Sanacija starih zgrada s aspekta toplinske zaštite i uštede energije

TEHNIČKO VELEUČILIŠTE U ZAGREBU

Graditeljski odjel

10010 Zagreb, Avenija V. Holjevca 15

Tema:

Konstrukcije, materijali i tehnologije građenja

SANACIJA STARIH ZGRADA S ASPEKTA TOPLINSKE ZAŠTITE I UŠTEDE ENERGIJE

dr. sc. Zoran Veršić, dipl.ing.arh.

i

1998

STRUČNO USAVRŠAVANJE

OVLAŠTENIH ARHITEKATA I OVLAŠTENIH INŽENJERA

XV. tečaj 15. i 16. studenog 2013.

1

Zakon o prostornom uređenju i gradnji (NN 76/07)

Građevina mora udovoljavati ovim zahtjevima u predviđenom roku svog trajanja uz redovnu uporabu i održavanje.

Mehanička otpornost i stabilnost

BITNI ZAHTJEVI ZA GRAĐEVINU

Zaštita od požara

Higijena, zdravlje i zaštita okoliša

Sigurnost u korištenju

Zaštita od buke

Ušteda energije i toplinska zaštita

2


1.2. Bitni zahtjevi za građevinu

Članak 14.(1) Svaka građevina ovisno o svojoj namjeni tijekom svog trajanja mora ispunjavati bitne zahtjeve za građevinu i druge uvjete propisane ovim Zakonom, tehničkim propisima i drugim propisima donesenim na temelju ovoga Zakona, lokacijskim uvjetima utvrđenim na temelju ovoga Zakona, te drugim uvjetima propisanim posebnim propisima koji su od utjecaja na bitne zahtjeve za građevinu.

(3) Bitni zahtjevi za građevinu koji se osiguravaju u projektiranju i građenju građevine su:

- .....- ušteda energije i toplinska zaštita tako da u odnosu na mjesne klimatske prilike, potrošnja energije prilikom korištenja uređaja za grijanje, hlađenje i provjetravanje bude jednaka propisanoj razini ili niža od nje, a da za osobe koje borave u građevini budu osigurani zadovoljavajući toplinski uvjeti - .....

3


Energetska svojstva zgrada

Članak 15.

(1) Svaka zgrada, ovisno o vrsti i namjeni, mora biti projektirana, izgrađena i održavana tako da tijekom uporabe ima propisana energetska svojstva.

(2) Prije izdavanja uporabne dozvole, odnosno prije promjene vlasništva ili iznajmljivanja zgrade ili njezinoga dijela, mora se pribaviti certifikat o energetskim svojstvima zgrade, kojeg izdaje ovlaštena osoba.

4

Tehnički propis o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama (NN 110/08)

5

Tehnički propis o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama (NN 110/08)Ovim Tehničkim propisom propisuju se:

– tehnički zahtjevi glede racionalne uporabe energije i toplinske zaštite koje treba ispuniti prilikom projektiranja i građenja novih zgrada, te tijekom uporabe postojećih zgrada koje se griju na unutarnju temperaturu višu od 12°C,

– tehnički zahtjevi glede racionalne uporabe energije i toplinske zaštite koje treba ispuniti prilikom projektiranja rekonstrukcije postojećih zgrada koje se griju na unutarnju temperaturu višu od 12°C,

– ostali tehnički zahtjevi za racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu u zgradama,– tehnička svojstva i drugi zahtjevi za neke građevne proizvode koji se ugrađuju u zgradu u svrhu racionalne uporabe energije i toplinske zaštite i ocjenjivanje sukladnosti tih proizvoda s navedenim zahtjevima,– sadržaj projekta zgrade u odnosu na racionalnu uporabu energije za grijanje i hlađenje te toplinsku zaštitu,– sadržaj Iskaznice potrebne toplinske energije za grijanje i toplinske energije za hlađenje zgrade.

6

Tehnički propis o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama (NN 110/08)Zahtjevi iz ovoga Propisa moraju se ispuniti kod:

-projektiranja i građenja novih zgrada, -projektiranja rekonstrukcije i kod rekonstrukcije postojećih zgrada, -održavanja zgrade (obaveza vlasnika).

Ako je projekt zgrade u odnosu na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu nove zgrade odnosno rekonstrukciju postojeće zgrade izrađen u skladu s ovim Propisom, te ako je nova zgrada izgrađena i održavana odnosno ako je postojeća zgrada rekonstruirana i održavana u skladu s tim projektom, smatra se da zgrada ispunjava bitni zahtjev za građevinu »ušteda energije i toplinska zaštita« u dijelu uštede toplinske energije za grijanje i toplinske zaštite, te da ispunjava energetska svojstva propisana ovim Propisom.

Uporabni vijek zgrade u odnosu na bitni zahtjev za građevinu »uštedu energije i toplinsku zaštitu« je najmanje 50 godina ako posebnim propisom donesenim u skladu sa Zakonom o prostornom uređenu i gradnji nije drukčije određeno.

7

Tehnički propis o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama (NN 110/08)III. TEHNIČKI ZAHTJEVI ZA RACIONALNU UPORABU ENERGIJE I TOPLINSKU ZAŠTITU PRILIKOM REKONSTRUKCIJE POSTOJEĆIH ZGRADA

Članak 31.

Tehnički zahtjevi za racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu koje treba ispuniti prilikom projektiranja rekonstrukcije postojećih zgrada određuju se za slučajeve rekonstrukcije:

1. kojom se postojeća zgrada dograđuje i / ili nadograđuje, tako da se ploštinakorisne površine zgrade, koja se grije na temperaturu višu od 12 ºC, poveća za više od 50 m²,

2. kojom se obnavljaju, djelomično ili potpuno zamjenjuju građevni dijelovi zgrade koji su dio omotača grijanog dijela zgrade, te ako ti radovi obuhvaćaju najmanje po 25 % površine svakog građevnog dijela, ili najmanje 75 % omotača grijanog dijela zgrade,

8


III. TEHNIČKI ZAHTJEVI ZA RACIONALNU UPORABU ENERGIJE I TOPLINSKU ZAŠTITU PRILIKOM REKONSTRUKCIJE POSTOJEĆIH ZGRADA

3. kojom se obnavljaju samo pojedini građevni dijelovi zgrade iz omotača grijanog dijela zgrade na površini većoj od 25 %,

4. kojom se negrijana zgrada ili njezin dio ploštine korisne površine veće od 50 m²prenamjenjuje u prostor koji se grije na temperaturu višu od 12 °C.

*Kod vanjskih zidova i ostakljenih elementa pročelja površina od 25% iz prethodnog stavka odnosi se pojedinačno na svaku geografsku orijentaciju tog građevnog dijela, odnosno elementa.

9


Članak 32.

Dogradnja ili nadogradnja(1) Prilikom rekonstrukcije postojećih zgrada iz članka 31. stavka 1. točke 1. ovoga Propisa na dograđeni i/ili nadograđeni dio postojeće zgrade primjenjuju se zahtjevi ovoga Propisa koji se odnose na nove zgrade.

Obnova, djelomična ili potpuna zamjena građevnih dijelovanajmanje po 25 % površine svakog građevnog dijela, ili najmanje 75 % omotača grijanog dijela zgrade(2) Prilikom rekonstrukcije postojećih zgrada iz članka 31. stavka 1. točke 2. ovoga Propisa na rekonstruiranu postojeću zgradu primjenjuju se zahtjevi ovoga Propisa koji se odnose na nove zgrade.

Obnova samo pojedinih građevnih dijelovi zgrade iz omotača grijanog dijela zgrade na površini većoj od 25 %,(3) Prilikom rekonstrukcije postojećih zgrada iz članka 31. stavka 1. točke 3. ovoga Propisa, koeficijent prolaska topline, U [W/(m²·K)], čitavog građevnog dijela na kojem je proveden građevinski zahvat ne smije biti viši od vrijednosti utvrđenih u tablici 5. iz Priloga »C« ovoga Propisa.

10


(4) Prilikom rekonstrukcije postojećih zgrada iz članka 31. stavka 1. točke 4. ovoga Propisa, dokaz ispunjenja zahtjeva iz ovoga propisa može se provesti na način da se:

1. na rekonstruiranu zgradu primijene zahtjevi ovoga Propisa koji se odnose na nove zgrade ili

2. na pojedine građevne dijelove rekonstruirane zgrade primijeni ograničenje koeficijenata prolaska topline, U [W/(m²·K)], utvrđenih u tablici 5. iz Priloga »C« ovoga Propisa.

11


(5) Prilikom rekonstrukcije postojeće zgrade iz članka 31., kod koje se obnavljaju, djelomično ili potpuno zamjenjuju prozori, balkonska vrata, krovni prozori, odnosno prozirni elementi pročelja, uz zahtjeve iz stavka 3. ovoga članka, oni moraju ispuniti i zahtjeve iz članaka 15., 16. i 17., te članka 20. stavka 2.

Čl. 32. (3) - Prilikom rekonstrukcije postojećih zgrada iz članka 31. stavka 1. točke 3. ovoga Propisa, koeficijent prolaska topline, U [W/(m²·K)], čitavog građevnog dijela na kojem je proveden građevinski zahvat ne smije biti viši od vrijednosti utvrđenih u tablici 5. iz Priloga »C« ovoga Propisa.

Čl 15. i 16. – Pregrijavanje prostorija zbog djelovanja sunčeva zračenja

Čl. 17. - koeficijent transmisijskog toplinskog gubitka po jedinici oplošja grijanog prostora zgrade, HT’ = HT/A [W/(m²·K)], ovisno o faktoru oblika zgrade, f0, nije veći od zahtjevanih vrijednosti utvrđeni jednadžbom u ovom članku.

Čl. 20. Zrakopropusnost prozora, balkonskih vrata i krovnih prozora mora ispuniti zahtjeve iz tablice 3. iz Priloga »C« ovoga Propisa.

12

Tehnički propis o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama (NN 110/08)Članak 33.

(1) Zahtjevi iz članka 32. ovoga Propisa ne primjenjuju se:

– prilikom obnove vanjske žbuke postojećeg vanjskog zida zgrade, koji ima koeficijent prolaska topline U = 0,80 W/(m²·K) ili manji;

– na staklenu plohu velikog izloga koji ima ploštinu veću od 4 m²;– na staklene dijelove vjetrobrana;

– na krov kod kojeg se postojeća hidroizolacija samo popravlja – kad se ne izvodi novi hidroizolacijski sloj;

– na pod na tlu i strop prema negrijanom dijelu zgrade ili vanjskom prostoru, koji se obnavlja ili dograđuje samo na strani grijane prostorije.

(2) Prilikom građevinskog zahvata iz stavka 1. podstavka 5. ovoga članka smatra se da su zahtjevi iz članka 32. ovoga Propisa ispunjeni kada je pod izveden u skladu s pravilima struke, s najvećom mogućom debljinom toplinsko-izolacijskog sloja (s λ ≤ 0,04 W/(m·K)) za koju nije potrebno podrezivati krila vrata.

13

IV. OSTALI TEHNIČKI ZAHTJEVI ZA RACIONALNU UPORABU ENERGIJE I TOPLINSKU ZAŠTITU

Promjena građevnih dijelova i uređaja

Članak. 46.

Građevni dijelovi koji čine oplošje grijanog dijela zgrade i uređaji kojih je energetska učinkovitost uzeta u obzir kod dokazivanja ispunjavanja zahtjeva iz ovoga Propisa ne smiju se tijekom uporabe zgrade promijeniti na način da se pogorša energetska učinkovitost zgrade.


14


VI. SADRŽAJ PROJEKTA ZGRADE U ODNOSU NA RACIONALNU UPORABU ENERGIJE I TOPLINSKU ZAŠTITU U ZGRADAMA

Članak 50.

Sadržaj projekta zgrade koji se odnosi na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu podrazumijeva tehničko rješenje zgrade i uvjete za njezino građenje i održavanje u projektima arhitektonske ili građevinske struke, te u projektima strojarske struke i/ili elektrotehničke struke u dijelu koji se odnosi na zahtjeve u odnosu na sustave grijanja i hlađenja.

15

1) GLAVNI PROJEKT

2) IZVEDBENI PROJEKT

tehnički opis

karakteristični dijelovi zgrade – osobito mjesta potencijalnih toplinskih mostova

proračun fizikalnih svojstava zgrade obzirom na racionalne uporabe energije i toplinske zaštite

program kontrole i osiguranja kvalitete nacrti Iskaznicu potrebne toplinske energije za grijanje i potrebne toplinske energije za hlađenje

proračun godišnje potrebne toplinske energije za grijanje zgrade za stvarne klimatske podatke proračun godišnje potrebne toplinske energije za hlađenje za zgradu s instaliranim sustavom za hlađenje za stvarne klimatske podatke

16

Članak 55.

Rekonstrukcije i/ili adaptacije

osim sadržaja navedenog u Čl. 51. sadrži i:

detaljan opis i tehničke karakteristike postojeće zgrade /postojećeg građevnog dijela u odnosu na uštedu toplinskeenergije i toplinsku zaštitu prije predviđenog zahvata

elaborat postojećeg stanja – kao podloga za glavni projekt

Potrošnja energije postojeće zgrade mora biti procijenjena što je moguće točnije (pomoću zabilježenih podataka, računa za energiju ili pomoću mjerenja).

Ako se opravdano može pretpostaviti da se zgrada ne koristi na "normalan" način (preslabo ili prejako grijanje, preslabo ili prejako provjetravanje, ....) moraju se pri projektiranju sanacijskih mjera, umjesto izmjerenih, koristiti prihvatljivi podaci.


17


VIII. ODRŽAVANJE ZGRADE U ODNOSU NA RACIONALANU UPORABU ENERGIJE I TOPLINSKU ZAŠTITU

Članak 58.

(1) Održavanje zgrade u odnosu na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu mora biti takvo da se tijekom trajanja zgrade očuvaju njezina tehnička svojstva i ispunjavaju zahtjevi određeni projektom zgrade i ovim Propisom, te drugi zahtjevi koje zgrada mora ispunjavati u skladu s posebnim propisom donesenim u skladu sa Zakonom o prostornom uređenju i gradnji.

(2) Održavanje zgrade koja je izvedena odnosno koja se izvodi u skladu s prije važećim propisima u odnosu na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu mora biti takvo da se tijekom trajanja zgrade očuvaju njezina tehnička svojstva i ispunjavaju zahtjevi određeni projektom zgrade i propisima u skladu s kojima je zgrada izvedena.

18


Članak 59.

(1) Održavanje zgrade u smislu racionalne uporabe energije i toplinske zaštite podrazumijeva:

– pregled zgrade u odnosu na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu u razmacima i na način određen projektom zgrade i/ili na način određen posebnim propisom donesenim u skladu sa Zakonom o prostornom uređenju i gradnji,– izvođenje radova kojima se zgrada zadržava u stanju određenom projektom zgrade u odnosu na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu i ovim Propisom odnosno propisom u skladu s kojim je zgrada izvedena.

(2) Ispunjavanje propisanih uvjeta održavanja zgrade dokumentira se u skladu s projektom zgrade u odnosu na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu, te:

– izvješćima o pregledima i ispitivanjima zgrade i pojedinih njezinih dijelova,– zapisima o radovima održavanja,– na drugi prikladan način ako ovim Propisom ili posebnim propisom donesenim u skladu sa Zakonom o prostornom uređenju i gradnji nije što drugo određeno.

19


VII. ISKAZNICA POTREBNE TOPLINSKE ENERGIJE ZA GRIJANJE I TOPLINSKE ENERGIJE ZA HLAĐENJE ZGRADE

(1) Iskaznica potrebne toplinske energije za grijanje i toplinske energije za hlađenje zgrade je sastavni dio glavnog projekta iz članka 51. ovoga Propisa.

(2) Posebna Iskaznica potrebne toplinske energije za grijanje i toplinske energije za hlađenje izrađuje se za pojedini dio zgrade kada se provode odvojeni proračuni prema odredbi članka 35. stavka 1. ovoga Propisa.

(3) Projektant dijela glavnog projekta zgrade koji se odnosi na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu i glavni projektant potpisuju Iskaznicu iz stavka 1. ovoga članka i ovjeravaju je svojim žigovima.

20


Članak 60.

Za održavanje zgrade dopušteno je rabiti samo one građevne proizvode za koje je izdana isprava o sukladnosti prema posebnom propisu ili je uporabljivost dokazana u skladu s projektom zgrade u odnosu na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu i ovim Propisom.

21

Iskaznica potrebne topline za grijanje i toplinske energije za hlađenje zgrade

iskaz potrebne toplinske energije za grijanje i toplinske energije za hlađenje

sastavni dio glavnog projekta

Posebna iskaznica za dio zgrade kada se provode odvojeni toplinski proračuni

Iskaznica potrebne topline za grijanje zgrade

Istinitost i točnost podataka u ISKAZNICI potvrđuje:.

projektant glavnog projekta zgrade u odnosu na uštedu toplinske energije i toplinsku zaštitu (potpis i žig) i glavni projektant građevine (potpis i žig)


22

PRILOG »D«Obrazac 1, list 1/2ISKAZNICA POTREBNE TOPLINSKEENERGIJE ZA GRIJANJE I TOPLINSKE ENERGIJE ZA HLAĐENJEprema poglavlju VII. Tehničkog propis o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama,za zgradu grijanu na temperaturu 18 °C ili višu

1. OZNAKA PROJEKTA

2. OPIS ZGRADE

Naziv zgrade ili dijela zgrade

Lokacija zgrade (katastarska čestica, ulica, kućni broj, naselje s poštanskim brojem)

Mjesec i godina izrade projekta

- popunjava projektant glavnog projekta zgrade u odnosu na uštedu toplinske energije i toplinsku zaštitu

23

Oplošje grijanog dijela zgrade A (m2)

Obujam grijanog dijela zgrade Ve (m3)

Faktor oblika zgrade f0 (m-1)

Ploština korisne površine zgrade AK (m2)

Način grijanja (lokalno, etažno, centralno, toplansko)

Vrsta i način korištenja obnovljive energije

Udio obnovljivih izvora energije u potrebnoj toplinskoj energiji za grijanje (%)

Srednja mjesečna temperatura vanjskog zraka najhladnijeg mjeseca na lokaciji zgrade Θe,mj,min (°C)

Srednja mjesečna temperatura vanjskog zraka najtoplijeg mjeseca na lokaciji zgrade Θe,mj,max (°C)

24

3. POTREBNA TOPLINSKA ENERGIJA ZA GRIJANJE ZGRADE I IZRAČUNATA TOPLINSKA ENERGIJA ZA HLAĐENJE

Godišnja potrebna toplinska energija za grijanje za stvarne klimatske podatke QH,nd (kW·h/a)

Godišnja potrebna toplinska energija za grijanje za grijanje po jedinici ploštine korisne površine zgrade za stvarne klimatske podatke QH,nd'' (kW·h/m2·a)(za stambene zgrade)

najveća dopuštena izračunata

Godišnja potrebna toplinska energija za grijanje po jedinici obujma grijanog dijela zgrade za stvarne klimatske podatke QH,nd' (kW·h/m3·a)(za nestambene zgrade)

najveća dopuštena izračunata

Izračunata godišnja potrebna toplinska energija za hlađenje QC,nd (kW·h/a)(za zgrade sa sustavom hlađenja)

25

Obrazac 1, list 2/2

4. DRUGA ENERGETSKA OBILJEŽJA ZGRADE

Koeficijent transmisijskog toplinskog gubitka po jedinici oplošja grijanog dijela zgrade HT' [W/(m2·K)]

najveći dopušteni izračunati

Koeficijent transmisijskog toplinskog gubitka HT (W/K)

Koeficijent toplinskog gubitka provjetravanjem HV (W/K)

Ukupni godišnji gubici topline Ql (J)

Godišnji iskoristivi unutarnji dobici topline Qi (J)

Godišnji iskoristivi solarni dobici topline Qs (J)

Ukupni godišnji iskoristivi dobici topline Qg (J)

26

5. ODGOVORNOST ZA PODATKE

Projektantska tvrtka (naziv i adresa)

Projektant glavnog projekta zgrade koji se odnosi na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu (potpis i žig)

Glavni projektant građevine (potpis i žig)

Datum i pečat projektantske tvrtke

27

Zakon o prostornom uređenju i gradnji (NN 73/2007):

Odstupanje od bitnih zahtjeva za građevinu

Članak 16.

(1) Ako se rekonstruira pojedinačna građevina upisana u Registar kulturnih dobara Republike Hrvatske, može se odstupiti od bitnih zahtjeva za građevinu ako bi se njima narušila bitna spomenička svojstva, a prema pribavljenoj suglasnosti Ministarstva.

28

Tablica 5. Najveće dopuštene vrijednosti koeficijenta prolaska topline, U [W/(m²·K)], građevnih dijelova novih zgrada, malih zgrada (AK < 50 m²) i nakon zahvata na postojećim zgradama

Napomena: Θe,mj,min je srednja mjesečna temperatura vanjskog zraka najhladnijeg mjeseca na lokaciji zgrade.

1) Kod podova na tlu zahtjev vrijedi do dubine poda prostorije 5 m od vanjskog zida, zida prema tlu ili negrijanog prostora.29

- veliki toplinski gubici kroz oplošje zgrade

- velika količina topline potrebne za grijanje i hlađenje.

Minimalna toplinska zaštita građevnih dijelova zgrade

30

Energetski učinkovito projektirane zgrade

- mali gubici topline kroz oplošje

- veliki dobici od sunca

- potrebno manje topline za grijanje zgrade

31

Analiza mogućih mjera u svrhu poboljšanje energetskog svojstva zgrade

• Energetski certifikat postojećih zgrada obavezno sadrži popis preporučenih mjera za ekonomski povoljnu obnovu zgrade u svrhu poboljšanje energetskog svojstva zgrade, s izračunatim razdobljem povrata investicije

• Potrebno je analizirati tehničku mogućnost i ekonomsku isplativost provedbe slijedećih mjera:

1. Povećanje toplinske izolacije građevnih dijelova iz toplinske ovojnice zgrade

2. Zamjena ili poboljšanje sustava grijanja i povećanje njegove učinkovitosti

32

3. Zamjena ili poboljšanje sustava hlađenja i povećanje njegove učinkovitosti

4. Zamjena ili poboljšanje sustava klimatizacije i povećanje njegove učinkovitosti

5. Zamjena ili poboljšanje sustava pripreme tople vode6. Poboljšanje učinkovitosti sustava rasvjete7. Analiza moguće promjene izvora energije8. Uporaba obnovljivih izvora energije (sunčeva geotermalne,

biomasa,...)9. Poboljšanje sustava regulacije i upravljanja energetikom

33

Mjere za poboljšanje energetskih svojstava zgrade u odnosu na troškove za njihovo provođenje i vrijeme povrata investicija navode se u energetskom certifikatu od najjeftinijih s brzim povratom investicije do mjera koje daju najveći učinak glede energetske učinkovitosti ali uz najduži rok povrata uloženih investicija.

Mjere za poboljšanje energetskih svojstava zgrade uz male troškove i brzi povrat investicije(do 3 godine i 5000 kn/100 m2) jesu:

– brtvljenje prozora i vanjskih vrata, zamjena ostakljenja s dvostrukim IZO niskoemisijskim ostakljenjem (preporuka U ostakljenja < 1,1 W/m2K),– provjera i popravak okova na prozorima i vratima,– izoliranje niša za radijatore i kutije za rolete,– toplinski izoliranje postojećeg kosog krova ili stropa prema negrijanom tavanu debljim slojem toplinske izolacije,– reduciranje gubitaka topline kroz prozore ugradnjom roleta, postavom zavjesa i sl.

Pravilnik o energetskom certificiranju zgrada (NN113/08)

34

– ugradnja termostatskih ventila na radijatore,– izoliranje cijevi za toplu vodu i spremnike tople vode,– hidraulički uravnoteženje sustava centralnog toplovodnog grijanja,– redovito servisiranje i podešavanje sustava grijanja i hlađenja,– ugradnja automatske regulacije, kontrole i nadzora energetike zgrade,– ugradnja štednih žarulja u rasvjetna tijela,– zamjena trošila energetski efikasnijima – energetskog razreda A,– uporaba štedne armature na trošilima za vodu (smart-shower sustavi, niskoprotočni vodokotlići, senzorske slavine i pisoari),– kompenziranje jalove energije ugradnjom kompenzatorskih baterija,– regulacija i kontrola rada sustava rasvjete (day-light) i klimatizacije (termosenzori),– odabir učinkovitijih trošila.


35

Mjere za poboljšanje energetskih svojstava zgrade uz nešto veće troškove i duži period povrata investicije (više od 3 godine i preko 5000 kn/100m2) jesu:

– zamjena prozora i vanjskih vrata toplinski kvalitetnijim prozorima –preporuka U prozora 1,1-1,8 W/(m2K),– na prozore ugradnja mikroprekidača koji isključuju konvektorsko grijanje i hlađenje pri otvaranju prozora,– toplinsko izoliranje neizolirane zgrade ili povećanje toplinske izolacije izolirane zgrade kod cijele vanjske ovojnice zgrade, (zidovi, podovi, krov te plohe prema negrijanim prostorima minimalno u skladu sa zahtjevima iz posebnog propisa),– izgraditi vjetrobran na ulazu u kuću,– saniranje i obnova dimnjaka,


36

– centraliziranje sustava grijanja i pripreme potrošne tople vode,– analiziranje sustava grijanja i hlađenja u kući i po potrebi zamjena energetski učinkovitijim sustavom (modernizacija postojećeg kotla, ugradnja novog kotla, promjena izvora energije) te ga kombinirati s obnovljivim izvorima energije (sunčeva energija, biomasa, geotermalna energija),– rekuperacija otpadne topline, vode i sl.,– ugradnja centralnog nadzornog i upravljačkog sustava,– ugradnja sunčevog sustava za zagrijavanje vode – ukoliko se zagrijavanje vode vrši konvencionalnim izvorima energije ugraditi sustav sa sunčanim kolektorima,– ugradnja fotonaponskog sustava za dobivanje električne energije: ugraditi sustav s fotonaponskim ćelijama (ukoliko je moguća povoljna orijentacija ćelija).


37

Energetska svojstva zgrada analiziraju se prema starosti i vrsti gradnje, te energetskom stanju zgrada, a u ovisnosti o postojanju propisa o toplinskoj zaštiti:

• zgrade građene prije 1940. godine

• zgrade građene u periodu od 1940. do 1970. godine



Tipologija izgradnje i njihova podjela

38

Toplinska zaštita zgrada u RH

Kod nas su prvi propisi o toplinskoj zaštiti zgrada doneseni 1970. godinepod nazivom Pravilnik o tehničkim mjerama i uvjetima za toplinsku zaštitu zgrada (Službenom list SFRJ br. 35/70).

U njima je određena podjela državnog teritorija na tri građevinsko-klimatske zone. Za svaku zonu su propisane najveće dopuštene vrijednosti koeficijenta prolaza topline za pojedine građevinske konstrukcije.

Nakon naftne krize 1973. godine propisi nisu pooštreni sve do 1980. godine.

39

Inovirano, i nešto pooštreno, izdanje ovih normi doneseno je 1987. pod nazivom HRN U.J5.600 - Toplinska tehnika u građevinarstvu, Tehnički uvjeti za projektiranje i građenje zgrada.

Osim ove norme u primjeni su bile i slijedeće norme iz područja toplinske tehnike u građevinarstvu:- HRN U.J5.510 (1987.) Metode proračuna koeficijenta prolaza topline u zgradama,- HRN U.J5.520 (1980.) Metode proračuna difuzije vodene pare u zgradama,- HRN U.J5.530 (1990.) Metode proračuna karakteristika toplinske stabilnosti vanjskih građevinskih konstrukcija zgrada za ljetni period.

Bitna novost u Propisima iz 1987. godine je u ograničavanju toplinskih gubitaka, ne samo kroz pojedine elemente vanjske ovojnice već i za zgradu kao cjelinu.

Da bi se to zadovoljilo koeficijenti U moraju biti i znatno manji od dopuštenih.

1. srpnja 2005. godine usvojen je novi Tehnički propis o uštedi toplinske energije i toplinskoj zaštiti u zgradama (NN 79/05) s obaveznom primjenom od 1. srpnja 2006. godine (51-95 kWh/m2).

Toplinska zaštita zgrada u RH

40

U početku rada na obnovi i revitalizaciji potrebno je uz ostale potrebne radove i aktivnosti analizirati sve postojeće građevne dijelove i elemente građevine:

- vanjske zidove,

- zidove prema negrijanom prostoru,

- podove na tlu,

- stropove prema negrijanom prostoru,

- stropove iznad negrijanog prostora,

- stropove iznad otvorenog prostora,

- krovove,

- prozore i

- vrata.

41

Nedovoljna toplinska zaštita:

- povećani toplinski gubici zimi,

- hladne obodne konstrukcije,

- oštećenja nastala kondenzacijom,

- pregrijavanje prostora ljeti.

Posljedice:

- mogućnost oštećenja konstrukcije,

- neudoban i nezdrav boravak,

- pojačano zagrijavanje (povećan izdatak, zagađenje okoliša).

Potrebno je predložiti mogući način poboljšanja toplinsko izolacijske moći uz analizu problema i štete koje mogu nastati kao rezultat tog poboljšanja.

42

Oštećenja nastala kondenzacijom

43

Termografski snimak pročelja stare zgrade

44

Cilj toplinske zaštite

• osiguranje povoljne mikroklime*• sprečavanje građevinskih šteta kao posljedice procesa uslijed temperatura i

vlažnosti zraka• produljen vijek trajanja građevine• očuvanje neobnovljivih izvora energije kao strateškog pitanja svake države• zaštita okoliša (smanjenje efekta staklenika)• zadovoljenje uvjeta Tehničkog propisa o racionalnoj uporabi energije i

toplinskoj zaštiti u zgradama (N.N. 110/08, 89/09)

*Povoljna mikroklima:• temperatura unutarnjeg zraka• temperatura unutarnjih površina omotača prostorija• osjetna – ambijentalna temperatura• strujanje zraka• vlažnost zraka

45

Zgrade građene prije 1940.

Sa stanovišta toplinske zaštite i uštede energije kod starih građevina susrećemo se s vanjskim pregradama i pregradama prema negrijanom prostoru koje su nedovoljno toplinski izolirane. Sastav tih pregrada zadovoljavao je nekadašnji način korištenja građevina i uvjete života. Današnji način i standard života nameće ovim pregradama nove zahtjeve. U tradicionalnom graditeljstvu zidovi su bili uglavnom masivne konstrukcije izvedene od istovrsnog materijala, najčešće od opeke ili kamena.

Primjerice kameno ziđe preuzimalo je nosivost građevine, primjerenom debljinom zadovoljavalo je i toplinsku izolaciju za tadašnje uvjete, a ovisno o materijalu i djelomičnu zaštitu od vlage. Većina prostora građevine bila je minimalno ili nikako zagrijavana, a i način zagrijavanja prostora razlikovao se od današnjeg.

46


• Građevine nastale prije 40-tih godina dvadesetog stoljeća izvedene su uglavnom od opeke ili kamena. Stropovi su uglavnom drveni ili masivni (svodovi od opeke ili kamena). Pregrade tih građevina zadovoljavale su tadašnje uvjete i zahtjeve korištenja prostora.

• Starije zgrade građene prije 1940. – masivna zidana konstrukcija od pune opeke ili kamena, debljine zida 25, 38 ili 50 cm pa i više, bez toplinske zaštite.

• Takve starije zgrade masivnih debelih zidova, zbog velike debljine konstrukcije i relativno niskog stupnja zagrijavanja prostora, nisu imale tako velike toplinske gubitke (kao armirano-betonske konstrukcije).

• Stropovi - uglavnom drveni ili masivni od opeke ili kamena.

• Uvođenjem standarda grijanja prostora na temperaturu višu od 18°C, kroz takve zidove gubi se znatan dio toplinske energije i pojavljuje problem vlage.

47


• Podrumski prostori su uglavnom pomoćni prostori građevine i negrijani prostor.

• Najčešće provjetravani podrum služio je kao tampon prostor između tla i prostora prizemlja.

• Vlaga koja je bila neminovna, isušivala se u prostoru podruma ne šteteći ostalim konstrukcijama. Najčešće neizolirani pod nije stvarao problema u pomoćnim negrijanim prostorima građevine.

48


• Podovi su najčešće bili izvedeni na sloju nabijene zemlje. Kao hodna obloga koristile su se drvene kocke ili opekarski elementi položeni u nasip. Podovi prizemnih prostorija na tlu izvodili su se najčešće s drvenim slijepim podovima u nasipu. Hladni podovi grijanih prostora često su izloženi i pojavi kondenzacije na njihovoj gornjoj površini.

•Strop prema negrijanom tavanu najčešće se izvodio kao drveni strop s podgledom (žbuka na daščanoj oplati), nasipom šute i gornjom daščanom oplatom kao podom tavana, ili opekarski elementi položeni u sloj pijeska

• Strop iznad negrijanog prostora je uglavnom strop podruma i najčešće se izvodio kao svođeni strop od opeke ili kamena s nasipom i plivajućim drvenim podom položenim u taj nasip

• Krov kod starih građevina najčešće se nije izolirao jer se izvodio iznad negrijanog tavanskog prostora. Tavan kod tradicionalne gradnje služio je kao međuprostor između vanjskog i unutarnjeg grijanog prostora. Problem se pojavljuje kod prenamjene tavanskog prostora u grijani stambeni prostor.

49


• Prozori i vrata izvodili su se uglavnom drveni, ustakljeni s jednim staklom po krilu - jednostruki ili dvostruki prozori s dva krila na razmaku većem od 10 cm.

• Takvi prozori danas uzrokuju velike gubitke topline kroz vanjsku ovojnicu, kako uslijed transmisije tako i zbog prolaza zraka kroz nebrtvljene reške.

• Prosječni gubici topline kod takvih starih zgrada kreću se uglavnom između 200 i 250 kWh/m2 godišnje.

• Analize pokazuju da se povećanjem toplinske izolacije vanjske ovojnice, prvenstveno vanjskog zida, te zamjenom prozora, gubici topline smanjuju na 60-90 kWh/m2 godišnje, što je ušteda u potrošnji toplinske energije za oko 70%.

50

Termografski snimak pročelja zgrade

51

b) kamen ožbukan iznutra1-vapnena žbuka, 2-kamen

Vanjski zid

a) opeka obostrano ožbukana1-vapnena žbuka, 2-opeka

kp = U (W/m2K)

52

Pod na tlu

1-drveni pod, 2-pijesak, 3-zemlja

Pod na tlu

kp = U (W/m2K)

53

Strop prema negrijanom tavanu

1-vapnena žbuka, 2-daščana oplata, 3-zračni prostor, 4-pijesak 5-tanka opeka


kp = U (W/m2K)

54

Strop iznad negrijanog prostora1-drveni pod, 2-pijesak, 3-opeka/kamen,

4- vapnena žbuka

Strop iznad negrijanog prostora

kp = U (W/m2K)

55

Stropovi iznad otvorenog prostora

a) svod od opeke1-drveni pod, 2-pijesak, 3-opeka/kamen,

4-vapnena žbuka

b) drveni strop1-drveni pod, 2-pijesak, 3-daščana oplata,

4-sloj zraka, 5-vapnena žbuka

kp = U (W/m2K)

56

Prozori

kp = U (W/m2K)

57

Provjetravani (ventilirani) fasadni sustavi

Vanjski zid

58

„Sandwich“ zidovi

Vanjski zid

59

Toplinska izolacija s unutarnje strane

sustavi koji se preferiraju kod objekata koji se koriste rijetko i/ili kratkotrajno, odnosno objekata kod kojih je bitno da se unutarnji prostori brzo zagriju (bez nepotrebnog trošenja toplinske energije za akumulaciju topline) – kino dvorane, kazalište, crkve, vikendice i sl.

Nedostaci:

brz gubitak topline po prestanku grijanja, obavezna primjena parne brane (paronepropusnost građevnog dijela)

„nepovoljan“ položaj toplinske izolacije i u ljetnom i u zimskom periodu

zimi – nema akumulacije topline, snažna naprezanja u građevnom dijelu što pogoduje ubrzanijem propadanju istog, ljeti – prekomjerno zagrijavanje zidova što doprinosi pojačanom i produljenom otpuštanju topline tijekom noći

Vanjski zid

60

Temperaturna krivulja zida od opeke debljine 38 cma) bez toplinske izolacije; b) vanjska toplinska izolacija; c) unutarnja toplinska izolacija


61


Ovaj slučaj se najčešće pojavljuje kod projektiranja fasade s vanjskim vidljivim betonom, kod sanacija starih zgrada te kod prostora koje treba brzo kratkotrajno ugrijati.

Ovisno o lokaciji gradnje (klimatsko područje gradnje) i materijalima koji se koriste, u ovom slučaju vjerojatna je pojava prekomjernog navlaženja što se rješava s ugradnjom parne brane.

Kod novih se zgrada treba ugraditi element za prekid toplinskog mosta.

Rješenje s prekidom toplinskog mosta parna brana

62

PARNA BRANA parna brana


63

Podovi

64


Krovovi

65

Krovovi

66

Krovovi

67

Materijal konstrukcije

d(mm)

Uw(W/m2K)

jednostruki drveni prozor sIZO staklom*

6 - 8 3,10

>10 - 16 2,90

jednostruki drveni prozor sdvostrukim IZO staklom*

2x 6 - 8 2,20

2x >10 - 18 2,00

drveni spojni prozor s IZO staklom + jednim staklom*

10-16+ 20-100

1,90

drveni dvostruki prozor s dva IZO stakla*

2 x 10-16 na 20-100

1,601-toplinska izolacija,

2-profil od pjenastog materijala,

3-elastično brtvilo,

4-brtvilo utora za ugradnju stakla

Jednostruki prozor s IZO staklom

*obično IZO staklo (ispuna suhi zrak)

Prozori

68

Prozori – okviri / doprozornici

drvo

aluminij s prekinutim toplinskim mostom

čelik s prekinutim toplinskim mostom

PVC

69

Prozori - staklo

70

Tablica 5. Najveće dopuštene vrijednosti koeficijenta prolaska topline, U [W/(m²·K)], građevnih dijelova novih zgrada, malih zgrada (AK < 50 m²) i nakon zahvata na postojećim zgradama

Napomena: Θe,mj,min je srednja mjesečna temperatura vanjskog zraka najhladnijegmjeseca na lokaciji zgrade.

2 Prozori, balkonska vrata, krovni prozori, prozirni elementi pročelja

1,80 1,80 3,00 3,00

7 Vanjska vrata s neprozirnim vratnim krilom

2,90 2,90 2,90 2,90

8 Stijenka kutije za rolete 0,80 0,80 0,80 0,80

Građevni dio

U [W/(m2•K)]

Θi ≥ 18 °C 12°C < Θi < 18 °C

Θe,mj,min> 3 °C

Θe,mj,min≤ 3 °C

Θe,mj,min> 3 °C

Θe,mj,min≤ 3 °C

71

Prozori

Zgrade građene u periodu 1940. - 1970. godine

Osnovna obilježja:

• Veliki intenzitet gradnje• Razvoj novih tehnologija građenja• Pojava novih materijala• Nepostojanje propisa o toplinskoj zaštiti i uštedi energije

•To je rezultiralo promjenom koncepcije konstrukcija. Razvoj tehnologije građenja i ponuda materijala ne dozvoljava općenite i površne pristupe izboru materijala i definiranju presjeka obodnih konstrukcija građevine.

• Zgrade u periodu 1940. do 1970. godine – korištenje statički tanjih konstrukcija, bez toplinske zaštite (armirno-betonske konstrukcije)

• Standarda grijanja prostora na temperaturu višu od 18°C dovodi do gubitka toplinske energije i pojavu problema vlage i plijesni.

• Izraženi problemi toplinskih mostova (uglovi).

72

• Gradnja "tankih" konstrukcija koje zadovoljavaju statički proračun ali nemaju nikakav energetski koncept, ima za posljedicu izgradnju velikog fonda zgrada koji je sa stajališta toplinske zaštite i uštede energije izuzetno nepovoljan.

• Sporadično korištenje toplinsko-izolacijskih materijala (bez obaveze)

• Prozori - tanki drveni ili metalni okviri s jednostrukim ili dvostrukim ostakljenjem

• Kod nas doneseni prvi propisi o toplinskoj zaštiti zgrada - 1970. godine

73

Toplinska zaštita i vlaga

Toplinska zaštita usko je povezana sa zaštitom od vlage jer pojava vlage može biti posljedica nedovoljne ili nepravilno izvedene toplinske zaštite.

Točke mogućeg navlaženja građevine

1- pukotine, 2 - oštećenje nadvoja, 3 - oštećenje podnožja, 4 - otvorene reške, 5 - trošan kamen,

6 - oštećenje žljebova, 7 - oštećenje žbuke

74

Kondenzacija

Kondenzacija je česti uzrok građevinskih šteta. Tanji zidovi od opeke kao i kameni zidovi loši su toplinski izolatori što utječe na pojavu kondenzacije u zimskim mjesecima prilikom zagrijavanja unutarnjih prostora (zimska kondenzacija). Zidovi izrazito velike mase ostaju hladni i u toplijim ljetnim mjesecima što također dovodi do pojave kondenzacije (ljetna kondenzacija).

75

Za pojavu i količinu kondenzacije značajna je vlaga i temperatura. Te dvije vrijednosti određene su nizom drugih faktora prije svega grijanjem, vanjskom temperaturom, toplinskom izolacijom, provjetravanjem, korištenjem prostora, apsorpcijom pregrada prostorije i difuzijom vodene pare.

Temperaturne krivulje vanjskog zida uz ugao lijevo: zid od opeke debljine 30 cm (=0,70 W/mK),

desno: zid od opeke s toplinskom izolacijom debljine 10 cm (=0,04 W/mK)

76

Iz razloga manjeg otpor toplinskoj propustljivosti, nego tipični presjek pregrade, temperatura unutarnje površine pregrade na toplinskom mostu manja je nego na preostaloj površini, što povećava potencijalnu opasnost kondenziranja vodene pare na ovim mjestima.

Toplinski mostovi

Posljedice toplinskih mostova su:

- promjene u toplinskim gubicima,- promjene unutarnje površinske temperature.

77

Odlučujuće za raspodjelu temperature u pregradi, a time i stvaranje odnosno izbjegavanje područja ugroženih vlagom, je položaj toplinske izolacije.

Kondenzat i plijesan na spoju vanjskog neizoliranog zida i stropa

Toplinski mostovi

78

Documents

Sanacija starih zgrada s aspekta toplinske zaštite i uštede energije