ΘΕΡΜΙΚΗ ΜΑΖΑ

Η θερμική μάζα είναι ένα πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό ενός κτιρίου, καθώς έχει τη δυνατότητα να εκπέμπει τη θερμότητα που απορροφούν τα δομικά του στοιχεία με χρονική καθυστέρηση. Έτσι συντελεί τόσο στη μείωση της ανάγκης για τη θέρμανση, όσο και για την ψύξη των εσωτερικών χώρων. Η απουσία της απαραίτητης θερμικής μάζας, οδηγεί στην εξισορρόπηση των εσωτερικών με των εξωτερικών θερμοκρασιών σε μικρό χρονικό διάστημα, επηρεάζοντας άμεσα το εσωτερικό περιβάλλον του κτιρίου και κατά συνέπεια οδηγεί στη συνεχή λειτουργία των μονάδων κλιματισμού.

Όσο μεγαλύτερη είναι δηλαδή η θερμική μάζα της κατασκευής, τόσο μεγαλύτερος είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να επηρεαστούν οι εσωτερικές συνθήκες από τις εξωτερικές. Αν για παράδειγμα ένα κτίριο έχει μεγάλη θερμική μάζα, κατά τη διάρκεια του χειμώνα θα έχει συνεχώς μεγάλη ποσότητα θερμότητας αποθηκευμένη, οπότε το σύστημα θέρμανσης θα αναγκάζεται να λειτουργεί για μικρή χρονική διάρκεια σε αραιά διαστήματα. Το αντίστροφο ισχύει για την θερινή περίοδο. Κάτι τέτοιο βέβαια δε σημαίνει ότι η θερμική μάζα της κατασκευής θα πρέπει να είναι απεριόριστη, καθώς κάτι τέτοιο ουσιαστικά δε θα την καθιστούσε πρακτική, διότι θα χρειαζόταν τεράστια ποσά ενέργειας για να εξισορροπήσει ακόμα και μικρές διαφορετικές στις εσωτερικές συνθήκες.

ΦΥΣΙΚΟΣ ΔΡΟΣΙΣΜΟΣ - ΑΕΡΙΣΜΟΣ

Ο φυσικός δροσισμός και αερισμός των εσωτερικών χώρων ενός κτιρίου έχει τη δυνατότητα να συνεισφέρει, στη βελτίωση των εσωτερικών συνθηκών και της ποιότητας του αέρα καθώς και στην ελαχιστοποίηση της χρονικής περιόδου όπου απαιτείται η μηχανική υποστήριξη για ψύξη. Για να επιτευχθεί αυτό, είναι απαραίτητη η προστασία του κτιρίου, ώστε να μειωθούν στο ελάχιστο τα ηλιακά κέρδη και συνεπώς η θερμότητα που επιβαρύνει το εσωτερικό του κατά τη θερινή περίοδο καθώς και η δυνατότητα απόρριψης της θερμότητας από το εσωτερικό του κτιρίου με φυσικό τρόπο.

ΘΕΡΜΟΜΟΝΩΣΗ

Η κατασκευή κτιρίων που να επιτυγχάνουν μηδενικό ενεργειακό ισοζύγιο απαιτεί πολύ καλή θερμομόνωση του κελύφους, καθώς και αποφυγή των θερμικών γεφυρών. Οι τοίχοι, τα δάπεδα και οι οροφές τέτοιων κατασκευών πετυχαίνουν πολύ χαμηλούς συντελεστές θερμοπερατότητας, u-value=0.1W/m²K[1] περίπου. Αυτό σημαίνει ότι αν στο εσωτερικό του κτιρίου έχουμε θερμοκρασία 20οC και η εξωτερική θερμοκρασία είναι 0οC, χάνονται μόλις 2W ενέργειας ανά τετραγωνικό μέτρο. 

Οι τυπικές κατασκευές της ελληνικής πραγματικότητας με τη συνηθισμένη μόνωση πολυστερίνης που χρησιμοποιείται πετυχαίνουν u-value=0.6-0.7W/m²K περίπου στους εξωτερικούς τύπους, δηλαδή 6 φορές μεγαλύτερες απώλειες θερμότητας. Αν συνυπολογίσουμε και τη θερμοπερατότητα των ανοιγμάτων που είναι κατά πολύ μεγαλύτερη, u-value=3.0W/m²K περίπου, για τους συνηθισμένους διπλούς υαλοπίνακες, καταλαβαίνουμε ότι οι θερμικές απώλειες της κατασκευής είναι μεγάλες.

ΚΤΙΡΙΑ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Κατά τη δεκαετία του 1970, οι δύο πετρελαϊκές κρίσεις αύξησαν το κόστος ενέργειας ως και 300%. Για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας θεωρήθηκε το θερμικό ισοζύγιο του κτιρίου ως το ενεργειακό του ισοζύγιο, με αποτέλεσμα να στοχεύεται η μείωση της ενέργειας που απαιτείται για τη θέρμανση των εσωτερικών του χώρων. Και παρόλο που οι πρώτες προσπάθειες προσέγγισης είχαν ικανοποιητικά αποτελέσματα στον τομέα της θέρμανσης, συντέλεσαν και στη δημιουργία αρκετών προβλημάτων μειώνοντας την ποιότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος. Εμφανίστηκαν φαινόμενα όπως ο ανεπαρκής φυσικός φωτισμός, η απουσία οπτικής επαφής με το εξωτερικό περιβάλλον, η χαμηλή ποιότητα του εσωτερικού αέρα και τα αυξημένα επίπεδα υγρασίας λόγω ανεπαρκούς αερισμού.
Τη δεκαετία του 1980 ξεκίνησε μια προσπάθεια για την επίλυση των προβλημάτων που προκύπτουν από τη λήψη μέτρων για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας. Έτσι αρχίζουν να εμφανίζονται κτίρια χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης, δίνοντας έμφαση στο βιοκλιματικό σχεδιασμό, αξιοποιώντας το φυσικό περιβάλλον και όχι απομονώνοντας το από αυτό, λαμβάνοντας μέτρα για τον απαραίτητο ηλιασμό, την ηλιοπροστασία, την κατάλληλη θερμοχωρητικότητα και το φυσικό αερισμό.