Kατασκευή ατμόλουτρου με εφαρμογή εξηλασμένης πολυστερίνης XPS

Με βάση τα σημερινά ενεργειακά δεδομένα όπου το κόστος της ενέργειας αυξάνεται ραγδαία, ο σχεδιασμός ενός καινούργιου υδροθερμικού χώρου σπα επιβάλει την εφαρμογή τεχνολογιών και υλικών τα οποία να μπορούν να συμβάλουν στη μείωση των ενεργειακών απωλειών και στην εξοικονόμηση ενέργειας.

Η σωστή επιλογή των οικοδομικών υλικών που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή των θερμικών καμπινών, των πισίνων αλλά και των υπολοίπων χώρων του σπα, μπορεί να επηρεάσει θετικά τόσο την ενεργειακή τους απόδοση, όσο και τις επιπτώσεις που μπορεί να έχουν προς το περιβάλλον.

Ένα από τα πιο συνηθισμένα και συνάμα δαπανηρά λάθη που κάνει ένας κατασκευαστής θερμικών καμπινών (Σάουνας, Ατμόλουτρου, χαμάμ, κ.λπ.) είναι η εφαρμογή ακατάλληλων υλικών τα οποία όχι μόνο δεν μπορούν να μονώσουν αποτελεσματικά τον χώρο, αλλά και δεν αντέχουν στα υψηλά επίπεδα υγρασίας του δωματίου με αποτέλεσμα να αλλοιώνονται και στο τέλος να καταστρέφονται.

Η κατασκευή ενός ατμόλουτρου με παραδοσιακά υλικά τα οποία χρησιμοποιούνται για την κατασκευή του υπόλοιπου κτιρίου, όπως γυψοσανίδες, τούβλα, μπετόν, κ.α., θα οδηγήσει πιθανότατα σε ενεργοβόρες κατασκευές οι οποίες θα έχουν υψηλό ενεργειακό κόστος αλλά και αρνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Η σωστή θερμομόνωση του ατμόλουτρου μειώνει το κόστος της ενέργειας που απαιτείται για την λειτουργία του, μειώνοντας τις ώρες λειτουργίας των ατμογεννητριών και της θέρμανσης καθώς επίσης και του κόστους συντήρησης του εξοπλισμού που χρησιμοποιείται.

Η υγρομόνωση καθώς επίσης και η υδρατμομόνωση, είναι πολύ σημαντική για τη διατήρηση της υγρασίας και του υδρατμού εντός του ατμόλουτρου - ένας σωστά μονωμένος χώρος απαιτεί λιγότερη ποσότητα ατμού για να δημιουργηθούν τα σωστά επίπεδα υγρασίας (90-100%).

Οι πιο σημαντικοί συντελεστές που σχετίζονται με τη θερμομόνωση του Ατμόλουτρου είναι ο συντελεστής Θερμικής Αγωγιμότητας¹ (λ), ο συντελεστής Θερμοπερατότητας² (U), καθώς επίσης και ο συντελεστής Θερμικής Αντίστασης³ (R). Τα παραδοσιακά δομικά υλικά, όπως για παράδειγμα οι τσιμεντόλιθοι και ο σοβάς, έχουν κακό συντελεστή αντίστασης “R” και απορροφούν τη θερμότητα πριν καν ζεσταθεί ο εσωτερικός χώρος του Ατμόλουτρου. Ένα ατμόλουτρο κατασκευασμένο με τσιμεντόλιθους χρειάζεται περίπου δύο ώρες για να φτάσει στη σωστή θερμοκρασία, ενώ ένα ατμόλουτρο του ίδιου μεγέθους κατασκευασμένο με πιο κατάλληλα και αποδοτικά υλικά, όπως είναι η εξηλασμένη πολυστερίνη XPS, θα χρειαστεί μόλις 20 λεπτά.

Εικ. 1. Κατασκευή Ατμόλουτρου με τη χρησιμοποίηση πανέλων εξηλασμένης πολυστερίνης XPS (εικόνα από Lux Elements).

Δίνονται πιο κάτω μερικά παραδείγματα για ένα απλό ατμόλουτρο του οποίου η παραγωγή ατμού μετριέται σε κιλά ανά ώρα (kg/hr).

• Κατασκευή με σκυρόδεμα και φινίρισμα με γρανίτη: Χρειάζεται περίπου 1.2 kg ατμού την ώρα, που ισοδυναμεί με 0,9 kW σε ηλεκτρικό φορτίο.

• Κατασκευή με πανέλα εξηλασμένης πολυστερίνη XPS με το ίδιο φινίρισμα:Χρειάζεται περίπου 1.0 kg ατμού την ώρα, που ισοδυναμεί με 0,75 kW σε ηλεκτρικό φορτίο.

Με απλά λόγια, η ενέργεια που χρειάζεται μια θερμική καμπίνα κατασκευασμένη από σκυρόδεμα και γρανίτη, είναι 20% μεγαλύτερη και επομένως θα στοιχίσει 20% περισσότερο για να λειτουργήσει.Δεδομένου λοιπόν ότι η μέση διάρκεια ζωής ενός ατμόλουτρου είναι τουλάχιστον δέκα χρόνια, το χαμηλό κόστος των παραδοσιακών δομικών υλικών, ναι μεν μπορεί να μειώνει το αρχικό κόστος κατασκευής του αλλά το συνεχιζόμενο πολύ υψηλότερο κόστος λειτουργίας του ξεπερνά κατά πολύ την αρχική εξοικονόμηση.

Με γνώμονα λοιπόν ότι η θερμότητα είναι ένας πολύ σημαντικός παράγοντας για την σωστή λειτουργία του ατμόλουτρου, είναι επιτακτική ανάγκη να δοθεί ιδιαίτερη βαρύτητα στην θερμομόνωση του χώρου. Ένα υλικό το οποίο μπορεί να μας προσφέρει πολύ καλή θερμομόνωση και σε συνδυασμό με τα κατάλληλα μονωτικά υλικά, αρίστη υγρομόνωση, είναι η εξηλασμένη πολυστερίνη XPS.

Συγκριτικός πίνακας με τους συντελεστές μόνωσης παραδοσιακών δομικών υλικών και εξηλασμένης πολυστερίνης XPS

Όσο χαμηλότερη είναι η τιμή του συντελεστή U, τόσο καλύτερες είναι οι ιδιότητες μόνωσης του υλικού. Αντίθετα, όσο υψηλότερη είναι η τιμή του συντελεστή R, τόσο πιο καλές είναι οι ιδιότητες μόνωσης.

Η εξηλασμένη πολυστερίνη XPS είναι ένα αφρώδες συνθετικό υλικό, ευρύτατα διαδεδομένο παγκοσμίως με πολλές οικοδομικές χρήσεις. Είναι υλικό κλειστής κυψελικής δομής, το οποίο με διαδικασία πολυμερισμού και διαρκούς εξέλασης παίρνει τη μορφή θερμομονωτικών πανέλων.

Τα πανέλα XPS, είναι ελαφριά, πολύ ανθεκτικά, αδιαπέραστα από το νερό και τον υδρατμό παρέχοντας έτσι μέγιστη στεγανοποίηση και θερμομόνωση του χώρου.

Διαθέτουν υψηλή φέρουσα ικανότητα (load‐bearing capacity) σε χαμηλό βάρος, έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής, χαμηλή συντήρηση, γρήγορη και οικονομική κατασκευή και χαμηλό συντελεστή Θερμικής Αγωγιμότητας (λ=0.036 W/mK).

Εικ.2 Πανέλο εξηλασμένης πολυστερίνης XPS1. Σκληρός αφρός πολυστερίνης XPS2. Στρώμα κονιάματος3. Δίκτυ (fiber glass) 4. Στρώμα κονιάματος

Σε αντίθεση με τις γυψοσανίδες, τα πανέλα XPS λόγω των αλκαλικών τους ιδιοτήτων, εμποδίζουν το σχηματισμό μούχλας.

Έτσι, η χρήση αυτού του δομικού υλικού ελαχιστοποιεί τον κίνδυνο μόλυνσης ή αλλεργιών επειδή δεν παρέχει κατάλληλο έδαφος αναπαραγωγής για μικροσκοπικούς οργανισμούς και μικρόβια.

Σύγκριση κατασκευής ενός διαχωριστικού τοίχου ντους με παραδοσιακά υλικά (τούβλα) VS κατασκευής με πανέλα εξηλασμένης πολυστερίνης XPS

Το πιο πάνω παράδειγμα μας δείχνει ξεκάθαρα ότι για την κατασκευή ενός διαχωριστικού τοίχου ντους 3m², η λύση με πανέλο XPS μας προσφέρει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα έναντι του παραδοσιακού τρόπου κτισίματος:

• Περίπου 65% λιγότερα υλικά• Περίπου 90% λιγότερο βάρος των υλικών

• Περίπου 85% πιο σύντομος ο χρόνος κατασκευής

• Περίπου 80% πιο σύντομος ο χρόνος ετοιμασίας της τοιχοποιίας για την τοποθέτηση των κεραμικών

• 50% λιγότερο εργατικό δυναμικό (χρειάζεται ένας τεχνίτης για να εγκαταστήσει την τοιχοποιία με το πανέλο XPS)

Κώστας Κούζης

Ηλεκτρολόγος Μηχανικός

Μηχανικός Υδροθερμικών χώρων Σπα

Σημ. 1: Συντελεστής Θερμικής Αγωγιμότητας (λ) : Είναι η ποσότητα θερμότητας (σε Watt) που περνά από τις απέναντι πλευρές ενός υλικού, πάχους ενός μέτρου, όταν η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των επιφανειών αυτών είναι ίση με ένα βαθμό Κέλβιν 1⁰K. (W/mK)

Σημ. 2: Συντελεστής Θερμοπερατότητας (U) : Είναι η ποσότητα θερμότητας (σε Watt) που περνά μέσα από ένα τετραγωνικό ενός δομικού στοιχείου, ορισμένου πάχους d σε ορισμένο χρονικό διάστημα μίας ώρας, όταν μεταξύ των δύο επιφανειών υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας ενός βαθμού Κέλβιν (W/m²K)

Σημ. 3: Συντελεστής Θερμικής Αντίστασης (R) : Είναι το αντίστροφο του συντελεστή Θερμοπερατότητας. Μετρά δηλαδή με πόση δυσκολία περνά η θερμότητα, διαμέσου ενός υλικού ή στρώσεων υλικών με διαφορά θερμοκρασίας στις δύο πλευρές του ίση με ένα βαθμό Κέλβιν (m²K/W).