Τί πάχος μόνωσης να επιλέξω;

• 26 April 2021
• Μόνωση Κατασκευές Εξωτερική Θερμομόνωση NZEB

Η σημασία της ποιότητας των υλικών που θα επιλέξει κανείς για την εξωτερική θερμομόνωση είναι αναμφισβήτητη. Δεν έχει νόημα να συζητάμε για άλλες παραμέτρους που θα κάνουν αποδοτικότερη τη θερμοπρόσοψη μας όταν τα υλικά που εφαρμόζουμε δεν είναι αξιόπιστα, πιστοποιημένα, οικολογικά. Σε αυτό το άρθρο έχουμε αναφερθεί στις διαθέσιμες επιλογές υλικών θερμοπρόσοψης που υπάρχουν και στα οφέλη που μας προσφέρουν .

Πολύ σημαντική όμως είναι και η επιλογή του πάχους της θερμομόνωσης καθώς όσο αυξάνουμε το πάχος του θερμομονωτικού υλικού μειώνουμε αναλόγως και τη ροή της θερμότητας μέσω αυτού. Με απλά λόγια, όσο πιο μεγάλο πάχος έχουν οι πλάκες, τόσο πιο αποδοτικές είναι, δηλαδή τόσο μεγαλύτερη είναι και η μόνωση που προσφέρουν. Γενικά λοιπόν συστήνεται να γίνεται επιλογή της όσο το δυνατόν πιο παχιάς πλάκας. Πρακτικά, μονωτικό υλικό με 2πλάσιο πάχος σημαίνει 2 φορές καλύτερη εξοικονόμηση ενέργειας!

Δείτε στη συνέχεια του άρθρου όλα όσα πρέπει να ξέρετε για να κάνετε την πιο έξυπνη επιλογή πάχους για τη θερμομόνωση σας!

Ένας όρος που χρησιμοποιείται πάρα πολύ σε ότι έχει να κάνει με μονώσεις και ίσως έχετε ξανακούσει είναι το λ, ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας. Κάποιοι λίγο πιο εξοικειωμένοι με το αντικείμενο ίσως γνωρίζουν και τον όρο του συντελεστή θερμικής αντίστασης= RD. Τι σημαίνουν πρακτικά αυτοί οι όροι και πως συνδέονται με το πάχος του θερμομονωτικού και με την θερμομονωτική του απόδοση; Η απόδοση ενός θερμομονωτικού υλικού είναι απολύτως μετρήσιμη με έναν συντελεστή που ονομάζεται συντελεστής θερμικής αντίστασης RD. Όσο μεγαλύτερο το νούμερο αυτό, τόσο καλύτερη θερμομόνωση έχουμε. Στην πράξη, 2πλάσιο πάχος = 2πλάσιο RD. Πώς προσδιορίζεται όμως αυτός ο συντελεστής; Ο συντελεστής θερμικής αντίστασης R είναι αποτέλεσμα μιας απλής διαίρεσης του πάχους του θερμομονωτικού υλικού d διά της θερμικής αγωγιμότητάς του λ. Επομένως όσο μεγαλύτερο πάχος θερμομονωτικού d έχουμε και όσο μικρότερη θερμική αγωγιμότητα λ τόσο μεγαλύτερο και το πηλίκο της διαίρεσής τους (R= d/λ). Τόσο μεγαλύτερη δηλαδή η θερμική αντίσταση R του υλικού!

*Στο τέλος του άρθρου αναφέρονται οι επιστημονικοί ορισμοί τον όρων λ, U, R_D

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΜΕ STYROPAN GRAPHITE EPS 80 σε 3 πάχη

 Έστω ότι η κατοικία/επαγγελματικός χώρος σας βρίσκεται στην κλιματική ζώνη Γ’ δηλαδή σε έναν από τους εξής νομούς: Αρκαδίας (ορεινή), Ευρυτανίας, Ιωαννίνων, Λάρισας, Καρδίτσας, Τρικάλων, Πιερίας, Ημαθίας, Πέλλας, Θεσσαλονίκης, Κιλκίς, Χαλκιδικής, Σερρών (εκτός ΒΑ τμήματος), Καβάλας, Ξάνθης, Ροδόπης, Έβρου και θέλετε να εφαρμόσετε εξωτερική θερμομόνωση(θερμοπρόσοψη) με γραφιτούχα διογκωμένη πολυστερίνη STYROPAN GRAPHITE EPS 80 και πρέπει να επιλέξετε πάχος. To 80 αφορά την θλιπτική αντοχή του μονωτικού. Η Styropan παράγει θερμομονωτικές πλάκες που κατηγοριοποιούνται σε: GRAPHITE EPS 60/80/100/100 PLUS/120/150/200

Για το EPS 80, η τιμή του συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας λ είναι ίση με 0,031 W/m*k.

Σύμφωνα με την ισχύουσα νομοθεσία με βάση τον Κ.Εν.Α.Κ (Κανονισμός Ενεργειακής Απόδοσης κτηρίων), το ελάχιστο επιτρεπτό πάχος για την ζώνη Γ’ γραφιτούχας πολυστερίνης EPS 80 είναι 8 cm.

Για να δούμε την τεράστια σημασία που έχει το να μην «τσιγκουνευτεί» κανείς σε πάχος θα θεωρήσουμε 4 σενάρια:

• 1ο σενάριο (συμβολίζεται με μαύρο χρώμα στα ακόλουθα γραφήματα) όπου δεν υφίσταται καθόλου μόνωση, υπάρχει μόνο ο τοίχος πάχους έστω 19 cm. Σε αυτή την περίπτωση το λ του τοίχου είναι ίσο με 0,55 και ο συντελεστής θερμικής αντίστασης του τοίχου R_Τ = d/λ= 0,19/0,55= 0,34
• 2ο σενάριο (συμβολίζεται με κόκκινο χρώμα στα ακόλουθα γραφήματα) εφαρμόζεται εξωτερική θερμομόνωση και επιλέγεται το ελάχιστο επιτρεπτό πάχος για την περίπτωση μας, δηλαδή d=8 cm. Σε αυτή την περίπτωση η θερμική αντίσταση είναι ίση με την αντίσταση του τοίχου συν την αντίσταση του μονωτικού: με R₂= R_Τ + d/λ= 0,34 + 0,08/0,031=2,90
• 3ο σενάριο (συμβολίζεται με πράσινο χρώμα στα ακόλουθα γραφήματα) όπου εφαρμόζεται εξωτερική θερμομόνωση με πάχος d=14 cm, μια επιλογή αρκετά ανώτερη της προηγούμενης. Τώρα η θερμική αντίσταση είναι ίση με την αντίσταση του τοίχου συν την αντίσταση του μονωτικού: R₃= R_Τ + d/λ= 0,34 + 0,14/0,031=4,85
• 4ο σενάριο (συμβολίζεται με μωβ χρώμα στα ακόλουθα γραφήματα) όπου επιλέγεται η λύση του παθητικού κτιρίου (passive house). Πρόκειται για την ναυαρχίδα των κτιρίων σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας (nZEB) καθώς ένα παθητικό κτίριο στην πράξη διαθέτει τόσο ισχυρή μόνωση που δεν θα καταναλώνετε παρά ελάχιστη ενέργεια για θέρμανση/ψύξη. Για να επιτευχθεί αυτό απαιτείται πάχος ίσο με d=20 cm. Τώρα η θερμική αντίσταση είναι ίση με την αντίσταση του τοίχου συν την αντίσταση του μονωτικού: R₄= R_Τ + d/λ= 0,34 + 0,20/0,031=6,80.

Oι τιμές των θερμικών αντιστάσεων για τα διάφορα πάχη από όπου προέκυψαν οι παραπάνω τιμές φαίνονται στον ακόλουθο πίνακα:

Αναλυτικότερα όλα τα τεχνικά χαρακτηριστικά της γραφιτούχας διογκωμένης πολυστερίνης (Neopor) Styropan Graphite EPS μπορείτε να τα δείτε εδώ

Στο παρακάτω γράφημα βλέπουμε μια σύγκριση της θερμικής αντίστασης για τις 4 παραπάνω περιπτώσεις (χωρίς μόνωση, με 8cm, με 14cm, με 20 cm).

Δεν υπάρχει άμεση-ποσοτική ακριβής σύνδεση της αύξησης του συντελεστή θερμικής αντίστασης και της μείωσης κατανάλωσης ενέργειας που προκύπτει. Αυτό συμβαίνει διότι συνήθως παίζουν και άλλες παράμετροι ρόλο στη τελική ενεργειακή απόδοση του κτιρίου (π.χ κουφώματα, συστήματα αερισμού κ.α). Ωστόσο αν συνυπολογίσουμε το ότι η θερμομόνωση έχει αναμφισβήτητα τον σημαντικότερο ρόλο από όλες τις ενεργειακές επεμβάσεις και τα στατιστικά δεδομένα που έχουμε από case studies παθητικών κτιρίων και nZEBs που έχουν κατασκευαστεί από το δίκτυο συνεργατών μας με υλικά Styropan θα μπορούσαμε να δώσουμε μια ποιοτική απεικόνιση της κατανάλωσης ενέργειας συναρτήσει του πάχους θερμομόνωσης για την ετήσια κατανάλωση σε Kwh μια κατοικίας 120 τ.μ. Οι παρακάτω τιμές είναι ενδεικτικές-προσεγγιστικές και στην πράξη υπάρχουν διακυμάνσεις που εξαρτώνται από πολλές παραμέτρους.

Βλέπουμε ότι με πάχος 20cm μπορούμε να έχουμε 62,5% περισσότερη εξοικονόμηση ενέργειας σε σχέση με πάχος 14cm, 80% περισσότερη εξοικονόμηση ενέργειας σε σχέση με πάχος 8 cm (Eλάχιστη απαίτηση ΚεναΚ) και 87% σε σχέση με εντελώς μη μονωμένους τοίχους. Η λύση των 20 cm (παθητικό κτίριο) είναι η ιδανική, ωστόσο μία λύση των 12-14cm θα είναι πολύ αξιόπιστη και οικονομική.

Συμπέρασμα- Χρήσιμες συμβουλές

Στην πράξη, στην προσπάθεια τους να μειώσουν το συνολικό κόστος της εξωτερικής θερμομόνωσης αρκετοί επιλέγουν μονωτικές πλάκες με λεπτότερα πάχη. Αυτό είναι ένα τεράστιο λάθος!

Αν επιλέξει κανείς γραφιτούχα διογκωμένη πολυστερίνη Styropan Graphite EPS 80 πάχους 14cm αντί για 8 cm για παράδειγμα, γλιτώνει περίπου 6,5 € /τετραγωνικό μέτρο. Αν πρόκειται για μια κατοικία συνολικής επιφάνειας θερμοπρόσοψης 200 τ.μ., εξοικονομεί περίπου 1.300 €. Αυτό το ποσό όμως είναι περίπου το 15% του συνολικού κόστους της εφαρμογής θερμομόνωσης! Το μεγαλύτερο κόστος προκύπτει από κόλλες, σοβάδες κτλ τα οποία δεν επηρεάζουν τη θερμομονωτική απόδοση! Όμως αυτά τα 1.300 ευρώ τα οποία φαίνονται δελεαστικά κατά τη λήψη μιας εμπορικής απόφασης δεν είναι τίποτα μπροστά στο μακροχρόνιο κόστος που προκύπτει λόγω χειρότερης θερμομονωτικής απόδοσης εξαιτίας λεπτότερου πάχους. Με τα 14 cm πάχος μονωτικού, θα έχετε 2πλάσια θερμομονωτική απόδοση. Έτσι θα χρειάζεται να δαπανάτε πολύ λιγότερο ρεύμα/αέριο/πετρέλαιο για τις ανάγκες θέρμανσης και δροσισμού, θα δείτε αισθητή διαφορά στους μηνιαίους λογαριασμούς σας. Θα πετύχετε απόσβεση της συνολικής επένδυσης στον μισό χρόνο απ ότι αν είχατε επιλέξει πάχος 8 cm και θα έχετε μικρότερους λογαριασμούς για μια ζωή!

*Eπιστημονικοί ορισμοί τον όρων λ, U, R_D

Συντελεστής Θερμικής Αγωγιμότητας (λ) : Είναι η ποσότητα θερμότητας (σε Watt) που περνά από τις απέναντι πλευρές ενός υλικού, πάχους ενός μέτρου, όταν η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των επιφανειών αυτών είναι ίση με ένα βαθμό Κέλβιν 1⁰K. Ο συντελεστής (λ) ενός υλικού μετριέται σε βατ ανά μέτρο και βαθμό κέλβιν (W/m*k) επηρεάζεται από τη φύση του ίδιου του υλικού, τη δομή του, τη θερμοκρασία, την υγρασία και την πίεση.

Συντελεστής Θερμοπερατότητας (U) : Είναι η ποσότητα θερμότητας (σε Watt) που περνά μέσα από ένα τετραγωνικό ενός δομικού στοιχείου, ορισμένου πάχους d σε ορισμένο χρονικό διάστημα μίας ώρας, όταν μεταξύ των δύο επιφανειών υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας ενός βαθμού Κέλβιν. Μετρά δηλαδή με πόση ευκολία διαπερνά η θερμότητα ένα υλικό ή σύστημα μέσα στα πλαίσια που αναφέρθηκαν. Ο συντελεστής U-value μετριέται σε βατ ανά τετραγωνικό μέτρο και βαθμό Κέλβιν (W/m²*K)

Συντελεστής Θερμικής Αντίστασης (R) : Είναι το αντίστροφο του συντελεστή Θερμοπερατότητας. Μετρά δηλαδή με πόση δυσκολία (αντίσταση των μετρούμενων στοιχείων) περνά η θερμότητα, διαμέσου ενός υλικού ή στρώσεων υλικών (σύστημα) με διαφορά θερμοκρασίας στις δύο πλευρές του ίση με ένα βαθμό Κέλβιν. Ο συντελεστής R μετριέται σε τετραγωνικά μέτρα επί βαθμούς Κέλβιν ανά βατ (m² * K/W).