Η διάταξη της δοκιμής
Η θερινή συμπεριφορά ενός μονωτικού υλικού δεν καθορίζεται μόνο από τον συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας. Η FUV πραγματοποίησε συγκριτική προσομοίωση με γραφιτούχα διογκωμένη πολυστερίνη πάχους 5 cm, πετροβάμβακα 7 cm και παρθένο ορυκτοβάμβακα Supafil 7 cm, ώστε να καταγραφούν η ταχύτητα ανόδου της θερμοκρασίας και η θερμική υστέρηση των τριών υλικών.
Σε κάθε δοκίμιο τοποθετήθηκε αισθητήρας θερμοκρασίας. Πάνω από τα υλικά εγκαταστάθηκαν θερμικές λάμπες και ενδιάμεσα ένα κομμάτι ασφαλτόπανου με ψηφίδα, ώστε να προσομοιωθεί έντονη ηλιακή ακτινοβολία. Η διάταξη ήταν σκόπιμα απλοποιημένη και δεν αντιστοιχεί σε ολοκληρωμένη κατασκευή στέγης ή θερμοπρόσοψης, όπου παρεμβάλλονται κονιάματα, δάπεδα και πρόσθετες προστατευτικές στρώσεις.
Οι θερμοκρασίες ανά στάδιο
Με κοινή αρχική θερμοκρασία περίπου 20 °C, μετά από πέντε λεπτά η πολυστερίνη είχε φτάσει στους 33 °C, ο πετροβάμβακας στους 22 °C και το Supafil παρέμενε περίπου στους 20 °C. Στα επτάμισι λεπτά η πολυστερίνη έφτασε στους 50 °C, ο πετροβάμβακας στους 23 °C και το Supafil στους 22 °C. Σε αυτό το σημείο οι λάμπες έσβησαν, αλλά η θερμοκρασία συνέχισε να μεταβάλλεται μέσα στα υλικά.
Στα δέκα λεπτά η πολυστερίνη έφτασε στους 69 °C, ο πετροβάμβακας στους 27 °C και το Supafil στους 26 °C. Στη μισή ώρα η πολυστερίνη είχε αρχίσει να ψύχεται και βρισκόταν περίπου στους 30 °C, ενώ ο πετροβάμβακας είχε ανέβει στους 35 °C και το Supafil στους 32 °C. Μετά από μία ώρα οι θερμοκρασίες είχαν σχεδόν επιστρέψει στις αρχικές τιμές: 20 °C για την πολυστερίνη, 23 °C για τον πετροβάμβακα και 20 °C για το Supafil.
Η υστέρηση των ινωδών υλικών
Η πολυστερίνη αύξησε τη θερμοκρασία της κατά περίπου 31 °C στα πρώτα επτάμισι λεπτά και συνέχισε να θερμαίνεται για λίγα λεπτά μετά τη διακοπή της ακτινοβολίας. Ο πετροβάμβακας έφτασε στη μέγιστη θερμοκρασία του, περίπου 36 °C, είκοσι λεπτά μετά το σβήσιμο των λαμπτήρων. Το Supafil, που παρουσίασε τη μικρότερη αρχική άνοδο, χρειάστηκε περίπου 22,5 λεπτά για να φτάσει στη μέγιστη θερμοκρασία των 33 °C.
Αυτή η καθυστέρηση είναι η θερμική υστέρηση. Όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα και η θερμοχωρητικότητα του υλικού, τόσο πιο αργά μεταφέρεται η εξωτερική θερμότητα προς το εσωτερικό. Μια υστέρηση οκτώ ωρών, για παράδειγμα, μπορεί να μεταφέρει την κορύφωση της ηλιακής επιβάρυνσης από τις 11:00 το πρωί στις 19:00, όταν ο εξωτερικός αέρας αρχίζει ήδη να δροσίζει.
Η κατάσταση των υλικών μετά τη δοκιμή
Η πολυστερίνη παραμορφώθηκε στην ακραία θερμοκρασία των 69 °C. Ο πετροβάμβακας και το Supafil, ως άκαυστα ινώδη υλικά, δεν παρουσίασαν αντίστοιχη αλλοίωση, πέρα από μικρά υπολείμματα ασφαλτόπανου που προσκολλήθηκαν στην επιφάνειά τους. Η συγκεκριμένη παραμόρφωση δεν σημαίνει ότι μια σωστά προστατευμένη πολυστερίνη θα λιώσει σε πραγματικό κτίριο: η δοκιμή δημιούργησε σκόπιμα υπερβολικές και άμεσες συνθήκες ακτινοβολίας.
Δεν αρκεί μόνο ο συντελεστής λ
Η χειμερινή αξιολόγηση δίνει μεγάλη βαρύτητα στον συντελεστή λ και στη θερμική αντίσταση. Στον θερινό σχεδιασμό πρέπει να εξετάζεται παράλληλα η ειδική θερμοχωρητικότητα, η μάζα και η υστέρηση. Σε στέγες, δώματα και όψεις με έντονη ηλιοφάνεια, τα ινώδη υλικά μπορούν να μειώσουν την ταχύτητα με την οποία η ζέστη φτάνει στο εσωτερικό και να περιορίσουν την ανάγκη συνεχούς λειτουργίας του κλιματισμού.
Το πείραμα δεν κατατάσσει ένα υλικό ως κατάλληλο για κάθε εφαρμογή. Δείχνει ότι η ενεργειακή αναβάθμιση χρειάζεται σύνθεση υλικών σύμφωνα με το κλίμα, τον προσανατολισμό και το δομικό στοιχείο. Η τεχνική επιλογή δεν είναι μια απλή οικοδομική εργασία, αλλά αποτέλεσμα μέτρησης, εξειδίκευσης και γνώσης της φυσικής του κτιρίου.