Μια νέα μέθοδος, που επιτρέπει να μετρηθεί σε πραγματικές συνθήκες η αποτελεσματικότητα της θερμομόνωσης κτηρίων με τη χρησιμοποίηση τόσο συμβατικών όσο και οικολογικών υλικών -όπως ο πηλός και το άχυρο- αναπτύχθηκε στον τομέα Φυσικής του Γενικού Τμήματος του Πολυτεχνείου Κρήτης.
Η μέθοδος αυτή, που παρουσιάστηκε πρόσφατα, ήταν το θέμα της μεταπτυχιακής εργασίας του φυσικού Παναγιώτη Παντζέκου, υπό την επίβλεψη του επικεφαλής της ομάδας Πειραματικής Φυσικής, επίκουρου καθηγητή Απόστολου Παντινάκη και όπως διαπιστώθηκε μπορεί να δώσει αποτελέσματα ικανοποιητικής ακρίβειας.
Οπως χαρακτηριστικά μας λένε οι κ. Παντζέκος και Παντινάκης, στη μεταπτυχιακή αυτή εργασία χρησιμοποιήθηκαν δείγματα εδαφών από διάφορες περιοχές της δυτικής Κρήτης για την κατασκευή κυβικών δοκιμίων με διάφορες αναλογίες πηλού και άχυρου, στα οποία και μετρήθηκε ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας και διαπιστώθηκε ότι το άχυρο βελτιώνει αισθητά τις θερμομονωτικές ικανότητες.
´Η θερμομόνωση -εξηγούν- είναι πολύ σημαντική και γι’ αυτό είναι υποχρεωτική -και στην Ελλάδα- η σύνταξη μελέτης θερμομόνωσης για την έκδοση οικοδομικής άδειας. Η μελέτη αυτή βασίζεται σε τιμές, π.χ. του συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας των υλικών των τοίχων, που λαμβάνονται από έναν πίνακα. Επειδή, όμως, η τιμή του συντελεστή αυτού επηρεάζεται -προς το χειρότερο- σε μεγάλο βαθμό από την υγρασία μόνο μετρήσεις επί τόπου μπορούν να δώσουν την πραγματική αποτελεσματικότητα της θερμομόνωσης. Είναι, επομένως, πολύ χρήσιμο να υπάρχει μέθοδος εξέτασης της αποτελεσματικότητας της όποιας θερμομόνωσης του κτηρίου αλλά και όργανο για επί τόπου, αν είναι δυνατόν, μετρήσεις στο σπίτι και όχι με ανακατασκευή του τοίχου στο εργαστήριο όπως γίνεται μέχρι τώρα (π.χ. στο ΚΑΠΕ – Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας)´. Ετσι με τον κ. Παντζέκο , η ομάδα Πειραματικής Φυσικής διερευνά την εφαρμογή, της μεθόδου που ανέπτυξε, κατευθείαν π.χ. σε έναν τοίχο, για τη μέτρηση του συντελεστή αυτού κάτω από πραγματικές συνθήκες.
Πρόκειται για ένα φορητό σύστημα το οποίο, όπως επισημαίνει ο φυσικός, κατάλληλα εφαρμόζεται στο υπό μέτρηση υλικό αλλά που ελάχιστα το διαταράσσει.
Οπως, εξάλλου, μας εξηγεί ο καθηγητής κ. Παντινάκης, η μεταπτυχιακή εργασία του Παναγιώτη Παντζέκου, εντάσσεται στο πλαίσιο έρευνας της ομάδας Πειραματικής Φυσικής σε διεπιστημονική συνεργασία με το εργαστήριο Πετρολογίας του Πολυτεχνείου Κρήτης, με πρωτοβουλία του διευθυντή του, καθηγητή Θεόδωρου Μαρκόπουλου -νυν αντιπρύτανη Ακαδημαϊκών Υποθέσεων και Προσωπικού του Πολυτεχνείου Κρήτης. Η συνεργασία αυτή, στην οποία συμμετέχει ενεργά και ειδικό προσωπικό (η μηχανικός Ορυκτών Πόρων κα Πάολα Ροτόντο) αλλά και μεταπτυχιακοί φοιτητές του εργαστηρίου Πετρολογίας, περιλαμβάνει έρευνες σε θέματα που έχουν άμεσες επιπτώσεις στη διαβίωση ή/και την υγεία του πληθυσμού, όπως είναι οι θερμικές ιδιότητες δομικών υλικών, δηλαδή ιδιότητες από τις οποίες εξαρτώνται άμεσα οι θερμικές απώλειες κτηρίων και η φυσική ραδιενέργεια, από στερεά αλλά και αέρια ραδιενεργά στοιχεία που περιέχουν τα υλικά δόμησης και άλλα υλικά. Τέλος, περιλαμβάνει έρευνες για τη σωστή και μακροχρόνια συντήρηση των αρχαιολογικών μνημείων και ευρημάτων.
Οι θερμικές απώλειες
´Οι θερμικές απώλειες κτηρίων είναι απόρροια μιας βασικής αρχής της Φυσικής, που διαπιστώνεται πειραματικά: η θερμότητα, δηλαδή η θερμική ενέργεια, ρέει πάντα από το θερμό στο ψυχρό. Έτσι οι χώροι εργασίας και κατοικίας τον χειμώνα χάνουν ενέργεια προς το περιβάλλον, ψύχονται και κρυώνουμε. Το καλοκαίρι αποκτούν θερμική ενέργεια από το περιβάλλον, θερμαίνονται και ζεσταινόμαστε. Υπάρχει ένα εύρος μόλις μερικών βαθμών Κελσίου (από 17 έως 23 βαθμούς Κελσίου, περίπου) που νοιώθουμε άνετα. Ο ρυθμός με τον οποίο η θερμοκρασία ενός κτηρίου μεταβάλλεται (αυξάνεται ή μειώνεται) λόγω της θερμοκρασιακής διαφοράς μεταξύ εσωτερικού και εξωτερικού της κατοικίας καθορίζεται από τρείς διαφορετικούς συντελεστές – χαρακτηριστικά των υλικών δόμησης και του περιβάλλοντος αέρα, διότι τρεις είναι οι τρόποι διάδοσης της θερμότητας: ο πρώτος συντελεστής ονομάζεται συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας των υλικών π.χ. του τοίχου και αφορά τον τρόπο μετακίνησης της θερμικής ενέργειας με αγωγή μέσα από το υλικό του τοίχου. Ο δεύτερος ονομάζεται συντελεστής μεταφοράς και αφορά τον τρόπο μετακίνησης της θερμικής ενέργειας από και προς π.χ. τον τοίχο μέσω αέρα. Ο τρίτος τρόπος διάδοσης της θερμότητας γίνεται με εκπομπή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας από π.χ. την επιφάνεια του τοίχου λόγω της θερμοκρασίας του. Για τις συνήθεις θερμοκρασίες το μήκος κύματος της λεγόμενης θερμικής ακτινοβολίας που εκπέμπεται είναι στο υπέρυθρο. Η θερμότητα που εκπέμπεται με ακτινοβολία από μια επιφάνεια εξαρτάται και από τον λεγόμενο συντελεστή εκπομπής της επιφάνειας. Σε αυτή τη συμπεριφορά των υλικών οφείλεται π.χ. η ανάπτυξη υαλοπινάκων χαμηλής εκπομπής που χρησιμοποιούνται π.χ. στα παρμπρίζ αυτοκινήτων αλλά και στα παράθυρα κτηρίων. Από μια άλλη σκοπιά είναι ιδιαίτερου ενδιαφέροντος για την αποτελεσματική θερμομόνωση των κτηρίων´.
