GR1010517B - Θερμομονωτικο συστημα σκιασης επι επιφανειων κτιριων - Google Patents

Abstract

Η ευρεσιτεχνία αφορά σε θερμομονωτικό σύστημα σκίασης, το οποίο συνιστάται από διάταξη, η οποία αποτελείται από δοκούς - αποστάτες και πανιά σκίασης και προσδίδει απόσταση του πανιού σκίασης από την επιφάνεια του κτιρίου, ώστε να επιτρέπει την ελεγχόμενη ροή αέρα στο διάκενο μεταξύ κτιρίου - επιφάνειας σκίασης, για να αποτρέπει την θερμότητα της ηλιακής ακτινοβολίας, να φτάσει στην επιφάνεια του κτιρίου και κατ΄ επέκταση στο εσωτερικό του. Παράλληλα επιτρέπει την ψύξη της επιφάνειας του κτιρίου, είτε λόγω της ροής αέρα, είτε λόγω της απαγωγής της θερμότητας της επιφανείας του. Έχει εφαρμογή σε επιφάνειες κτιρίων, οι οποίες είναι εκτεθειμένες στην έντονη ηλιακή ακτινοβολία. Τέτοιες είναι κυρίως οι επάνω (οριζόντιες ή κεκλιμένες) επιφάνειες του κελύφους των κτιρίων όπως δώματα, στέγες, θόλοι κ.λπ., ενώ συνεχίζουν να είναι βατές, όσες εξ αρχής προορίζονται γι αυτό. Υπό προϋποθέσεις το σύστημα αυτό, μπορεί να εφαρμοσθεί και σε κατακόρυφες επιφάνειες κτιρίων με δυσμενή για την ηλιακή ακτινοβολία προσανατολισμό τους (μεσημβρινές).

Description

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ

Θερμομονωτικό σύστημα σκίασης επί επιφανειών κτιρίων

Η παρούσα εφεύρεση αναφέρεται σε παθητικά συστήματα σκίασης τοποθετημένων επί εξωτερικών επιφανειών κτιρίων. Αφορά κυρίως στην επικάλυψη του κτιρίου είτε πρόκειται για οριζόντια δώματα (βατά ή μη), είτε πρόκειται για στέγες οποίουδήποτε σχήματος (μονόρριχτες, δίρριχτες, τετράρριχτες, θολωτές, κελυφωτές κ.λπ.) και με οποίοδήποτε υλικό τελικής επιφάνειας (σκυρόδεμα με ή χωρίς επικάλυψη, κεραμοσκεπή, μεταλλικές στέγες κ.λπ.). Υπό προϋποθέσεις, μπορεί να χρησιμοποιηθεί καί σε πλαγιοκάλυψη κτιρίων (σε μεσημβρινούς κυρίως τοίχους). Το σύστημα αυτό τοποθετείται σχεδόν σε επαφή με την τελική επιφάνεια του κτιρίου, η οποία εκτίθεται στην ηλιακή ακτινοβολία κατά τους θερινούς μήνες. Από την ελάχιστη απόσταση που μεσολαβεί ανάμεσα στην επιφάνεια σκίασης και την προστατευόμενη επιφάνεια του κτιρίου επιτρέπεται η ελεγχόμενη διέλευση αέρα η οποία αποτρέπεί την θερμική επαγωγή και μετάδοση της υψηλής θερμοκρασίας στα δομικά στοιχεία του κτιρίου και κατ' επέκταση στον εσωτερικό χώρο αυτού.

Oι συνέπειες από την ηλιακή ακτινοβολία, αντιμετωπίζονται είτε με πολύ καλή, αλλά και δαπανηρή θερμομόνωση, είτε με σκίαση. Oι κατασκευές για την σκίαση σας οροφές (στέγαστρα, Πέργκολες, τέντες) γίνονται μόνο σε δώματα και σε απόσταση από το κτίριο ώστε αυτό να συνεχίσει να είναι βατό. Η απόσταση αυτή του όποιου σκίαστρου όμως έχει σαν αποτέλεσμα η σκιά του να μην συμπίπτει με το περίγραμμα του κτιρίου. Ακόμη κι αν ένα σκίαστρο καλύπτει ολόκληρο το κτίριο, κάτι που συμβαίνει εξαιρετικά σπάνια, η σκιά του θα συνέπιπτε με το κτίριο μόνο όταν ο ήλιος βρίσκεται ακριβώς κατακόρυφα. Για να σκιάζεται το κτίριο όλη την ημέρα, θα πρέπει τα σκίαστρα τα οποία εφαρμόζονται μέχρι τώρα, να επεκταθούν και πέραν του περιγράμματος του κτιρίου. Αυτό εκτός του μεγάλου κόστους, τις δυσκολίες στήριξης εκτός κτιρίου και του αμφίβολου αισθητικού αποτελέσματος δεν είναι πάντα εφικτό λόγω καί των περιορισμών από τις πολεοδομικές διατάξεις. Τέλος για τις μη οριζόντιες οροφές (στέγες, θολοί κ.λπ.), δεν μπορούν να εφαρμοσθούν τα γνωστά συστήματα σκίασης για ευνόητους λόγους.

Η εφεύρεση αφορά σε θερμομονωτικό σύστημα σκίασης από διάτρητο ή άλλο υλικό υψηλής αντοχής, εφαρμοστέο σε κτιριακές επιφάνειες και σε μικρή απόσταση από αυτές με την τεχνική τοποθέτησης ορθοστατών ώστε να διασφαλίζεται η ελεύθερη ροή αέρα ενώ με την τοποθέτηση ράβδων διασφαλίζεται και η σταθεροποίηση του πλέγματος.

Η προτείνόμενη μέθοδος έχει σκοπό να αποτρέψει τις συνέπειες της ηλιακής ακτινοβολίας στα κτίρια, περιορίζοντας στο ελάχιστο, την επιβάρυνση της υφιστάμενης κτιριακής δομής με επιπρόσθετες ογκώδεις κατασκευές. Αυτό επιτυγχάνεται με την ελεγχόμενη ροή αέρα σε μια ελάχιστου πάχους περιοχή ανάμεσα στην προστατευτική επιφάνεια πρόσπτωσης της ακτινοβολίας (επιφάνεια σκίασης) και το κτίριο. Δευτερευόντως συμβάλει στην εκτόνωση τυχόν συγκεντρωμένων θερμικών φορτίων στην επιφάνεια του κτιρίου, συμβάλλοντας έτσι στην ψύξη του. Η μέθοδος αυτή συνιστάται ως μια οικονομική και ελάχιστα παρεμβατική μέθοδος, εκτελέσίμη και παραδοτέα σε σύντομους χρόνους, χωρίς να στερείται ποιότητας κατασκευής και αποδοτικότητας, με μεγάλη διάρκεια ζωής. Η τεχνική εφαρμογής διακρίνεται από άριστη στήριξη, καθώς και από ομοιόμορφη διάταση του υλικού σκίασης. Το πανί σκίασης είναι αντοχής ώστε να μπορεί μεν να τεντώνεται επαρκώς χωρίς να φθείρεται κατά την χρήση ενώ ταυτόχρονα η επιφάνεια σκίασης παραμένει βατή και προσβάσιμη. Κατά προτίμηση επιλέγεται πανί διάτρητο, αλλά ελαφριάς διαπερατότητας και επαρκούς πυκνότητας ώστε να μην επηρεάζεται η δυναμική σκίασής του. Αυτό συνιστά τον απρόσκοπτο και διάχυτο αερισμό της υποκείμενης ζώνης, αλλά και την εκτόνωση τυχόν υποπίεσης λόγω ανέμου, ώστε να αποφεύγεται ο κίνδυνος μετατόπισης του υλικού σκίασης. Ανάλογα με τις απαιτήσεις του κάθε έργου μπορεί να χρησιμοποιηθεί πανί με τις παραπάνω ή, παρεμφερείς ιδιότητες. Ενδείκνυνται πανί σκίασης πολυαιθυλενίου (HDPE) αλλά καί τεντόπανο, μουσαμάς και οποιοδήποτε παρεμφερές υλικό επιλεγεί για λειτουργικούς ή αισθητικούς λόγους, με περιορισμένες ωστόσο επιπτώσεις στην αποδοτικότητα του όλου συστήματος. Προτείνονται ανοιχτόχρωμοι. τόνοι, ώστε να αντανακλούν περισσότερη ακτινοβολία, ωστόσο αυτό επηρεάζει ελάχιστα την συνολική απόδοση της ευρεσιτεχνίας, αφού η απαγωγή της θερμότητας επιτυγχάνεται κυρίως από τον διερχόμενο αέρα, που κυκλοφορεί ελεγχόμενα κάτω από αυτό. Αυτό το σύστημα σκίασης, τοποθετείται με χρήση ειδικών συστημάτων σύσφιξης και αγκύρωσης τα οποία αποτελούν κυρίως μεταλλικά γαλβανισμένα στοιχεία, εξαρτήματα αλουμίνιου καθώς και πλαστικά. Κατά περίπτωση και όπου απαιτείται, για τα περιμετρικά όρια του πανιού, χρησιμοποιείται ειδικό ενισχυμένο σχοινί, ώστε να επιτυγχάνεται αρτιότερο τέντωμα.

Με την παρούσα εφεύρεση επιτυγχάνεται η σκίαση ολόκληρης της επιφάνειας ανεξάρτητα από την ώρα και την αντίστοιχη γωνία πρόσπτωσης της ηλιακής ακτινοβολίας.

Είναι πολύ εύκολη και γρήγορη στην εφαρμογή της και δεν απαιτεί καμία προεργασία στην υφιστάμενη επιφάνεια, πέρα από τον συνήθη καθαρισμό της. Το ίδιο εύκολα μπορεί να αποσυναρμολογηθεί, να απομακρυνθεί και να αποθηκευτεί κατά την ψυχρή χειμερινή περίοδο, που πιθανόν η ηλιακή ενέργεια να είναι επιθυμητή. Αυτό όμως γίνεται σε ετήσια βάση, ανάλογα με την εποχή του χρόνου και όχι σε καθημερινή βάση ανάλογα με την ώρα καί την αντίστοιχη γωνία πρόσπτωσης της ηλιακής ακτινοβολίας, ή τις καιρικές συνθήκες, όπως συμβαίνει με τα γνωστά μέσα σκίασης από πανί.

Από όλη την επέμβαση είναι αμελητέα η επίδραση στην αρχιτεκτονική του κτιρίου. Δεν προκύπτει καμία ογκοπλαστική διαφορά. Ωστόσο στα κτίρια, που δεν έχουν οριζόντια επικάλυψη (δώμα) μπορεί να προκύψει. μια μικρή επίδραση στις όψεις τους, η οποία κρίνεται κατά περίπτωση.

Τέλος η συγκεκριμένη εφεύρεση έχει πολύ μικρότερο κόστος από τις συμβατικές μεθόδους σκίασης. Το κόστος της είναι της τάξεως μίας αντίστοιχης επιφάνειας τέντας.

Στην Εικόνα 1 φαίνεται μία τυπική διάταξη του συστήματος σε δώμα.

Στην Εικόνα 2 φαίνονται οι αντίστοιχες λεπτομέρειες σε μία τυπική κεκλιμένη στέγη με κεραμοσκεπή.

Η εφεύρεση ενδείκνυται για όλες της μορφές οριζόντιων δωμάτων (βατών ή μη), που έχουν συνήθως πλάκα από οπλισμένο σκυρόδεμα με οποιαδήποτε επικάλυψη αυτού (πλάκες, μωσαϊκό, τσιμεντοκονία κ.λπ.). Κάθε κατασκευή μπορεί να προσαρμόζεται στα απαιτούμενα μέτρα και εμβαδά κάλυψης, χωρίς να αφήνει εκτεθειμένες επιφάνειες.

Η βασική τεχνική του συστήματος είναι η τοποθέτηση ανά τακτά διαστήματα ευθύγραμμων δοκών, μεταλλικών (γαλβανισμένων ή μη), ή από ανθεκτικό πλαστικό, οι οποίες συγκρατούν και διευκολύνουν στο να τεντώνεται ομοιόμορφα το πανί σκίασης, το οποίο συνεργάζεται με αυτές. Στο σχέδιο της Εικόνας 1, απεικονίζεται η τυπική εφαρμογή του συστήματος πάνω σε δώμα.

Το πανί (2) πρέπει να είναι καλά τεντωμένο σε όλη την επιφάνεια σκίασης και σε μικρή απόσταση από την προστατευόμενη επιφάνεια (1), κάτι που επιτυγχάνεται με ενδιάμεσους δοκούς οδηγούς (4). Oι δοκοί αυτοί μπορεί να είναι κυκλικής ή ορθογώνιας παραλληλεπίπεδης διατομής οι διαστάσεις των οποίων καθορίζονται από τις ιδιαιτερότητες κάθε περίπτωσης. Oι τελικές διατομές καθορίζονται από το μέγεθος των επιφανειών και το υλικό του πανιού, την επιθυμητή απόσταση από το κέλυφος του κτιρίου και κατ' επέκταση από τις αντίστοιχες εντάσεις που συνεπάγονται αυτά. Oι δοκοί μπορεί επίσης να είναι διατομής τύπου "Η" ή και άλλης διατομής ανάλογα με τις ειδικές ανάγκες κάθε περίπτωσης εφαρμογής. Κατά την εφαρμογή του συστήματος, οι δοκοί τοποθετούνται σε παράλληλη διάταξη, με μεταξύ τους απόσταση περίπου στα 2 μέτρα για τις περισσότερες περιπτώσεις αλλά αυτή μπορεί αν είναι και πολύ μεγαλύτερη ανάλογα με τις ειδικές (μορφολογικές, γεωμετρικές κλιματολογικές κ.λπ.) ιδιαιτερότητες του έργου. Το πανί τοποθετείται έτσι ώστε να περνάει σε επαφή πάνω από αυτές τις δοκούς, οι οποίες λειτουργούν ως αποστάτες από την υφιστάμενη τελική επιφάνεια κάλυψης του κτιρίου. Μεταξύ των δοκών στήριξης διαμορφώνεται ειδικά το πανί σε θηκάρια (5) προκειμένου να ενσωματώσει δοκούς, οι οποίες με το βάρος τους ενισχύουν την επαφή της επιφάνειας σκίασης στις δοκούς ορθοστάτες (4), ενώ συμβάλλουν και στην ομοιόμορφη έντασή της. Το τέντωμα του πανιού σκίασης εφαρμόζεται στα ακραία θηκάρια (6), τα οποία ακουμπάνε στην τελική επιφάνεια του δώματος και αγκυρώνονται με βίδες ή εκτονούμενα βύσματα, που διαπερνούν τυχόν επικάλυψη και φτάνουν μέχρι το μπετό της οροφής. Η επίδραση της στήριξης σε τυχόν υφιστάμενη μόνωση είναι αμελητέα, εκτός από τυχόν υφιστάμενη στεγάνωση, όπου όμως λαμβάνονται τα απαιτούμενα μέτρα προκειμένου να μην διακοπεί, άλλως να αποκατασταθεί η συνέχειά της. Ανάλογα με το μήκος σκίασης, μπορεί να απαιτηθούν στηρίξεις και σε ενδιάμεσα θηκάρια (5). Η στήριξη πρέπει να είναι επαρκής ώστε να αναλαμβάνει επαρκώς τις δυνάμεις, που συνεπάγεται η ένταση ενίσχυμένη από τυχόν άνεμο.

Στις δοκούς - αποστάτες (4) μπορούν να προσαρμόζονται εξαρτήματα που να προσαρμόζουν και να ρυθμίζουν τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του συστήματος. Τέτοια παραδείγματα είναι ο ρυθμιστής ύψους σας δοκούς - αποστάτες, ο ρυθμιστής έντασης του πανιού στα άκρα (χρήση εξαρτημάτων στήριξης) κ.λπ..

Στην περίπτωση τοποθέτησης του συστήματος σκίασης σε κεραμοσκεπές, έχει εφαρμογή σε όλες τις μορφές αυτών. Το πανί σκίασης με τα κατάλληλα συστήματα καί εξαρτήματα στήριξης, δύναταί να καλύψει επιφάνειες από κεραμίδια διαφόρων τύπων, εξασφαλίζοντας την αρτιότητα των κεραμιδιών.

Στο σχέδιο της Εικόνας 2, απεικονίζεται εφαρμογή του συστήματος σε κεραμοσκεπή σε τομές παράλληλα (εικόνα 2β) και κάθετα (εικόνα 2α) στην κλίση της. Στην περίπτωση αυτή το σύστημα εκμεταλλεύεται τις αυλακώσεις που διαμορφώνονται από τα κεραμίδια, οι οποίες χρησιμοποιούνται ως στήλες ροής αέρα για την απαγωγή της θερμότητας ακτινοβολίας στο περιβάλλον.

Το πανί (4) σε όλα του τα περιμετρικά άκρα είναι ενισχυμένο με τριχιά από πολυαιθυλένιο HDPE, η οποία διαμορφώνει θηλιές ανά διαστήματα. Αυτές χρησιμοποιούνται για το τέντωμα και την αγκύρωσή του με χρήση ενίσχυμένου σχοινιού. Το πανί είναι κατάλληλα τοποθετημένο, να περιορίζεται η ροή αέρα σε αυτόν που απαιτείται για την απαγωγή της θερμότητας στο περιβάλλον, αλλά όχι η ελεύθερη δίοδός του ώστε να αποφεύγεται η υφαρπαγή λόγω ανέμου.

Το πανί (2) ξεδιπλώνεται κατά την φορά της κλίσης της κεραμοσκεπής και καταλήγει στην τελευταία σειρά των κεραμιδιών όπου διπλώνει προς την κάτω πλευρά αυτών και καταλήγει σε ακραίο θηκάρι (6), όπως αυτά στην τυπική εφαρμογή σε δώμα. Το θηκάρι αυτό στηρίζεται σε μικρή απόσταση από το κτίριο και αγκυρώνεται σε αυτό με ειδικά στηρίγματα. Αν πρόκειται για σκυρόδεμα χρησιμοποιούνται εκτονούμενα αγκύρια, ή σε περίπτωση ξύλινης στέγης χρησιμοποιούνται γαλβανιζέ στριφώνια που βιδώνουν στο ξύλο κάτω από το τελείωμα των κεραμιδιών. Στην περίπτωση όπου υπάρχουν υδρορροές, τα ειδικά στηρίγματά - σφικτήρες κεραμιδιών, που σφίγγουν στο τελείωμα των κεραμιδιών, μπορούν να συνδυασθούν, ώστε να χρησιμοποιηθούν ως θέσεις στήριξης -σύσφιξης του πανιού.

Κατά περίπτωση όπου απαιτείται, ανάλογα με τον τύπο της κεραμοσκεπής, το πανί τεντώνεται και αγκυρώνεται στα άκρα του με ειδικά γαλβανιζέ γάντζα που στηρίζονται στα κεραμίδια ή με χρήση συρματόσχοινου.

Σε κάθε περίπτωση όλο το σύστημα κατασκευάζεται έτσι ώστε να επιτρέπει την ελεγχόμενη ροή αέρα κάτω από την επιφάνεια σκίασης, που απάγειτην θερμότητα λόγω ακτινοβολίας, πριν αυτή φτάσει στο κτίριο, αλλά όχι την ανεξέλεγκτη ροή του ανέμου, που μπορεί να επιφέρει την υφαρπαγή του.

Claims (4)

ΑΞΙΩΣΕΙΣ

1. Το θερμομονωτικό σύστημα σκίασης του οποίου η επιφάνεια σκίασης (2) κατασκευάζεται σε ελάχιστη απόσταση (σχεδόν σε επαφή) με την προστατευόμενη επιφάνεια του κτιρίου (1, 6), που χαρακτηρίζεται από την δημιουργία δίαυλων ελεγχόμενης ροής αέρα μεταξύ κτιρίου - επιφάνειας σκίασης (3) μέσω της οποίας απάγεταί η θερμότητα που προκαλείται. από την πρόσπτωση της ηλιακής ακτινοβολίας στην επιφάνεια σκίασης (2), να μεταφέρεταί στο περιβάλλον, πριν αυτή φτάσει στην προστατευόμενη επιφάνεια του κτιρίου καί κατ' επέκταση στο εσωτερικό του.

2. Θερμομονωτικό σύστημα σκίασης σύμφωνα με την αξίωση 1, που χαρακτηρίζεται από την τοποθέτηση δοκών - ορθοστατών (4) σε τακτά διαστήματα σε επίπεδες προστατευόμενες επιφάνειες κτιρίων (1), ώστε να διατηρούν την επιφάνεια σκίασης σε συγκεκριμένη απόσταση από το κτίριο.

3. Θερμομονωτικό σύστημα σκίασης σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 και 2, που χαρακτηρίζεται από πανί σκίασης (2) αντοχής (δίάτρητο ή μη), ώστε να μπορεί να είναι βατό, με ειδικές διαμορφώσεις - θηκάρια (5, 6) σε τακτά διαστήματα, που εμπεριέχουν ράβδους, οι οποίες με το βάρος τους ενισχύουν την επαφή της επιφάνειας σκίασης στις δοκούς ορθοστάτες (4), ενώ συμβάλλουν καί στην ομοιόμορφη έντασή της.

4. Θερμομονωτικό σύστημα σκίασης σύμφωνα με την αξίωση 1, που χαρακτηρίζεται από πανί σκίασης (2) αντοχής (διάτρητο ή μη), ώστε να μπορεί να είναι βατό με ειδικές διαμορφώσεις - θηκάρια στα οριζόντια άκρα τους (6) με την βοήθεια των οποίων τεντώνεται πάνω σε κεκλιμένη στέγη και στηρίζεται στη βάση ή και στον κορφιά της.