ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΙ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΥ ΚΕΛΥΦΟΥΣ ΤΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΙ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΤΟΥ ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΥ ΚΕΛΥΦΟΥΣ ΤΩΝ ΚΤΙΡΙΩΝ

  • Άνθιμος Σ. Αναστασιάδης Α.Σ.Aναστασιάδης & Συνεργάτες, Σύμβουλοι Μηχανικοί Τεχνικών Έργων
  • Χρήστος Μ. Χατζηάστρου Fibran A.E., Βιομηχανία Παραγωγής Θερμομονωτικών Υλικών   

πηγή: Εργοληπτικόν βήμα Νο_121 της ΠΕΣΕΔΕ

Ο ΣΕΙΣΜΟΣ ΤΗΣ 30ΗΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΥ 2020, στην Σάμο και στην Σμύρνη, επαναφέρει το ζήτημα της αντισεισμικής συμπεριφοράς των κατασκευών καθώς και της διαχείρισης του σχετικού σεισμικού κινδύνου. Είναι γεγονός ότι κάθε φορά που μια ισχυρή σεισμική δόνηση πλήττει την χώρα ή τις γειτονικές, όλος τεχνικός κόσμος, αλλά και η ευρύτερη κοινωνία των πολιτών, ενεργοποιείται, ενώ σε ασεισμικές περιόδους όλοι ξεχνάμε έναν υπαρκτό και ύπουλο κίνδυνο ο οποίος ελλοχεύει ανά πάσα στιγμή και ώρα. Έτσι, το τελευταίο μεγάλο διάστημα όλοι οι Ευρωπαϊκοί Φορείς και το Ελληνικό κράτος θέτει ως πρώτο ζήτημα την ενεργειακή αναβάθμιση, χωρίς κανείς να διασφαλίζει ότι όλα τα συστήματα που θα προσφέρουν την πολυπόθητη ενεργειακή προστασία θα τοποθετούνται σε μηχανικά επαρκή φέροντα συστήματα, ενώ περαιτέρω και η επίδραση των διαφόρων ενεργειακών προσαρτημάτων, (εξωτερική ή αεριζόμενη θερμομόνωση, φωτοβολταϊκά πανέλα όψεων, κ.λ.π.), δεν θα αλλοιώνει την αρχική συμπεριφορά ή/και θα επιφέρει ένα πρόσθετο βαθμό προστασίας σε φέροντα ή μη φέροντα δομικά στοιχεία.

ΑΠΟ ΜΙΑ ΣΕΙΡΑ ΣΕΙΣΜΩΝ που συνέβησαν πρόσφατα αλλά και κατά το παρελθόν,  έχει διαπιστωθεί ότι ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα που εμφανίζονται είναι η αποκόλληση της τοιχοποιίας πλήρωσης και η πτώση αυτής εσωτερικά ή εξωτερικά του κτιρίου προκαλώντας σημαντικές υλικές καταστροφές στους παρακείμενους ακάλυπτους και κοινόχρηστους χώρους και οδούς, καθώς και πιθανές απώλειες σε ζωές, Φωτό. 1.

ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΑ, οι οικονομικές συνέπειες που προκαλούνται από την ανάγκη επισκευής και τη διακοπή λειτουργίας του κτιρίου, είναι δυσβάστακτες ειδικά σε συνθήκες μετασεισμικής κρίσης. Λαμβάνοντας υπόψη ότι το σύνολο των συστημάτων θερμομονωτικής προστασίας τοποθετούνται επί της τοιχοποιίας, καθίσταται πλέον επιτακτικό να διερευνηθεί η εν λόγω αντισεισμική συμπεριφορά.    

ΜΕ ΕΦΑΛΤΗΡΙΟ ΟΛΑ ΤΑ ΑΝΩΤΕΡΩ, η Fibran A.E ως συντονιστής και βιομηχανικός εταίρος, μαζί με τα πανεπιστημιακά εργαστήρια Κατασκευής Συσκευών Διεργασιών, ΕΚΣΔ, του Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών, καθώς και με το εργαστήριο Πειραματικής Αντοχής Υλικών και Κατασκευών, του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών, ΕΠΑΥΚ, του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, επικεντρώνεται στην συνδυασμένη διερεύνηση της ενεργειακής και αντισεισμικής συμπεριφοράς σύνθετων συστημάτων εξωτερικής θερμομόνωσης, ΣΣΕΘ, και συστημάτων αεριζόμενη όψης, στο πλαίσιο του ερευνητικού έργου Ερευνώ-Δημιουργώ-Καινοτομώ, ΕΣΠΑ 2014-2020, υπο τον διακρατικό τίτλο «Ευφυείς όψεις για κτίρια σχεδόν μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας».

ΤΟ ΠΡΟΑΝΑΦΕΡΟΜΕΝΟ ερευνητικό έργο χαρακτηρίζεται από σαφή καινοτόμα πρωτοτυπία τεχνολογικής έρευνας διότι εστιάζεται στην διερεύνηση τεχνικών κατασκευαστικών λύσεων, όπως αυτές εφαρμόζονται στην καθημερινή κατασκευαστική πρακτική, προχωρώντας συνδυασμένα, πέρα από τα ενεργειακά χαρακτηριστικά, στην ανάλυση της μηχανικής συμπεριφορά συστημάτων ΣΣΕΘ και αεριζόμενων όψεων έναντι σεισμικών δράσεων.

ΠΙΟ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΑ, για πρώτη φορά στον Ευρωπαϊκό χώρο, εφαρμόζεται μια ολοκληρωμένη πειραματική και αναλυτική προσπάθεια στοχεύοντας στην αποτίμηση της συμπεριφοράς των θερμομονωτικών υλικών διογκωμένης, EPS, και εξηλασμένης, XPS, πολυστερίνης καθώς και πετροβάμβακα, ως προσαρτημάτων επί των τοιχοπληρώσεων, που μορφώνουν σύνθετα συστήματα εξωτερικής μόνωσης και συστήματα αεριζόμενης όψης, έναντι σεισμικών καταπονήσεων. Τελικός στόχος η ανάπτυξης μεθοδολογίας, η ποιοτική και ποσοτική εκτίμηση και ο προσδιορισμός της αντισεισμικής συμπεριφοράς των ΣΣΕΘ και των συστημάτων αεριζόμενης όψης.

ΕΝ ΟΨΕΙ ΤΩΝ ΑΝΩΤΕΡΩ και στην φάση των προκαταρκτικών αποτελεσμάτων εξετάστηκε η εντός και εκτός επιπέδου συμπεριφορά τμημάτων τοιχοποιίας με ή χωρίς θερμομονωτικά προσαρτήματα ως μέρος μιας διερεύνησης της συμπεριφοράς θερμομονωτικών προσαρτημάτων που επικολλώνται στις τοιχοπληρώσεις κατασκευών που θα υποστούν σεισμικές καταπονήσεις. Τα πρωτογενή ευρήματα, [1], έδειξαν κάτι το εξαιρετικά ενδιαφέρον και συνάμα χρήσιμο, ειδικά, για τις θερμοπροσόψεις με πλάκες εξηλασμένης πολυστερίνης, (XPS):

Η ΥΠΑΡΞΗ του θερμομονωτικού προσαρτήματος σε πιστοποιημένο σύστημα θερμοπρόσοψης που αποτελείται από πλάκες εξηλασμένης πολυστερίνης, XPS, [FIBRANxps ETICS GF], επέφερε μια αύξηση της φέρουσας ικανότητας η οποία είναι της τάξης άνω του 40%, συγκριτικά με μια τοιχοποιία χωρίς μόνωση.

Η ΑΥΞΗΣΗ της φέρουσας ικανότητας θερμοπρόσοψης με πλάκες εξηλασμένης πολυστερίνης, είναι κατά πολύ μεγαλύτερη έναντι περίπτωσης θερμοπρόσοψης με διογκωμένη πολυστερίνη, EPS, [FIBRANeps 80], και πετροβάμβακα, MW, [FIBRANgeo BP ETICS plus].

Η ΟΡΙΑΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ συνοδεύεται με μερική αποκόλληση του θερμομονωτικού προσαρτήματος από την επιφάνεια του τοίχου ενώ η ύπαρξη του βύσματος αποτρέπει την καθ’ ολοκληρία αποκόλληση του μονωτικού υλικού.

ΕΠΙΚΕΝΤΡΩΝΟΝΤΑΣ την προσοχή σε επίπεδο υλικού, η ικανότητα της εξηλασμένης πολυστερίνης, XPS, να συνεισφέρει, πολύ περισσότερο στις αντοχές της τοιχοποιίας, έναντι της διογκωμένης, οφείλεται στο γεγονός ότι η πρώτη είναι ένα πιο συνεκτικό υλικό υψηλότερης δυναμικής ακαμψίας καθώς και μηχανικών αντοχών. Το γεγονός ότι αποτελείται από εκατομμύρια κλειστές κυψελίδες,  όπου το τοίχωμα της μιας κυψελίδας αποτελεί τοίχωμα και της διπλανής, της προσδίδει της προαναφερόμενες ευεργετικές ιδιότητες. Αντίθετα, στην σύνθεση της διογκωμένης πολυστερίνης υπάρχουν διάκενα μεταξύ των σφαιριδίων και ως εκ τούτο καθίσταται μηχανικά ασθενέστερη συγκριτικά με την διογκωμένη [2], Φωτο 2.

ΤΟ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ βρίσκεται σε εξέλιξη και μέχρι το πέρας αυτού θα ακολουθήσουν και άλλες τεχνικές ενημερώσεις και ανακοινώσεις καθώς και σχετικές αναρτήσεις στον διαδικτυακό χώρο του προγράμματος, [www.ifzeb.gr].

Η FIBRAN ως παραγωγός και των τριών τύπων θερμομονωτικών υλικών που χρησιμοποιούνται σε συστήματα μόνωσης (Εξηλασμένης/Διογκωμένης πολυστερίνης και Πετροβάμβακα), μετέχει σε πλήθος ερευνητικών προγραμμάτων. Σκοπός πάντα είναι η επιστημονική διερεύνηση των φαινόμενων δομικής φυσικής σε συνδυασμό με την δομική μηχανική, ώστε να προσφέρεται στους μηχανικούς μια ολοκληρωμένη επιστημονική γνώση για τα όρια, τις δυνατότητες και τα λειτουργικά χαρακτηρίστηκα των διαφόρων συστημάτων μόνωσης. Άρα, στην ερώτηση που συχνά γίνεται: «Πιο είναι το καλύτερο σύστημα θερμοπρόσοψης», η απάντηση δεν είναι μονοσήμαντη, καθώς αυτή εξαρτάτε από τον τύπο του κτιρίου και τα λειτουργικά χαρακτηρίστηκα που επιθυμεί να προσδώσει ο μελετητής στο κτίριο.

ΓΕΝΙΚΑ, αναφέρεται πως η Εξηλασμένη πολυστερίνη, XPS, είναι μια ενδεδειγμένη επιλογή όταν ο μελετητής επιθυμεί εκτός από την θερμομόνωση να βελτιώσει την συμπεριφορά του κτιρίου σε περίπτωση σεισμού, καθώς η εφαρμογή της επιφέρει μια αύξηση της φέρουσας ικανότητας της τοιχοποιίας πλήρωσης  άνω του 40%. Από την άλλη όμως, υπάρχουν πολυ-λειτουργικά υλικά όπως ο Πετροβάμβακας, που εκτός από την θερμομόνωση, προσφέρει πυροπροστασία, ηχομόνωση, διαπνοή με συνεχή αφύγρανση, καλύτερη διαστατική σταθερότητα και χαμηλότερο περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Έτσι αν π.χ. μιλάμε για ένα νεόδμητο κτίριο ή ένα υφιστάμενο αλλά σχετικά καινούργιο κτίριο τότε η επιλογή γέρνει στον Πετροβάμβακα. Όπως επίσης, για λόγους πυροπροστασίας, αν πρόκειται για ένα σχολείο, ένα νοσοκομείο ή ένα ξενοδοχείο. Αν όμως η θερμοπρόσοψη αφορά π.χ. κτίρια του 1970  στο κέντρο της Θεσσαλονίκης ή της Αθήνας, όπου ο μελετητής κρίνει πως σημαντικότερη είναι η προστασία σε περίπτωση σεισμού τότε θα ήταν συνετό να επιλέξει εξηλασμένη πολυστερίνη και πυροφραγή με λωρίδες πετροβάμβακα περιμετρικά του κτιρίου, Φώτο 3.

ΣΕ ΚΑΘΕ όμως περίπτωση, από τις προαναφερόμενες, σημαντικό στοιχείο μπορεί να αποτελέσει η εξωτερική θερμομόνωση ως στοιχείου συνεισφοράς στην δομική προστασία και ακεραιότητα της μη φέρουσας τοιχοποιίας, επιτυγχάνοντας τον επιθυμητό διττό στόχο ενεργειακής και μηχανικής προστασίας, [3].

ΕΙΝΑΙ ΛΟΙΠΟΝ στη διακριτική ευχέρεια του εκάστοτε καλά ενημερωμένου μελετητή να επιλέξει μεταξύ των υλικών, αναλογιζόμενος τα όρια των υλικών και τα χαρακτηριστικά που αυτά μπορούν να προσδώσουν στο προς ενεργειακή αναβάθμιση κτίριο.

Αναφορές

[1] Μάνος Γ., Κατάκαλο Κ., Μελίδης Λ., Αναστασιάδης Α., (2019): Η συμπεριφορά τοιχοπληρώσεων με θερμομονωτικά προσαρτήματα σε εκτός επιπέδου σεισμικές δράσεις. 4ο Πανελλήνιο Συνέδριο Αντισεισμικής Μηχανικής και Τεχνικής Σεισμολογίας, 5 έως 7 Σεπτεμβρίου 2019, Αθήνα.

[2] Χατζηάστρου Χ., Οικονόμου Ν., Κόντος Ε., (2011): Πλάκες εξηλασμένου αφρώδους πολυστυρενίου (XPS) κατάλληλες για σύνθετα συστήματα εξωτερικής θερμομόνωσης (ΣΣΕΘ). Επιστημονικό Συνέδριο Κτίριο και Ενέργεια, ΤΕΕ Κ. & Δ. Μακεδονίας, 20 έως 22 Οκτωβρίου 2011, Λάρισα. 

Διαβάστε επίσης

Η ιστοσελίδα χρησιμοποιεί cookies για λόγους επισκεψιμότητας και στατιστικών. Συνεχίζοντας την περιήγηση, αποδέχεστε τη χρήση αυτών των cookies Αποδοχή Περισσότερα