Στον καιρό του «Εξοικονομώ», σε μια σεισμογενή χώρα, οι όψεις ανακαινίζονται χωρίς καμία αντισεισμική πρόβλεψη.
Ήδη βρισκόμαστε στην έναρξη υλοποίησης του τρίτου προγράμματος ενεργειακής αναβάθμισης και σε κανένα από αυτά δεν έχει ληφθεί κάποια μέριμνα για την περιγραφή της αντισεισμικής συμπεριφοράς των σύνθετων συστημάτων εξωτερικής θερμομόνωσης (ΣΣΕΘ).
Σε μια χώρα όπου εκλύεται περίπου το 50% της σεισμικής ενέργειας του ευρωπαϊκού χώρου, σε μια ελληνική επικράτεια που, όπως έχει αποδειχθεί, δεν υπάρχει ασεισμική περιοχή (π.χ. σχετικά πρόσφατα παραδείγματα, Σάμος 2020, Θεσσαλία 2021, Κρήτη 2021, Φλώρινα 2022), και παρά τις σχετικές διατάξεις του Ελληνικού Αντισεισμικού Κανονισμού 2000 και του Κτιριοδομικού Κανονισμού (ΦΕΚ 535Β΄/1989), που προδιαγράφουν τον έλεγχο ασφάλειας των μη δομικών στοιχείων έναντι μηχανικών καταπονήσεων, συνεχίζεται να επενδύεται κρατικό και ιδιωτικό χρήμα σε συστήματα επένδυσης κελύφους, και εν γένει ενεργειακών συστημάτων, με άγνωστή απόκριση στον σεισμό, τόσο αυτών όσο και των κτιρίων που τα φέρουν (Εικόνα 1).
Άτολμη η προσέγγιση του «Εξοικονομώ»
Από τα στοιχεία της απογραφής του 2011 προκύπτει ότι το μεγάλο σύνολο των κτιρίων που θα αναβαθμιστούν ενεργειακά, ταυτόχρονα είναι υποβαθμισμένα και από πλευράς αντισεισμικής προστασίας, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1.
Αυτό συνάγεται από το γεγονός ότι το μεγαλύτερο οικοδομικό απόθεμα έχει μελετηθεί και κατασκευαστεί με πρακτικές και κανονισμούς που είτε δεν προέβλεπαν αντισεισμικές διατάξεις, είτε όπου προβλεπόταν αυτές δεν έχουν εφαρμοστεί στην πλειοψηφία τους. Ως εκ τούτου, μια ορθολογική απόφαση θα περιελάμβανε την ταυτόχρονη και παράλληλη ενεργειακή και αντισεισμική αναβάθμιση. Είναι προφανές ότι, σε μια χώρα με υψηλή σεισμικότητα, στο σύγχρονο μακροτεχνοικονομικό πλαίσιο της κλιματικής κρίσης και τις κυκλικής οικονομίας, αλλά και στο μικροτεχνοικονομικό πλαίσιο της ατομικής ιδιοκτησίας, η εφαρμογή μόνο συστημάτων ενεργειακής αναβάθμισης σε ένα αντισεισμικά ακατάλληλο υπόβαθρο δεν μπορεί να αποτελεί λογική απόφαση χρηματοδότησης. Η Πολιτεία με τη θέσπιση της διευκρινιστικής Εγκυκλίου για την εφαρμογή του Ν.4122/2013 (ΑΔΑ: ΨΛ424653Π8-Ρ77), ενώ αντιλαμβάνεται τα όσα περιγράφονται στα παραπάνω, ωστόσο στο πρόγραμμα «Εξοικονομώ» φαίνεται συντηρητική και άτολμη. Στο σημείο αυτό θα πρέπει να αναφερθεί ότι στην Ε.Ε. ωριμάζει η ιδέα πιστοποίησης-αξιολόγησης των κατασκευών ως προς την αντισεισμική απόδοσή τους, κατ΄ αντιστοιχία με την ισχύουσα ενεργειακή πιστοποίηση (ΠΕΑ). Προς αυτή την κατεύθυνση, τα συστήματα εξωτερικής μόνωσης που θα εκπληρώνουν τη διττή απαίτηση ενεργειακής και αντισεισμικής αναβάθμισης θα προσφέρουν, μέσα από την ενεργειακή και μηχανική αύξηση της απόδοσης, προστιθέμενη αξία στο ακίνητο. Αντίστοιχο παράδειγμα καλής πρακτικής αποτελεί η γειτονική, παρομοίως σεισμογενής χώρα, της Ιταλίας η οποία εφαρμόζει χρηματοδοτούμενα προγράμματα για παράλληλη ενεργειακή και αντισεισμική αναβάθμιση με τα ακρωνύμια «EcoBonus» και «SismaBonus».
Επικεντρώνοντας στα σύνθετα συστήματα εξωτερικής θερμομόνωσης, που αποτελούν προσαρτήματα στις τοιχοπληρώσεις των οικοδομών, αναφέρονται όλα τα παρακάτω, προκειμένου να γίνει σαφές το ελλειμματικό πλαίσιο αναφοράς και αποφάσεων που περιγράφουν τόσο το πρόγραμμα «Εξοικονομώ» όσο και κάθε αυτόνομη και αυτοχρηματοδοτούμενη προσπάθεια. Όπως, ιστορικά έχει αποδειχθεί, στην πλειονότητα των σεισμικών δράσεων, οι τοιχοποιίες αστοχούν είτε εντός του επιπέδου τους, αλλά κυρίως εκτός του επιπέδου τους, με αποτέλεσμα την πτώση τους, προκαλώντας υλικές ζημίες αλλά και απώλεια ανθρώπινων ζωών. Σε αυτές τις καταστάσεις η αστοχία της τοιχοποιίας θα επιφέρει αστοχία και στην επένδυση του κελύφους (Εικόνα 2).
Επιπλέον, σε πολλές περιπτώσεις, και ενώ ο φέρων οργανισμός δεν έχει υποστεί βλάβες, οι εκτεταμένες βλάβες της τοιχοποιίας καθιστούν το κτίριο μη λειτουργικό, με αποτέλεσμα τη διακοπή χρήσης του και των ενεργειών που εκτελούνται εντός αυτού. Ως εκ των ανωτέρω, προκύπτει ότι αμφότερα τα δομικά στοιχεία πλήρωσης, τοιχοποιία και επένδυση κελύφους (π.χ. ΣΣΕΘ) αλληλεπιδρούν, τόσο μεταξύ τους όσο και με τον περιβάλλοντα φέροντα οργανισμό. Ο βαθμός αλληλεπίδρασης εξαρτάται από τη δομική-δομοστατική μορφολογία του κτιρίου και από τον χρόνο κατασκευής, όπως αυτός αποτυπώνεται μέσα από τον κανονισμό σχεδιασμού που εφαρμόστηκε για την ανέγερση του κτιρίου.
Ακατάλληλες πιστοποιήσεις
Είναι γνωστό ότι έκαστο σύνθετο σύστημα εξωτερικής θερμομόνωσης περιγράφεται και χαρακτηρίζεται από πιστοποίηση τύπου Ευρωπαϊκής Τεχνικής Αξιολόγησης (ΕΤΑ), σύμφωνα με τα όσα ορίζονται στο Ευρωπαϊκό Έγγραφο Αξιολόγησης (ETAG, ETAG 004, EAD) για ΣΣΕΘ. Ωστόσο, οι προαναφερόμενες πιστοποιήσεις δεν περιλαμβάνουν δοκιμές «σεισμικού τύπου», ανακυκλιζόμενης φόρτισης. Συνεπώς το σύνολο των εφαρμοζόμενων πιστοποιημένων συστημάτων ΣΣΕΘ έχουν ελεγχθεί μόνο για μηχανικές καταπονήσεις ανεμοφόρτισης και τοπικής κρούσης, και όχι για σεισμικού χαρακτήρα ανακυκλιζόμενες δράσεις. Η εξήγηση είναι απλή. Οι πιστοποιήσεις έχουν εκδοθεί με βάση τα προβλήματα και τις ανάγκες που αντιμετωπίζονται στην Κεντρική και Βόρεια Ευρώπη, εκεί όπου ο σεισμός, εν γένει, δεν αποτελεί πρόβλημα των κατασκευών. Το ίδιο όμως δεν ισχύει στη Νότια-Νοτιοανατολική Ευρώπη, όπου και οι συχνοί σεισμοί μικρής και μέσης έντασης δημιουργούν σημαντικά προβλήματα στις εξωτερικές επενδύσεις. Επίσης, εν γένει, η ΕΤΑG-EAD για τα συστήματα εξωτερικής θερμομόνωσης έχει εκπονηθεί με υπόβαθρο τοιχωσώματα κάθετων οπών, σε αντίθεση με την ελληνική κατασκευαστική πρακτική που χρησιμοποιεί τοιχωσώματα οριζόντιων οπών. Αυτό δημιουργεί ζητήματα στη συμπεριφορά των πλαστικών βυσμάτων αγκύρωσης των θερμομονωτικών πλακών, καθώς τα διάκενα κάθετων και οριζόντιων οπών χαρακτηρίζονται από διαφορετική γεωμετρία.
Διεπιστημονικό ερευνητικό πρόγραμμα
Τόσο το Σώμα των Ελλήνων Μηχανικών, αλλά και πρόσφατα παράγοντες της Ευρωπαϊκής Ένωσης έχουν αντιληφθεί ότι η ενεργειακή αναβάθμιση θα πρέπει να συνδυάζεται, σε εφικτό βαθμό και ανάλογα με τη μορφή, τη χρήση και το έτος κατασκευής του κτιρίου, με ταυτόχρονη αντισεισμική αναβάθμιση. Συνεπώς θα πρέπει να αναφερόμαστε σε τεχνολογίες οι οποίες επιτυγχάνουν, ταυτόχρονα τον διττό ρόλο της συνδυαστικά ολοκληρωμένης ενεργειακής και αντισεισμικής αναβάθμισης και προστασίας. Επιπλέον, αυτές οι τεχνολογίες θα πρέπει να μπορούν να εφαρμοστούν από την εξωτερική πλευρά των οικοδομών, προκειμένου να επιτρέπουν την απρόσκοπτη χρήση τους.
Λαμβάνοντας υπόψη όλα όσα αναφέρθηκαν στα παραπάνω, η FIBRAN S.A., leader στη βιομηχανία παραγωγής θερμομονωτικών υλικών για συστήματα εξωτερικής θερμομόνωσης, έθεσε τα παρακάτω τρία βασικά ερωτήματα, των οποίων η επίλυση μετουσιώθηκε σε ένα πρωτοποριακό ερευνητικό πρόγραμμα με τίτλο: «Ευφυείς Όψεις για Κτίρια Σχεδόν Μηδενικής Κατανάλωσης Ενέργειας», με διακριτικό τίτλο IF-Zeb, www.ifzeb.gr. Τα βασικά ερωτήματα, που αφορούν τη μηχανική συμπεριφορά των ΣΣΕΘ, είναι:
- Ποιος ο ρόλος ενός συστήματος ΣΣΕΘ όταν αυτό υπόκειται σε σεισμικού τύπου φορτίσεις;
- Μπορεί τα ΣΣΕΘ να βοηθήσουν στην αύξηση της αντοχής και δυσκαμψίας της τοιχοπλήρωσης;
- Ποιο μονωτικό υλικό, εκ των τριών πλέον χρησιμοποιούμενων, ήτοι της εξηλασμένης, XPS, της διογκωμένης, EPS, πολυστερίνης και του πετροβάμβακα, MW, επιτυγχάνει την αύξηση της αντοχής και δυσκαμψίας μιας τοιχοπλήρωσης;
Το ερευνητικό πρόγραμμα, με απόλυτα τεχνολογικό χαρακτήρα, προσεγγίζεται διεπιστημονικά, με ερευνητικούς εταίρους το Εργαστήριο Πειραματικής Αντοχής Υλικών & Κατασκευών του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών, καθώς και το Εργαστήριο Κατασκευής Διεργασιών Συσκευών, του Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών, αμφότερα του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, με κεντρικό στόχο τη διερεύνηση της ενεργειακής και μηχανικής συμπεριφοράς των ΣΣΕΘ καθώς και σύγχρονων συστημάτων τύπου αεριζόμενης όψης, ως προσαρτημάτων σε τοιχοπλήρωση, καταπονούμενων, εντός και εκτός επιπέδου, σε σεισμικού τύπου φορτίσεις.
Από τα πρωτογενή αποτελέσματα, καθώς η έρευνα βρίσκεται σε εξέλιξη, προκύπτουν τα παρακάτω γενικά συμπεράσματα:
- Για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής και του σεισμικού κινδύνου, σε μια ασεισμική χώρα όπως η Ελλάδα, οι τεχνικές λύσεις οι οποίες μπορεί να προφέρουν ταυτόχρονη, συζευγμένη ενεργειακή και αντισεισμική προστασία αποτελούν μονοσήμαντο τρόπο προσέγγισης και ανάπτυξης αντίστοιχων τεχνολογιών.
- Για πρώτη φορά στον ευρωπαϊκό χώρο, εφαρμόζεται μια ολοκληρωμένη πειραματική και αναλυτική προσπάθεια στοχεύοντας στην αποτίμηση της συμπεριφοράς των θερμομονωτικών υλικών διογκωμένης (EPS) και εξηλασμένης (XPS) πολυστερίνης καθώς και πετροβάμβακα (MW) ως προσαρτημάτων επί των τοιχοπληρώσεων, που μορφώνουν σύνθετα συστήματα εξωτερικής μόνωσης και συστήματα αεριζόμενης όψης, έναντι σεισμικών καταπονήσεων.
Εξειδικεύοντας στη μηχανική αξιολόγηση των ΣΣΕΘ, επί της αρχής, τα αποτελέσματα του ερευνητικού προγράμματος αποδεικνύουν ότι:
- Τα ΣΣΕΘ που εφαρμόζονται στις τοιχοπληρώσεις, εκτός από ενεργειακή αναβάθμιση, προσφέρουν αύξηση της μηχανικής αντοχής και δυσκαμψίας, έναντι σεισμικού τύπου φορτίσεων, και ιδιαίτερα στην εκτός επιπέδου δράση. Άρα, είναι κατάλληλα για συνδυασμένη ενεργειακή και αντισεισμική προστασία.
- Ταξινομώντας το βασικό θερμομονωτικό υλικό των σύνθετων συστημάτων εξωτερικής θερμομόνωσης διακρίνουμε την πλεονεκτικότερη συμπεριφορά της εξηλασμένης πολυστερίνης (XPS) έναντι της διογκωμένης (EPS) και του πετροβάμβακα, σε όρους αντοχής και δυσκαμψίας. Ιδιαίτερα στην εκτός επιπέδου δράση, όπου σε απόλυτες τιμές τα ΣΣΕΘ με εξηλασμένη πολυστερίνη (XPS) προσφέρουν αύξηση της αντοχής σε ποσοστό που μπορεί, μεσοσταθμικά και κάτω από συγκεκριμένες τεχνικές συνθήκες που αφορούν τα υλικά κα την εφαρμογή, να αγγίζει το 40%, συγκριτικά με μία τοιχοποιία η οποία δεν φέρει κανένα μονωτικό.
- Τα συστήματα εξωτερικής θερμομόνωσης αποτρέπουν την πλήρη αποδόμηση της τοιχοποιίας, προστατεύοντας από τα αποτελέσματα που μπορεί να επιφέρει η πτώση της τοιχοπλήρωσης, ενώ επιπρόσθετα μειώνουν και την ρηγμάτωσή της.
Τα αποτελέσματα του ερευνητικού προγράμματος επιβεβαιώνουν την κεντρική ιδέα (proof of concept), καταδεικνύοντας ότι η θερμομονωτική πλάκα, και ιδιαίτερα αυτή της εξηλασμένης πολυστερίνης (XPS) μπορεί εκτός από ενεργειακή να προσφέρει και μηχανική αναβάθμιση, στο υπόβαθρο τοιχοπλήρωσης που την φέρει ως προσάρτημα, αλλά και συνολικά το ΣΣΕΘ, με τα συνθετικά στοιχεία του, να συνεισφέρει στην παράλληλη ενεργειακή και αντισεισμική προστασία. Προς αυτή την κατεύθυνση ανοίγονται 3 οδοί διερεύνησης και εφαρμογής: (ι) αυτή της ανακυκλιζόμενης συμπεριφοράς των σύνθετων συστημάτων εξωτερικής θερμομόνωσης, ως προσαρτήματα επί τοιχοπληρωμένων πλαισίων, και συνακόλουθα η ανάπτυξη ενός τεχνικού πλαισίου πιστοποίησης, (ιι) αυτή της συνεισφοράς των ΣΣΕΘ στην εντός και εκτός επιπέδου απόκριση των τοιχοπληρώσεων και (ιιι) αυτή του συστήματος ΣΣΕΘ-τοιχοπλήρωσης στην αναβάθμιση του φέροντος οργανισμού.
Κλείνοντας, κρίνεται απόλυτα αναγκαίο να γίνει αναφορά στα παρακάτω ζητήματα, επιτελικού χαρακτήρα, που θα δώσουν πρακτική ώθηση στα όσα αναφέρθηκαν στα παραπάνω:
- Η Πολιτεία θα πρέπει να ανοίξει τον διάλογο για τα θέματα της παράλληλης ενεργειακής και αντισεισμικής αναβάθμισης. Περαιτέρω, θα πρέπει να υποστηρίξει τις έρευνες εφαρμοσμένου και τεχνολογικού χαρακτήρα και επιπλέον να υποβοηθήσει την ανάπτυξη τεχνικών κανονισμών σχεδιασμού αντίστοιχων συστημάτων. Σε κάθε περίπτωση, αυτός ο νέος αναβαθμισμένος κύκλος θα οδηγήσει στην δημιουργία νέων προϊόντων, νέων θέσεων εργασίας, ενδυναμώνοντας την εγχώρια βιομηχανία, παράλληλα δημιουργώντας συνθήκες εξωστρέφειας.
- Η ελληνική βιομηχανία έχει αναπτύξει συνεργατικές σχέσεις με τα ερευνητικά εργαστήρια των πανεπιστημίων, έχει φέρει συγκεκριμένα αποτελέσματα, τα οποία πάντα χρήζουν εξέλιξης και αναβάθμισης, ωστόσο δεν διαθέτει συγκεκριμένο κανονιστικό πλαίσιο που θα οδηγήσει στην ενσωμάτωση των νέων τεχνολογιών στα τρέχοντα τεχνικά έργα.
- Τέλος, οι εργασίες ενεργειακής και αντισεισμικής αναβάθμισης θα πρέπει να χαρακτηρίζονται από την εξειδίκευση των τεχνιτών-εφαρμοστών. Προς αυτή την κατεύθυνση είναι αναγκαία η ενδυνάμωση της τεχνικής επαγγελματικής εκπαίδευσης, η έλλειψη της οποίας χαρακτηρίζει τα έργα που εκτελούνται στην ελληνική επικράτεια.