένος αεριζόµενος τοίχος Θερµοκρασία περιβάλλοντος Σχήµα 3. ιακύµανση θερµοκρασίας θερµοµόνωσης τοίχων κατά τη διάρκεια της ηµέρας (Φάσεις 1, 2 και 3). 40 35 30 Θερµοκρασία ( ) 25 20 15 10 Φάση 4 Φάση 5 Φάση 6 5 6:40 8:39 10:40 12:40 14:39 16:40 7:59 10:00 12:00 13:59 16:00 7:40 9:40 11:39 13:40 15:40 Συµβατικός τοίχος Αεριζόµενος τοίχος Αναβαθµισµένος αεριζόµενος τοίχος Θερµοκρασία περιβάλλοντος Σχήµα 4. ιακύµανση θερµοκρασίας θερµοµόνωσης τοίχων κατά τη διάρκεια της ηµέρας (Φάσεις 4, 5 και 6). Μετά τις πρωινές ώρες (9:00-10:00), η θερµοκρασία της θερµοµόνωσης του αναβαθµισµένου αεριζόµενου στοιχείου τοίχου είναι πάντα χαµηλότερη κατά 2 µε 3 Κ από την αντίστοιχη θερµοκρασία του αεριζόµενου στοιχείου τοίχου η δε δεύτερη είναι επίσης χαµηλότερη κατά 2

µε 3 Κ από αυτή του συµβατικού τοίχου. Στα Σχήµατα 5 και 6 φαίνεται η διακύµανση της ίδιας θερµοκρασίας κατά τη διάρκεια της νύκτας (καλοκαιρινή περίοδος). Οι θερµοκρασίες των θερµοµονωτικών στρωµάτων του αεριζόµενου και του συµβατικού τοίχου είναι σχεδόν ίσες µε τη θερµοκρασία περιβάλλοντος, ενώ η αντίστοιχη θερµοκρασία του αναβαθµισµένου αεριζόµενου τοίχου είναι περίπου 2 µε 3 Κ υψηλότερη. Το φράγµα ακτινοβολίας εµποδίζει τη µετάδοση θερµότητας µέσω της προκατασκευασµένης πλάκας και συγκρατεί τη θερµοκρασία της µόνωσης σε αισθητά χαµηλότερα επίπεδα από αυτά ενός συµβατικού τοίχου. Κατά τη διάρκεια της νύκτας, το φαινόµενο αντιστρέφεται και το φράγµα ακτινοβολίας εµποδίζει την απόρριψη θερµότητας από το στρώµα της µόνωσης. 40 35 30 Θερµοκρασία ( ) 25 20 15 10 Φάση 1 Φάση 2 Φάση 3 5 18:40 20:39 22:39 0:40 2:39 4:39 19:00 21:00 22:59 1:00 3:00 4:59 19:00 21:00 22:59 1:00 3:00 4:59 Συµβατικός τοίχος Αναβαθµισµένος αεριζόµενος τοίχος Αεριζόµενος τοίχος Θερµοκρασία περιβάλλοντος Σχήµα 5. ιακύµανση θερµοκρασίας θερµοµόνωσης τοίχων κατά τη διάρκεια της νύκτας (Φάσεις 1, 2 και 3). 40 35 30 Θερµοκρασία ( ) 25 20 15 10 Φάση 4 Φάση 5 Φάση 6 5 17:30 21:29 1:30 5:30 20:10 0:10 4:09 18:10 22:09 2:10 6:10 Συµβατικός τοίχος Αεριζόµενος τοίχος Αναβαθµισµένος αεριζόµενος τοίχος Θερµοκρασία περιβάλλοντος Σχήµα 6. ιακύµανση θερµοκρασίας θερµοµόνωσης τοίχων κατά τη διάρκεια της νύκτας (Φάσεις 4, 5 και 6).

Η συνολική συµπεριφορά του αναβαθµισµένου αεριζόµενου τοίχου µπορεί να θεωρηθεί αποδοτική, καθώς κατά τη διάρκεια της ηµέρας οδηγεί σε µείωση της θερµοκρασίας της θερµοµόνωσης κατά 4 µε 6 Κ συγκρινόµενη µε αυτή του συµβατικού τοίχου, και κατά 2 µε 3 Κ σε σχέση µε αυτή του αεριζόµενου τοίχου. Κατά τη διάρκεια της νύκτας βέβαια, το στοιχείο αυτό ψύχεται πιο αργά από τα δύο υπόλοιπα, όµως αν εξεταστεί η συµπεριφορά του σε 24ωρη βάση, όπως θα αναπτυχθεί στην παράγραφο 4.3, υπερτερεί ως προς τη δυνατότητα µείωσης του ψυκτικού φορτίου του κτιρίου. 4.2. ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Η επίδραση των ανοιγµάτων εισόδου και εξόδου του αέρα στο διάκενο φαίνεται στο Σχήµα 7, όπου δίνεται η διαφορά θερµοκρασίας της θερµοµόνωσης και της εξωτερικής προκατασκευασµένης πλάκας µεταξύ των διαφορετικών τύπων τοιχοποιίας για τις Φάσεις 1, 2 και 3 κατά τη διάρκεια της ηµέρας. 2.0 0.5 Φάση 1 Φάση 2 Φάση 3 ιαφορά θερµοκρασίας (K) -1.0-2.5-4.0-5.5 ΠΡΟΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΜΕΝΗ ΠΛΑΚΑ ΜΟΝΩΣΗ ΜΟΝΩΣΗ Αεριζόµενος τοίχος - Αναβαθµισµένος Αεριζόµενος τοίχος - Συµβατικός Αναβαθµισµένος αεριζόµενος αεριζόµενος τοίχος τοίχος - Συµβατικός -7.0 6:20 10:20 14:19 6:29 10:30 14:30 6:40 10:39 14:39 Σχήµα 7. ιαφορές θερµοκρασίας µεταξύ των τριών δοκιµίων τοιχοποιίας κατά τη διάρκεια της ηµέρας. Όπως φαίνεται στο Σχήµα, η αύξηση της επιφάνειας των ανοιγµάτων βελτιώνει την απόδοση του συστήµατος. Τα περισσότερα ανοίγµατα αυξάνουν τις απώλειες θερµότητας διαµέσου του τοίχου καθώς επιτρέπουν στον αέρα του περιβάλλοντος καλύτερη κυκλοφορία και ανάµιξη µε τον αέρα του διακένου. Η δε χρήση εξαναγκασµένης ροής στο διάκενο (Φάσεις 4 και 5) αυξάνει τη διαφορά θερµοκρασίας στην επιφάνεια της µόνωσης έως και 1,5 Κ σε σχέση µε τις Φάσεις 1 έως 3, ενώ, επιπρόσθετα, διευκολύνει την αποµάκρυνση θερµότητας κατά τη διάρκεια της νύκτας (ιδιαίτερα στον αναβαθµισµένο αεριζόµενο τοίχο). 4.3. ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΑΠΟ ΟΣΗ ΑΕΡΙΖΟΜΕΝΟΥ ΤΟΙΧΟΥ Για τη συγκριτική ανάλυση της θερµικής συµπεριφοράς των διαφορετικών διατάξεων υπολογίστηκε η ροή θερµότητας διαµέσου των δοκιµίων. Κατά τον υπολογισµό αυτό, µόνο τα στρώµατα της θερµοµόνωσης, της τουβλοδοµής και του εσωτερικού επιχρίσµατος ελήφθησαν υπόψη, αφού αυτά είναι όµοια και στα δύο δοµικά στοιχεία. Η ροή θερµότητας για µια χρονική περίοδο,, διαµέσου των παραπάνω στρωµάτων του αναβαθµισµένου αεριζόµενου στοιχείου τοίχου (Q ) δίνεται από τη σχέση:

Q = ( ) = ( ) insulaion insulaion Όµοια, για τις ροές θερµότητας του αεριζόµενου στοιχείου τοίχου (Q ) και του συµβατικού τοίχου (Q ) είναι: Q Q = = ( ) = ( ) insulaion insulaion ( ) = ( ) insulaion insulaion όπου insulaion η θερµοκρασία της µόνωσης και Τ η θερµοκρασία δωµατίου. Για τη διερεύνηση της διαφοράς των ροών θερµότητας των διαφορετικών διατάξεων, χρησιµοποιείται ο λόγος Α και ο λόγος Β οι οποίοι δίνονται από τις παρακάτω σχέσεις (δεδοµένου ότι για τα δύο αυτά στρώµατα ισχύει: = =, όπου ο ολικός συντελεστής µεταφοράς θερµότητας) : A = (Q Q ) / Q και B = (Q Q ) / Q Στην περίπτωση που ο αναβαθµισµένος καθώς και ο αεριζόµενος τοίχος παρουσιάζουν µεγαλύτερες απώλειες θερµότητας ή λιγότερα ηλιακά κέρδη από το συµβατικό, τότε ο λόγος Α και ο Β λαµβάνουν αρνητική τιµή. Ανάλογα, θετικές τιµές του Α και Β εκφράζουν χαµηλότερες απώλειες θερµότητας ή µεγαλύτερα ηλιακά κέρδη των αεριζόµενων τοίχων σε σχέση µε το συµβατικό. Άρα, µια αρνητική τιµή του Α για το καλοκαίρι υποδεικνύει ότι ο αεριζόµενος τοίχος αποδίδει καλύτερα ενώ ένα θετικό Α ή Β σηµαίνει ότι η συµβατική τοιχοποιία υπερτερεί των αεριζόµενων. Τα ποσά της ροής θερµότητας και των δεικτών Α και Β που υπολογίσθηκαν για την περίοδο της ηµέρας, της νύκτας καθώς και σε 24ωρη βάση για όλες τις φάσεις παρουσιάζονται στον Πίνακα 2. Q Q Πίνακας 2. Ροές θερµότητας διαµέσω των δοκιµίων. Ηµέρα Νύκτα 24ωρη βάση Q B A Q Q Q B A Q Q Q Φάση 1 212 106 65-50% -70% -434-427 -293 2% 33% -222-321 -228-45% -3% Φάση 2 173 69 29-60% -83% -559-557 -390 0% 30% -386-489 -361-27% 6% Φάση 3 304 198 135-35% -56% -538-536 -372 0% 31% -233-338 -237-45% -2% Φάση 4 52-80 -102-252% -296% -825-810 -662 2% 20% -773-890 -765-15% 1% Φάση 5-40 -201-226 -398% -460% -854-843 -716 1% 16% -894-1044 -942-17% -5% Φάση 6-616 -682-521 -11% 15% -1725-1691 -1270 2% 26% -2341-2373 -1791-1% 23% B A Σύµφωνα µε τον παραπάνω πίνακα, παρατηρείται ότι κατά τη διάρκεια της ηµέρας στη θερινή περίοδο, η ύπαρξη διακένου αέρα στο δοκίµιο µειώνει αισθητά τις ανάγκες του στοιχείου για δροσισµό. Κατά τη διάρκεια της νύκτας, το στοιχείο συµπεριφέρεται παρόµοια µε την ύπαρξη ή όχι διακένου αέρα. Σε 24ωρη βάση οι αεριζόµενες τοιχοποιίες έχουν καλύτερη απόδοση σε σχέση µε τη συµβατική. Η χρήση φράγµατος ακτινοβολίας επαυξάνει σηµαντικά την απόδοση του αεριζόµενου τοίχου κατά τη διάρκεια της ηµέρας το καλοκαίρι, ενώ υστερεί κατά τη διάρκεια της νύκτας. Η επιφάνεια των ανοιγµάτων εισόδου/εξόδου του αέρα στο δοκίµιο έχει µικρή επίδραση στη συµπεριφορά των αεριζόµενων τοιχοποιιών. Για τον αεριζόµενο τοίχο, το µεγαλύτερο άνοιγµα φαίνεται να έχει την καλύτερη απόδοση κατά τη διάρκεια του 24ωρου ενώ κατά τη διάρκεια της νύκτας το µέγεθος των ανοιγµάτων δε φαίνεται να έχει κάποια ιδιαίτερη

επίδραση. Για τον αναβαθµισµένο αεριζόµενο τοίχο, το µεσαίο µέγεθος ανοιγµάτων αέρα φαίνεται να έχει την καλύτερη συµπεριφορά κατά τη διάρκεια της ηµέρας. Ο µηχανικός αερισµός του διακένου αέρα βελτιώνει τη συµπεριφορά των αεριζόµενων δοκιµίων τοίχου ιδιαίτερα κατά τη διάρκεια της ηµέρας, ενώ κατά τη νύκτα συνεισφέρει στην αποµάκρυνση της αποθηκευµένης θερµότητας στο δοκίµιο. Η µελέτη έδειξε ότι όσο µεγαλύτερη ήταν η παροχή του αέρα στο διάκενο, τόσο καλύτερη ήταν η απόδοση του στοιχείου στην αποµάκρυνση θερµότητας. 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Ένα αεριζόµενο δοµικό στοιχείο τοίχου, σε πλήρεις διαστάσεις, ελέγχθηκε πειραµατικά στις εγκαταστάσεις του ΚΑΠΕ. Το δοµικό στοιχείο έδειξε βελτιωµένη συµπεριφορά όσον αφορά στα φορτία ψύξης και δύναται να συνεισφέρει στην εξοικονόµηση ενέργειας στα κτίρια. Η κυκλοφορία του αέρα µέσα στο διάκενο διευκολύνει την απόρριψη θερµότητας διαµέσω του τοίχου, συνεισφέροντας µε αυτόν τον τρόπο στη µείωση των ενεργειακών αναγκών του κτιρίου για δροσισµό. Η συνολική χρήση ενός φράγµατος ακτινοβολίας καθώς και ο µηχανικός αερισµός του διακένου αέρα βελτιώνουν την απόδοση του αεριζόµενου τοίχου κατά τη θερινή περίοδο. Εν κατακλείδι, τα αεριζόµενα δοµικά στοιχεία µπορούν να βελτιώσουν τη θερµική συµπεριφορά του κελύφους ενός κτιρίου, ιδιαίτερα κατά την καλοκαιρινή περίοδο. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Η παραπάνω έρευνα πραγµατοποιήθηκε στα πλαίσια του κοινοτικού έργου JOLE-RAF: AIRinSR (JOE3-97-7003) το οποίο συγχρηµατοδοτήθηκε από την Ευρωπαϊκή Ένωση (DG XII) και τη Γενική Γραµµατεία Έρευνας και Τεχνολογίας. Τα δοκίµια τοίχου κατασκευάσθηκαν από την ΜΜΕ Προκέλυφος ΑΕ η οποία συµµετείχε στο έργο. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Ιωσηφίδης M., Εισαγωγή στην τεχνολογία των ολικών αεριζόµενων θερµοµονώσεων Prokelyfos, Τεχνικά Χρονικά, σελ. 47-71, Ιούλιος-Αύγουστος, 1996. 2. Dimoudi A., Lykoudis S., Androusopoulos A., esing of Prokelyfos Venilaed Wall omponen a RES es Sie, AIRinSR Final echnical Repor, E-DGXII (JOE3-97-7003), 2000. 3. Dimoudi A., Androusopoulos A., Lykoudis S., esing of Prokelyfos Venilaed Roof omponen a RES es Sie, AIRinSR Final echnical Repor, E-DGXII (JOE3-97-7003), 2000.