Ο νομικά δεσμευτικός στόχος της κυβέρνησης να επιτευχθεί μείωση κατά 80% των εθνικών εκπομπών CO2 και η προσπάθεια για σπίτια και κτίρια μηδενικού άνθρακα εστιάζει την προσοχή στον σχεδιασμό των κτιρίων και στις προμήθειες. Οι ανάγκες για συστημικές αλλαγές αναγνωρίζονται ολοένα και περισσότερο, καθώς υπάρχουν ολοένα και περισσότερα στοιχεία που υποδηλώνουν ότι τα κτίρια που σχεδιάζονται για να επιτύχουν πρότυπα θερμικής απόδοσης, συμπεριλαμβανομένων των Κτιριακών Κανονισμών, καταναλώνουν στην πραγματικότητα πάνω από 40% περισσότερη ενέργεια από τις προβλεπόμενες τιμές. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας μπορεί να είναι έως 70% μεγαλύτερη από την προβλεπόμενη.

Γιατί λοιπόν υπάρχει αυτό το χάσμα μεταξύ της υπολογισμένης απόδοσης και της πραγματικότητας; Ο βασικός λόγος για αυτές τις αποτυχίες στην απόδοση δεν οφείλεται τόσο στα υλικά που χρησιμοποιούνται, αλλά και στις συστηματικές ελλείψεις στις μεθόδους των κανονιστικών υπολογισμών και στα πρότυπα σχεδιασμού και κατασκευής.

Στην ανάπτυξη του σχεδιασμού οικιστικής ανάπτυξης που ενσωματώνει 25 στάνταρ σπίτια PassivHaus στο κτίριο Racecourse, Sunderland, οι ανησυχίες σχετικά με το θέμα της «θερμικής παράκαμψης” είχαν σημαντική επίδραση στο έργο και οδήγησαν στην ανάπτυξη νέων συστημάτων διασφάλισης της ποιότητας. Ο Mark Siddall, της χαμηλής ενεργειακής αρχιτεκτονικής πρακτικής LEAP, εξετάζει έννοιες σχετικά με το θέμα της θερμικής παράκαμψης.

ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΘΕΡΜΙΚΟ BYPASS;

Η θερμική παράκαμψη είναι μεταφορά θερμότητας που παρακάμπτει την αγώγιμη ή αγώγιμη-ακτινοβολούμενη μεταφορά θερμότητας μεταξύ δύο περιοχών. Καθορίζονται με τον τρόπο αυτό οι βαλβίδες μεταφοράς, οι οποίες περιλαμβάνουν τόσο διείσδυση αέρα όσο και πλύση ανέμων. Στο πλαίσιο αυτό, θα πρέπει να αναγνωριστεί ότι ο όρος θερμική παράκαμψη εφαρμόζεται σε μια άγνωστη και συχνά μη ρυθμιζόμενη μεταφορά θερμότητας. Επιπλέον, αναγνωρίζεται ότι η κίνηση του αέρα μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική αύξηση της απώλειας θερμότητας σε σύγκριση με τις προβλεπόμενες τιμές. Αυτό σημαίνει ότι ακόμη και όταν ο αρχιτέκτονας και ο οικοδόμος σκέφτονται ότι ένα σχέδιο έχει αντιμετωπίσει την απαίτηση απόδοσης είναι πολύ πιθανό ότι δεν έχει.

 

Κυρίως υπάρχουν δύο μορφές της παράκαμψης του convective loop που συμβαίνουν κυρίως μέσω της φυσικής μεταφοράς. Η ροή «κλειστού βρόχου” μπορεί να παρατηρηθεί όπου η μάζα αέρα παραμένει σε μεγάλο βαθμό αμετάβλητη αλλά υπάρχουν διαφορές θερμοκρασίας στα όρια που προκαλούν ροή αέρα επανακυκλοφορίας με την οποία ο αέρας μετακινείται σε βρόχο. Ένα καλό παράδειγμα αυτού θα μπορούσε να είναι ένας μη αεριζόμενος τοίχος κοιλότητας. Η λειτουργία «ανοικτού βρόχου” επιτρέπει την αντικατάσταση μίας μάζας αέρα από άλλο αέρα και συνεπώς περιλαμβάνει κενά αέρα που επιτρέπουν τη ροή αέρα και συνεπώς τη μεταφορά θερμότητας μεταξύ δύο περιοχών. Αυτή η μορφή απώλειας θερμότητας οφείλεται σε αποτυχίες στην αεροδυναμική και στην στεγανότητα.

 

Η λειτουργία «κλειστού βρόχου” μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικές αποτυχίες στη θερμική απόδοση. Κατ ‘αρχήν, αυτό οφείλεται στην επίδραση στοίβας. Μια σειρά μελετών έδειξε ότι ακόμη και τα στενά κενά αέρα μεταξύ του (εσωτερικού) φράγματος αέρα και της μόνωσης και των μικρών κενών στις αρθρώσεις μεταξύ μόνωσης έχουν αποδειχθεί ότι έχουν ως αποτέλεσμα σημαντική απώλεια θερμότητας. Ο αναλογικός αντίκτυπος της ροής αυξάνεται καθώς βελτιώνεται η τιμή U. Μια αύξηση στην απώλεια θερμότητας κατά περίπου 160% μεγαλύτερη από την υπολογισμένη τιμή U δεν είναι ασυνήθιστη όταν υπάρχουν κενά αέρος πίσω από τη μόνωση.

 

Κατ ‘αρχήν, η «ανοικτή βρόχος” προκαλείται από τον άνεμο που διεισδύει στον θερμικό φάκελο. Αυτή η μορφή απώλειας θερμότητας μπορεί να αντιμετωπιστεί μέσω της αεροδυναμικής και της στεγανότητας. Η αεροστεγανότητα μπορεί να οριστεί ως «η ιδιότητα της πρόληψης της διείσδυσης του αέρα μέσω του κελύφους” και της στεγανότητας ως «η ιδιότητα που εμποδίζει την εισχώρηση αέρα στο περίβλημα έτσι ώστε να μην μειώνεται η θερμομονωτική ιδιότητα του μονωτικού υλικού”. Στην πραγματικότητα είναι συχνά διαπίστωσε ότι και η παράκαμψη Open και Closed loop μπορούν να εμφανιστούν ταυτόχρονα.

Εικόνα 1: α) κλειστός βρόχος β) ανοικτός βρόχος γ) συνδυασμός βρόχων παράκαμψης

Η πλύση ανέμου μπορεί να επηρεάσει τη μόνωση θερμικής απόδοσης, να βραχυκυκλώνει την απόδοση του μονωτικού περιβλήματος και να ψύχει ένα σύστημα φραγμού αέρα που βρίσκεται προς το εξωτερικό του συγκροτήματος τοίχου (ενδεχομένως κάτω από τη θερμοκρασία σημείου δρόσου). Η κακή στεγανότητα έχει αποδειχθεί ότι έχει ως αποτέλεσμα καταστροφικές αποτυχίες στη θερμική απόδοση. μια μελέτη που εξετάζει τα δομημένα ελαττώματα αναφέρει ότι η απώλεια θερμότητας αυξήθηκε κατά 660% πέρα από την τιμή U. Βεβαίως, αυτό είναι ένα ακραίο παράδειγμα, φαίνεται ότι η αύξηση κατά 40% μπορεί να είναι πιο συχνή όταν δεν επιτυγχάνεται επαρκής στεγανότητα. Περιοχές που κινδυνεύουν ιδιαίτερα να πλυθούν με αιολική ενέργεια είναι οι μαρκίζες, τα φράγματα, η κορυφογραμμή και οι γωνίες.

 

Η αεροστεγανότητα είναι ένας όρος ομπρέλα που χρησιμοποιείται για τη θέσπιση κριτηρίων απόδοσης που επηρεάζουν τη θερμική μετάδοση, τη δυναμική θερμική απόκριση, την ανοχή στην υγρασία, την ηχομόνωση, την έλλειψη άνεσης και την κατανάλωση ενέργειας. Η ροή αέρος με μόνωση 300mm, με ταχύτητα 2,5m / s, θα είχε ως αποτέλεσμα 35% μείωση της θερμικής απόδοσης. Για το λόγο αυτό η αεροστεγή κατασκευή είναι απαραίτητη και όλες οι αρθρώσεις, οι ρωγμές και οι διεισδύσεις των υπηρεσιών μέσω του φράγματος αέρα πρέπει να σφραγίζονται ανάλογα.

 

Η ροή του αέρα μέσω ενός κοινού πλάτους μήκους 1 mm, μεταφέρει περίπου 360 γραμμάρια νερού ημερησίως όταν υπάρχει διαφορά πίεσης μόλις 2 Pa, η επίδραση στοίβας που εμφανίζεται σε δύο ορόφους. Το χειμώνα κατά μήκος του τμήματος ενός μονωμένου τοίχου, η κλίση της θερμοκρασίας πέφτει προς τα έξω.

Εικ. 2: Μετακίνηση υγρασίας μέσω της επίδρασης στοίβας

Στο παραπάνω παράδειγμα, όπου υπάρχει μικρή αεροστεγανότητα και η θερμοκρασία πέφτει κάτω από το σημείο δρόσου, θα προκύψει σημαντική συμπύκνωση η οποία μπορεί να οδηγήσει σε ανάπτυξη μούχλας και ζημιά ξυλείας. Αντίθετα, η ποσότητα νερού που μεταφέρεται μέσω διάχυσης είναι πολύ μικρή. Υποθέτοντας ότι δίδεται η δέουσα προσοχή στην διάχυση ατμού, ο μεγαλύτερος κίνδυνος για την υγρασία είναι η χαμηλή αεροστεγανότητα.

 

Η σύμβαση στην Αγγλία και την Ουαλία, υποστηριζόμενη από τις λεπτομέρειες της διαπιστευμένης κατασκευής, είναι να εφαρμόσει εσωτερικά το φράγμα αέρα. Αυτό σημαίνει ότι η μεταφορά σε χωριστά τοιχώματα μεταξύ των ιδιοτήτων έχει αδιαμφισβήτητο. Το Μέρος L περιλαμβάνει πλέον λεπτομερέστερη προσοχή για τους τοίχους των πάρτι. Αυτό αντικατοπτρίζει την έρευνα του Leeds Metropolitan University (LMU) που υπογραμμίζει το γεγονός ότι η απώλεια θερμότητας από τα τοιχώματα των χώρων σήμανε πράγματι ότι μια μεσαία μονάδα βεράντα εκτελούσε σαν μονοκατοικία. αυτό έρχεται σε αντίθεση με τη θεωρία σε προηγούμενες εκδόσεις του Κτιριακού Κανονισμού ότι δεν υπήρχε απώλεια θερμότητας από τον τοίχο του κόμματος. Ο λόγος για την κακή απόδοση ήταν ότι η κοιλότητα του τοίχου του κόμματος επέτρεψε την απώλεια θερμότητας μέσω της μεταφοράς. Με βάση περαιτέρω μελέτες από την LMU, εξετάζονται τώρα ορισμένες στρατηγικές στο πλαίσιο του μέρους L. Οι πρώτες δύο προσεγγίσεις θεωρούνται ότι επιτυγχάνουν μηδενική τιμή U. Η πρώτη μέθοδος είναι η ύπαρξη ενός συμπαγούς τοίχου κόμματος, ωστόσο θα πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στην ακουστική. Η εναλλακτική λύση είναι να γεμίσετε πλήρως την κοιλότητα με μόνωση. Η τελική επιλογή είναι να παρέχεται μια συνεχής σφράγιση μέσα στην κοιλότητα, σύμφωνα με την περιβάλλουσα μόνωση – αυτό επιτυγχάνεται τοποθετώντας μια μονωμένη κάλτσα τυλιγμένη σε πολυαιθυλένιο, αλλά αυτή η λιγότερο επιτυχημένη μέθοδος επιτυγχάνει μια τιμή U 0,2 W / m2K. Μια μη γεμισμένη και μη σφραγισμένη κοιλότητα θα έχει τιμή U 0,5 W / m2K.

Αποποίηση ευθυνών

Η GreenSpec δεν αναλαμβάνει καμία ευθύνη ή ευθύνη για οποιεσδήποτε ζημιές ή δαπάνες οποιουδήποτε είδους προκύπτουν από ή με οποιονδήποτε τρόπο συνδέονται με τη χρήση αυτού του ιστοτόπου. Τα δεδομένα και οι πληροφορίες παρέχονται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς και δεν προορίζονται για εμπορικούς σκοπούς. Ούτε η GreenSpec ούτε κανένας από τους εταίρους της δεν ευθύνεται για τυχόν σφάλματα στο περιεχόμενο ή για οποιεσδήποτε ενέργειες που αναλαμβάνονται σε σχέση με αυτές.