Βασίλειος Μαχαιράς Πολιτικός Μηχανικός Ph.D. Θερμομονωτική προστασία κτιρίου Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Πολυτεχνική Σχολή ΤμήμαΠολιτικών Μηχανικών Διάλεξη 7 η και 8 η /2016
Θερμομονωτική προστασία κτιρίων Τα κτίρια προστατεύουν τους ενοίκους από τις δυσμενείς κλιματικές συνθήκες του εξωτερικού περιβάλλοντος. Τα συστήματα θέρμανσης/ψύξης καθορίζουν τις εσωτερικές συνθήκες, ώστε να παρέχεται «θερμική άνεση». Το κέλυφος του κτιρίου επιδιώκει να διατηρήσει σταθερές τις επιθυμητές εσωτερικές συνθήκες. Η υψηλή ενεργειακή κατανάλωση οδηγεί σε μη βιώσιμους ρυθμούς κατανάλωσης ενεργειακών πόρων, σε υποβάθμιση του περιβάλλοντος και επιταχύνει την κλιματική αλλαγή. Υπάρχει ανάγκη ελαχιστοποίησης της ενεργειακής κατανάλωσης κτιρίων και της περιβαλλοντικής επίπτωσης.
Πριν όμως αναφερθούν θέματα της θερμομονωτικής προστασίας πρέπει να κατανοηθούν οι λόγοι που καθορίζουν την προσέγγιση μελέτης κτιρίων και οι προβληματισμοί που δημιουργούνται. Τι θεωρείται «θερμική άνεση»? Πώς παρέχεται στους χρήστες? Πώς ελαχιστοποιείται η ενεργειακή κατανάλωση κτιρίων? Πώς ελαχιστοποιείται η περιβαλλοντική επιβάρυνση? Πώς υπολογίζεται η ενεργειακή κατανάλωση κτιρίων? Πώς διαστασιολογούνται τα συστήματα κλιματισμού? Πώς υπολογίζεται η περιβαλλοντική επίπτωση?
Τι θεωρείται «θερμική άνεση»? Να μην είναι: α) «πάρα πολύ ζέστη», β) «πάρα πολύ κρύο», γ) «πάρα πολύ υγρασία», δ) «πάρα πολύ ξηρασία» Σύμφωνα με το πρότυπο EN ISO 7730: 2005 / παρ. 7ορισμός για θερμική άνεση: Η θερμική άνεση είναι η προϋπόθεση του νου (ΥΠΟΚΕΙΜΕΝΙΚΟ) που εκφράζει την ικανοποίησή του για το θερμικό περιβάλλον (ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΙΚΟ). Λόγω των ατομικών διαφορών, είναι αδύνατο να καθοριστεί ένα θερμικό περιβάλλον που ικανοποιούνται όλοι. Θα υπάρχει πάντα ένα ποσοστό δυσαρεστημένων ατόμων. Αλλά είναι δυνατόν να προσδιορισθεί ένα προβλεπόμενο περιβάλλον που να είναι αποδεκτό από ένα ορισμένο ποσοστό ατόμων. Υπάρχουν μεθοδολογίες και ψυχρομετρικά διαγράμματα εκτίμησης του επιπέδου θερμικής άνεσης και έχουν καθοριστεί αντίστοιχα ελάχιστα επίπεδα.
Ελάχιστα επίπεδα λειτουργίας Υπάρχουν προδιαγραφές, οι οποίες αφορούν στις περιβαλλοντικές συνθήκες που πρέπει να παρέχονται στους ενοίκους, ανάλογα με τη χρήση του κτιρίου. Παρέχονται τυπικά ωράρια λειτουργίας των κτιρίων και τυπικός αριθμός ενοίκων και εγκαταστάσεων (π.χ. Η/Υ). Προδιαγράφονται οι ελάχιστες απαιτήσεις σε θερμοκρασία, υγρασία, φωτισμό και αερισμό των χώρων, ώστε να θεωρείται ότι παρέχεται θερμική άνεση, οπτική άνεση και συνθήκες υγιεινής, ικανοποιώντας ένα μεγάλο ποσοστό πληθυσμού.
Πώς παρέχεται (περιβαλλοντική) άνεση στους χρήστες? Συστήματα θέρμανσης προσθέτουν θερμότητα στο χώρο. Συστήματα ψύξης αφαιρούν θερμότητα από το χώρο. Συστήματα αερισμού ανανεώνουν τον εσωτερικό αέρα. Αφυγραντήρες αφαιρούν υγρασία από το χώρο. Υγραντήρες προσθέτουν υγρασία στο χώρο. Συστήματα φωτισμού παρέχουν τα ελάχιστα επίπεδα. Συστήματα ηλιοπροστασίαςαποτρέπουν την οπτική δυσφορία (θάμβωση). Ηχομόνωση παρέχει ακουστική άνεση.
Πώς ελαχιστοποιείται η ενεργειακή κατανάλωση κτιρίων? Απαιτείται μεθοδολογία εκτίμησης της ενεργειακής κατανάλωσης των κτιρίων (ΚΕΝΑΚ). Βιοκλιματικός σχεδιασμός των κτιρίων. Ελαχιστοποίηση των θερμικών απωλειών. Απαίτηση ελάχιστου επίπεδου θερμομονωτικής προστασίας για κάθε κλιματική περιοχή. Απαίτηση ελάχιστης απόδοσης συστημάτων κλιματισμού. Απαίτηση ελάχιστης συντήρησης αυτών. Απαίτηση ενσωμάτωσης συστημάτων ΑΠΕ. Απαίτηση πιστοποίησης κ.α
Πώς ελαχιστοποιείται η περιβαλλοντική επιβάρυνση? Επιδιώκεται ελαχιστοποίηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων από την κατασκευή του κτιρίου μέσω: της ελαχιστοποίησης της εδαφικής διαμόρφωσης, της ελαχιστοποίησης της ενεργειακής κατανάλωσης, των υλικών πόρων και της σπατάλης αυτών, της χρήσης κατάλληλων οικοδομικών υλικών (να βρίσκονται κοντά στο έργο, ανακυκλωμένα κλπ.), της επαναχρησιμοποίησης πόρων, της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, της εξασφάλισης ενός βιώσιμου κύκλου ζωής για όλη τη διάρκεια της ζωής του κτιρίου.
Πώς υπολογίζεται η ενεργειακή κατανάλωση κτιρίων? Εκτιμώνται όλες οι ενεργειακές ροές του κτιρίου. Προφανώς οι ενεργειακές καταναλώσεις του κτιρίου εξαρτώνται από τις κλιματικές συνθήκες και τη λειτουργία. Υπάρχουν κατηγοριοποιημένες «τυπικές» ενεργειακές ροές ανάλογα με τη χρήση του κτιρίου, ώστε να μπορεί να υποβοηθηθεί η εκτίμηση της ενεργειακής κατανάλωσης. Δεν ανταποκρίνεται στην πραγματική ενεργειακή κατανάλωση του κτιρίου, διότι η λειτουργία και οι κλιματικές συνθήκες θα διαφέρουν. Είναι όμως μια καλή εκτίμηση της «αποδοτικότητας» του κτιρίου. (Θα παρουσιαστεί αναλυτικότερα στη συνέχεια)
Πώς διαστασιολογούνται τα συστήματα κλιματισμού? Οι μεθοδολογίες διαστασιολόγησηςσυστημάτων κλιματισμού αποσκοπούν στην εξασφάλιση των επιθυμητών συνθηκών. Επομένως θεωρούνται οι δυσμενέστερες συνθήκες και υπολογίζεται η ισχύς των μηχανημάτων, ώστε να καλύπτεται η ζήτηση. Αυτό οδηγεί συχνά σε «υπερδιαστασιολόγηση» του εξοπλισμού με αποτέλεσμα την αυξημένη ενεργειακή κατανάλωση στις «τυπικές συνθήκες». Είναι σκόπιμη η ενεργειακή προσομοίωση των κτιρίων σε τυπική λειτουργία και η μείωση της μέγιστης απαιτούμενης ισχύος. Σε μεγάλα κτιριακά συγκροτήματα είναι σκόπιμη η διερεύνηση συνδυασμού της λειτουργίας συστημάτων, ώστε να παρέχεται υψηλή απόδοση τόσο στις δυσμενέστερες όσο και στις τυπικές συνθήκες.
Πώς υπολογίζεται η περιβαλλοντική επίπτωση? Η τυπική προσέγγιση μελέτης κτιρίων δεν απαιτεί άμεσα την εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Έμμεσα όμως επιδιώκεται ελαχιστοποίηση των εκπομπών του CO2, μέσω της εκτίμησης της ενεργειακής κατανάλωσης και της απαίτησης ελάχιστης ενεργειακής απόδοσης. Είναι σκόπιμο να εκτιμάται και να επιδιώκεται ελαχιστοποίηση των καταναλισκόμενων πόρων τόσο στην κατασκευή όσο και στη λειτουργία του κτιρίου. Υπάρχουν μεθοδολογίες αξιολόγησης και περιβαλλοντικής πιστοποίησης των κτιρίων (LEED, BREEAM, DGNB κλπ.)
Βασικές έννοιες: Ενέργεια και οι μονάδες της Τυπικές μονάδες ενέργειας: Joule (J)=1 kg(m/s) 2 = N.m(ασκείται δύναμη 1Ν για 1m) Watt.Hour(Wh): (παρέχεται ισχύς 1watt για 1 ώρα) 1kWh = 1000Wh = 3.6 MJ = 3.6x10 6 J BTU (British Thermal Unit) = 1055J είναι η ενέργεια που απαιτείται, ώστε σε 1λίβρα (pound) νερού να αυξηθεί η θερμοκρασία κατά 1 βαθμό Farenheit(F) Θερμίδα (Cal ή Calorie)=4.184Jείναι η θερμική ενέργεια που απαιτείται για να αυξηθεί κατά 1 o C η θερμοκρασία 1grνερού
Απλοποιημένη παραδοχή: Λόγω της θερμοκρασιακής διαφοράς μεταξύ του εσωτερικού και εξωτερικού περιβάλλοντος υφίσταται ροή ενέργειας από το θερμότερο στο ψυχρότερο. Η ηλιακή ακτινοβολία θερμαίνει το κτίριο είτε άμεσα ως εισερχόμενη από τα διάφανα στοιχεία είτε έμμεσα από τους τοίχους ή άλλα συστήματα. Τα συστήματα κλιματισμού επιδιώκουν να εξισορροπήσουν τις ροές ενέργειας αφαιρώντας ή προσθέτοντας θερμική ενέργεια.
Βασικές έννοιες μεταφορά θερμότητας Η θερμότητα μεταφέρεται από το θερμότερο στο ψυχρότερο Αγωγή (σώματα σε επαφή) Συναγωγή ή μεταφορά (στερεό σε ρευστό) Ακτινοβολία (ηλεκτρομαγνητική)
Μετάδοση θερμότητας Η μετάδοση θερμότητας σε ένα κτίριο χωρίζεται σε δύο κατηγορίες: στις «απώλειες» μέσω αγωγήςτου κελύφους και στις «απώλειες» μέσω μεταφοράςαπό ακούσιο (χαραμάδες κλπ.) και εκούσιο αερισμό.
4. Μηδενική ροή ενέργειας προς χώρους με ίδια θερμοκρασία (αδιαβατικό) 2-3. Θερμικά φορτία αγωγιμότητας Qc Μειωμένη ροή προς μη θερμαινόμενους χώρους Ενεργειακό ισοζύγιο: ±Qi±Qc ±Qv±Qm±Qs=0 1. Εσωτερικά θερμικά κέρδη Qiαπό συσκευές, εξοπλισμό, ανθρώπους φωτισμό κ.α. 5. Ροές από αερισμό Qv 6. Ροές από σύστημα κλιματισμού Qm 7. Ροές από ηλιακή ακτινοβολία Qs
Υπολογισμός ροών ενέργειας Για τον υπολογισμό της ενεργειακής κατανάλωσης κτιρίου πρέπει να υπολογιστούν οι ροές ενέργειας. Οι κανονισμοί παρέχουν τις απαιτούμενες πληροφορίες και μεθοδολογίες για τον υπολογισμό των ενεργειακών καταναλώσεων(εσωτερικά θερμικά κέρδη Qi), ανάλογα με τη χρήση των κτιρίων. Π.χ. για συγκεκριμένη χρήση παρέχεται το πρόγραμμα λειτουργίας (ώρες), ο αριθμός ενοίκων, ο εξοπλισμός Η/Υ κλπ, τα επίπεδα ελάχιστου φωτισμού κ.α. Από αυτά προκύπτουν οι εσωτερικές ροές ενέργειας ή αλλιώς τα «εσωτερικά θερμικά κέρδη», τα οποία είναι «κέρδη» το χειμώνα και «θερμική επιβάρυνση» το καλοκαίρι.
Υπολογισμός ροών ενέργειας Ανάλογα με τον απαιτούμενο αερισμό, το πρόγραμμα λειτουργίας και τις θερμοκρασίες εσωτερικά-εξωτερικά υπολογίζονται οι ροές θερμικής ενέργειας από αερισμό Qv (ακούσιο και εκούσιο). Για κάθε στοιχείο του κελύφους (διαφανή ή μη) υπολογίζεται η ροή θερμικής ενέργειας Qc από/προς το περιβάλλον. Τα συστήματα κλιματισμού πρέπει να εξισορροπήσουν τη συνολική ροή ενέργειαςqm. Η μέγιστη απαιτούμενη θερμική ενέργεια σε συνδυασμό με το «συντελεστή απόδοσης» του συστήματος κλιματισμού και τις επιπλέον απώλειες των σωληνώσεων μεταφοράς, καθορίζουν την ισχύ του συστήματος κλιματισμού. Ανάλογα με τον προσανατολισμό κάποιου στοιχείου κελύφους και τις σκιάσεις υπολογίζεται η εισερχόμενη ενέργεια Qs λόγω της ηλιακής ακτινοβολίας.
Έλεγχος θερμομονωτικής επάρκειας Πριν τη μελέτη ενεργειακής απόδοσης και για να εξασφαλιστεί κάποιο ελάχιστο επίπεδο απαιτείται θερμομόνωση του κτιρίου. Τα ελάχιστα επίπεδα θερμομόνωσης ορίζονται από τον ΚΕΝΑΚ και εξαρτώνται από την κλιματική περιοχή. Η μεθοδολογία εκτίμησης της θερμομονωτικής επάρκειας ενός κτιρίου περιγράφεται στην τεχνική οδηγία ΤΟΤΕΕ20701-2 Ο έλεγχος βασίζεται στο «συντελεστή θερμοπερατότητας» και γίνεται σε 2 στάδια: α) έλεγχος έκαστου δομικού στοιχείου και β) έλεγχος στο σύνολο του κτιρίου. Ο «συντελεστής θερμοπερατότητας» έχει άμεση σχέση με τις ενεργειακές απώλειες του κελύφους του κτιρίου.
Απώλειες ενέργειας από το κέλυφος Κατά απλοποιητικήπαραδοχή η ροή θερμότητας μέσω ενός δομικού στοιχείου (με αγωγή) αντιμετωπίζεται ως μονοδιάστατο μέγεθος και με διεύθυνση κάθετη προς την επιφάνεια του εξεταζόμενου στοιχείου. Για μία ομογενή στρώση δομικού στοιχείου η «θερμική αντίσταση» στη ροή θερμότητας είναι: R=d/λ [m 2 K/W] Κλιματιζόμεν ος χώρος, T i Q Πάχος δομικού στοιχείου d Δομικό στοιχείο, Q λ Εξωτερικό περιβάλλον, T o
Απώλειες ενέργειας από το κέλυφος λ [W/(m K)]είναι οσυντελεστής θερμικής αγωγιμότητας και εξαρτάται από το υλικό(δίνεται από πίνακες) Άρα από ένα στοιχείο επιφάνειας F [m 2 ]και πάχους d η ροή ενέργειας Q [Wh] θα είναι σε χρόνο t [h]: Q= λ F ((Ti-To)/d) t [Wh] ή Q= λ F (ΔT/d) t [Wh] Κλιματιζόμεν ος χώρος, T i Q Δομικό στοιχείο, Q λ Εξωτερικό περιβάλλον, T o Πάχος δομικού στοιχείου d
Απώλειες ενέργειας από το κέλυφος Αν η σχέση αναχθεί στη μονάδα του χρόνου: Q/t = λ F ΔT/d [W] τότε δηλώνει την ισχύ της ροής θερμότητας. Αν η σχέση αναχθεί και στη μονάδα επιφανείας: q = Q/(t F) = λ ΔT/d [W/m 2 ] τότε το q δηλώνει την ποσότητα θερμότητας που διέρχεται στη μονάδα του χρόνου από τη μονάδα επιφανείας ενός υλικού, για συγκεκριμένη θερμοκρασιακή διαφορά ΔT.
Απώλειες ενέργειας από το κέλυφος Συντελεστής θερμικής μετάβασης Στη ροή θερμικής ενέργειας από ένα δομικό στοιχείο υφίσταται συναγωγή μεταξύ του αέρα και τη επιφανείας του δομικού στοιχείου, λόγω θερμικού οριακού στρώματος αέρα. Αυτό το γεγονός προσθέτει επιπλέον αντιστάσεις στη θερμική ροή: Ri[m 2 K/W] : η αντίσταση θερμικής μετάβασης που προβάλλει το επιφανειακό στρώμα αέραστη μετάδοση της θερμότηταςαπό τον εσωτερικό χώρο προς το δομικό στοιχείο Ra [m 2 K/W] : η αντίσταση θερμικής μετάβασης που προβάλλει το επιφανειακό στρώμα αέρα στη μετάδοση της θερμότητας από το δομικό στοιχείο προς το εξωτερικό περιβάλλον. Θερμικό οριακό στρώμα αέρα, h si T i Q Κλιματιζόμενος χώρος, T i T si Πάχος δομικού στοιχείου d Δομικό στοιχείο, λ T so Θερμικό οριακό στρώμα αέρα, h so Q Εξωτερικό περιβάλλον, T o T o
Απώλειες ενέργειας από το κέλυφος Πολλές στρώσεις υλικών Όταν το δομικό υλικό αποτελείται από πολλές (ομογενείς) στρώσεις τότεη συνολική θερμική αντίσταση προκύπτει από το άθροισμα των επί μέρους αντιστάσεων:
Απώλειες ενέργειας από το κέλυφος Πολλές στρώσεις υλικών
1 ο Στάδιο ελέγχου θερμομονωτικής επάρκειας
Για περιοχές με υψόμετρο μεγαλύτερο των 500mη ζώνη του κτιρίου κατατάσσεται στην αμέσως δυσμενέστερη (εκτός της Αρκαδίας).
2 ο Στάδιο ελέγχου θερμομονωτικής επάρκειας
Έλεγχος θερμομονωτικής επάρκειας. 1 ο Στάδιο Έλεγχος για κάθε δομικό στοιχείο Κατηγορίες δομικών στοιχείων: Οροφές (αδιαφανή στοιχεία), οριζόντιες ή κεκλιμένες σε επαφή με εξωτερικό αέρα Εξωτερικοί τοίχοι (αδιαφανή στοιχεία) σε επαφή με εξωτερικό αέρα Δάπεδα (αδιαφανή στοιχεία) σε επαφή με εξωτερικό αέρα (pilotis) Δάπεδα (αδιαφανή στοιχεία) σε επαφή με το έδαφος Τοίχοι (αδιαφανή στοιχεία) σε επαφή με το έδαφος Δάπεδα (αδιαφανή στοιχεία) σε επαφή με μη θερμαινόμενους χώρους Τοίχοι (αδιαφανή στοιχεία) σε επαφή με μη θερμαινόμενους χώρους Ανοίγματα/παράθυρα/πόρτες (διαφανή στοιχεία) σε επαφή με εξωτερικό αέρα Γυάλινες προσόψεις (διαφανή στοιχεία) μη ανοιγόμενεςή μερικά ανοιγόμενες
Συντελεστές θερμοπερατότητας αδιαφανών στοιχείων
Παράδειγμα 1 υπολογισμού συντελεστή θερμοπερατότητας σε αδιαφανή εξωτερικό τοίχο
1.1 Δ Εξωτερικός τοίχος
1.1 Δ Εξωτερικός τοίχος Πίνακας 2 (σελ. 48) της ΤΟΤΕΕ20701-2 Επίχρισμα ασβεστοκονιάματος Οπτοπλινθοδομή Κόλλα θερμομόνωσης Εξηλασμένη πολυστερίνη 0.02 0.15 0.01 0.10 0.87 0.51 1.40 0.035 0.023 0.294 0.007 2.857 Ρητινούχο επίχρισμα 0.003 0.87 0.003
Επίχρισμα ασβεστοκονιάματος Οπτοπλινθοδομή Κόλλα θερμομόνωσης Εξηλασμένη πολυστερίνη Αθροίσματα 0.02 0.15 0.01 0.10 0.87 0.51 1.40 0.035 0.023 0.294 0.007 2.857 Ρητινούχο επίχρισμα 0.003 0.87 0.003 0.283 3.185 Άθροισμα 0.13 3.185 0.04 3.355
Ρητινούχο επίχρισμα 0.003 0.87 0.003 Αθροίσματα 0.283 3.185 1/Rολ. 0.13 3.185 0.04 3.355 0.298 0.4 Πίνακας Γ1 του ΚΕΝΑΚ (ανάλογα με τη ζώνη και το είδος δομικού στοιχείου) 0.298 < 0.4 άρα είναι εντάξει
Διάκενα στις στρώσεις Όταν υπάρχει ακίνητο στρώμα αέρα ανάμεσα στις στρώσεις του δομικού στοιχείου τότε η θερμική του αντίσταση λαμβάνεται από τον πίνακα 4α της ΤΟΤΕΕ-20701-2 Όταν ο αέρας του διακένου επικοινωνεί με το εξωτερικό περιβάλλον μέσω οπών ή άλλων ανοιγμάτων τότε δεν θεωρείται ακίνητος, αλλά ήπια κινούμενος, οπότε λαμβάνει τιμές από τον πίνακα 3α της ΤΟΤΕΕ-20701-2 Λεπτομέρειες παρ. 2.1.3. της ΤΟΤΕΕ-20701-2
Δομικά στοιχεία προς μη θερμαινόμενους χώρους Ο μέγιστος επιτρεπόμενος συντελεστής θερμοπερατότητας είναι μειωμένος. Η θερμική αντίσταση προς το ΜΘΧ λαμβάνεται ίση με αυτή του εσωτερικού (Ra=Ri). Στον υπολογισμό του μέσου συντελεστή θερμοπερατότηταςόλου του κτιρίου (Um)υπεισέρχεται με ένα μειωτικό συντελεστή bu=0.5
Οριζόντια οροφή κάτω από μη θερμομονωμένη στέγη Στη θερμική αντίσταση της οριζόντιας οροφής προστίθενται οι αντιστάσεις α) της θερμικής μετάβασης Ruπου προβάλλει το στρώμα αέρα μεταξύ της οριζόντιας οροφής και της κεκλιμένης στέγης, συμπεριλαμβανόμενης της θερμικής αντίστασης των στρώσεων της κεκλιμένης στέγης, β) η αντίσταση θερμικής μετάβασης Raπου προβάλλει το επιφανειακό στρώμα αέρα από την κεκλιμένη στέγη προς το περιβάλλον. Τιμές στον πίνακα 5 της ΤΟΤΕΕ-20701-2 Όταν η κεκλιμένη στέγη είναι θερμομονωμένητότε ο έλεγχος επάρκειας θα γίνει σε αυτή ως οριζόντια επιφάνεια όταν η κλίση είναι φ<30 ο και ως κατακόρυφη όταφ>30 ο.
Δομικά στοιχεία σε επαφή με το έδαφος Ο υπολογισμός της ροής θερμότητας από ένα δομικό στοιχείο που έρχεται σε επαφή με το έδαφος είναι σύνθετο πρόβλημα. Θεωρείται ότι πρακτικά δεν υπάρχει εξωτερικό στρώμα αέρα οπότε η εξωτερική θερμική αντίσταση Ra=0 Η επιρροή του εδάφους υπεισέρχεται στον υπολογισμό του μέσου συντελεστή θερμοπερατότηταςόλου του κτιρίου (Um)με έναν ισοδύναμο συντελεστή θερμοπερατότητας.
Παράδειγμα 2 υπολογισμού συντελεστή θερμοπερατότητας σε πλάκα επί εδάφους
Πλάκα επί εδάφους Αρχικά βρίσκουμε την ονομαστική τιμή θερμοπερατότητας με την τυπική διαδικασία θεωρώντας Ra=0 Έστω ότι υπολογίστηκε ονομαστικό U FB =0.5W/(m 2 K) Έστω πλάκα με «εκτεθειμένη» περίμετρο Π=40m, εμβαδό Α=100m 2 και μέσο βάθος έδρασης-3m Β =2 Α/Π= 2 100/40= 5 Από τον πίνακα 9α βρίσκω με γραμμική παρεμβολή U FB =0.245W/(m 2 K)
Γραμμική παρεμβολή
Παράδειγμα 3 υπολογισμού συντελεστή θερμοπερατότητας σε τοίχο σε επαφή με έδαφος
Τοίχος σε επαφή με έδαφος Αρχικά βρίσκουμε την ονομαστική τιμή θερμοπερατότητας με την τυπική διαδικασία θεωρώντας Ra=0 Έστω ότι υπολογίστηκε ονομαστικό U TB =1.0W/(m 2 K) Έστω τοίχος με «μέσο βάθος», στο οποίο φτάνει το δομικό στοιχείο z= -2.25m Από τον πίνακα 9β βρίσκω με γραμμική παρεμβολή U FB =0.515W/(m 2 K)
Γραμμική παρεμβολή
Δομικά στοιχεία προς όμορο κτίριο Στη μελέτη θερμομονωτικής επάρκειας θεωρείται ότι το κτίριο είναι πανταχόθεν ελεύθερο. Στην έκδοση ενεργειακού πιστοποιητικού (ενεργειακή επιθεώρηση) θεωρείται είτε ως αδιαβατικόείτε ως ΜΘΧ ανάλογα με τη χρήση.
Παράδειγμα 4 υπολογισμού συντελεστή θερμοπερατότητας κουφώματος
Θερμογέφυρες Θερμογέφυρεςονομάζονται οι θέσεις στο κέλυφος ενός κτιρίου, στις οποίες εμφανίζεται μειωμένη θερμική αντίσταση συγκριτικά με τη θερμική αντίσταση στο υπόλοιπο κέλυφος. Δημιουργούνται κυρίως είτε λόγω ασυνέχειας της στρώσης θερμομόνωσης είτε λόγω διαφοροποίησης του υλικού κατά μήκος του δομικού στοιχείου είτε λόγω αλλαγής της γεωμετρίας της διατομής. Διακρίνονται σε γραμμικές και σε σημειακές θερμογέφυρες. Οι θερμογέφυρεςπροσαυξάνουν την ενεργειακή κατανάλωση κατά 5% έως 30%.
Θερμογέφυρες Στόχος είναι να υπολογισθούν οι θερμικές απώλειες κατά μήκος της θερμογέφυρας. Ο κάθε τύπος θερμογέφυραςέχει εκφραστεί με ένα συντελεστή γραμμικής θερμοπερατότηταςψ, μετρούμενο σε W/(mK). Επομένως οι θερμικές απώλειες (σε W/K) κατά μήκος μιας θερμογέφυραςορίζεται από το γινόμενο Ψ L, όπου Lτο μήκος της θερμογέφυρας. Τιμές για τους συντελεστές Ψ δίνονται στους πίνακες 15-16
(Συνεχίζεται )
(πρακτικά ο b είναι ίσος με τη μονάδα, εκτός όταν συνορεύει το στοιχείο με ΜΘΧ ή σε ειδικές περιπτώσεις)
Έλεγχος θερμομονωτικής επάρκειας κτιρίων Αναλυτικό τυπολόγιο και πίνακες με συντελεστές στην: Τεχνική Οδηγία Τεχνικού Επιμελητηρίου Ελλάδας Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701-2/2010(ΘερμοφυσικέςΙδιότητες Υλικών και Έλεγχος της Θερμομονωτικής Επάρκειας των Κτηρίων)