Υδρογέφυρες

Από τις μετρήσεις θερμικής αγωγιμότητας των υλικών σε εργαστηριακές συνθήκες στην εφαρμογή σε πραγματικές συνθήκες

Σε κάθε εξωτερικό ή εσωτερικό δομικό στοιχείο, όταν μεταξύ των δυο όψεών του επικρατεί διαφορετική συγκέντρωση υδρατμών, οι συγκεντρώσεις τείνουν να εξισωθούν. Αναπτύσσεται τότε μια ροή υδρατμών από την πλευρά με την μεγαλύτερη συγκέντρωση προς αυτή με την μικρότερη μέσω του δομικού στοιχείου, που οφείλεται στη διαφορετική πίεση που ασκούν οι υδρατμοί στις δυο όψεις.

Επίσης, όταν η συγκέντρωση υδρατμών μεταξύ δυο χώρων είναι η ίδια αλλά η θερμοκρασία είναι διαφορετική και πάλι οι υδρατμοί μετακινούνται από τον χώρο με την υψηλότερη θερμοκρασία στο χώρο με την χαμηλότερη θερμοκρασία.

Εφόσον κατά τη διάχυση των υδρατμών η μερική τους πίεση φτάσει, λόγω της πτωτικής πορείας της θερμοκρασίας στο εσωτερικό του δομικού στοιχείου, στο σημείο κορεσμού, ένα μέρος των υδρατμών συμπυκνώνεται και σχηματίζει την υγρασία εσωτερικής συμπύκνωσης, ενώ το υπόλοιπο συνεχίζει την πορεία προς το εξωτερικό περιβάλλον. 

Όταν δεν υπάρχει θερμομόνωση η συμπύκνωση λαμβάνει χώρα στο εσωτερικό των δομικών υλικών και είναι η βασική αιτία αποσάθρωσης τους. Το πρόβλημα είναι ιδιαίτερα σημαντικό στο σκυρόδεμα καθώς η παρουσία υγρασίας είναι η αιτία πρόκλησης μιας σειράς προβλημάτων όπως άμεση χημική διάβρωση, ενανθράκωση, γαλβανική οξείδωση, παγοπληξία, δημιουργία μακρομορίων διόγκωσης κ.α. 

Σε περίπτωση που προβλεφθεί επαρκής θερμομόνωση, τότε η συμπύκνωση υδρατμών μεταφέρεται στην ψυχρή πλευρά της θερμομονωτικής στρώσης ή ακόμη και μέσα στο θερμομονωτικό, εκεί δηλαδή που παρατηρείται απότομη πτώση της θερμοκρασίας κατά την κίνηση των υδρατμών από μέσα προς τα έξω.

Το παραπάνω φαινόμενο είναι μείζονος σημασίας για τη σωστή επιλογή του τύπου του θερμομονωτικού και τη διάταξη των υλικών που αποτελούν ένα δομικό στοιχείο που διαχωρίζει εσωτερικό από εξωτερικό χώρο (όπως τοίχο, σκεπή, δώμα κ.α), διότι έτσι μπορεί να ελεγχθεί το φαινόμενο χωρίς να δημιουργήσει πρόβλημα στην κατασκευή αλλά και στην θερμομονωτική ικανότητα αυτού καθ’ αυτού του θερμομονωτικού υλικού. 

Αυτό που πρέπει να έχουμε υπόψη μας είναι πως η επιλογή του τύπου του θερμομονωτικού υλικού σε ένα νέο κτίριο είναι κρίσιμη καθώς δεν ενδιαφέρει μόνο η τιμή  του συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας, λ_D, που είναι αποτέλεσμα εργαστηριακών μετρήσεων των υλικών σε ξηρή κατάσταση και οδηγεί σε παραπλανητική εικόνα για την πραγματική ενεργειακή απόδοση των υλικών, αλλά η μεταβολή του λ_D σε τιμή συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας σχεδιασμού, λ_Ζ, που λαμβάνει υπόψη την πραγματική μεταβολή λόγω απορρόφησης της υγρασίας από τα υλικά σύμφωνα με το ΕΝ ISO 10456. 

Έτσι για παράδειγμα σε μία θερμοπρόσοψη ο πετροβάμβακας FIBRANgeo BP ETICS plus που έχει τη δυνατότητα υψηλής διαπνοής και στεγνώματος είναι εξαιρετική επιλογή καθώς διατηρεί χαμηλό λ_Ζ και ακολουθεί η εξηλασμένη πολυστερίνη FIBRANxps ETICS GF με χαμηλό λ_Z λόγω της χαμηλής υδατοαπορρόφησης με διάχυση υδρατμών. Η επιλογή διογκωμένης πολυστερίνης λευκής ή γραφιτουχας είναι μια υποδεέστερη επιλογή καθώς έχει σημαντική αύξηση του λ_Z περίπου 33% σε σχέση με το λ_D.

Ως προς τα υφιστάμενα μη μονωμένα κτίρια που θερμομονώνονται εκ των υστέρων είναι πολύ σημαντικό η θερμομόνωση να μην είναι η αιτία εγκλωβισμού της ήδη υπάρχουσας συμπυκνωμένης υγρασίας στα δομικά στοιχεία, συνεπώς της συνέχισης υποβάθμισης τους. Για την κάλυψη αυτής της απαίτησης π.χ. στα συστήματα θερμοπρόσοψης, η επιλογή οδηγεί μονοσήμαντα στην χρήση πετροβάμβακα που είναι σε θέση να επιτρέψει την πλήρη αφύγρανση των δομικών στοιχείων σε περίπου 6  μήνες σύμφωνα με μελέτες του γερμανικού εργαστηρίου δομικής φυσικής Fraunhofer Institute.