Modul 2 1
3. FIZIKA ZGRADE – SLOŽENE KONSTRUKCIJE
3.1. Fizikalni procesi u građevnim dijelovima
3.2. Toplinski mostovi
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostora
PROGRAM IZOBRAZBE ZA OSOBE KOJE PROVODE ENERGETSKO CERTIFICIRANJE I
ENERGETSKE PREGLEDE ZGRADA – MODUL 2
IZLOŽENOST ZGRADE VLAZI
Građevni dijelovi zgrade su izloženi:
- vlazi iz vanjskog prostora
- vlazi iz unutarnjeg prostora
- građevinskoj vlazi
- vlazi iz tla
3.1. Fizikalni procesi u građevnim dijelovima
ZAŠTITA OD VLAGE IZ VANJSKOG PROSTORA
Na krovu: s pokrovom ili hidroizolacijskim slojem
Na zidu: s vanjskim završnim slojem
ZAŠTITA OD VLAGE IZ UNUTARNJEG PROSTORA
Sprječavanjem kondenzacije u građevnom dijelu i na
njegovoj površini
ZAŠTITA OD GRAĐEVINSKE VLAGE
Omogućavanjem da se građevni dio nakon građenja
isuši
ZAŠTITA OD VLAGE IZ TLA – KAPILARNE VLAGE
Izvedbom hidroizolacijskih slojeva ili postupcima za
nepropusnost.
2 Modul 2
Modul 2 3
OBORINE
- oplakuju krovove i fasade
- imaju utjecaj na vanjske izložene obodne plohe
KOSI KROV - krovni pokrovi - osiguravaju odvodnju, ali ne i vodonepropusnost
- rezervni sloj za hidroizolaciju ispod pokrova (potkrov) - folija za kišnu branu (paropropusne,
vodonepropusne folije)
RAVNI KROV - hidroizolacijska opna - mora biti vodonepropusna
FASADNI ZIDOVI - odbijanje vode ili djelomično upijanje,
- ne dozvoljava se prodor vode dublje u konstrukciju
- izvedba provjetravane šupljine iza fasadne obloge, ako je fasadna obloga
propusna, preko sloja toplinske izolacije uvodi se zaštitni sloj - folija za kišnu branu
- mora postojati mogućnost isušivanja upijene vode u fasadnu oblogu za suhog vremena
ZEMNA VLAGA
- utjecaj na podzemne, ukopane dijelove objekta
- vlaga od kiše koja se cijedi niz fasadu i zidove u tlu
- zemna vlaga od kiše koja pada po tlu oko objekta - prskanje
- širi se kapilarno
- zaštita hidroizolacijskim i drenažnim slojevima oko zgrade
3.1. Fizikalni procesi u građevnim dijelovima
Modul 2
Modul 2 4
PODZEMNA VODA
- promjenjivi vodostaj, vlaži zgradu i izaziva tlak (hidrostatki)
- veća penetracija vode i vlage nego od zemne vlage - opasnija za građevine
- zaštita oko zgrade sa slojevima koji u potpunosti brtve
DIFUZIJA VODENE PARE
- različiti tlakovi vodene pare u zgradi i izvan nje, difuzija kroz obodne konstrukcije
- potrebno je osigurati neometanu difuzija kroz konstrukcije - bez štetnog
kondenzata vodene pare,
- ako nije moguće osigurati neometanu difuzija, potrebno je spriječiti ulazak vodene pare u slojeve u
kojima može doći do kondenzacije - uvođenje sloja parne brane
GRAĐEVINSKA VLAGA
- vlaga koja ostaje u građevinskim elementima nakon izvedbe
- vremenom se isuši, ako je to omogućeno pravilnom koncepcijom građevinskih elemenata
VLAGA MOKRIH PROSTORIJA
- prostorije u kojima se frekventno koristi voda ili stvara vodena para (kupaonice, kuhinje, bazeni)
- unutrašnja obloga mora sprječavati prodor vode i pare u konstrukciju (keramičke pločice,
vodonepropusni premazi)
3.1. Fizikalni procesi u građevnim dijelovima
Modul 2
3.1.1. Posljedice unutarnje i površinske kondenzacije vodene pare
Posljedice unutarnje kondenzacije vodene pare:
navlaženje materijala, gubljenje toplinsko-izolacijskih svojstava,
propadanje i korozija materijala.
Posljedice rošenja unutarnje površine zida:
površinsko navlaženje, stvaranje gljivica i plijesni.
ZAŠTITA OD VLAGE IZ UNUTARNJEG PROSTORA
• u građevnim dijelovima:
- fizikalno ispravnim sastavom (bez pojave unutarnje kondenzacije vodene pare ili s
manjom količinom uz dopuštene uvjete).
• na unutarnjoj površini:
- postizanjem unutarnje površinske temperature iznad temperature rošenja (dobra
toplinska izoliranost).
5 Modul 2
3.1. Fizikalni procesi u građevnim dijelovima
Modul 2 6
Elementi sprječavanja pojave gljivica i plijesni:
• dobra toplinska izoliranost (debljina toplinske izolacije i kontinuiranost ugradnje),
• povoljna temperatura unutarnjeg zraka,
• povoljna vlažnost unutarnjeg zraka,
• provjetravanje prostorija.
Za sprječavanje pojave gljivica i plijesni potrebno je postići površinsku temperaturu
unutarnje plohe vanjskog građevnog dijela iznad temperature rošenja. To se postiže s
dovoljnom toplinsko-izolacijskom vrijednosti vanjskog građevnog dijela, kontinuitetom
ugradnje toplinske izolacije, odnosno rješavanjem toplinskih mostova da im se smanji
utjecaj. Temperatura i vlažnost zraka unutarnjeg prostora treba biti održavana na
projektnim vrijednostima. Držanje veće količine biljaka u prostoriji, kuhanje, sušenje
rublja i slično znatno povećava količinu vlage i pritisak vodene pare zbog čega može
doći do rošenja unutarnjih ploha na kritičnim mjestima.
Primjer: temperatura zraka u prostoriji: 20 ºC; vlažnost zraka: 80%; temperatura rošenja je 16,2 ºC. Ovakvu
unutarnju plošnu temperaturu može imati zid od armiranog betona s 10 cm toplinske izolacije na mjestima
s manjim pokretanjem zraka poput uglova, iza ormara i sl.
Ovisno o djelatnosti u prostoriji i količini vlage u zraku treba osigurati potrebnu izmjenu
zraka provjetravanjem prostorija!
3.1. Fizikalni procesi u građevnim dijelovima
3.1.2. Koncepti određivanja sastava građevnih dijelova
Modul 2 7
3.1. Fizikalni procesi u građevnim dijelovima
1. Toplinsku izolaciju smjestiti s vanjske strane kad god je to moguće.
2. Smještaj toplinske izolacije s unutarnje strane primijeniti:
- kad se ne može ugraditi s vanjske strane (na pr. zgrade pod zaštitom)
- kad je potrebno brzo zagrijavanje unutarnjeg prostora koji se povremeno koristi
3. Kod prekidnog grijanja ugrađivati materijale s velikim toplinskim kapacitetom
4. Primijeniti kontinuiranost ugradnje toplinske izolacije (zbog izbjegavanja jakih toplinskih
mostova i smanjenja njihovog utjecaja)
5. Vanjski završni sloj treba biti što paropropusniji da se izbjegne zadržavanje vodene pare
pri difuziji kroz građevni dio.
6. Ukoliko je vanjski završni sloj paronepropustan treba izvesti provjetravanu konstrukciju
(provjetravana fasadna obloga ili hladni krov)
Modul 2 8
3.1. Fizikalni procesi u građevnim dijelovima
7. Ukoliko se u građevnom dijelu pojavljuje kondenzacija vodene pare koja je u količini
većoj od dopuštene i ne može se isušiti tijekom ljeta treba ugraditi parnu branu s toplije
strane sloja u kojem bi se kondenzirala vodena para (najčešće je taj materijal toplinska
izolacija).
8. Debljina i vrst parne brane treba se odrediti proračunom.
9. Građevne dijelove treba projektirati na način da se smanji izloženost temperaturnim
promjenama i omogući i kontrolira “toplinski rad”.
10. Materijali koji su izloženi promjenama temperature trebaju biti ugrađeni na način da se
omogući širenje i skupljanje (primijeniti izvedbu dilatacija kod krovova i fasadnih
obloga).
11. Lagani građevni dijelovi plošne mase manje od 100 kg/m2 trebaju imati veću debljinu
toplinske izolacije
Umaks 0,35 W/(m2.K) za zidove
Umaks 0,30 W/(m2.K) za krovove.
Parna brana se ugrađuje prije sloja u kojem bi se kondenzirala
vodena para (najčešće toplinska izolacija). Završni slojevi su
različite obloge na podkonstrukciji, zidane obloge zidova (obložna
opeka, kamen), ili žbuka na opeci. Podkonstrukcija obloga se
učvršćuje u pod i strop da se izbjegne probijanje parne brane. Bilo
koje probijanje parne brane treba izvesti s brtvama za nepropusnost.
Parna brana je materijal male debljine, a velikog difuznog otpora sd
• sd = . D (m) ( - difuzni otpor materijala, d – debljina materijala)
UČINKOVITOST PARNIH BRANA:
- Bitumenska traka s uloškom od alu-folije
(debljina alu-folije 0,1 do 0,2 mm): sd = 200 do 300 m
- Aluminijska folija debljine 0,1 do 0,2 mm: sd = 60 do 140 m
- Specijalna polietilenska folija velike gustoće
(debljina 0,15 do 0,25 mm): sd = 50 do 100 m
- Polietilenska folija obična (debljina 0,1 do 0,2 mm): sd = 8 do 16 m
- Bitumenska traka (debljina trake 2 mm): sd = 4 m
Modul 2 9
3.1. Fizikalni procesi u građevnim dijelovima
Kod ugradnje toplinske izolacije s unutarnje strane građevnog dijela proračunom difuzije
vodene pare će se odrediti potreba ugradnje parne brane i njen difuzni otpor.
3.1.3. Građevni dijelovi u dodiru s tlom izloženi kapilarnoj vlazi
Modul 2 10
Postojeći zidovi i podovi u tlu koji
imaju dotrajalu hidroizolaciju ili ona
nije ni izvedena jesu vlažni, hladni i
nehigijenski.
Zbog toga se prije energetske
obnove trebaju sanirati od vlage.
Stari zidovi i temelji su izvedeni od opeke, kamena ili betona. Neizolirani od vlage, imaju
stalno kapilarno upijanje pri čemu je zid vlažan. Zid se isušuje u unutarnji i vanjski prostor pri
čemu unutarnji prostor dobiva prekomjernu vlažnost, površina zida ima uvjete za stvaranje
gljivica i plijesni, a zrak u prostoriji je nehigijenski.
Prije ugradnje toplinske izolacije potrebna je sanacija zida od vlage:
- da se spriječi kapilarno uzdizanje vlage na višu razinu (jer je ugradnjom slojeva za toplinsku
zaštitu onemogućeno isušivanje vlage u prostoriju te se vlaga uzdiže do razine gdje se
može isušivati).
- da se toplinska izolacija ne navlaži
3.1. Fizikalni procesi u građevnim dijelovima
Modul 2 11
Hidroizolacijska impregnacija zidova u
tlu i u zoni podnožja zida uz teren
Izvodi se injektiranjem impregnacijske
tekućine u bušotine, pod tlakom ili
gravitacijski (prema dolje ukošene
bušotine).
Impregnacija je moguća kod postojećih
zidova od pune opeke ili kamena.
Impregnirana zona zida mora biti
preklopljena HI folijama izvana ili
premazima iznutra, koji se nastavljaju na
podnu ili zidnu plohu i osiguravaju
kontinuitet hidroizoliranja od zemne vlage.
3.1.4. Principi sanacije vlažnih građevnih dijelova u dodiru s tlom
3.1. Fizikalni procesi u građevnim dijelovima
Modul 2 12
Osigurati preklop unutrašnje hidroizolacije zida s injektiranom,
impregniranom zonom zida u području prskanja kiše uz teren.
Sanacija vlažnih podrumskih zidova s unutarnjim
polimercemetnim hidroizolacijskim premazima.
Premaz je hrapav, na bazi cementa i može se žbukati, za
razliku od hidroizolacije u folijama.
3.1. Fizikalni procesi u građevnim dijelovima
Modul 2 13
Hidroizolacija podrumskih prostora izvana s
polimercementnim premazima.
Primjena samo kod mogućnosti otkopavanja postojećeg
zida - potrebno je osigurati kontinuitet hidroizolacije:
- u zoni podnožja zida iznad terena osigurati preklop s
hidroizolacijskom žbukom ili vodonepropusnom žbukom
za podnožja
- u zoni temelja preklop s donjom zonom zida
impregniranom injektiranjem
3.1. Fizikalni procesi u građevnim dijelovima
Modul 2 14
Metoda dinamičke bežične elektroosmoze je za sada jedina koja otklanja uzroke
nastanka kapilarne vlage automatskim praćenjem dinamičkih parametara polja zračenja i
trenutnim djelovanjem na njih.
Period sanacije građevinskih objekata od kapilarne vlage ovom metodom traje od jedne do
pet godina ovisno o veličini objekta i debljini zidova.
Kapilarno dizanje vode iz tla uvjetovano je djelovanjem električnih polja zida i tla (osmotički efekt). Sustav elektroosmoze
djeluje protiv djelovanja kapilarne vlage na zgradi eliminiranjem i neutraliziranjem tih električnih polja koje taj proces
uzrokuju, promjenom polova objekta od plusa prema minusu. Tim postupkom eliminiraju se sile koje su uzrok kapilarnog
penjanja molekula vode.
3.1. Fizikalni procesi u građevnim dijelovima
Modul 2 15
Hidroizolacijska zaštita često se kod sanacija postojećih zgrada kombinira s poboljšanjem
toplinske zaštite – iznutra.
Potrebno je paziti na ispravno fizikalno koncipiranje i poziciju slojeva toplinske zaštite:
- parna brana (neprobušena) ugrađena s toplije strane sloja toplinske izolacije
- toplinska izolacija, poželjno od vlagootpornih ploča (tvrdih pjena, polagane lijepljenjem na
podlogu bez bušenja hidroizolacije)
- hidroizolacija:
- bitumenske trake polagane na podlogu punoplošnim zavarivanjem u jedan ili dva sloja
- sintetske jednoslojne HI trake na podložnom filcu
- hidroizolacijski polimercementni premazi
- čista, otprašena i odmašćena površina postojećeg (vlažnog) zida, po potrebi ožbukana
cementnom žbukom, zid injektiran radi prekida uzdizanja kapilarne vlage.
3.1. Fizikalni procesi u građevnim dijelovima
Modul 2 16
Primjer ugradnje toplinske izolacije s
unutarnje strane zida saniranog od vlage.
3.1. Fizikalni procesi u građevnim dijelovima
3.2. Toplinski mostovi
Modul 2 17
3.2.1. Posljedice jakih toplinskih mostova:
• povećani gubici topline
• niža površinska temperatura unutarnje plohe
vanjskog građevnog dijela
Definicija toplinskog mosta:
“Toplinski most jest manje područje u omotaču grijanog dijela zgrade kroz koje je toplinski tok povećan radi promjene
materijala, debljine ili geometrije građevnog dijela”.
Koeficijent transmisijskog gubitka topline kroz vanjski omotač:
HD = Ui Ai + k lk + j
Ui koeficijent prolaska topline dijela i omotača zgrade;
Ai ploština na koju se odnosi vrijednost Ui ;
k duljinski koeficijent prolaska topline linijskog topl.mosta k ;
lk duljina na koju se odnosi vrijednost k ;
j točkast koeficijent prolaska topline točkastog topl.mosta j .
Θsi = Θi – Rsi . (Θi – Θe) / RT
Θsi unutarnja plošna temperatura
Θi temperatura zraka prostorije
Θe temperatura zraka vani
Rsi unutarnji toplinski otpor prijelaza topline
RT ukupni toplinski otpor
3.2. Toplinski mostovi
Modul 2 18
U uglovima i na ostalim toplinskim mostovima je uvijek niža
unutarnja površinska temperatura nego li na karakterističnom
dijelu građevnog dijela.
3.2. Toplinski mostovi
Modul 2 19
UNUTARNJE PLOŠNE TEMPERATURE ZA RAZLIČITE SLUČAJEVE
3.2. Toplinski mostovi
Modul 2 20
UNUTARNJE PLOŠNE TEMPERATURE ZA RAZLIČITE SLUČAJEVE
3.2. Toplinski mostovi
Modul 2 21
Utjecaj toplinskih mostova može se ustanoviti pomoću 3 metode:
1. zahtjevnim proračunima prema normama (HRN EN ISO 10211-1 i HRN EN ISO 10211-2).
2. pojednostavljenom metodom proračuna pomoću kataloga u normama (HRN EN ISO 14683):
Pojednostavljena metoda proračuna je proračun dodatnih gubitaka topline na toplinskim mostovima gdje se duljinski
(linijski) koeficijent prolaska topline (W/mK) množi s duljinom toplinskog mosta.
3. Paušalnim povećanjem vrijednosti U za određenu vrijednost: U = Ugrađ. dijela + Utopl.mosta
Utopl.mosta = 0,05 W/(m2.K) ukoliko hrvatska norma ima katalog “dobrih rješenja toplinskih mostova”.
Utopl.mosta = 0,1 W/(m2.K) ukoliko hrvatska norma nema katalog “dobrih rješenja toplinskih mostova”.
(Hrvatska norma za sad nema katalog “dobrih rješenja toplinskih mostova”.
PRIKAZ NEKOLIKO TOPLINSKIH
MOSTOVA S VRIJEDNOSTIMA
LINIJSKIH KOEFICIJENATA
PROLASKA TOPLINE
W/(m.K )
PREMA KATALOGU U NORMAMA.
3.2. Toplinski mostovi
Modul 2 22
Proračuni toplinskih mostova s paušalnim povećanjem se koriste kod proračuna s dosad
uobičajenim građevnim dijelovima. Međutim zbog točnijih proračuna, za određene
slučajeve s izraženim toplinskim mostovima potrebno ih je izračunati.
Isto tako je potrebno provesti proračune toplinskih mostova i kod pasivnih i blizu nula
energetskih zgrada jer paušalni dodatak od 0,1 W/(m2. K) znatno povećava vrijednosti U i
ne daje realne vrijednosti.
Primjer:
VRST ZGRADE VJEROJATNA VRIJEDNOST U
(samo kao primjer)
W/(m2. K)
U S PAUŠALNIM
POVEĆANJEM OD
0,1 W/(m2. K)
POVEĆANJE U
%
prema današnjim propisima = 0,45 0,55 22
nisko-energetska 0,20 0,30 50
pasivna 0,12 0,22 83
nula energetska 0,08 0,18 125
3.2. Toplinski mostovi
Modul 2 23
3.2.2. Principi smanjenja utjecaja toplinskih mostova
1. Ovojnicu zgrade toplinski izolirati kontinuirano, bez prekida ili izmještanja toplinske
izolacije.
2. Toplinski izolirati s dovoljnom debljinom toplinske izolacije koja će na toplinskim
mostovima osigurati unutarnju plošnu temperaturu iznad rosišta.
3. Materijali toplinske izolacije trebaju imati što bolja toplinsko izolacijska svojstva.
4. Ovojnicu zgrade od montažnih elemenata izvesti s dobro brtvljenim spojevima.
5. Konstruktivne spojeve-prodore izvesti s elementima za prekid toplinskog mosta.
6. Konstruktivne spojeve-prodore kod kojih se ne može postići prekid toplinskog mosta
izvesti s bočnim izoliranjem (“produženjem toplinskog mosta”).
(To se odnosi i na toplinsko izoliranje podnožja zgrade s ugradnjom toplinske izolacije dijelom preko temelja).
7. Prozore ugraditi u ravnini s toplinskom izolacijom. Kad to nije slučaj, treba toplinski
izolirati prozorske klupčice, špalete i podglede nadvoja zbog postizanja kontinuirane
ugradnje toplinske izolacije.
8. Toplinski izolirati kutije za rolete.
9. Prodore metalnih veza elemenata obloga građevnih dijelova izvesti s prekidima
toplinskog mosta u sustavu podkonstrukcije.
10. Razrada projekta s obuhvatom detaljnog rješavanja svih toplinskih mostova
3.2. Toplinski mostovi
Modul 2 24
Toplinska izolacija
prodora balkonske ploče
Prodori balkonskih ploča
su mjesta velikih gubitaka
topline ukoliko se toplinski
ne izoliraju.
Moguća rješenja su:
- obostrana toplinska
izolacija balkonske ploče u
dužini min. 50 cm od spoja
sa zidom.
- ugradnja elementa za
prekid toplinskog mosta. U
tom slučaju ostaju samo
točkasti toplinski mostovi
od prodora armature.
3.2. Toplinski mostovi
Modul 2 25
Neki prodori kroz vanjske građevne dijelove kod kojih se ne može prekinuti toplinski most
trebaju se toplinski izolirati tzv. produženjem toplinskog mosta.
Produženje toplinskog mosta je oblaganje dijela konstrukcije u hladnoj zoni sa čime se
toplinski tok produžuje.
Minimalna dužina bočnog oblaganja s toplinskom izolacijom je 50 cm.
min. 50 cm
grijani prostori
negrijano ili otvoreni prostor
(garaže, podrumi, vani)
3.2. Toplinski mostovi
Modul 2 26
Kutije za rolete
trebaju biti dobro
toplinski izolirane.
Toplinski neizolirani dio ispod rubnog
lima ravnog krova predstavlja toplinski
most.
Rješenja spoja krova sa zidom trebaju
imati kontinuirano ugrađenu toplinsku
izolaciju.
Toplinsku izolaciju treba ugraditi između
podkonstrukcije rubnog lima.
Toplinski mostovi nastaju i kod spoja s
podrumskim zidovima i temeljima.
Potrebno je produžiti toplinske mostove
ugradnjom ploča toplinske izolacije
dovoljne dužine na svim dijelovima
hladnih prostora i tla.
3.2. Toplinski mostovi
Modul 2 27
PRIKAZI VARIJANTI RJEŠENJA TOPLINSKOG MOSTA , TEMPERATURNE RASPODJELE I VRIJEDNOSTI LINIJSKIH GUBITAKA TOPLINE
3.2. Toplinski mostovi
Modul 2 28
Primjer istake ravnog krova. Produženje toplinskog mosta je izvedeno s pločom EPS-a
debljine 6 cm zbog čega se temperatura u kritičnoj točci povisila.
U uobičajenim mikroklimatskim uvjetima unutarnjeg prostora ova plošna temperatura će biti iznad
temperature rošenja.
PRIKAZ DETALJA SPOJA KROVA SA
ZIDOM, TOPLINSKOG RASPOREDA
UNUTAR SPOJA I TEMPERATURE U
KRITIČNOJ TOČCI.
EPS 6 cm
NEISPRAVNO ISPRAVNO
Modul 2 29
SPOJ VAJSKOG ZIDA I STROPA
TOPLINSKA IZOLACIJA SMJEŠTENA S
UNUTARNJE STRANE ZIDA
Neizoliran dio stropne ploče ima velik utjecaj na
smanjenje površinske temperature u podgledu
stropa.
Za smanjenje utjecaja ovog toplinskog mosta
potrebna je dodatna toplinska izolacija u podgledu
stropa ili izvedba spoja zida i stropa s elementom
za prekid toplinskog mosta.
3.2. Toplinski mostovi
3.2. Toplinski mostovi
Modul 2 30
Suvremene lagane konstrukcije imaju veću debljinu toplinske
izolacija i danas su česte pri gradnji pasivnih ili nula energetskih
kuća.
Nosivi dijelovi su oblikovani i raspoređeni na način da u najvećoj
mjeri smanje utjecaj toplinskih mostova
LAGANE KONSTRUKCIJE
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Modul 2 31
PRAVILNIK O ZAŠTITI NA RADU ZA RADNE I POMOĆNE PROSTORIJE I PROSTORE
(NN br. 6/84 i 42/05)
4. Radni prostor, članak 30.
Građevina i njezini dijelovi moraju biti projektirani i izvedeni tako da u toku eksploatacije
građevine trajno osiguravaju:
1. stabilnost građevine u odnosu na statička i dinamička opterećenja s obzirom na tehnološki
proces rada,
2. stabilnost građevine u odnosu na meteorološke i klimatske utjecaje,
3. odvođenje atmosferskog taloga,
4. odvođenje difuzne pare, ako postoji opasnost od kondenziranja,
5. zaštitu od požara i eksplozije,
6. odvođenje štetnosti nastalih u procesu rada,
7. provjetravanje prostorija,
8. danje svjetlo
9. toplinsku zaštitu,
10. zvučnu zaštitu,
11. zaštitu od vibracija,
12. sigurnost kretanja osoba i transportnih sredstava.
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Modul 2 32
PRIRODNO OSVJETLJENJE – DANJE SVJETLO
Pravilnik o zaštiti na radu za radne i pomoćne prostorije i prostore, (NN br. 6/84 i 42/05)
Članak 110.
Osvjetljenje radnih prostorija, prostora izvan radnih prostorija i površina namijenjenih za rad mora se
projektirati i izvesti tako da se osobama koje obavljaju poslove i radne zadatke omogući dobro viđenje,
odnosno točno i brzo opažanje uz što manji zamor očiju.
Prirodno i umjetno osvjetljavanje radnih prostorija mora biti u skladu sa standardom.
Norme
• HRN EN 12464-1:2008 Svjetlo i rasvjeta - Rasvjeta radnih mjesta - 1. dio: Unutrašnji radni prostori
(EN 12464-1:2002);
• HRN EN 12464-2:2008 Svjetlo i rasvjeta - Rasvjeta radnih mjesta - 2. dio: Vanjski radni prostori
(EN 12464-2:2007);
Članak 111.
Radne prostorije moraju imati otvore za prirodno osvjetljavanje, kao što su prozori, krovni svjetlarnici,
staklene pregrade, ostakljena vrata i sl. Raspored površina i broj tih otvora mora odgovarati vrsti poslova
koji se u radnoj prostoriji obavljaju.
Ostakljene površine moraju biti raspoređene tako da osiguravaju ravnomjerno osvjetljavanje svih dijelova
radne prostorije, a njihova ukupna površina mora iznositi najmanje 1/8 površine poda radne prostorije.
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Modul 2 33
PRIRODNO OSVJETLJENJE
Članak 114.
Prirodno osvjetljenje u radnim prostorijama mora biti izvedeno tako da osigurava minimalnu prosječnu
osvijetljenost i ravnomjernost osvjetljenja u skladu sa standardom.
Otvore za prirodno osvjetljavanje treba raspoređivati tako da se spriječi direktno upadanje sunčeve
svjetlosti na mjesta rada.
Ako se ne može spriječiti upad direktne svjetlosti na mjesta rada onda je potrebno primijeniti sredstva za
zasjenjivanje kao što su: zastori, zavjese, brisoleji, premazivanje okana, nadstrešnice, podesne vrste
stakla itd.
Članak 115.
Pri projektiranju građevina namijenjenih za rad, potrebno je osigurati da prirodna svjetlost bez smetnji
dopre do svih otvora za prirodno osvjetljavanje.
Kod osvjetljavanja prostorija u zgradi sa vertikalno postavljenim ostakljenim površinama koje su okrenute
prema drugim objektima ili zaklonima, udaljenost od tih objekata ili zaklona treba biti po mogućnosti
najmanje dva puta veća od visine susjednih objekata.
Pri projektiranju vertikalnih, horizontalnih, i kosih ostakljenih površina na građevini moraju se predvidjeti i
odgovarajuća pomoćna sredstva i uređaji (pomične ljestve ili platforme, pomične staze, itd.) za lako,
efikasno i bezopasno čišćenje njihovih vanjskih i unutrašnjih površina.
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Modul 2 34
PRIRODNO OSVJETLJENJE
Bitni elementi za postizanje optimalnog sustava dnevnog osvjetljenja:
• orijentacija zgrade i prostorija, prostorna organizacija i geometrija prostora;
• raspored, oblici i dimenzioniranje otvora kroz koje prodire dnevno svjetlo;
• smještaj i površinska svojstva unutarnjih pregrada koje reflektiraju dnevno svjetlo i
doprinose njegovoj raspodjeli;
• raspored, oblici i karakteristike raznih pokretnih ili nepokretnih uređaja za zaštitu od suviše
svjetla i blještavila;
• svjetlosne i toplinske značajke ostakljenih ploha;
• zadovoljenje standarda svjetlosne udobnosti;
• osiguravanje zdravstveno-bakteriološke funkcije optimalne dnevne osunčanosti stambenih
prostora;
• poboljšanje energetske efikasnosti i ušteda energije ispravnim dimenzioniranjem sustava
umjetne rasvjete, ventilacije i klimatizacije.
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Modul 2 35
Osvijetljenost prostorije ovisi o vrsti, veličini i smještaju prozirne plohe, o osvijetljenosti
vanjskog prostora, te o putevima dopiranja svjetla u prostoriju.
Mjeri se faktorom D (Df) (Daylight - factor), koji označava odnos između osvijetljenosti
prostorije i istodobne jačine osvijetljenosti vanjskog prostora (%).
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Modul 2 36
Svjetlost je elektromagnetsko zračenje valnih dužina od 10-7 do 10-3 (optičko zračenje) koje
nadražuje mrežnicu oka i izaziva osjet vida.
Mjerne jedinice:
Cd (kandela) - intenzitet svjetlosti
Lumen (lm) - svjetlosni tok
Luks (lx) - osvijetljenost
Osvijetljenost je količina svjetla koja pada na određenu površinu, a različita je u odnosu na
doba dana i klimatske prilike te potrebe u odnosu na djelatnost:
Vrijeme Osvijetljenost (lx)
Vedro, sunčano 100.000 lx
Oblačno 10.000 lx
Precizni rad (na pr. urarski) 1.000 - 2.000 lx
Uredi 100 -1.000 lx
Osvijetljen sportski teren 200 - 1.000 lx
Ulična rasvjeta. 1 - 10 lx
Noć s punim mjesecom 0,25 lx
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Modul 2 37
Osvijetljenost opada sa kvadratom udaljenosti.
Na udaljenosti dvostruko većoj od istog mjernog mjesta luksmetar će pokazivati
četverostruko manju vrijednost.
Sjajnost (luminancija) jest količina svijetla koja dolazi s promatrane površine. Mjeri se
mjeračem sjajnosti, u kandelima po kvadratnom metru (cd/m2).
Sjajnost ne opada sa udaljenošću već je uvijek ista bez obzira s koje se udaljenosti mjeri.
Osim osvijetljenosti i sjajnosti, na radnom mjestu još se određuju: jednolikost osvijetljenosti,
sjenovitost, faktori refleksije od stropova, zidova, poda i radnih ploha, te se uspoređuju sa
standardima prema tipu djelatnosti.
Dnevno svjetlo se u većoj ili manjoj mjeri reflektira ili upija, ovisno o površinama na koje
pada u vanjskom okolišu (zemlja, voda, vegetacija, zgrade i sl.). Reflektirano svjetlo je vrlo
važan izvor dnevnog svjetla, prvenstveno u prostorijama koje su okrenute od Sunca.
Standardne refleksije (%) na različite vanjske površine su sljedeće:
· Voda 7%
· Suha zemlja 10%
· Šljunak 13%
· beton 40%
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Modul 2 38
Svjetlosni valovi koji ulaze u prostoriju reflektiraju se od zidova, podova, stropova,
namještaja i drugih predmeta koji se u njoj nalaze.
Da se postigne što viša razina osvijetljenosti važno je da standardne vrijednosti refleksije
na različite unutarnje površine u prostoriji budu što veće, pri čemu je od velike važnosti
njihova boja. Površine tamnih boja reflektiraju puno manje svjetlosti od površina svijetlih
boja (površine bijele boje reflektiraju svjetlosne valove čak 17 puta bolje od crnih površina).
Aproksimativne refleksije od površina u ovisnosti o boji su sljedeće:
· crna 5%;
· svjetlo crvena 17%;
· svjetlo plava 45%;
· svjetlo narančasta 54%;
· svjetlo žuta 70%,
· bijela 85%.
Preporuka u cilju što bolje iskoristivosti danjeg osvjetljenja je opremanje prostorija
namještajem svijetlih boja i to prvenstveno onih u kojima se obavljaju aktivnosti
koje zahtijevaju dovoljno svjetla (na pr. radne sobe, kuhinje, i sl.)
Modul 2 39
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Osnovna pravila osvjetljenja prostorija danjim svjetlom:
1. Ako je prozor glavni izvor osvjetljenja, vanjske zapreke ne bi trebale biti više od
linije kuta 25º iznad horizonta.
2. Da se postigne osunčanje prostorije ravnina pročelja s prozorom treba biti u
otklonu od juga najviše do 90º, s vanjskim zaprekama kao u tč.1.
3. Smatra se da je prostorija osvijetljena danjim svjetlom ako je ostakljenje najmanje
1/25 od ukupne površine svih obodnih ploha prostorije.
4. Dijelovi prostorije koji nemaju direktan pogled na nebo imaju nisku razinu
osvijetljenosti.
5. Dobro su osvijetljene plohe radnih stolova do dubine prostorije od 2 visine prozora.
6. Radne površine ne smiju biti sjajne radi moguće refleksije svjetla.
Modul 2 40
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Pravila smještaja zgrada za ispravno osvjetljenje:
1. S južne strane ulice zgrade trebaju biti niže, a veće visine
sa sjeverne strane
2. Nagib kosog krova u nagibu zraka svjetla da se omogući
što više direktnog svjetla na pročelje susjedne zgrade.
3. Smještajem zgrada spriječiti međusobno stvaranje sjene
4. Smještajem zgrada omogućiti posredno osvjetljavanje
pomoću refleksije.
Modul 2 41
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Međurazmak između zgrada treba biti dovoljan da se osigura
dnevno osunčanje svih dijelova zgrade. Vrlo povoljna udaljenost
je 2 do 3 visine (h) zgrade koja radi sjenu.
Gradska četvrt u Shenzhen-u u Kini
Modul 2 42
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Razina osvjetljenja je veća kod veće visine
prozora. Kod prostorija veće visine, visina prozora
treba se proporcionalno povećati.
Veća dužina istake iznad prozora može bitno
smanjiti osvijetljenost prostorije. Veća dužina
istake je povoljna kao zaštita od sunca (učinkovito
na južnom pročelju). Zbog osvjetljenja se
preporuča pokretna zaštita od sunca koja je zimi u
uklonjenom položaju.
Dimenzija prozora je
bitna jer mali prozori
zahtijevaju električnu
rasvjetu.
Dimenzije prostorija u odnosu na položaj prozora kojima se pretpostavlja
dobra osvijetljenost.
PROZORI BOČNO S JEDNE STRANE
PROZORI BOČNO S DVIJE STRANE
Stambena prostorija Školska učionica Sportska dvorana
Modul 2 43
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
44
Ovisnost rasporeda osvijetljenosti u prostoriji o položaju prozora
• osvjetljenje sa strane
• osvjetljenje odozgo
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Modul 2
Modul 2 45
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
U dosadašnjim projektnim preporukama se minimalna osvijetljenost prostora definirala s
1/7 tlocrtne površine. Pravilo da je to 1/25 površine svih obodnih ploha prostorije je
realnije jer uzima u obzir i visinu prostorije. Ovo pravilo je primjenjivo/ostvarivo za
prostorije do dubine cca 6 m.
Modul 2 46
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
PRORAČUN FAKTORA DNEVNOG OSVJETLJENJA
BEZ ZAPREKE
SA ZAPREKOM
Modul 2 47
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
RAZINE OSVIJETLJENOSTI:
Faktor danjeg svjetla
D
Osvjetljenje u prostoriji
< 2 % Slaba osvijetljenost dnevnim svjetlom, potrebna puna
električna rasvjeta tijekom cijelog dana
2 – 5 % Pretežito ugođaj danjeg svjetla, potreba i za dodatnom
električnom rasvjetom
≥ 5% Prostorija snažno osvijetljena, rijetko je potrebna dodatna
električna rasvjeta tijekom dana.
Kod krovnih osvjetljenja potrebne su veće površine prozora jer pada manje svjetla na zidove te je
refleksija svjetla s njih manja.
Osvijetljenost u luksima i faktor danjeg
svjetla (%)
Modul 2 48
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
PRIRODNA VENTILACIJA PROSTORA
Prirodna ventilacija nastaje zbog razlike u temperaturi unutarnjeg i vanjskog zraka i uslijed
djelovanja vjetra.
Prirodna ventilacija ovisi o klimatskim uvjetima i samoj zgradi.
- Bitni klimatski uvjeti su razlika temperature vanjskog i unutarnjeg zraka i brzina i
smjer vjetra.
- Sama zgrada će utjecati na izmjenu zraka sa svojim svojstvima: položaj zgrade
u odnosu na topografiju, raspored prostorija, visina zgrade, zrakopropusnost
prozora i vrata i ostalih građevnih dijelova.
Izmjena zraka se odvija:
- Infiltracijom kroz zidove i sljubnice (reške prozora, vrata, spojeva elemenata)
- kroz otvorene prozore i vrata, ta ostale otvore za ventiliranje
- kroz pojedinačne i sabirne ugrađene ventilacijske kanale
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Modul 2 49
Potreban broj izmjena zraka
na sat ovisi o djelatnosti u
prostoriji.
Prostorije koje traže veću
izmjenu zraka trebaju se, uz
prirodno provjetravanje,
ventilirati i dodatno putem
uređaja za ventilaciju.
POTREBAN BROJ IZMJENA ZRAKA NA SAT PREMA NAMJENI PROSTORIJE
Modul 2 50
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Prirodna ventilacija prostora infiltracijom kroz zidove i sljubnice (reške prozora, vrata,
spojeva elemenata)
RAZRED ZRAKOPROPUSNOSTI SLJUBNICA PROZORA I VRATA
U višim zgradama je, zbog utjecaja vjetra, potrebna manja zrakopropusnost sljubnica prozora
i vrata.
Donja granica broja izmjene zraka u jednom satu pri zatvorenim prozorima u prostoriji u kojoj
rade i borave ljudi je 0,5 h-1 (u vrijeme kad ljudi ne borave 0,2 h-1). Kod ugradnje suvremenih,
dobro brtvljenih prozora s niskom zrakopropusnosti potrebno je odabrati one koji imaju u
okviru ugrađen sustav za dodatno ventiliranje poput otvora s regulacijom, isprekidane brtve u
gornjoj sljubnici prozora ili ugradnju okova (“škare”) za držanje prozora s malim otklopom.
Modul 2 51
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
PRIRODNA VENTILACIJA PROSTORA KROZ ZATVORENE I OTVORENE PROZORE I VRATA
Stare zgrade imaju zbog lošeg brtvljenja na spojevima krila i okvira veću zrakopropusnost.
Takvo ventiliranje prostora je nekontrolirano, smanjena je ugodnost stanovanja, a povećan
gubitak topline. U stambenim prostorijama, uz zatvorena vrata i prozore, broj izmjena zraka
se zimi kreće od 0,3 do 0,8 na sat.
U suvremenoj stanogradnji gdje su ugrađeni prozori/vrata s izvrsnim brtvama, izmjena
zraka na sat može biti i manja, samo 0,1. Takva ventilacija nije dovoljna zbog čega je
prostor potrebno dodatno prozračivati da se izbjegne kondenziranje vlage na hladnim
površinama i stvaranje gljivica i plijesni.
Modul 2 52
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Otvaranjem prozora i vrata postiže se najintenzivnija izmjena zraka u prostoriji koja ovisi o:
-brzini vjetra,
- razlici između temperatura unutarnjeg i vanjskog zraka,
- vrsti prozora i zaštite od sunca
- rasporedu prozora u zgradi.
Razlikujemo dugotrajno i kratkotrajno prozračivanje. Dugotrajno je kontinuirano danju i noću koje
omogućuje veliku izmjenu zraka, ali i velike toplinske gubitke zimi. Zbog toga je primjerenije
kratkotrajno prozračivanje. U određenim vremenskim intervalima (na pr. svakih sat vremena)
otvori se prozor na 5 do 10 minuta i time se izmijeni kompletna količinu staroga zraka.
Kod klasičnih poluotvorenih prozora moguća je prirodna izmjena zraka od oko 4 do 10 puta na
sat, a kod otvorenih oko 7 do 15 puta na sat.
Prirodna ventilacija prostora kroz otvorene prozore i vrata i druge otvore za ventiliranje
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Modul 2 53
Prirodna ventilacija prostorija putem kanala za provjetravanje
Služe za pravilnu izmjenu zraka u prostorijama bez prozora ili za dodatnu ventilaciju.
Djeluju na principu toplinskog uzgona kroz vertikalne ugrađene kanale koji se izvode od
prostorije koja se ventilira do iznad krova.
Funkcionira samo ako je osiguran stalan dotok svježeg zraka izvana ili iz susjedne
prostorije koja ima prozore. Onečišćeni zrak se odvodi iz prostorije u kanal kroz otvor koji
se nalazi ispod stropa.
Ventilacijski kanali se dimenzioniraju za najnepovoljniji slučaj – najmanju brzinu strujanja
zraka.
Prema vrsti kanala za provjetravanje razlikujemo:
- provjetravanje prostorija putem pojedinačnih kanala
- provjetravanje prostorija putem sabirnih kanala
Zahtjevi za provjetravanje prostorija bez prozora putem pojedinačnih i sabirnih ugrađenih
vertikalnih kanala sadržani su u normama HRN U.C1.200 i HRN U.C2.201.
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Modul 2 54
Izvedba kanala za provjetravanje:
Materijal: - kanali se izvode od cijevi ili četvrtastih elemenata od betona,
keramike, plastike ili lima.
- kanali se ugrađuju ili zidaju
Visina kanala: - iznad ravnog krova min. 2 m,
- iznad kosog krova min. 50 cm iznad viših dijelova krova,
- u krugu promjera 15 m 50 cm iznad svake prepreke.
Svijetli presjek kanala:
Pojedinačni kanali: - okrugli svijetli presjek min. 110 cm2
- četvrtasti min. 140 cm2,
min. 180 cm2 ako unutarnje stijenke nisu glatke
Sabirni kanali: - okrugli svijetli presjek min. 230 cm2,
- četvrtasti min. 300 cm2, maksimalno 500 cm2.
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Modul 2 55
POJEDINAČNI
VENTILACIJSKI KANALI
Za svaku prostoriju je
potreban zaseban kanal.
Ovaj način ventiliranja se
koristi za niže zgrade zbog
potrebnog manjeg tlocrtnog
prostora za smještaj kanala.
Za više zgrade se koristi
sustav sabirnih kanala.
Dovod zraka u prostoriju može
biti:
- iz susjedne prostorije
- iz vanjskog prostora putem
zasebnog kanala
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Modul 2 56
SABIRNI VENTILACIJSKI KANALI
Minimalna visina priključnog kanala je 2,20 m.
Mogući broj priključaka ovisi o visini kanala i o
svijetlom presjeku kanala.
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Modul 2 57
Prirodna ventilacija ima prednost pred mehaničkom ventilacijom jer:
- jeftinija je za izvedbu, pogon i tehničko održavanje,
- radi bez pomoćne energije (zato je prikladnija za industrijske pogone u kojima se mora
provoditi velika satna izmjena zraka),
- radi bez šumova, buke, pod niskim tlakovima i bez posebnog nadzora (zato je pogodna
za stambene i slične prostore, a obvezna je u plinskim kotlovnicama, skladišnim prostorima
za loživa ulja i sl.)
Prirodnom je ventilacijom je obuhvaćen gotovo cijeli obujam prostorije, što je kod mehaničke
ventilacije često otežano.
Loša strana prirodne ventilacije je što nije pouzdana u svim pogonskim i vremenskim uvjetima.
Na pr. iznenadna promjena smjera vjetra može poremetiti cjelokupnu ventilaciju prostorije.
Prirodna ventilacija nije pogodna za ventilaciju podrumskih prostorija jer može izostati toplinski
uzgon zraka na kojem funkcionira prirodna ventilacija. Iz istog je razloga prirodna ventilacija ljeti
manje učinkovita nego li zimi.
3.5. Prirodno osvjetljenje i ventilacija prostorija
Modul 2 58
IZVORI:
Prof.dr.sc. Jasenka Bertol-Vrček, predavanja, Arhitektonski fakultet Sveučilišta u Zagrebu
Prof.dr.sc. Benedetto Tardozzi, predavanja, Arhitektonski fakultet Sveučilišta u Zagrebu
Doc. Mateo Bilus, predavanja , Arhitektonski fakultet Sveučilišta u Zagrebu
M. Zagorec/P. Donjerković: Analiza prirodne ventilacije u zgradama, Građevinar 58 (2006) 5, 385-393
Pravilnik o zaštiti na radu za radne i pomoćne prostorije i prostore (NN 6/84; 42/05; 113/06)
http://www.gradimo.hr/clanak/prirodna-rasvjeta-stedi-novac/23842
http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=Slika:Pravilno_prozracivanje.JPG
http://www.zelenaenergija.org/hrvatska/clanak/ventilacija-prostora/424