Η θερμομόνωση των δομικών στοιχείων

Όταν η θερμομόνωση του κτιρίου ενσωματώνεται στο εξωτερικό ή στο εσωτερικό κέλυφος του κτιρίου και είναι ανεξάρτητη της κατασκευής του σκελετού, η λύση είναι ξεκάθαρη και κυρίως αποτελεσματική. Σε περίπτωση όμως που η θερμομόνωση τοποθετείται στην εξωτερική ή την εσωτερική επιφάνεια του σκελετού σαν μέρος της συνολικής θερμομόνωσης, π.χ. στις περιπτώσεις κτιρίων με τοίχους από οπτοπλινθοδομή, κατά τη διάρκεια κατασκευής του σκελετού, δημιουργούνται θέματα αναπόφευκτων θερμικών γεφυρών αλλά και κατασκευαστικά θέματα αντισεισμικής συμπεριφοράς.

Στην παράγραφο αυτή εξετάζεται η περίπτωση που η θερμομόνωση των στοιχείων από σκυρόδεμα ενσωματώνεται στο σκελετό του κτιρίου. Η θερμομόνωση στις οπτοπλινθοδομές πλήρωσης του σκελετού, τοποθετείται κατά κανόνα στο εσωτερικό των οπτοπλινθοδομών.

Η θερμομόνωση των δομικών στοιχείων του σκελετού, κατά κανόνα δημιουργείται από φύλλα εξηλασμένης πολυστερίνης , πάχους 30 έως 50 mm. Τα φύλλα αυτά φέρουν ραβδώσεις, για να γίνεται καλύτερη πρόσφυση, αφενός στην επιφάνεια του σκυροδέματος και αφετέρου στο σοβά που θα τα υπερκαλύψει στην τελική επιφάνεια.

Αν, από την ενεργειακή / βιοκλιματική μελέτη του κτιρίου, ζητείται η συνεισφορά της θερμοχωρητικότητας του σκελετού (η συνήθης περίπτωση κτιρίων κατοικιών), η θερμομόνωση τοποθετείται στις εξωτερικές επιφάνειες των δομικών στοιχείων.

Στα τοιχεία, τις κολόνες και τις δοκούς, τα θερμομονωτικά φύλλα τοποθετούνται στην επιφάνεια των στοιχείων που βρίσκεται στον αίθριο χώρο. Αντίθετα, στις πλάκες, στις περισσότερες περιπτώσεις, προτιμάται να τοποθετούνται στην κάτω επιφάνεια των πλακών, ως η καλύτερη πρακτικά λύση, αλλά και ενεργειακά, εκτός ίσως από τις πλάκες του ανώτερου ορόφου.

Στην περίπτωση που τα θερμομονωτικά φύλλα τοποθετούνται στην κάτω επιφάνεια της πλάκας και εφόσον η επιφάνεια προβλέπεται να σοβατιστεί, καλό είναι πριν το σοβάτισμα, να τοποθετείται ελαφρύς οπλισμός εύκαμπτων σύνθετων νημάτων, π.χ. υαλόπλεγμα 10x10mm, για να εμποδίζεται η ρηγμάτωση των σοβάδων, ειδικά στα σημεία ένωσης των θερμομονωτικών φύλλων με το σκυρόδεμα και με τους τοίχους.

Ένα πρόβλημα που υπάρχει στην περίπτωση χρησιμοποίησης θερμομονωτικών φύλλων στο εξωτερικό των στοιχείων από σκυρόδεμα, είναι ο περιορισμός του πλάτους σφηνώματος της εξωτερικής οπτοπλινθοδομής.

Μερικές από τις πρακτικές που ακολουθούνται κατά το κτίσιμο των περιμετρικών τοίχων με οπτοπλινθοδομή, φαίνονται στις επόμενες εικόνες.

Η επιλογή της κατάλληλης λύσης εξαρτάται από τη βαρύτητα των παραγόντων: σφήνωμα στα υποστυλώματα, σφήνωμα στις δοκούς, δημιουργία δοντιού ή όχι στην απόληξη στη δοκό, βάρος τοίχου, χώρος που καταλαμβάνουν, κόστος.

Ενδεικτικές λύσεις εξωτερικών τοίχων από οπτοπλινθοδομή (με χρήση τούβλων 90x120x190)

Παρατηρήσεις:

• Σε περιοχές που χρησιμοποιούνται άλλες διαστάσεις τούβλων ισχύουν ανάλογες πρακτικές και κανόνες.

• Ο τοίχος πάχους 120 mm σε σχέση με τον τοίχο πάχους 90 mm, έχει τα μειονεκτήματα του μεγαλύτερου κόστους, μεγαλύτερου βάρος και του περιορισμού της αντίστοιχης διάστασης του χώρου κατά 120-90=30 mm. Έχει όμως τα πλεονεκτήματα του καλύτερου σφηνώματος, της μεγαλύτερης θερμοχωρητικότητας (στη στρώση προς το εσωτερικό του χώρου) και της δυνατότητας διέλευσης των ηλεκτρολογικών σωληνώσεων.

• Όταν θεωρηθεί κρίσιμος ο παράγοντας της μη δημιουργίας δοντιού στο σφήνωμα με τη δοκό, εκτός των άλλων λύσεων, μπορεί να αφεθεί κενό μεταξύ θερμομονωτικού φύλλου και τοίχου.

• Όταν δημιουργείται δοντάκι τοίχου με δοκό, καλύτερα το πλάτος του να είναι μεγάλο, παρά μικρό.

• Ανάλογα με τον τύπο της ηλεκτρικής εγκατάστασης, πρέπει να γίνεται πρόβλεψη για τη διέλευση των σωληνώσεων των καλωδίων στο σκελετό ή/και στον τοίχο.

• Ένας απλός τρόπος δημιουργίας καναλιού στις παρειές δοκών και κολονών, είναι η χρησιμοποίηση τάβλας ή λωρίδας εξηλασμένης πολυστερίνης πάχους 20 και ύψους 100 mm.

• Πολλές φορές, οι διαστάσεις των τούβλων αφίστανται αυτών της τυποποίησης π.χ. τις περισσότερες φορές τα τούβλα ονομαστικών διαστάσεων 90x120x190 έχουν πραγματικές διαστάσεις 85x115x185. Αντίθετα, οι διαστάσεις των δοκών, κατά κανόνα είναι σωστές.

• Ένας ενδεικτικός οπλισμός στα σενάζ είναι: συνδετήρες Ø6/150 και 2 έως 4 ράβδοι Ø10 (ανάλογα με το πλάτος του σενάζ) τόσο πάνω, όσο και κάτω, ενώ ο χάλυβας μπορεί να είναι ποιότητας B500A.

• Οι ράβδοι των σενάζ, κατά μία λογική, μπορούν να σταματούν πριν τις κολόνες και κατά μία άλλη λογική μπορούν να αγκυρώνονται μέσα σ’ αυτές.

• Ο πιο πρακτικός τρόπος αγκύρωσης των ράβδων των σενάζ μέσα στις κολόνες είναι με τη δημιουργία οπών στο σόκορο των κολονών και την εμφύτευση με ρητινούχες κόλες ράβδων αναμονών.

Κανόνες επιλογής πάχους θερμομόνωσης σκελετού

Από άποψη απόδοσης της θερμομόνωσης τα αναγκαία πάχη προκύπτουν από την αντίστοιχη μελέτη, στην οποία όμως πρέπει να λαμβάνονται υπόψη και οι κατασκευαστικές δυσκολίες.

Από άποψη καλού σφηνώματος της οπτοπλινθοδομής, μία καλή λύση είναι το πάχος της θερμομόνωσης των κολονών να είναι 30 mm και των δοκών επίσης 30 mm.

Από άποψη σιδερώματος, μία καλή λύση είναι το πάχος της θερμομόνωσης των κολονών να είναι μικρότερο από των δοκών. Έτσι, οι γωνιακές ράβδοι των δοκών αγκυρώνονται ανεμπόδιστα μέσα στη μάζα των κολονών, όπως φαίνεται στην εγκάρσια δοκό του σχήματος, σε αντίθεση με την οριζόντια δοκό στο ίδιο σχήμα, όπου απαιτείται η δημιουργία παράκαμψης στις ακριανές ράβδους της δοκού.

Από άποψη τυποποίησης του πλάτους των διατομών κολονών και δοκών, η χρησιμοποίηση θερμομονωτικών φύλλων πάχους 50 mm είναι χρήσιμη και για την καλύτερη θερμομονωτική απόδοση, αλλά και για την τυποποίηση των δομικών στοιχείων του σκελετού, σε ακέραια πολλαπλάσια των 50 mm. Σ’ αυτή την περίπτωση δημιουργείται δυσκολία σφηνώματος των εξωτερικών τοίχων. Το πρόβλημα αναιρείται σε μεγάλο βαθμό, αν χτιστούν τα τούβλα στο πλάτος των 120 mm και όχι των 90 mm.

Με βάση τα προηγούμενα, μία βέλτιστη τεχνικά λύση είναι η χρήση θερμομονωτικών πάχους 30 mm στις κολόνες, 50 mm στις δοκούς και η οπτοπλινθοδομή να κτίζεται εξωτερικά στο πάχος των 120 mm.

Κατασκευαστικά προβλήματα

Όταν η θερμομόνωση σε κάποιον όροφο δεν είναι αναγκαία και καταργηθεί, π.χ. στην pilotis ή στο υπόγειο, χρειάζεται προσοχή στην αντιμετώπιση του θέματος που δημιουργείται με το «ζύγισμα» των κολονών του υπερκείμενου ή/και του υποκείμενου ορόφου, ώστε να μην πέφτει η μία κολόνα εκτός περιμέτρου της άλλης. Στη διπλανή εικόνα τα 2 υποστυλώματα έχουν συνολική διατομή 400/400, το υπερκείμενο όμως έχει διατομή σκυροδέματος 370/370 και θερμομόνωση πάχους 30 mm.

Τέτοιες περιπτώσεις δημιουργούνται στην περίμετρο του κτιρίου, σε pilotis, σε υπόγεια ή και σε ημιυπαίθριους ορόφους, όταν η θερμομόνωση τοποθετείται προς τον υπαίθριο χώρο (όπως εί-ναι και το σωστό στις περισσότερες των περιπτώσεων). Το πρόβλημα που δημιουργείται μπορεί να λυθεί με διάφορους τρόπους:

1ος τρόπος: Δημιουργία κολόνας μεγαλύτερης διατομής, με μεγαλύτερους συνδετήρες.

Μειονεκτήματα: Το μειονέκτημα αυτού του τρόπου είναι η εκκεντρότητα των κολονοσιδήρων και η ανάγκη χρήσης έντονων παρακάμψεων (μπουκαλών), με όλη την κατασκευαστική δυσκολία που αυτό συνεπάγεται.

Εφαρμογή: Η λύση μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε όλες τις περιπτώσεις.

2ος τρόπος: Μετάθεση του σταθερού σημείου της κολόνας κατά τα πάχη της θερμομόνωσης.

Μειονεκτήματα: Κατασκευαστική προσοχή και πιθανές αρχιτεκτονικές επιπλοκές λόγω δημιουργίας δοντιού.

Εφαρμογή: Η λύση μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε ανωδομές.

3ος τρόπος: Τοποθέτηση άοπλου σκυροδέματος, πάχους όσο και το πάχος της θερμομόνωσης.

Μειονεκτήματα: Μεγάλο πάχος σκυροδέματος χωρίς κύριο οπλισμό. Το πρόβλημα μετριάζεται με τη χρήση επιδερμικού οπλισμού, ενώ λύνεται με τη χρησιμοποίηση πλέγματος, όταν αυτό συνδυάζεται με τα τοιχεία του υπογείου.

Εφαρμογή: Σε περιμετρικά υποστυλώματα υπογείων.

Παρατήρηση:

Ένας οικονομικός και κατασκευαστικά απλός τρόπος, επίτευξης ισχυρότατης θερμομόνωσης με λιγότερα τοπικά προβλήματα στο σκελετό του κτιρίου, είναι η τοποθέτηση όλης της θερμομόνωσης στο εξωτερικό του κτιρίου μετά την κατασκευή του σκελετού και της τοιχοποιίας. Με τη λύση αυτή δημιουργείται ένα κέλυφος από θερμομονωτικό υλικό, π.χ. πάχους 50 mm, που τοποθετείται περιμετρικά στο σύνολο των εξωτερικών επιφανειών (μπετόν και τοιχοποιία). Η τοποθέτηση αυτού του ‘παπλώματος’ γίνεται, αφού έχει κατασκευαστεί ο σκελετός και έχουν κτιστεί οι τοίχοι χωρίς θερμομόνωση. Η συγκεκριμένη λύση έχει τη μέγιστη ενεργειακή απόδοση, λόγω ελάχιστων θερμογεφυρών και έχει το πλεονέκτημα, ότι μπορεί να αντικατασταθεί οποιαδήποτε στιγμή με άλλο υλικό. Όπως κάθε νέα τεχνολογική λύση, έτσι και η προτεινόμενη αντιβαίνει στις παραδοσιακές πρακτικές πολλών αιώνων, όπου οι περιμετρικοί τοίχοι ήταν μονολιθικοί με επικάλυψη σοβά, που έδινε τον αρχιτεκτονικό χαρακτήρα των κτιρίων. Βέβαια οι εποχές αλλάζουν και οι ενεργειακές αλλαγές σταδιακά γίνονται κυρίαρχες, αλλά και η τεχνολογία των υλικών δίνει νέα μέσα αρχιτεκτονικής έκφρασης, που μπορεί να προσαρμόζεται στα τοπικά δεδομένα κάθε περιοχής.