Η θερμική προστασία ενός κτηρίου είναι μια σημαντική παράμετρος, η οποία επηρεάζει την ενέργεια που καταναλώνεται, είτε για θέρμανση είτε για ψύξη.

Διάφορες επεμβάσεις στο κέλυφος του κτηρίου μπορούν να επιτύχουν εξοικονόμηση ενέργειας και καλύτερες συνθήκες άνεσης. Τέτοιες επεμβάσεις αφορούν κυρίως στην τοιχοποιία (προσθήκη θερμομόνωσης, βελτίωση ή/και αντικατάσταση των υαλοστασίων) και στην οροφή του κτηρίου (προσθήκη θερμομόνωσης, τοποθέτηση ψυχρών υλικών).

Τα ψυχρά υλικά είναι μια τεχνολογία, η οποία αναπτύσσεται σημαντικά τα τελευταία χρόνια και συμβάλλει στη θερμική προστασία του κτηρίου. Πρόκειται για υλικά που εφαρμόζονται είτε σε κατακόρυφες επιφάνειες (τοίχους) είτε σε οριζόντιες (δώματα, στέγες) και έχουν ως στόχο την προστασία του κτηρίου από την ηλιακή ακτινοβολία.

Με την εφαρμογή των ψυχρών υλικών στο κέλυφος ενός κτηρίου, σημαντικό ποσοστό της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας ανακλάται και η επιφάνεια του κτηρίου παραμένει πιο δροσερή σε σχέση με μια συμβατική επιφάνεια πλήρως εκτεθειμένη στον ήλιο (Εικ. 1). Ως εκ τούτου, η συγκεκριμένη τεχνολογία έχει σημαντικά οφέλη κατά τη θερινή περίοδο και προτείνεται ως τεχνική μείωσης των αναγκών για ψύξη σε περιοχές με θερμό κλίμα.

Εικ. 1 Η ανάκλαση της ηλιακής ακτινοβολίας είναι σημαντικότερη σε ένα δώμα όπου έχει γίνει εφαρμογή ψυχρού υλικού (Β) συγκριτικά με ένα συμβατικό δώμα που απορροφά μεγάλα ποσά ηλιακής ακτινοβολίας και παρουσιάζει υψηλότερη θερμοκρασία. Πηγή: ΚΑΠΕ και Ομάδα Μελετών κτηριακού περιβάλλοντος, Τμήμα Φυσικής, ΕΚΠΑ

Τα θερμικά και οπτικά χαρακτηριστικά της τελικής επιφάνειας των επιστρώσεων αυτών είναι στοιχεία που επηρεάζουν την τελική τους απόδοση.

Η θερμοκρασία μιας σκουρόχρωμης συμβατικής στέγης όπως φαίνεται στην Εικ. 2 αγγίζει τους 66°C μια θερμή καλοκαιρινή ημέρα γιατί απορροφά σημαντικό ποσοστό της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας. Αντίθετα, η θερμοκρασία μιας λευκής επιφάνειας, η οποία ανακλά την ηλιακή ακτινοβολία και απορροφά λιγότερη θερμότητα, φτάνει τους 37°C, παραμένοντας κατά σχεδόν 30°C πιο δροσερή συγκριτικά με τη συμβατική στέγη.

 

Εικ. 2 Η επιφανειακή θερμοκρασία ενός δώματος στο οποίο έχει γίνει εφαρμογή ψυχρού υλικού (Β) είναι σημαντικά χαμηλότερη συγκριτικά με τη θερμοκρασία ενός σκουρόχρωμου συμβατικού δώματος (Α). Πηγή: Ομάδα Μελετών κτηριακού περιβάλλοντος, Τμήμα Φυσικής, ΕΚΠΑ

 

Η διαφορά στην επιφανειακή θερμοκρασία (και κατ’ επέκταση στη θερμική επιβάρυνση του δομικού στοιχείου) έχει άμεσο αποτέλεσμα ως προς τη μείωση των αναγκών για ψύξη και την διατήρηση μιας πιο δροσερής και σταθερής θερμοκρασίας στο εσωτερικό του κτηρίου.

 

 

Εικ. 3 Οι φυσικές διεργασίες που πραγματοποιούνται σε μια επιφάνεια (π.χ. δώμα) που βρίσκεται εκτεθειμένη στην ηλιακή ακτινοβολία. Η ηλιακή ακτινοβολία που απορροφάται μεταδίδεται προς το εσωτερικό του κτηρίου με τη μορφή θερμότητας.