Συντελεστής Θερμικής Αγωγιμότητας λ - Τι είναι και τι σημαίνει

Τα βασικά που πρέπει να ξέρετε για αυτόν τον πολύ χρήσιμο δείκτη, ο οποίος φανερώνει τη δυνατότητα των θερμομονωτικών υλικών (πολυστερίνη, πετροβάμβακα κ.λπ.) να επιτελέσουν το έργο για το οποίο προορίζονται.

Θερμική αγωγιμότητα (λ) ορίζεται η ποσότητα θερμότητας που διέρχεται μέσα σε μία ώρα από ομοιογενές στρώμα υλικού πάχους 1m όταν η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ δύο παράλληλων επιφανειών του στρώματος είναι 1 βαθμός Κελσίου. Ο συντελεστής λ μετράται σε W/mK ή kcal/hm^OC.

Όσο πιο μικρή είναι η θερμική αγωγιμότητα (λ) τόσο πιο θερμομονωτικό είναι το υλικό που το χαρακτηρίζει.

Θερμομονωτικά υλικά, κατά κύριο λόγο, θεωρούνται εκείνα που διαθέτουν λ<0,1 W/mK.

Συντελεστής Θερμικής Αγωγιμότητας λ ανά θερμομονωτικό υλικό

Στον παρακάτω πίνακα βλέπουμε το εύρος τιμών του Συντελεστή Θερμικής Αγωγιμότητας «λ» ανά θερμομονωτικό υλικό, με τη σημείωση ότι επειδή διαφέρουν από προϊόν σε προϊόν και από κατασκευαστή σε κατασκευαστή δεν μπορούν να δοθούν σε απόλυτη τιμή. Οι τιμές εύρους είναι ενδεικτικές και βασίζονται τόσο σε τεχνικά δεδομένα της διεθνούς βιβλιογραφίας όσο και σε δηλωμένες τιμές προϊόντων. Σε κάθε περίπτωση, η επιλογή μιας αξιόπιστης εταιρείας για την προμήθεια των  θερμομονωτικών υλικών θεωρείται πρωταρχικής σημασίας για την επίτευξη των χαμηλότερων δυνατών τιμών.

Υλικά όπως οι αφροί PIR, PUR και η αερογέλη θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτικές λύσεις σε εφαρμογές όπου ο διαθέσιμος χώρος είναι περιορισμένος, ενώ υλικά όπως ο πετροβάμβακας και ο υαλοβάμβακας συνδυάζουν ικανοποιητική θερμομόνωση με έξτρα πλεονεκτήματα την πυροπροστασία και την ηχομόνωση. Ενώ, η πολυστερίνη θεωρείται ιδανικό θερμομονωτικό υλικό για οικιακές εφαρμογές, καθώς συνδυάζει αποτελεσματικότητα με χαμηλό κόστος.

Για να καταλάβουμε τη σημασία των θερμομονωτικών υλικών στη σύγχρονη διαβίωση, αρκεί να ειπωθεί ότι ο συντελεστής «λ» του σκυροδέματος (τσιμέντου) φτάνει το 2,0, εξού και σε μη επαρκώς μονωμένα σπίτια (π.χ. παλαιότητας) η θερμική αγωγιμότητα είναι πολύ υψηλή, κάνοντας αφόρητες τις συνθήκες σε περιόδους καύσωνα (μεταξύ άλλων).

Η επιλογή του πετροβάμβακα

Ο πετροβάμβακας είναι ένα ορυκτό, ινώδες θερμομονωτικό υλικό που προέρχεται από ηφαιστειακό ορυκτό (π.χ. βασάλτη) ή άλλη πετρογενή ύλη (π.χ. αμφιβολίτη), η οποία μετατρέπεται σε μια δομή που αποτελείται από ίνες με υψηλή θερμομονωτική απόδοση. Προσφέρει εκτός από θερμομόνωση και ηχομόνωση, ενώ η αδυναμία του να καίγεται (έχει πυροπροστατευτικές ιδιότητες διότι θεωρείται άκαυστο υλικό) τον καθιστούν δημοφιλή επιλογή στα συστήματα θερμοπρόσοψης, τόσο σε εσωτερικούς και εξωτερικούς τοίχους όσο και σε οροφές, στέγες, δώματα. Μία εξαιρετική επιλογή στην κατηγορία και μάλιστα με χαμηλό συντελεστή «λ», 0,035 και 0,034 είναι ο πετροβάμβακας Mineral Wool και ο Mineral Wool Plus αντίστοιχα της Bioclima. Προσοχή χρειάζεται στο ότι καθώς ο πετροβάμβακας μπορεί να επηρεαστεί από την υγρασία, απαιτείται σωστή προστασία και εφαρμογή μέσα στο εκάστοτε δομικό σύστημα - έργο.

Διαφορές συντελεστή «λ» σε Διογκωμένη και Εξηλασμένη Πολυστερίνη

Η διογκωμένη πολυστερίνη λευκή ή γραφιτούχα (EPS) και η εξηλασμένη πολυστερίνη (XPS) είναι δύο από τα πιο διαδεδομένα θερμομονωτικά υλικά, με παρόμοια χημική βάση αλλά με ελαφρώς διαφορετική δομή και απόδοση.

Η βασική τους διαφορά εντοπίζεται στον τρόπο παραγωγής τους, κάτι που επηρεάζει άμεσα τον συντελεστή λ, την αντοχή στην υγρασία και το κόστος. Όπως είδαμε και στον προηγούμενο πίνακα, η EPS έχει «λ» από 0,030 - 0,038, ενώ η XPS από 0,029 - 0,036, άρα, τυπικά προσφέρει καλύτερη θερμομονωτική απόδοση. Για αυτό είναι και πιο υψηλή η τιμή της, καθώς προκύπτει και από μια πιο σύνθετη διαδικασία παραγωγής.

Όσον αφορά την υγρασία, η EPS απορροφάει την υγρασία πιο εύκολα, σε σχέση με την XPS, η οποία είναι και η προτιμητέα λύση σε σημεία με αυξημένη υγρασία (θεμέλια, δώματα, υπόγεια). Σε περιπτώσεις όμως όπου δεν υπάρχουν αυξημένες ανάγκες, η EPS παραμένει η πιο οικονομική και ευέλικτη λύση για θερμομόνωση κτηρίων.

Συντελεστής «λ» & πάχος θερμομονωτικού υλικού

Η επιλογή θερμομονωτικού υλικού δεν αφορά μόνο στην ποιότητα αλλά και το πάχος της εφαρμογής. Όσο μικρότερος είναι ο συντελεστής «λ», τόσο μικρότερη είναι η απαιτούμενη στρώση για να επιτευχθεί η ίδια ενεργειακή απόδοση. Αυτό έχει άμεση πρακτική σημασία στον σχεδιασμό κτιρίων, ειδικά όταν υπάρχει περιορισμός χώρου ή ανάγκη για λεπτές κατασκευές (π.χ. θερμοπροσόψεις, ανακαινίσεις). Η σχέση μεταξύ λ και πάχους προκύπτει από τον τύπο της Θερμικής Αντίστασης (R): R=d/λ, όπου: R = θερμική αντίσταση (m²K/W), d = πάχος υλικού (m), λ = συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας (W/mK). Τους υπολογισμούς αυτούς τους κάνει ο μελετητής.

Αυτό που πρακτικά, πρέπει να ξέρετε είναι ότι αν έχουμε δύο τοίχους  με το ίδιο θερμομονωτικό υλικό, αλλά ο ένας είναι διπλάσιος σε πάχος, τότε αυτός ο τοίχος παρουσιάζει μεγαλύτερη θερμική αντίσταση. Και φυσικά ένα υλικό με χαμηλό «λ» χρειάζεται μικρότερο πάχος υλικού, σε αντίθεση με ένα υλικό με μεγαλύτερο «λ», όπου το πάχος θα πρέπει να είναι μεγαλύτερο για το ίδιο θερμομονωτικό αποτέλεσμα.

Παράδειγμα: Ας θεωρήσουμε ότι επιδιώκουμε την ίδια θερμική αντίσταση σε ένα έργο με πετροβάμβακα και σε ένα άλλο με πολυουρεθάνη. Στη δεύτερη περίπτωση θα απαιτηθούν λιγότερα εκατοστά πάχους θερμομονωτικού υλικού, γιατί και ο συντελεστής «λ» είναι χαμηλότερος.

Εδώ θα βρείτε πιστοποιημένες θερμομονωτικές πλάκες πολυστερίνης και πετροβάμβακα που συνδυάζουν υψηλή απόδοση και χαμηλό κόστος, ενώ παράλληλα διατίθενται σε διαφορετικά πάχη και θλιπτικές αντοχές.