Η μόνωση ενός κτιρίου είναι ιδιαίτερα σημαντική υπόθεση, διότι δεν εξασφαλίζει μόνo ένα άνετο και ευχάριστο περιβάλλον για τους ενοίκους, αλλά παράλληλα ενισχύει το βιώσιμο χαρακτήρα της κατασκευής.

Τα επίπεδα θερμοκρασίας που επικρατούν στο εσωτερικό μίας κατασκευής πρέπει να διατηρούνται σταθερά, ανεξάρτητα από τις συνθήκες που επικρατούν στο εξωτερικό περιβάλλον. Είτε πρόκειται για κατοικία είτε για κάποιο επαγγελματικό κτίριο, οι απώλειες θερμότητας πρέπει να περιορίζονται για να επιτυγχάνεται η θερμική άνεση και ταυτόχρονα να μειώνεται ο αρνητικός περιβαλλοντικός αντίκτυπος. Τα ποσά ενέργειας που δαπανούνται ετήσια για τη θέρμανση και την ψύξη των κτιρίων είναι τεράστια. Συνδυαστικά με την ακραία αύξηση των τιμών λόγω της ενεργειακής κρίσης, το κόστος που προκύπτει είναι μεγάλο και επιβαρύνει σημαντικά τον οικονομικό προϋπολογισμό των επιχειρήσεων, πλήττοντας το μέσο νοικοκυριό. Το να μονωθεί επαρκώς ένα κτίριο είναι ένα περίπλοκο και δύσκολο εγχείρημα, το οποίο απαιτεί προσεκτικό σχεδιασμό από τον αρχιτέκτονα και τη χρήση εξειδικευμένων υλικών, τα οποία διακρίνονται για τις μονωτικές τους ιδιότητες.

Εφαρμογές στον σχεδιασμό
Ο προσεγμένος σχεδιασμός πριν από την υλοποίηση μίας κατασκευής μπορεί να αποφέρει εντυπωσιακά αποτελέσματα στη μόνωση ενός κτιρίου. Παράγοντες, όπως η κίνηση του ήλιου, το μικροκλίμα της περιοχής, ο προσανατολισμός του κτιρίου και το ύψος της οροφής μπορούν να επηρεάσουν τη θερμική θωράκιση ενός κτιρίου. Στην Ελλάδα, αλλά και γενικότερα σε χώρες που διακρίνονται για τις υψηλές τους θερμοκρασίες κατά τους καλοκαιρινούς μήνες, το ζητούμενο του σχεδιασμού είναι ο φυσικός δροσισμός των κατασκευών.
Έχοντας μελετήσει προσεκτικά τη θέση του ήλιου κατά τις μεσημεριανές ώρες, δηλαδή τις στιγμές της ημέρας που οι ακτίνες προκαλούν σημαντική θερμική επιβάρυνση στο κτίριο, μπορούν να τοποθετηθούν στις κατάλληλες γωνίες στέγαστρα – οροφές. Τα τελευταία θα προστατεύουν το κτίριο από τις ανεπιθύμητες επιδράσεις της ηλιακής ακτινοβολίας, παρέχοντας φυσική σκίαση. Έτσι, το εσωτερικό περιβάλλον καθίσταται πιο δροσερό και μειώνονται οι ανάγκες ψύξης. Η πρακτική αυτή μπορεί να γίνει ακόμη πιο αποδοτική αν συνδυαστεί με ηλιακά πάνελ, τα οποία θα παρέχουν μερική ενεργειακή αυτονομία στη κατασκευή.

Αξιοσημείωτη αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να επιφέρει και η οροφή, εφόσον δεν έχει σχεδιαστεί προσεκτικά. Αυτό συμβαίνει διότι η θερμότητα που απορροφά καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας από τις ηλιακές ακτίνες εκπέμπεται προς το εσωτερικό, με αρνητικά αποτελέσματα για τη θερμική άνεση. Ωστόσο, σε αποστάσεις που ξεπερνούν το 1,5 μέτρο, η οροφή σταματά να ασκεί έντονη ακτινοβολία προς τον ενδότερο κτιριακό χώρο. Συνεπώς, η κατασκευή ταβανιών μεγάλου ύψους αποτελεί μία απλή και αρκετά αποτελεσματική λύση για τον φυσικό δροσισμό. Επιπλέον, ιδιαίτερα αποτελεσματική και διαδεδομένη πρακτική είναι η τοποθέτηση φυτεμένου δώματος στις ταράτσες, το οποίο κρατά πάντοτε σε χαμηλές θερμοκρασίες την οροφή και κατ’ επέκταση ολόκληρο το κτίριο, ενώ παράλληλα προσδίδει καλαισθησία και μοναδικό χαρακτήρα στην κατασκευή.
Σημαντικό στοιχείο του σχεδιασμού αποτελεί και ο προσανατολισμός του κτιρίου σε σχέση με τον άξονα Βορρά – Νότου. Ανάλογα με τη θέση του ήλιου και την κατεύθυνση του φωτός, τοποθετούνται τα εξωτερικά ανοίγματα και τοποθετούνται τα συστήματα εσωτερικής και εξωτερικής σκίασης. Σκοπός είναι να απολαμβάνει η κατοικία τον φυσικό φωτισμό και παράλληλα να μην θερμαίνεται υπερβολικά τους θερινούς μήνες. Επειδή κάθε όψη της κατασκευής δέχεται διαφορετική θερμική επιβάρυνση, χρειάζονται εξατομικευμένες στρατηγικές μόνωσης. Όλες αυτές τις συνισταμένες πρέπει να τις λάβει σοβαρά υπόψη του ο αρχιτέκτονας και να εφαρμόσει κατάλληλες σχεδιαστικές παρεμβάσεις, ώστε να επιτευχθεί η βέλτιστη θερμική άνεση και η βιωσιμότητα του κτιρίου.

Υλικά θερμικής μόνωσης
Αναπόσπαστο κομμάτι του σχεδιασμού αποτελεί η επιλογή κατάλληλων υλικών, που θα θωρακίσουν το κτίριο από θερμικές απώλειες και περιττές εισροές. Με την εξέλιξη της τεχνολογίας και τη ραγδαία ανάπτυξη του κατασκευαστικού κλάδου, υπάρχει διαθέσιμη μεγάλη γκάμα υλικών, με εντυπωσιακές μονωτικές ιδιότητες.
Μία από τις συνηθέστερες και πιο αξιόπιστες επιλογές αποτελεί ο υαλοβάμβακας, ο οποίος διαθέτει σπουδαίες θερμομονωτικές και ηχομονωτικές ιδιότητες, ενώ διαθέτει μικρό βάρος σε σχέση με τον όγκο του, υψηλή αντοχή, δεν διαβρώνει τα μέταλλα και είναι χημικά αδρανής. Δημιουργείται από λεπτές ίνες γυαλιού, οι οποίες, έπειτα από ειδική επεξεργασία, ενοποιούνται και σχηματίζουν δομές, που εγκλωβίζουν μέσα τους θύλακες αέρα. Εξαιτίας της εύπλαστης μορφής του, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες μορφές όπως ρολά, πλάκες και χύδην. Έχει μεγάλο εύρος εφαρμογών σε κατοικίες και σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις, καθώς χρησιμοποιείται ευρέως για τη μόνωση εσωτερικής και εξωτερικής τοιχοποιίας, στεγών, δαπέδων, συστημάτων ξηράς δόμησης και ακουστικών ψευδοροφών, αεραγωγών θέρμανσης – κλιματισμού και μηχανολογικών και υδραυλικών εγκαταστάσεων. Ο υαλοβάμβακας είναι φιλικός προς το περιβάλλον, διότι σε ποσοστό που αγγίζει το 60% παράγεται από ανακυκλωμένα υλικά.

Ο πετροβάμβακας είναι και αυτό ένα ινώδες μονωτικό υλικό, το οποίο χρησιμοποιείται τόσο στις συμβατικές κατοικίες όσο και στα βιομηχανικά κτίρια. Αποτελείται από ίνες οξειδίου του πυριτίου και αλουμινίου και ξεχωρίζει για τον άκαυστο χαρακτήρα του. Μπορεί να αντέξει σε θερμοκρασία μέχρι και 1000°C. Σε περίπτωση που ξεπεράσει αυτό το όριο δεν καίγεται, αλλά αρχίζει και λιώνει, χαρακτηριστικό που συντελεί στη πυροπροστασία των κτιρίων. Εκτός από τις σπουδαίες θερμομονωτικές ιδιότητες που διαθέτει, είναι ανθεκτικός στη ροή του αέρα και απορροφά σε εξαιρετικό βαθμό τους εξωτερικούς θορύβους. Οι πλάκες και τα φύλλα πετροβάμβακα μπορούν να μειώσουν τον εισερχόμενο θόρυβο έως και 50%, εξού και χρησιμοποιούνται συχνά σε χώρους όπου η ηχομόνωση κρίνεται απαραίτητη. Συνδυάζοντας, λοιπόν, πυροπροστασία και μόνωση αποτελεί σίγουρα ένα από τα πιο δημοφιλή υλικά.
Επιπρόσθετα, αρκετά διαδεδομένη είναι και η πολυουρεθάνη, η οποία προκύπτει από τη χημική αντίδραση μίας πολυόλης με ένα ισοκυανικό. Διαθέτει εξαιρετικές θερμομονωτικές, ηχομονωτικές και υγρομονωτικές ιδιότητες και χρησιμοποιείται συχνά για τη μόνωση και τη στεγάνωση δωμάτων, εξωτερικών τοίχων, σκεπών, πυλωτών και δύσκολων επιφανειών, όπως καμπύλες ή αυλακωτές λαμαρίνες. Αν και είναι ιδιαίτερη ανθεκτική στην υγρασία και στις καιρικές μεταβολές, είναι ευαίσθητη στην υπεριώδη ακτινοβολία και για αυτό πρέπει πάντοτε να καλύπτεται με άλλα υλικά, ώστε να αποφεύγεται η άμεση έκθεση στον ήλιο. Η πολυουρεθάνη συμβάλει στη βιωσιμότητα των κατασκευών, διότι μειώνει τις δαπάνες ενέργειας για θέρμανση και ψύξη και έχει πιστοποίηση χαμηλού αποτυπώματος άνθρακα.

Μία ακόμα σπουδαία επιλογή αποτελεί η μόνωση κυτταρίνης, η οποία έχει μικρή θερμική αγωγιμότητα και συντελεί στη μείωση της ηχορύπανσης. Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα της δομής της είναι ότι μπορεί να τοποθετηθεί εύκολα σε έγκλειστους χώρους, π.χ. ανάμεσα σε τοίχους και να προσαρμοστεί γύρω από εμπόδια, όπως καλώδια και αγωγούς. Η μόνωση κυτταρίνης τεχνικά μπορεί να προέρχεται από οποιαδήποτε κυτταρική φυτική πηγή, ωστόσο οι εμπορικές μονώσεις κυτταρίνης προέρχονται κυρίως από ξύλο και πιο συγκεκριμένα από χαρτί (ανακυκλωμένες εφημερίδες, χαρτόνια, χαρτιά γραφείου και άλλα χάρτινα απορρίμματα). Ως εκ τούτου, η συγκεκριμένη μόνωση θεωρείται ως ένα από τα πιο οικολογικά προϊόντα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στις οικοδομές. Επιπλέον, η κυτταρική μόνωση χαλαρής πλήρωσης είναι από τα λίγα μονωτικά υλικά που μπορούν να εισαχθούν στους τοίχους μετά την κατασκευή τους.

«Τα βιομηχανικά κτίρια σύμφωνα με τον ισχύοντα κανονισμό, δεν διαθέτουν επαρκή θερμομόνωση και καθίστανται εξαιρετικά ενεργοβόρα, καθώς μεγάλες ποσότητες ενέργειας δαπανώνται στη ψύξη και τη θέρμανση. Είναι επιτακτικό να χρησιμοποιηθεί κατάλληλη μόνωση, ώστε να καταστούν πιο φιλικά προς το περιβάλλον. Αντιθέτως οι κατοικίες βάσει νόμου έχουν πιο υψηλές προδιαγραφές – απαιτήσεις μόνωσης» εξηγεί η Χαρά Ορφανουδάκη, Αρχιτέκτων Μηχανικός ΕΜΠ, MSc, Ιδρύτρια του γραφείου Labarch Architecture & Design Studio και συνεχίζει: «Τόσο στα επαγγελματικά όσο και στα συμβατικά κτίρια χρησιμοποιείται η πολυστερίνη, ενώ πρόσφατα έχει γίνει μία στροφή προς τον πετροβάμβακα, ο οποίος έχει ιδιότητες ηχητικής μόνωσης και θεωρείται πρακτικά άκαυστος. Προτιμάται σε κτίρια με υψηλή αντιπυρική προστασία και εισροή κόσμου, όπως τα γραφεία. Μία τάση που υπάρχει τα τελευταία χρόνια είναι η χρήση υλικών που είναι φιλικά προς το περιβάλλον, όπως είναι μονωτικά από μαλλί προβάτου. Τέλος επιλέγονται γυψισανίδες – τσιμεντοσανίδες με θερμομωνωτικές πλάκες, με τις οποίες επιτυγχάνεται η μόνωση της κατασκευής και ταυτόχρονα επιτελείται η τοιχοποιία».

Λειτουργικότητα και αισθητική
Η πιο μεγάλη πρόκληση που καλούνται να ξεπεράσουν οι αρχιτέκτονες είναι η εξεύρεση λύσεων, που θα συνδυάζουν τη λειτουργικότητα με την καλαισθησία. Η δημιουργία κτιρίων που θα ξεχωρίζουν για τον πρωτότυπο σχεδιασμό τους, παρέχοντας ένα ευχάριστο και δημιουργικό περιβάλλον στους χρήστες, θα πρέπει να συνάδει με τις σύγχρονες αρχές της βιωσιμότητας. Για τη κάλυψη των παραπάνω απαιτήσεων έχουν χρησιμοποιηθεί πολλά υλικά για την επικάλυψη του κελύφους, όμως πρωταγωνιστικό ρόλο φαίνεται να διαθέτει το αλουμίνιο.

Όπως αναφέρει και η Μάρα Πέτρα, Senior Architect του γραφείου AVW Architecture: «Οι σύγχρονες τάσεις στις επενδύσεις είναι ποικίλες και έχουν όλες σαν άξονα τη δυνατότητα υλοποίησης κτιρίων με κελύφη πολύπλοκης μορφολογίας και νέες, δυναμικές απαιτήσεις σε επιφάνειες. Οι επενδύσεις από σύνθετα πανέλα αλουμινίου είναι δημοφιλείς στα δημοσιά κτίρια, καθώς είναι ιδανικές για εφαρμογές υψηλής ποιότητας και αισθητικής λόγω των ιδιοτήτων του υλικού, που είναι άκαμπτο και στιβαρό, αλλά ταυτόχρονα ελαφρύ και ευέλικτο. Μια σύγχρονη εφαρμογή επένδυσης αλουμίνιου αποτελεί o αφρός αλουμινίου, ένα επενδυτικό υλικό οπτικά εντυπωσιακό, με δραματική εμφάνιση. Ανθεκτικός, ελαφρύς και ενεργειακά αποδοτικός, καθώς είναι 100% ανακυκλώσιμος, o αφρός αλουμινίου αποτελεί μια ακόμη επιλογή με ποικίλες αρχιτεκτονικές εφαρμογές» Η ίδια σημειώνει: « Καινοτόμα είναι και τα πανέλα αλουμίνιου τύπου honeycomb. Το υλικό αυτό μπορεί να θεωρηθεί ως επενδυτικό, αλλά λόγω της εσωτερικής γεωμετρίας του παρέχει τη δυνατότητα ιδίας ακαμψίας, και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διαμόρφωση μιας ενιαίας επιφάνειας μεγάλης κλίμακας, απόλυτα επίπεδης, χωρίς ενδιάμεσες ραφές. Η εξωτερική του επιφάνεια, το πάνελ κυψελωτού αλουμινίου βαμμένο ηλεκτροστατικά, ολοκληρώνει το βιομηχανικό τελείωμα της επένδυσης, με ομοιόμορφη και απόλυτα ομοιογενή επεξεργασία στο σύνολο της όψης».

Από την πλευρά της, η Χ. Ορφανουδάκη, τονίζει ότι «η μόνωση, εκτός από την άνεση που προσφέρει στο εσωτερικό και τον θετικό περιβαλλοντικό της αντίκτυπο, εξαιτίας της μείωσης των απωλειών ενέργειας, μας ενδιαφέρει και από αρχιτεκτονική άποψη. Σχεδιάζοντας την θερμοπρόσοψη του κελύφους, ταυτόχρονα δημιουργούμε και την όψη του κτιρίου. Έτσι, προσπαθούμε να εκμεταλλευτούμε τα οφέλη της μόνωσης και παράλληλα να πετύχουμε το επιθυμητό αισθητικό αποτέλεσμα».

Συμπερασματικά, η άρτια μόνωση ενός κτίσματος είναι αποτέλεσμα του προσεγμένου αρχιτεκτονικού σχεδιασμού και της επιλογής κατάλληλων μονωτικών υλικών. Κάθε κτίριο έχει τις δικές του ανάγκες και ευπάθειες, οι οποίες θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη και να βρίσκονται άμεσα «έξυπνες» λύσεις, που θα συνδυάζουν τη λειτουργικότητα με τον θετικό περιβαλλοντικό αντίκτυπο. Η μόνωση αποτελεί σημαντική υπόθεση, διότι διατηρεί τους εσωτερικούς χώρους θερμικά άνετους και απαλλαγμένους από περιττούς θορύβους, ενώ συντελεί στην εξοικονόμηση ενέργειας και χρημάτων. Καθημερινά νέες πρακτικές και υλικά μόνωσης εμφανίζονται στο προσκήνιο, δίνοντας στους αρχιτέκτονες τα απαραίτητα εργαλεία, ώστε να επιτύχουν την βέλτιστη μόνωση, χωρίς να γίνονται εκπτώσεις στην αισθητική του σχεδιασμού.