Η θερμοπερατότητα και ο αντίστοιχος συντελεστής της U έχει να κάνει σχέση με ολόκληρες διατομές στις κατασκευές σε αντιδιαστολή με τη θερμοαγωγιμότητα και τον αντίστοιχο συντελεστή της λ που αφορά συγκεκριμένα ομοιογενή υλικά.
Είναι προφανές ότι για μεγαλύτερη μονωτική ικανότητα θα θέλαμε και οι δυο αυτοί συντελεστές να έχουν κατά το δυνατό μικρότερες αριθμητικές τιμές.
Αν ένα υλικό Α έχει μικρότερο συντελεστή θερμοαγωγιμότητας από ένα υλικό Β σημαίνει ότι έχει καλύτερη θερμομονωτική συμπεριφορά από αυτό.
Συμφέρει να χρησιμοποιούμε υλικά με μικρό λ για να πετυχαίνουμε καλύτερη θερμομόνωση ή έστω την ίδια αλλά με μικρότερο πάχους υλικού, κάτι που μπορεί να έχει δυνατά πλεονεκτήματα όπως οικονομία χώρου,ευκολότερη μεταφορά,μικρότερο ενεργειακό αποτύπωμα κλπ.
Έτσι για παράδειγμα μπορούμε να μιλάμε για τη θερμοπερατότητα ενός τοίχου που αποτελείται από διπλή τοιχοποιία με θερμομονωτικό υλικό και διπλή στρώση σοβά. Για να να την υπολογίσουμε θα πρέπει πρώτα να υπολογίσουμε τι γίνεται με την κάθε στρώση ξεχωριστά.
Αντίθετα μιλάμε για τη θερμοαγωγιμότητα ενός συγκεκριμένου υλικού όπως η πολυστερίνη,ο σοβάς,το μπετόν κλπ. Για τα υλικά αυτά υπάρχουν έτοιμοι συντελεστές θερμοαγωγιμότητας που τους παίρνουμε από πίνακες.
Για να υπολογίσουμε τη θερμοπερατότητα ενός δομικού στοιχείου θα πρέπει να πάρουμε υπόψη τα πάχη των διαφορετικών υλικών που τα απαρτίζουν.
Υπολογίζουμε πρώτα τη λεγόμενη θερμική αντίσταση κάθε υλικού / στρώσης που αποτελεί το πηλίκον του πάχους της εκπεφρασμένο σε μέτρα δια του αντίστοιχου λ.
Mε απλά λόγια η θερμική αντίσταση εκφράζει την αντίσταση στη διέλευση της θερμότητας και άρα τη θέλουμε να είναι όσο το δυνατό μεγαλύτερη.
Αυτό μπορεί να γίνει είτε με την αύξηση του πάχους των υλικών είτε με τη χρήση υλικών με μικρότερο λ, δηλαδή με μεγαλύτερη θερμομονωτική ικανότητα.
Αν έχουμε για παράδειγμα σαν θερμομονωτικό υλικό 7αρα γραφιτούχα πολυστερίνη που έχει λ=0,031 W/m K, η θερμική αντίσταση του θα είναι 0,07/0,031=2,26 m2 K/W.
Αν υπολογίσουμε το άθροισμα των θερμικών αντιστάσεων των διαδοχικών στρώσεων - π.χ. σοβά,τουβλοδομής,πολυστερίνης,τουβλοδομής,σοβά σε μια τυπική διπλή τοιχοποιία -
και μετά πάρουμε το αντίστροφο του αθροίσματος,θα έχουμε τη ζητούμενη θερμοπερατότητα του τοίχου ( υπεισέρχονται και κάποιοι άλλοι συντελεστές που στα πλαίσια της παρούσας ανάρτησης δεν χρειάζεται να μας απασχολήσουν).
Αυτήν τη θερμοπερατότητα τη θέλουμε όσο το δυνατόν μικρότερη και πάντως μικρότερη από το ανώτατο επιτρεπτό όριο που θέτουν οι ισχύοντες κανονισμοί.
Επειδή το θερμομονωτικό υλικό είναι αυτό που κάνει πάντα τη διαφορά,για να μειώσουμε τη θερμοπερατότητα αυξάνουμε το πάχος του μέχρι να βρεθούμε εντός των κανονισμών ή των επιθυμιών μας.
Χρήστος Στρογγύλης
Πολ. Μηχ/κός – MBA – DipM
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου