8
37 Toplinska ovojnica zgrade – problemi i rješenja u praksi Bojan Milovanović, dipl. ing. građ. Zavod za materijale, Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu Najveći utjecaj na kvalitetu zgrade u smislu energetske učinkovitosti ima ovojnica zgrade, i to ne samo vrste upotrijebljenih materijala već i izvedba pojedinih detalja. Tijekom posljednjih 20 godina došlo je do značajne evolucije standarda projektiranja i izvođenja toplinske zaštite vanjske ovojnice zgrade. Od stanja s kraja 1980-ih godina kada se toplinska zaštita vanjske ovojnice počela razmatrati, ali se na nju pri projekti- ranju nije obraćalo puno pozornosti, obično samo kod velikih građevina, preko stanja kad je vanjska ovojnica uvedena u 6 bitnih zahtjeva za građevinu, pa do činjenice kada se razgovara o obnovi u prošlosti izvedenih ovojnica. U Hrvatskoj postoji mnogo primjera lošega izvođenja građevinskih radova, zbog nedostatka potrebno- ga znanja, pritisaka rokova izvođenja, pokušaja uštede na materijalu i drugih razloga. Pri tome niti vanjska ovojnica zgrada nije iznimka, te je moguće nabrojiti nekoliko primjera kod kojih je došlo do opasnih padova dijelova fasada zbog korištenja neprimjerenih materijala te nepoštivanja pravila struke i preporučene tehno- logije gradnje. Iskustvo je pokazalo kako je za kvalitetno izvođenje radova potrebno imati kvalificiranu radnu snagu, odgovarajuću opremu, a isto tako treba biti motiviran za kvalitetan rad te se mora ostvariti dobra komunika- cija i informiranje svih sudionika u građenju. U radu su prikazani oblici građevinskih šteta koji se javljaju u zgradama s višim stupnjem toplinske zaštite. Ukratko su opisane i najčešće metode kontrole kvalitete izvedbe i mjerenja za utvrđivanje energijskog svoj- stva zgrade: mjerenje zrakopropusnosti (Blower Door Test) i korištenje infracrvene termografije. 1. UVOD Od građevinskoga sektora se očekuje veliki do- prinos u ostvarenju ciljeva Europske unije do 2020. godine, koji obuhvaćaju smanjenje emisije CO 2 za 20%, korištenje 20% energije iz obnovljivih izvora i smanjenje potrošnje primarne energije za 20% povećanjem energetske učinkovitosti. Pri provođenju mjera poboljšanja vanjske ovojnice zgrade, potrebno se pridržavati postojeće zakonske regulative. Kao i u svakome drugome slučaju proces se dijeli na proces projektiranja i izvođenje radova s kvalitetnim materijalima. Građevinski sektor i prateća industrija trebaju biti spremni za rekonstrukcije koji- ma se ostvaruje visoka energijska učinkovitost, kao i izvođenje novih zgrada sa što manjom potrošnjom energije. Iz navedenoga slijedi kako postoji potreba za stručnim usavršavanjem, certificiranjem i povećanjem broja stručno osposobljenih radnika koji će sudjelova- ti u izvođenju zgrada s malom potrošnjom energije. Postoje mnogobrojne inicijative Europske unije koje potiču stvaranje preduvjeta za ostvarivanje zadanih ciljeva. To obuhvaća razvoj i implemen- taciju inovativnih rješenja u području energetske učinkovitosti, investiranje u obnovljive izvore, ener- gijsko certificiranje zgrada te sustave usavršavanja i vrjednovanja kvalificirane radne snage na tržištu. Re- publika Hrvatska, ali i mnoge stručne i profesional- ne udruge i komore, prepoznale su važnost dodatne izobrazbe i osposobljavanja inženjera i radnika. Uz postojanje mnogih problema može se tvrditi da se krenulo pravim putem u smjeru poboljšanja kvalitete gradnje i poboljšanja energetske učinkovitosti u pro- cesu projektiranja. Najveći utjecaj na kvalitetu zgrade u smislu ener- getske učinkovitosti ima ovojnica zgrade, i to ne samo vrste upotrijebljenih materijala već i izvedba pojedi- nih detalja [1]. Za kvalitetno izvođenje radova, rad- nik mora imati potrebnu kvalifikaciju, odgovarajuću opremu, a isto tako treba biti motiviran za kvalitetan

Toplinska ovojnica zgrade – problemi i rješenja u praksibib.irb.hr/datoteka/597072.Toplinska_ovojnica_zgrade_-_problemi_i... · 39 Toplinska ovojnica zgrade - problemi i rješenja

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Toplinska ovojnica zgrade – problemi i rješenja u praksibib.irb.hr/datoteka/597072.Toplinska_ovojnica_zgrade_-_problemi_i... · 39 Toplinska ovojnica zgrade - problemi i rješenja

37

Toplinska ovojnica zgrade - problemi i rješenja u praksi B. Milovanović

Toplinska ovojnica zgrade – problemi i rješenja u praksi

Bojan Milovanović, dipl. ing. građ.Zavod za materijale, Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu

Najveći utjecaj na kvalitetu zgrade u smislu energetske učinkovitosti ima ovojnica zgrade, i to ne samo

vrste upotrijebljenih materijala već i izvedba pojedinih detalja. Tijekom posljednjih 20 godina došlo je do

značajne evolucije standarda projektiranja i izvođenja toplinske zaštite vanjske ovojnice zgrade. Od stanja s

kraja 1980-ih godina kada se toplinska zaštita vanjske ovojnice počela razmatrati, ali se na nju pri projekti-

ranju nije obraćalo puno pozornosti, obično samo kod velikih građevina, preko stanja kad je vanjska ovojnica

uvedena u 6 bitnih zahtjeva za građevinu, pa do činjenice kada se razgovara o obnovi u prošlosti izvedenih

ovojnica.

U Hrvatskoj postoji mnogo primjera lošega izvođenja građevinskih radova, zbog nedostatka potrebno-

ga znanja, pritisaka rokova izvođenja, pokušaja uštede na materijalu i drugih razloga. Pri tome niti vanjska

ovojnica zgrada nije iznimka, te je moguće nabrojiti nekoliko primjera kod kojih je došlo do opasnih padova

dijelova fasada zbog korištenja neprimjerenih materijala te nepoštivanja pravila struke i preporučene tehno-

logije gradnje.

Iskustvo je pokazalo kako je za kvalitetno izvođenje radova potrebno imati kvalifi ciranu radnu snagu,

odgovarajuću opremu, a isto tako treba biti motiviran za kvalitetan rad te se mora ostvariti dobra komunika-

cija i informiranje svih sudionika u građenju.

U radu su prikazani oblici građevinskih šteta koji se javljaju u zgradama s višim stupnjem toplinske zaštite.

Ukratko su opisane i najčešće metode kontrole kvalitete izvedbe i mjerenja za utvrđivanje energijskog svoj-

stva zgrade: mjerenje zrakopropusnosti (Blower Door Test) i korištenje infracrvene termografi je.

1. UVOD

Od građevinskoga sektora se očekuje veliki do-

prinos u ostvarenju ciljeva Europske unije do 2020.

godine, koji obuhvaćaju smanjenje emisije CO2 za

20%, korištenje 20% energije iz obnovljivih izvora

i smanjenje potrošnje primarne energije za 20%

povećanjem energetske učinkovitosti.

Pri provođenju mjera poboljšanja vanjske ovojnice

zgrade, potrebno se pridržavati postojeće zakonske

regulative. Kao i u svakome drugome slučaju proces

se dijeli na proces projektiranja i izvođenje radova s

kvalitetnim materijalima. Građevinski sektor i prateća

industrija trebaju biti spremni za rekonstrukcije koji-

ma se ostvaruje visoka energijska učinkovitost, kao

i izvođenje novih zgrada sa što manjom potrošnjom

energije. Iz navedenoga slijedi kako postoji potreba za

stručnim usavršavanjem, certifi ciranjem i povećanjem

broja stručno osposobljenih radnika koji će sudjelova-

ti u izvođenju zgrada s malom potrošnjom energije.

Postoje mnogobrojne inicijative Europske unije

koje potiču stvaranje preduvjeta za ostvarivanje

zadanih ciljeva. To obuhvaća razvoj i implemen-

taciju inovativnih rješenja u području energetske

učinkovitosti, investiranje u obnovljive izvore, ener-

gijsko certifi ciranje zgrada te sustave usavršavanja i

vrjednovanja kvalifi cirane radne snage na tržištu. Re-

publika Hrvatska, ali i mnoge stručne i profesional-

ne udruge i komore, prepoznale su važnost dodatne

izobrazbe i osposobljavanja inženjera i radnika. Uz

postojanje mnogih problema može se tvrditi da se

krenulo pravim putem u smjeru poboljšanja kvalitete

gradnje i poboljšanja energetske učinkovitosti u pro-

cesu projektiranja.

Najveći utjecaj na kvalitetu zgrade u smislu ener-

getske učinkovitosti ima ovojnica zgrade, i to ne samo

vrste upotrijebljenih materijala već i izvedba pojedi-

nih detalja [1]. Za kvalitetno izvođenje radova, rad-

nik mora imati potrebnu kvalifi kaciju, odgovarajuću

opremu, a isto tako treba biti motiviran za kvalitetan

Page 2: Toplinska ovojnica zgrade – problemi i rješenja u praksibib.irb.hr/datoteka/597072.Toplinska_ovojnica_zgrade_-_problemi_i... · 39 Toplinska ovojnica zgrade - problemi i rješenja

38

B. Milovanović Toplinska ovojnica zgrade - problemi i rješenja u praksi

rad te se mora ostvariti dobra komunikacija i infor-

miranje svih sudionika u građenju.

2. OBLICI GRAĐEVINSKIH ŠTETA U ZGRADAMA

U Hrvatskoj postoji mnogo primjera lošega

izvođenja građevinskih radova, zbog nedostatka

potrebnoga znanja, pritisaka rokova izvođenja,

pokušaja uštede na materijalu i drugih razloga.

Niti vanjska ovojnica nije iznimka, te je moguće

nabrojiti nekoliko primjera kod kojih je došlo do

opas nih padova dijelova fasada zbog korištenja ne-

primjerenih materijala te nepoštivanja pravila struke

i preporučene tehnologije gradnje, slika 1. Isto tako

ima i postojećih zgrada kod kojih se može pronaći

problem dotrajalosti vanjske ovojnice pa dolazi do

procurivanja vode kroz građevne dijelove, te uslijed

kristalizacije mineralnih tvari ili pak smrzavanja i

odmrzavanja dolazi do propadanja.

Vlaga je čimbenik koji najviše smanjuje kvalite-

tu građevnih dijelova zgrade i njenih konstrukcijskih

elemenata. Studije pokazuju da je kod problema

sa zgradama, u 70% slučajeva direktni ili indirektni

uzročnik vlaga. Površinska kondenzacija i problemi

s difuzijom vodene pare mogu se pojaviti i kod no-

vih, još neuseljenih objekata, osobito ako je zgrada

„zatvorena“ prije potpunog isušivanja građevinske

vlage zaostale u materijalima konstrukcija i obloga.

Ovakvi slučajevi se događaju ukoliko se izvede to-

plinska izolacija od toplinsko-izolacijskih materijala

s visokim koefi cijentom difuzije vodene pare, kao što

je ekspandirani polistiren, paronepropusni vanjski

završni slojevi žbuke i/ili ukoliko se ugrade prozo-

ri s nekoliko slojeva brtvi koji zajedno sprječavaju

isušivanje konstrukcije, ova problematika bit će do-

datno objašnjena u daljnjemu tekstu.

Tijekom posljednjih nekoliko godina došlo je do

povećane aktivnosti oko poboljšanja energetske

učinkovitosti postojećih zgrada, posebno uslijed

pojačane promidžbe svih prednosti, ali i povećanja

troškova za grijanje i hlađenje prostora.

Slika 1. Nekoliko primjera propadanja vanjske ovojnice zgrade

Slika 2: Razvoj gljivica i plijesni zbog kondenzacije

vodene pare unutar krovišta

Slika 3: Razvoj gljivica zbog kondenzacije

vodene pare oko prozora

Page 3: Toplinska ovojnica zgrade – problemi i rješenja u praksibib.irb.hr/datoteka/597072.Toplinska_ovojnica_zgrade_-_problemi_i... · 39 Toplinska ovojnica zgrade - problemi i rješenja

39

Toplinska ovojnica zgrade - problemi i rješenja u praksi B. Milovanović

Pokazalo se, međutim da implementacija mje-

ra za poboljšanje energetskog svojstva zgrada u

slučaju nestručne izvedbe može uzrokovati proble-

me najčešće vezane uz kondenzaciju vodene pare

unutar građevnih dijelova zgrada (slika 2), povećanje

relativne vlažnosti u zgradi (slika 3) i veći utjecaj to-

plinskih mostova na ukupnu potrošnju energije.

Najčešće pritužbe dolaze prema proizvođačima

stolarije, zbog toga što dolazi do rošenja unutarnje

površine stakala, odnosno općenito povećanja re-

lativne vlažnosti i smanjenja kvalitete zraka u pro-

storiji.

Navedeni problemi se događaju iz jednostavnog

razloga što se promjenom stolarije novom stolarijom

visoke kvalitete mijenja dinamika fi zikalnih procesa

između unutarnjega i vanjskoga prostora. Preciznije

se može reći kako se smanjuje zrakopropusnost

vanjske ovojnice zgrade, odnosno smanjuje se broj

izmjena zraka u prostoriji. Bolje brtvljenje nove sto-

larije uzrokuje povećanje relativne vlažnosti zraka u

prostoriji, što u kombinaciji s činjenicom da se bez

ugradnje toplinske izolacije zadržava jednaka tem-

peratura unutarnje površine zidova dovodi do kon-

denzacije vodene pare.

Poznata je činjenica da jedna četveročlana obi-

telj dnevno proizvede/pošalje u svoj životni prostor

prosječno 10 litara vode u obliku vodene pare zbog

kuhanja, kupanja, pranja rublja, evapotranspira-

cijom s biljaka i izdisanja vlažnoga zraka. Ukoliko se

zabrtvi vanjska ovojnica zgrade, nije moguće držati

konstantnom razinu relativne vlažnosti zraka u razini

oko 60%, što je ugodna razina pri sobnim tempe-

raturama za čovjeka. Navedeni problem se rješava

prirodnim provjetravanjem prostora, što je nepo-

voljno u pogledu gubitaka topline ili pak ugradnjom

mehaničke ventilacije po mogućnosti s ugrađenom

rekuperacijom topline zbog što manjih toplinskih

gubitaka.

Dodatni problem se javlja zbog brze gradnje i

useljavanja u novoizgrađene objekte koji su prema

vanjskom prostoru zabrtvljeni jeftinijim materijalima

poput ekspandiranog polistirena, a koji ima relativno

visok koefi cijent difuzije vodene pare. Ovo rezulti-

ra činjenicom da se građevni dijelovi isušuju prema

unutarnjem prostoru te time povećavaju vlažnost

zraka.

Prirodni proces izmjene topline i vlage između

unutarnjega i vanjskoga prostora ne može se potpu-

no zaustaviti. Građevne dijelove zbog toga treba

projektirati na način da se osigura ispravan fi zikalni

proces, odnosno proces koji neće dopustiti konden-

zaciju vodene pare u građevnom dijelu ili na njemu

u mjeri koja može izazvati građevinsku štetu. Samim

fi zikalnim svojstvima i fi zikalnom ponašanju mate-

rijala u konstrukciji i međuodnosu nekoliko različitih

materijala ne pridaje se dovoljno pozornosti pri

projektiranju i izvođenju objekata. Ovo obično reme-

ti fi zikalne procese u građevnim dijelovima, prolaz

topline, vlage i toplinski rad, koji se događaju uslijed

različitih unutarnjih i vanjskih klimatskih uvjeta, što

uzrokuje građevinske štete.

Znanje u projektiranju, ali i izvođenju vanjske

ovojnice zgrade, posebno se ističe kod zgrada vi-

soke razine toplinske zaštite, kod kojih do većega

izražaja dolazi rješavanje detalja, kao što su toplinski

mostovi ili pak proboji na vanjskoj ovojnici zgrade.

Toplinski mostovi su mjesta u oplošju grija-

noga dijela zgrade gdje se toplinski tok povećava

radi promjene materijala, debljine ili geometrije

građevnog dijela, slika 4.

Slika 4. Termografska slika jasno ukazuje

na lošije toplinski izolirane površine

Općenito se može zaključiti da se s povećanjem

razine toplinske zaštite povećava važnost projekti-

ranja i izvedbe detalja, koji kod takvih zgrada uko-

liko su nesmotreno izvedeni mogu uzrokovati pojavu

građevinske štete u obliku pojave plijesni ili korozije

(propadanja) materijala unutar građevnih dijelova

zgrada.

Uz vanjsku klimu (temperatura i relativna vlažnost

zraka) 5 glavnih parametara upravlja unutrašnjom

površinskom kondenzacijom i razvojem gljivica:

1. „Toplinska kvaliteta“ obodnih građevnih dijelova

zgrade koja je predstavljena toplinskim otporom,

toplinskim mostovima, geometrijom i unutrašnjim

površinskim otporom, što je u proračunu defi nira-

no faktorom temperature na unutrašnjoj površini

- fRsi

;

2. Interni dotok vlage koji utječe na temperaturu

ro sišta u zraku na kontaktnoj unutrašnjoj plohi

zida;

3. Unutrašnja temperatura zraka, u pravilu je kritič-

nija niža sobna temperatura, posebno za pro-

storije sa smanjenim, isprekidanim grijanjem ili u

negrijanim prostorijama gdje vodena para može

ući iz susjednih grijanih prostorija;

Page 4: Toplinska ovojnica zgrade – problemi i rješenja u praksibib.irb.hr/datoteka/597072.Toplinska_ovojnica_zgrade_-_problemi_i... · 39 Toplinska ovojnica zgrade - problemi i rješenja

40

B. Milovanović Toplinska ovojnica zgrade - problemi i rješenja u praksi

4. Sustav grijanja, koji utječe na gibanje zraka i tem-

peraturnu distribuciju,

5. Položaj opreme u prostoru, onemogućeno kruže-

nje zraka između namještaja i vanjskoga zida

uzrokuje pojavu gljivica i plijesni.

Jedna od osnovnih pretpostavki izgradnje vrlo

niskoenergetskih kuća, kao što su pasivne kuće

ili pak gotovo nul-energetske kuće je što veće

smanjenje gubitaka energije kroz vanjsku ovojnicu

zgrade te kroz tehničke sustave zgrade, zbog čega

se pasivna kuća kao takva u široj javnosti opisuje

kao “kuća termosica”. Ova pretpostavka je samo

približno točna, jer izvođenje građevnih dijelova zgra-

da sa što debljim slojem toplinske izolacije u slučaju

pasivnih kuća, te izvedba gotovo potpuno zrakotijes-

nih zgrada nadopunjuje se izvođenjem mehaničke

ventilacije zgrade, pri čemu se koriste uređaji vrlo

visoke učinkovitosti, što pridonosi smanjenju gubi-

taka topline kroz sustav.

Postizanje što bolje zrakonepropusnosti vanjske

ovojnice zgrade važno je iz dva razloga, kontrole

ventilacijskih toplinskih gubitaka, pri čemu je bitno

što manje zraka izgubiti kroz vanjsku ovojnicu, od-

nosno što više zraka provesti kroz sustav za reku-

peraciju topline, što utječe i na učinkovitost sustava

ventilacije. Drugi razlog je što zrak koji prolazi kroz

vanjsku ovojnicu, procuruje kroz vanjsku ovojnicu i

sa sobom nosi veliku količinu vodene pare. U trenu-

tku kada se vodena para u sloju toplinske izolacije

ohladi na temperaturu zasićenja, ona se kondenzira.

Povećanje vlažnosti sloja toplinske izolacije znatno

utječe na sama toplinska svojstva. Povećanje udje-

la vode u toplinskoj izolaciji povećava i koefi cijent

provođenja topline, što povećava ukupne gubitke

topline kroz vanjsku ovojnicu. Povećana vlažnost u

sloju toplinske izolacije pogodna je za razvoj gljivica

i plijesni, što uzrokuje propadanje ne samo sloja izo-

lacije, nego i propadanje nosive konstrukcije zgra-

de. Postojanje gljivica i plijesni također smanjuje

i udobnost života u samoj zgradi, zbog njihovoga

alergenoga djelovanja te uzrokovanja pojedinih bo-

lesti.

Opisana problematika može se poduprijeti

istraživanjem [5] u kojemu je pokazano da se kroz

zrakopropusnu konstrukciju (broj izmjena zraka u

prostoriji pri razlici tlakova od 50 Pa jednak je n50

=

3,5 izmjene u sat vremena) djelovanjem difuzije dne-

vno transportira 360 g/m2 vodene pare, a procuri-

vanjem zraka kroz rešku širine 1 mm duljine 1 m pri

razlici tlakova od 2 Pa transportira se i do 2,5 l vode.

S druge strane, u slučaju zrakonepropusne vanjske

ovojnice zgrade (n50

= 0,6 1/h), uz otpor difuzije vo-

dene pare građevnog dijela sd = 10 m, difuzijom vo-

dene pare transportira se 1 g/dan/m2 vodene pare

(slika 5).

Gubici energije kroz zrakopropusnu vanjsku

ovojnicu prikazani su u istraživanju projekta Passnet

[5], pri čemu je sa slike 6 jasno vidljiva linearna ovis-

nost broja izmjena zraka u prostoriji pri razlici priti-

saka od 50 Pa dobivena ispitivanjem Blower door

metodom i toplinskih gubitaka tijekom jedne godine.

Na slici je crvenim pravokutnikom označen najveći

dopušteni broj izmjena zraka u prostoriji ukoliko ona

nema sustav mehaničke ventilacije u usporedbi sa

zahtjevom za pasivnu kuću.

Kako bi se približno prikazao utjecaj gubitaka to-

pline kroz vanjsku ovojnicu zgrade zbog procurivanja

zraka, prikazat će se primjer iz Belgije i Njemačke,

gdje je istraživanjima procijenjeno da se zbog zrako-

propusnosti gubici topline povećavaju za oko 10%.

Pokazalo se da je u navedenim zemljama korist od

kvalitetne izvedbe zrakonepropusne ovojnice zgra-

de slična instalaciji solarnih kolektora. U Francuskoj

je utjecaj zrakonepropusnosti vanjske ovojnice pro-

cijenjen na potrebu dodatnih 2 do 5 kWh/m2/a za

grijanje po jediničnoj promjeni broja n50

[6].

Slika 5: Odnos zrakopropusnosti ovojnice

i količine difundirane vodene pare [5]

Slika 6: Odnos zrakonepropusnosti

i toplinskih gubitaka zgrade [5]

Page 5: Toplinska ovojnica zgrade – problemi i rješenja u praksibib.irb.hr/datoteka/597072.Toplinska_ovojnica_zgrade_-_problemi_i... · 39 Toplinska ovojnica zgrade - problemi i rješenja

41

Toplinska ovojnica zgrade - problemi i rješenja u praksi B. Milovanović

Važno je također napomenuti da zrakopropus-

nost nije problem samo u hladnim klimatskim uvjeti-

ma. U toplim klimatskim uvjetima, uz svoj mali utje-

caj na potrebu energije za grijanje prostora, zrako-

propusnost veći utjecaj ima na potrebnu energiju za

hlađenje zgrade, pogotovo ukoliko je zgrada klima-

tizirana.

3. METODE KONTROLE KVALITETE IZVEDBE ZGRADE

3.1. METODA ISPITIVANJA

ZRAKOPROPUSNOSTI - BLOWER

DOOR

Zrakopropusnost vanjske ovojnice zgrade mo-

že se defi nirati kao otpor prolasku zraka iz unu traš-

njosti zgrade ili ulasku vanjskoga, hladnoga zraka u

unutrašnjost zgrade kroz pukotine, šupljine i druga

mjesta koja su nastala nenamjernim propustima, a

nikako kroz sustav ventilacije. Ovakav prolaz zraka,

naziva se infi ltracija, te je uzrokovan razlikom pritiska s

obje strane vanjske ovojnice koji nastaje zbog razlike u

temperaturi zraka, pritiska vjetra i zbog mehaničkoga

ventilacijskoga sustava. S mjeriteljskoga stajališta,

mjerenje zrakopropusnosti je problem mjerenja pro-

toka zraka kroz vanjsku ovojnicu kao funkcije razlike

tlakova s obje strane ovojnice. Blower Door uređaj,

slika 7 se koristi za stvaranje prisilne razlike tlakova

između unutrašnjosti zgrade i vanjskoga prostora.

Standardna razlika tlakova koja se koristi za

ocjenu zrakopropusnosti zgrade je 50 Pa (nadtlak

ili podtlak), što je zapravo ekvivalentno djelovanju

vjetra brzine 35 km/h na sve strane zgrade istodob-

no. Razlika tlakova od 50 Pa je dovoljno velika da

se nadvlada šum mjerenja i drugi nepovoljni utje-

caji koji utječu na točnost mjerenja, a uzrokovani su

promjenama temperature zraka tijekom mjerenja ili

djelovanjem slaboga vjetra. Zbog toga je metoda re-

lativno točna i ponovljiva.

Preporuča se provođenje ispitivanja zrakopro-

pusnosti vanjske ovojnice zgrade prije izvođenja

završnih radova i samoga završetka radova na zgra-

di. Cilj preporuke je povećanje kvalitete izvođenja

radova na zrakonepropusnoj ovojnici zgrade te

ispravljanje postojećih grešaka u izvođenju koje su

neminovne, na što brži i jeftiniji način, dok bi ostva-

rivanje zrakonepropusnosti nakon završetka radova

znatno poskupjelo i zakompliciralo postupak ot-

klanjanja nedostataka.

Samo lociranje mjesta infi ltracije zraka u građevne

dijelove zgrada tijekom provođenja ispitivanja meto-

dom Blower Door moguće je korištenjem anemome-

a) b) c)

Slika 8: Vizualizacija mjesta infi ltracije korištenjem: a) anemometra, b) hladnoga dima, c) IC termografi jom

Slika 7: Blower Door uređaj

Page 6: Toplinska ovojnica zgrade – problemi i rješenja u praksibib.irb.hr/datoteka/597072.Toplinska_ovojnica_zgrade_-_problemi_i... · 39 Toplinska ovojnica zgrade - problemi i rješenja

42

B. Milovanović Toplinska ovojnica zgrade - problemi i rješenja u praksi

tra, hladnoga dima ili metodom infracrvene termo-

grafi je, slika 8.

Kako bi se rezultati dobiveni ispitivanjem meto-

dom Blower Door približili shvaćanju opće javnosti i

pokazala važnost kvalitetne izvedbe svakoga poje-

dinoga detalja potrebno je izračunati ekvivalentnu

infi ltracijsku površinu – ELA (Equivalent Leakage

Area). ELA je površina otvora oštrih rubova kroz koji

postoji laminarno strujanje zraka i koje je ekvivalent-

no strujanju zraka kroz sumu površina svih propusta

na vanjskoj ovojnici zgrade uslijed jednakih uvjeta

razlike tlaka s obje strane građevnih dijelova zgra-

de [8]. ELA može biti samo korisna orijentacijska

vrijed nost, ali ništa više od toga, zbog toga što je

ona samo aerodinamički ekvivalentna površina do-

bivena na osnovi mnogih pretpostavki.

Na primjeru ispitivanja obiteljske kuće volumena

unutarnjega zraka V = 420 m3 i korisne površine Ak

= 173,63 m2, dok je površina vanjske ovojnice zgra-

de jednaka 342,66 m2, izmjeren je protok zraka pri

razlici tlakova od 50 Pa od 1.259 m3/h, što je dalo

vrijednost n50

= 3,00. Proračun ekvivalentne infi l-

tracijske površine ELA dobivena je vrijednost ELA

= 628 cm2, što je jednako 0,018% površine vanjske

ovojnice zgrade.

Kao što je pokazano u poglavlju 4. i na slici 5,

vrijednost za veličinu n50

= 3,00 uzrokuje relativno

velike toplinske gubitke od 17,4 kWh/m2a. Dobiveni

rezultati za veličinu ELA = 628 cm2 (0,018% površine

vanjske ovojnice zgrade) ukazuju na potrebu detalj-

ne i kvalitetne izvedbe svih pa i najsitnijih detalja,

potrebu za striktnom kontrolom kvalitete izvedbe

zrakonepropusne ovojnice zgrada, pogotovo vrlo

niskoenergetskih zgrada (pasivnih i/ili gotovo nul-

energetskih zgrada), što je moguće postići jedino

ispitivanjem in-situ.

Najčešće greške izvođenja zrakonepropusne ba-

rijere, kao što su propusti na nastavcima barijere,

propusti oko proboja same barijere, oštećenja ba-

rijere, korištenje neprikladnih rješenja razvodnih ku-

tija, cijevi za kablove, loša ugradnja stolarije i slični

propusti (slika 9).

Ukoliko se opisane greške izvođenja ne korigiraju,

s vremenom one neminovno uzrokuju građevinsku

)

) ) a) b) c)

Slika 9: Loše izvođenje detalja zbog čega dolazi do infi ltracije zraka u građevne dijelove zgrade: a) loša ugradnja

stolarije, b) loš detalj proboja barijere, c) oštećenje barijere.

Slika 10: Termogram vanjske ovojnice zgrade i geometrijskog toplinskog mosta

Page 7: Toplinska ovojnica zgrade – problemi i rješenja u praksibib.irb.hr/datoteka/597072.Toplinska_ovojnica_zgrade_-_problemi_i... · 39 Toplinska ovojnica zgrade - problemi i rješenja

43

Toplinska ovojnica zgrade - problemi i rješenja u praksi B. Milovanović

štetu unutar građevnih dijelova zgrade, što je po-

sebno izraženo kod vrlo niskoenergetskih zgrada,

koje se u široj javnosti percipiraju kao bezuvjetno

vrlo kvalitetne zgrade.

3.2. METODA INFRACRVENE

TERMOGRAFIJE

Korištenjem metode infracrvene termografi je

moguće je nakon izvedbe toplinske izolacije vanjske

ovojnice zgrade provjeriti kvalitetu izvedbe toplin-

ske ovojnice te potvrditi učinkovitost rješenja za

smanjenje toplinskih mostova, postojanje mogućih

područja sa smanjenim slojem izolacije i vlažnih

područja (slika 10).

Infracrvena termografi ja može se pouzdano kori-

stiti samo kao kvalitativna metoda u kontroli kvalitete

izvedbe zgrada. Kvantitativno mjerenje koefi cijenata

prolaska topline U nije moguće korištenjem termo-

grafi je zbog toga što su stvarni uvjeti prolaska to-

pline nestacionarni te samo u iznimnim slučajevima

jednodimenzionalni. Navedeno je u suprotnosti s

teorijskim pretpostavkama proračuna koefi cijenta

prolaska topline U kod kojega se uzima stacionarni

toplinski tok i jednodimenzionalni proračun.

4. ZAKLJUČAK

Postupak energetskog certifi ciranja zgrade može

se promatrati i kao postupak potvrđivanja suklad-

nosti proizvoda, pri čemu je proizvod zgrada, a

utvrđuje se njezino energetsko svojstvo na temelju

provedenih propisanih analiza i uz primjenu propi-

sanih normi.

S druge strane, dobrovoljna kontrola kvalitete

može se interpretirati kao inzistiranje investitora na

energetskoj obnovi postojećih objekata (smanjenje

potrošnje 10 puta) ili pak na izvođenju novih nisko-

energetskih ili pasivnih zgrada zbog nepostojanja

propisa za izvođenje ovakvih zgrada, već samo pri-

mjera najbolje prakse izvedenih zgrada.

Poboljšanje kvalitete postiže se ukoliko se slije-

di nekoliko jednostavnih pravila, holističko projekti-

ranje postaje standard, te je neizbježno kod projek-

tiranja niskoenergetskih i pasivnih zgrada. Potrebno

je unaprijed promišljati detalje kako bi se izbjegli

problemi i improvizacija prilikom izvođenja, jer vrije-

di pravilo da improvizacija često rezultira problemi-

ma. Izvođenje radova potrebno je povjeriti iskusnim

i obrazovanim radnicima koji razumiju posljedice ne-

marne ili loše gradnje te koristiti kvalitetne proizvode

primjerene za specifi čnu upotrebu.

Kod izvođenja vanjske ovojnice zgrada, a posebi-

ce se to odnosi na vrlo niskoenergetske zgrade, svi

sudionici u gradnji trebali bi biti ovlašteni za izvođenje

objekata čime bi se dokazalo njihovo poznavanje

načina izvođenja (najboljih primjera), poznavanje teh-

nologije izvedbe pri čemu radnici trebaju imati spe-

cijalizirane kvalifi kacije. Pri tome je potrebno uspo-

staviti sustav u kojemu oni svojim ugledom i/ili mate-

rijalno odgovaraju za konačni proizvod, zgradu.

Važnost navedenoga potvrđuje se procesima

koji se provode u 30 zemalja Europe, odnosno de-

fi niranjem trenutnoga stanja radnika u graditeljstvu,

trenutnih i budućih potreba, a sve s ciljem smanjenja

šteta nastalih zbog nekvalifi cirane radne snage.

Pripremaju se programi edukacije i usavršavanja

građevinskih radnika i instalatera u gradnji vrlo

niskoenergetskih zgrada. Republika Hrvatska u

navedenome procesu sudjeluje kroz projekt CRO-

SKILLS (BUILDUP Skills Croatia).

5. LITERATURA

1. Mikulić, D., Štirmer, N., Milovanović, B.,

Banjad Pečur, I.: Energijsko certifi ciranje zgra-

da, Građevinar: časopis Hrvatskog saveza

građevinskih inženjera, 62 (2010), 12; 1087. -

1096.

2. Direktiva 2010/31/EU o energijskom svojstvu

zgrada, http://eur-lex.europa.eu-/LexUriServ/

LexUriServ.do?uri=OJ:L:2010:153:0013:0035:

EN:PDF

3. Borković, Ž.: Vodič kroz energetski efi kasnu gra-

dnju; Ministarstvo zaštite okoliša, prostornog

uređenja i graditeljstva, Energetski institut Hrvoje

Požar, Zagreb, 2005.

4. Pravilnik o energetskom certifi ciranju zgrada,

Narodne novine, 36/10.

5. “Passive house seminar for professionals from

the building sector”, Inteligent Energy Europe

Project Passnet.

6. G. Guyot, PG Schild, R. Carrié:“ Stimulation of

good building and ductwork airtightness throu-

gh EPBD”, Assessment and Improvement of the

EPBD Impact (for new buildings and building re-

novation) ASIEPI IEE project Report, April, 2010.

7. HRN EN 13829:2002: „Thermal performance

of buildings - Determination of air permeability

of buildings - Fan pressurization method“ (ISO

9972:1996, modifi ed; EN 13829:2000).

8. D. G. Colliver: „A predictive method to determine

the leakage area needed in residences for IAQ

control by infi ltration“, „Dublin 2000: 20 20 Vi-

sion”, Chartered Institution of Building Services

Engineers (CIBSE), 2000.

Page 8: Toplinska ovojnica zgrade – problemi i rješenja u praksibib.irb.hr/datoteka/597072.Toplinska_ovojnica_zgrade_-_problemi_i... · 39 Toplinska ovojnica zgrade - problemi i rješenja

44

B. Milovanović Toplinska ovojnica zgrade - problemi i rješenja u praksi

BUILDING ENVELOPE – PROBLEMS AND SOLUTIONS IN PRACTICE

Bojan Milovanović, graduated civil engineerFaculty of Civil Engineering, University of Zagreb, Department of Materials

Summary

The greatest impact on the quality of the building in terms of energy effi ciency has the building envelope and not only

the types of materials used for construction but also the detailing. Over the last 20 years there has been a signifi cant

evolution of design and performance of thermal protection of the building envelope. From the situation at the end of

the 1980s when thermal protection began to be considered more seriously in the design process, but wasn´t taken very

seriously, usually only in large buildings. After that the problem of the building envelope was introduced among 6 essen-

tial requirements for the building, while during the past years there is more and more work done and money invested in

refurbishing the existing building facades.

In Croatia, there are many examples of poor construction, due to the lack of necessary knowledge, deadlines, saving

on material used and other reasons. Building envelope is no exception and it is possible to list a few examples where

there has been a dangerous parts of the facade falling to the ground due to the use of inappropriate materials, non-

compliance with the rules of the profession and recommended construction technologies.

The experience has shown that for the quality construction works, it is necessary to have a skilled workforce and

proper equipment. Workers need to be properly motivated and have a good communication and information with all

participants in the construction process.

In this paper, different forms of construction damages that occur in very low energy buildings are shown. The most

common methods of quality control and performance measurement for determining the energy performance of the

building are shown: airtightness measurement (Blower Door Test) and the use of infrared thermography.