www.e-archimedes.gr Διερεύνηση της εφαρμογής συστημάτων θερμοπρόσοψης (ETICS) σε υπάρχοντα κτίρια με μεθόδους Υγροθερμικής Ανάλυσης 9 Σενάρια, 4 Πρότυπα ΕΝ και βασικά στοιχεία που πρέπει να γνωρίζουμε πριν εφαρμόσουμε το "εξοικονομώ κατ' οίκον", ... για να μην το φάει τελικά η μαρμάγκα! Επιμέλεια: Χρήστος Ροδόπουλος
130
Embed
ETICS application problems analyzed with WUFI, by C. Rodopoulos
Hygrothermal problems when ETICS is applied on existing plasters with coatings not complying to EN 1504-4 requirements
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
www.e-archimedes.gr
Διερεύνηση της εφαρμογής συστημάτων θερμοπρόσοψης (ETICS) σε υπάρχοντα κτίρια με μεθόδους Υγροθερμικής Ανάλυσης
9 Σενάρια, 4 Πρότυπα ΕΝ και βασικά στοιχεία που πρέπει να γνωρίζουμε πριν εφαρμόσουμε το "εξοικονομώ κατ' οίκον", ... για να μην το φάει τελικά η μαρμάγκα!
Επιμέλεια: Χρήστος Ροδόπουλος
www.e-archimedes.gr
Η παρουσίαση αυτή αποσκοπεί στην ενημέρωση, τόσο των μηχανικών και τεχνικών,
όσο και των ιδιοκτητών/πελατών, επί των θεμάτων που πρέπει να αναλύονται και να
διερευνώνται πριν την εφαρμογή των συστημάτων θερμοπρόσοψης.
Στο πλαίσιο αυτό παρατίθενται βασικές πληροφορίες που καλύπτουν θέματα όπως:
Εγώ σας είπα θέλω από το αφρολέξ και από όσο διάβασα στο tablet μου
όλοι λένε ότι το κάνεις για να μην έχεις μούχλα.!!!
Δεν είναι πάντα έτσι τα πράγματα, για αυτό σας είπα ότι χρειάζεται μελέτη. Μπορεί να
δημιουργούνται συνθήκες ανάπτυξης μούχλας σε περιοχές που δεν φαίνονται και πολλά άλλα
προβλήματα. Μην ξεχνάτε ότι σε πολλές περιπτώσεις μπορεί να χρειαστεί να καθαιρέσουμε
τόσο τα εσωτερικά όσο και τα εξωτερικά επιχρίσματα.
Δηλαδή, θα μου κάνεις το σπίτι ρημαδιό για να μου βάλεις τα αφρολέξ;
... και εγώ σας είπα ότι θέλει μελέτη και ειδικές μετρήσεις για να δούμε αν θα σας δημιουργήσει
προβλήματα και μετά να δούμε τι μπορούμε να κάνουμε ... για το αφρολέξ.
Η κυρία αρχίζει και τα παίρνει.
Αρχίζει να τα παίρνει και ο μηχανικός.
www.e-archimedes.gr
Ο μηχανικός δείχνει τον παρακάτω Πίνακα στην
κυρία
Η Κυρία … ο Μηχανικός και η … Μούχλα - Version 1
www.e-archimedes.gr
Βλέπετε κυρία μου δεν σας κοροϊδεύω. Κοιτάξτε και το Ευρωπαϊκό Πρότυπο ΕΝ 13788!
Η Κυρία … ο Μηχανικός και η … Μούχλα - Version 1
www.e-archimedes.gr
Δεν ξέρω από τα ΕΝ ... από αυτά των Ευρωπαίων που μου τσαμπουνάς. Βλαμμένο είσαι παιδάκι
μου, όλη η γειτονιά τα έχει βάλει πάνω από τους σοβάδες και εγώ θα πρέπει να τους ρίξω...
Χωρίς δεύτερη κουβέντα ο μηχανικός της δείχνει την πόρτα.
Η κυρία αφού τον κοιτάει υποτιμητικά, σηκώνεται και φεύγοντας του λέει,
να σε χαίρεται η μανούλα σου που σε σπούδασε για βλάκα !!!
Του μηχανικού κάτι του ήρθε να ξεστομίσει αλλά το κατάπιε ...
Η Κυρία … ο Μηχανικός και η … Μούχλα - Version 1
www.e-archimedes.gr
Η Κυρία ο Μηχανικός και η ... Μούχλα - Version 2
Η κυρία με περίσσεια σιγουριάς και γνώσης επί παντός επιστητού, ξεκινώντας από τον μουσακά και
φτάνοντας στο γιατί πέφτουν τα αεροπλάνα, κτυπάει το κουδούνι του γραφείου του μηχανικού.
Καλησπέρα σας. Καθίστε. Τι θα θέλατε;
Η κυρία αφού κάθεται, αρχίζει και παρατηρεί σχολαστικά τα πάντα γύρω της.
Θέλω κέλυφος από το καλό που το πληρώνουν οι ξένοι.
Κάνατε την καλύτερη επιλογή. Θα το κάνουμε κούκλα το σπίτι σας.
Ένας άλλος μηχανικός μου είπε κάτι παλαβά για μελέτη για μούχλα.
www.e-archimedes.gr
Έχω κάνει πάνω από 500 σαν το δικό σας. Μην ανησυχείτε.
Θα μου κατεβάσετε τους σοβάδες που μου έλεγε ο άλλος μηχανικός;
Τι πράγματα είναι αυτά! Σήμερα υπάρχουν μεγάλα βύσματα στερέωσης και
δεν κατεβάζουμε σοβάδες (size matters). Αν είναι δυνατόν…
Δεν ξέρετε πόσο χαρούμενη με κάνετε κύριε. Με τον προηγούμενο, τον ακατανόμαστο,
είχα αρχίσει και αγχωνόμουν …
Είναι καθαρά θέμα εμπειρίας και ο συνάδελφος … Τέλος πάντων, θα πάρουμε τα σχέδια,
θα φτιάξουμε την χαρτούρα και εσείς δεν θα κάνετε τίποτα.
Η Κυρία … ο Μηχανικός και η … Μούχλα - Version 2
www.e-archimedes.gr
Πόσο περίπου θα στοιχίσει αυτό που θα πληρώσω εγώ;
Θα πρέπει να τα υπολογίσουμε αλλά θα τα φτιάξουμε έτσι ώστε να πληρώσετε ελάχιστα.
Αχ… κύριε θα σας κάνω την καλύτερη διαφήμιση στην γειτονιά.
Η Κυρία … ο Μηχανικός και η … Μούχλα - Version 2
www.e-archimedes.gr
Το πρόβλημα της κυρίας και του μηχανικού Β ονομάζεται επιλέξιμη δαπάνη … και αυτή έχει
ΤΑΒΑΝΙ
Και άμα πιάσουμε τις καθαιρέσεις των σοβάδων, τα υλικά επιπέδωσης, τις άδειες, τις σκαλωσιές, τα εξαεριστικά με τα φίλτρα, του κάδους, κλπ το έργο … γιοκ, διότι περνάμε το ΤΑΒΑΝΙ των 50 €/m2 … ΧΑΛΑΡΑ.
Άσε που άμα κατεβάσουμε τους σοβάδες δεν ξέρεις τι μπορεί να αντικρύσεις .…
Η Κυρία … ο Μηχανικός και η … Μούχλα - le problème
www.e-archimedes.gr
www.e-archimedes.gr
www.e-archimedes.gr
www.e-archimedes.gr
www.e-archimedes.gr
Ορισμός Υδροστατικής Ισορροπίας
Το ποσοστό υγρασίας (σε αέρια ή υγρή φάση) που μπορεί να δεσμεύεται στο εσωτερικό κάθε
πορώδους υλικού σε σχέση με την σχετική υγρασία περιβάλλοντος ονομάζεται Yδροστατική
Iσορροπία ή Equilibrium Moisture Content.
Για να καταλάβουμε καλύτερα τον όρο θα χρειαστούμε ένα παράδειγμα.
Αν πάρουμε ένα κύβο σκυροδέματος 5x5x5 cm και τον αφήσουμε για μερικές ώρες σε ένα
θάλαμο σχετικής υγρασίας, έστω 60%, και τον ζυγίσουμε θα βρούμε για παράδειγμα βάρος
286,0072 γραμμάρια.
Αν τώρα τον πάρουμε και τον βάλουμε
να στεγνώσει σε ένα φούρνο και μετά
τον ζυγίσουμε θα μετρήσουμε βάρος
286 γραμμάρια.
www.e-archimedes.gr
Η διαφορά των 0,0072 gr δεν είναι μικρή αν αναλογιστούμε
ότι την μετρήσαμε σε όγκο 5x5x5 cm = 0,000125 m3.
Δηλαδή σε ένα κυβικό σκυροδέματος έχουμε 57,6 kg
δεσμευμένο νεράκι σε σχετική υγρασία 60% !!
www.e-archimedes.gr
Αν επαναλάβουμε το πείραμα για διαφορετικές τιμές
σχετικής υγρασίας, θα πάρουμε μια τέτοια καμπύλη:
kg/m3 δεσμευμένου νερού στους πόρους
σχετική υγρασία
www.e-archimedes.gr
Η καμπύλη του πειράματος μπορεί να πάρει και την ακόλουθη μορφή:
σχετική υγρασία
περιεχόμενη υγρασία ως ποσοστό του βάρους του σκυροδέματος
www.e-archimedes.gr
Στις καμπύλες αυτές δεν εμφανίζεται ως παράμετρος η θερμοκρασία!
Εργαστηριακά έχει διαπιστωθεί ότι η θερμοκρασία δεν επηρεάζει ουσιαστικά το
αποτέλεσμα! Για τον λόγο αυτό μια τέτοια καμπύλη ονομάζεται:
Ισόθερμη Καμπύλη Υγροστατικής ή Υδροστατικής Ισορροπίας
www.e-archimedes.gr
Ισόθερμες καμπύλες Υγροστατικής Ισορροπίας για διάφορα υλικά
www.e-archimedes.gr
Σήμερα υπάρχουν αυτόματοι μετρητές που δίνουν με μεγάλη ακρίβεια τις
Ισόθερμες Καμπύλες Υγροστατικής ή Υδροστατικής Ισορροπίας
Για παράδειγμα μια πλάκα σκυροδέματος
πάχους 20 cm και εμβαδού 100 m3 περιέχει:
• 1152 kg νεράκι σε σχετική υγρασία 60%
• 1440 kg νεράκι σε σχετική υγρασία 70%
• 960 kg νεράκι σε σχετική υγρασία 50%
Tο πόσο νεράκι μπορεί να μεταφερθεί από την πλάκα
του σκυροδέματος στο εσωτερικό του σπιτιού (και
αντίστροφα) εξηγείται παρακάτω.
Πυκνότητα Ροής Διαχεόμενου Υδρατμού
www.e-archimedes.gr
www.e-archimedes.gr
Το πρότυπο ΕΝ 13788 μας δίνει τον παρακάτω Πίνακα που έχει υιοθετήσει και ο ΚΕΝΑΚ
www.e-archimedes.gr
Ενώ το πρότυπο BS 5250 μας δίνει και όρια σχετικής υγρασίας εσωτερικού χώρου σε σχέση με την 5βάθμια
κατηγοριοποίηση του ΕΛΟΤ ΕΝ 13788.
www.e-archimedes.gr
Πιο λεπτομερή εικόνα της παραγόμενης υγρασίας μας δίνει το πρότυπο BS 5250
www.e-archimedes.gr
Πιο λεπτομερή εικόνα της παραγόμενης υγρασίας μας δίνει το πρότυπο BS 5250
www.e-archimedes.gr
www.e-archimedes.gr
www.e-archimedes.gr
www.e-archimedes.gr
www.e-archimedes.gr
www.e-archimedes.gr
www.e-archimedes.gr
www.e-archimedes.gr
www.e-archimedes.gr
www.e-archimedes.gr
www.e-archimedes.gr
www.e-archimedes.gr
Για την καλύτερη κατανόηση των παραπάνω "στήθηκε" μια εφαρμογή σε περιβάλλον MS-Excel,
η οποία δημιουργεί αυτόματα Διαγράμματα Glaser με βάση τα δεδομένα που εισάγονται.
Την εφαρμογή αυτή μπορείτε να την "κατεβάσετε" ελεύθερα ΕΔΩ
Βαφές εσωτερικού και εξωτερικού επιχρίσματος κατά ΕΛΟΤ ΕΝ 1504-2
www.e-archimedes.gr
Αποτελέσματα υπό μορφή Isopleths – Εσωτερική Επιφάνεια
Είναι εμφανής η σημαντική μείωση που επιφέρει η χρήση βαφής κατά ΕΛΟΤ ΕΝ 1504-2. Βέβαια, εξακολουθούν να υπάρχουν υπερβάσεις της καμπύλης LM B II, αλλά με κατά πολύ μικρότερη συχνότητα/πυκνότητα από ότι στην περίπτωση χωρίς βαφή κατά ΕΝ 1504-2.
Παραδείγματα εφαρμογών με χρήση του λογισμικού WUFI
Εφαρμογή θερμοπρόσοψης απ' ευθείας σε υπάρχουσα στρώση βαφής με Sd = 10 m
www.e-archimedes.gr
Ρηγμάτωση επιχρίσματος θερμοπρόσοψης
Μηχανισμός
www.e-archimedes.gr
Ρηγμάτωση επιχρίσματος θερμοπρόσοψης
www.e-archimedes.gr
Εκτός από τον συντελεστή θερμικής διαστολής
υπάρχει και ο συντελεστής υδροθερμικής διαστολής
(hydro thermal expansion coefficient).
Επισημαίνεται ότι ο συντελεστής θερμικής διαστολής
σε πολλά υλικά αυξάνεται με την υγρασία.
Λόγω του ότι στις θερμοπροσόψεις χρησιμοποιούνται υλικά με διαφορετική αντίδραση στην θερμοκρασία και υγρασία, (μη συμβατά μεταξύ τους υπό την έννοια αυτή), η συσσώρευση υγρασίας επιφέρει την ανάπτυξη τάσεων και παραμορφώσεων που συνήθως οδηγούν σε ρηγμάτωση, δοθέντος ότι η δυσθραυστότητα (fracture toughens) του επιχρίσματος είναι εξαιρετικά χαμηλή.
Ρηγμάτωση επιχρίσματος θερμοπρόσοψης
www.e-archimedes.gr
Συνηθέστατα λοιπόν η ρηγμάτωση της θερμοπρόσοψης δεν οφείλεται σε "κακή" ποιότητα υλικού ή "κακή" εφαρμογή, αλλά στην συσσώρευση υγρασίας πάνω από την στάθμη υδροστατικής ισορροπίας.
Ειδικότερα το επίχρισμα εμφανίζει αύξηση του συντελεστή θερμικής διαστολής σε υψηλές συνθήκες υγροαπορρόφησης.
Προφανώς η ρηγμάτωση δεν είναι το αίτιο (συσσώρευση υγρασίας) αλλά το αποτέλεσμα!
Ακόμα και αν οπλίσουμε το επίχρισμα με υαλόπλεγμα ή ίνες (αυξήσουμε δηλ. την δυσθραυστότητά
του), το μόνο που θα επιτύχουμε είναι η χρονο-καθυστέρηση του προβλήματος, το οποίο θα
εμφανισθεί γρηγορότερα ή αργότερα μέσω του μηχανισμού γεφύρωσης των ρωγμών
(crack bridging).
Ρηγμάτωση επιχρίσματος θερμοπρόσοψης
www.e-archimedes.gr
Από το παραπάνω διάγραμμα της υγροσκοπικής συμπεριφοράς του επιχρίσματος, γίνεται αντιληπτό
ότι πρόκειται για μηχανισμό κόπωσης που αναφέρεται ως hydro-thermal fatigue. Η επισκευή του
επιχρίσματος σπάνια θα αποτρέψει την επανεμφάνιση του προβλήματος μετά από κάποιο χρόνο …
… και τελικά ο ιδιοκτήτης θα πρέπει να ξαναπληρώσει !!
Ρηγμάτωση επιχρίσματος θερμοπρόσοψης
www.e-archimedes.gr
Πιθανότητα Διάβρωσης Οπλισμού μετά την εφαρμογή θερμοπρόσοψης
Τα τελευταία χρόνια έχει εισαχθεί ένας αρκετά δυσοίωνος όρος …
www.e-archimedes.gr
Κρίσιμες επισημάνσεις:
Η αύξηση της πιθανότητας ενεργού διάβρωσης οπλισμού λόγω θερμοπρόσοψης.
Η υποβάθμιση των μηχανικών ιδιοτήτων του σκυροδέματος λόγω υψηλών ποσοστών υγρασίας που οφείλονται στην θερμοπρόσοψη
Είναι σημαντικό να αναλογιστούμε ότι μετά την εφαρμογή της
θερμοπρόσοψης ο οπτικός εντοπισμός "σκασίματος" (spalling) δεν είναι
δυνατός !!
Οι κλασσικές μέθοδοι εντοπισμού διάβρωσης οπλισμού όπως η μέθοδος
του ημι-δυναμικού δεν μπορούν να εφαρμοστούν μπροστά από
θερμομόνωση.
www.e-archimedes.gr
Για να γίνει αντιληπτό πόσο σημαντική είναι η CUI θα πρέπει να θυμηθούμε
ότι το ΕΛΟΤ ΕΝ 206-1 αναφέρεται σε εξής ποσοστά υγρασίας:
Οι παραπάνω τιμές σε όρους Ισοθερμικής Υγροαπορρόφησης σε ποσοστό % κ.β
για σκυρόδεμα C20/25 με πυκνότητα 2300 kg/m3 διαμορφώνονται ως εξής:
XC1 - Σκυρόδεμα εσωτερικών χώρων με χαμηλή υγρασία 1,30-1,90%
XC1 - Σκυρόδεμα μόνιμα βυθισμένο σε νερό > 5,73%
XC2 - Σκυρόδεμα εκτεθειμένο σε μακροχρόνια επαφή με νερό 3,86 – 5,73%
XC3 - Σκυρόδεμα εσωτερικών χώρων με μέτρια ή υψηλή υγρασία αέρα 1,90- 3,17%
XC3 - Σκυρόδεμα εξωτερικών χώρων προφυλαγμένο από την βροχή 1,90- 3,.17%
XC4 - Σκυρόδεμα εκτεθειμένο σε κυκλική επαφή με νερό 2,55%-3,86%
www.e-archimedes.gr
Καταλαβαίνουμε ότι το εξωτερικό μας υποστύλωμα ανήκει κατ' ουσία στην κατηγορία XC1 - Σκυρόδεμα μόνιμα βυθισμένο σε νερό > 5,73%
Οι τιμές του ΕΛΟΤ ΕΝ 206-1σε όρους Ισοθερμικής Υγροαπορρόφησης σε ποσοστό % κ.β
για σκυρόδεμα C20/25 με πυκνότητα 2300 kg/m3 διαμορφώνονται ως εξής:
XC1 - Σκυρόδεμα εσωτερικών χώρων με χαμηλή υγρασία 1,30-1,90%
XC1 - Σκυρόδεμα μόνιμα βυθισμένο σε νερό > 5,73%
XC2 - Σκυρόδεμα εκτεθειμένο σε μακροχρόνια επαφή με νερό 3,86 – 5,73%
XC3 - Σκυρόδεμα εσωτερικών χώρων με μέτρια ή υψηλή υγρασία αέρα 1,90- 3,17%
XC3 - Σκυρόδεμα εξωτερικών χώρων προφυλαγμένο από την βροχή 1,90- 3,.17%
XC4 - Σκυρόδεμα εκτεθειμένο σε κυκλική επαφή με νερό 2,55%-3,86%
Εφαρμογή θερμοπρόσοψης χωρίς μέτρηση της υπάρχουσας υγρασίας
Μην θεωρήσετε ότι όταν το σκυρόδεμα «στεγνώσει» θα ανακτήσει την
χαμένη του θλιπτική αντοχή !! Η βλάβη είναι μη αναστρέψιμη !! Αποτελέσματα 10 ετών
www.e-archimedes.gr
Συμπεράσματα από την ανάλυση των Σεναρίων 1-5:
Κανένα από τα παρακάτω Πρότυπα δεν τηρούνται και δεν αναφέρονται καν στις ΤΟΤΕΕ - 20701 !!
Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701
www.e-archimedes.gr
Απάντηση: Διότι το σπίτι εξαερίζεται είτε φυσικά είτε τεχνικά και κατά την διάρκεια του εξαερισμού η σχετική
υγρασία του εξωτερικού αέρα είναι μικρότερη από αυτή του εσωτερικού. Ο εξαερισμός μπορεί να
γίνεται ακόμα και χωρίς να το καταλαβαίνετε από χαραμάδες, ρωγμές, κλπ.
SOS - 1 : H μη ύπαρξη μούχλας δεν σημαίνει ότι τα υλικά μας είναι στεγνά.
SOS - 2 : Στην Αθήνα για παράδειγμα ο φυσικός εξαερισμός, χωρίς κλιματισμό, λειτουργεί θετικά από Απρίλιο μέχρι Οκτώβριο. Στην Θεσσαλονίκη από Ιούλιο μέχρι Σεπτέμβριο, ενώ στην Άρτα και Πάτρα ποτέ!
Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (WHO) μας δίνει ΔΩΡΕΑΝ εκτενείς
οδηγίες και Πίνακα Επικινδυνότητας ανάπτυξης/διάδοσης μούχλας
SOS - 2 : Στην Αθήνα για παράδειγμα ο φυσικός εξαερισμός, χωρίς κλιματισμό, λειτουργεί θετικά από Απρίλιο μέχρι Οκτώβριο. Στην Θεσσαλονίκη από Ιούλιο μέχρι Σεπτέμβριο, ενώ στην Άρτα και Πάτρα ποτέ!
Ο εξαερισμός πραγματοποιείται όταν η υγρασία
του εσωτερικού χώρου είναι υψηλότερη από την
εξωτερική. Αν θεωρήσουμε το όριο σχετικής
υγρασίας 50% για τον εσωτερικό χώρο…
Αθήνα
Θεσσαλονίκη
Άρτα
Ισχύει το Σενάριο 1, αλλά πουθενά μούχλα Γιατί;
www.e-archimedes.gr
SOS - 3 : Ο φυσικός αερισμός αυξάνει τις ενεργειακές απαιτήσεις ιδιαίτερα για ψύξη
SOS - 4 : Ο μηχανικός αερισμός με ενεργειακή αντιστάθμιση απαιτεί ιδιαίτερο σχεδιασμό
SOS - 5 : Ο φυσικός αερισμός απαιτεί ιδιαίτερο σχεδιασμό
Ισχύει το Σενάριο 1, αλλά πουθενά μούχλα Γιατί;
www.e-archimedes.gr
Απάντηση: Το πρόβλημα της θέρμανσης, ψύξης και αερισμού (HVAC) είναι παγκόσμιο και συνδέεται με την κλιματική αλλαγή. Για τον λόγο αυτό το Αμερικάνικο Υπουργείο Ενέργειας έφτιαξε και παρέχει ΔΩΡΕΑΝ ένα από τα καλύτερα λογισμικά στον χώρο.
Δωρεάν
click στην εικόνα για πληροφορίες/download
Οι μηχανικοί, υπό συνθήκες κρίσης, μάλλον αδυνατούν να
αγοράσουν εξειδικευμένα λογισμικά για να μελετήσουν σωστά
Είναι άξιο απορίας ότι στην ενώ στις ΤΟΤΕΕ 20701 δίνεται ο Πίνακας τιμών μ, και μάλιστα υπό ξηρές και υγρές συνθήκες, δεν αναφέρεται πουθενά τόσο ο όρος υγροσκοπική ισορροπία, όσο και το βασικό Πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ 13788 !!
Τ.Ο.Τ.Ε.Ε. 20701
www.e-archimedes.gr
Ως κλασική Ελληνίδα ξέρω και από θερμογέφυρες
Ενα από καλύτερα λογισμικά για τον υπολογισμό θερμογεφυρών που
βασίζονται στην μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων είναι το Therm
Δωρεάν Ταυτόχρονος
Υπολογισμός
Συμπύκνωσης click στην εικόνα για να δείτε video παρουσίασης