Projektiranje i implementacija hidroizolacijskih sustava za zaštitu konstrukcija • postavke • principi • planiranje • sigurnost

UVOD U PROBLEMATIKU ZAŠTITE GRAĐEVINSKIH KONSTRUKCIJA OD NEGATIVNOG DJELOVANJA VODE

Korisnost i postojanost građevina uvelike ovisi o njihovoj zaštiti od vanjskih negativnih utjecaja, prije svega vode, koja je gotovo uvijek agresivna.

Za betonske, kamene i zidane konstrukcije, voda je najdestruktivniji prirodni element. Vlaga je čimbenik koji najviše smanjuje kvalitetu zgrade i njenih konstruktivnih elemenata. Kod problema u zgradarstvu vlaga je direktni ili indirektni uzročnik u 70% slučajeva.

Na globalnoj razini, voda još uvijek oštećuje ili potpuno uništava više zgrada i konstrukcija nego ratovi ili prirodne katastrofe.

Voda može uzrokovati prerano propadanje konstrukcije zbog fizičkih i kemijskih učinaka:

• U betonu je uglavnom prisutna kao solna otopina koja razarajuće djeluje na cementnu matricu.

• Korozivno djeluje na čelik.

• Izaziva truljenje drva.

Zbog čega su izolacije toliko bitne i kritične? • Zdravlja i sigurnosti stanara i korisnika zgrada • Sigurnosti i zaštite materijalnog sadržaja prostorija od oštećenja • Sigurnosti i trajnosti same konstrukcije od oštećenja

Uzrok problema s vodom leži u: • sve veća složenost konstrukcija • nepoštivanje temeljnih hidroizolacijskih principa • nedostatna koordinacija svih sudionika u gradnji

Bez obzira na kvalitetu odabranih hidroizolacijskih materijala, sustav hidroizolacijske zaštite funkcionira samo ukoliko sve komponente djeluju kao kohezivna cjelina.

Projekt hidroizolacija se temelji na tri koraka:

• Razumijevanje izvora vode

• Projektiranje sustava koji sprječavaju prodor vode iz tih izvora

• Rješavanje kritičnih detalja

koji osiguravaju vodonepropusnost i zdravu unutrašnjost građevine.

Tri uvjeta za prodor vode: • Prisutnost vode u bilo kojem obliku (tekuće, plinovito,

kruto)

• Prisutnost sile koja djeluje na gibanje vode • Postojanje proboja u ovojnici (rupa, pukotina i sl.) koji

omogućuje ulaz vode

Tri oblika zaštite građevina od vode: • skretanje

• drenaža

• barijera

Hidroizolacijski principi

Princip 1% Otprilike 1-3% građevinske investicije, koliko otpada na hidroizolacije, čuva 99% vrijednosti građevine + njen materijalni sadržaj + zdravlje ljudi koji borave u njoj.

Princip 90% / 1% 90% svih problema uzrokovanih prodorom vode događaju se kroz 1% ukupne vanjske površine objekta.

Princip 99% 99% prodora vode se mogu vezati za uzroke koji nisu posljedica izravnih grešaka u samom hidro - izolacijskom materijalu.

Podzemne hidroizolacije u visokogradnji

Konstrukcije u tlu Konstrukcije u tlu izložene utjecaju djelovanja vode putem: • hidrostatskog tlaka

• kapilarnosti

• procjeđivanja kroz tlo

Problematika podzemnih dijelova objekta

• Trend: Sve više zgrada se ukopava zbog boljeg iskorištavanja zemljišta

• Dublji iskopi - novi problemi: veći hidrostatski tlakovi, morska voda...

• Rokovi izgradnje sve kraći

• Povećana složenost temeljnih konstrukcija: dijafragme, tehnologija betoniranja, dilatacije...

Zahtjevi za hidroizolacijsko rješenje • Brz i jednostavan rad

• Mogućnost rada u otežanim uvjetima

• Mogućnost rada tijekom cijele godine • Robusnost sustava

• Jednostavnost kvalitetne obrade detalja

• Neškodljivost za okoliš

Analiza mogućih rješenja za hidroizolaciju podzemnih dijelova konstrukcije vodi do podjele na:

• pasivne hidroizolacijske sustave • aktivne hidroizolacijske sustave

Pasivni hidroizolacijski sustavi - djeluju isključivo kao barijera koja odvaja konstrukciju od vode. Aktivni hidroizolacijski sustavi - djeluju zajedno s vodom i priječe njen prolaz do konstrukcije.

Bentonitni hidroizolacijski sustavi

Što je bentonit? Bentonit - industrijsko ime za specijalne gline koje sadrže >80% minerala Montmorionita. Hidratacija omogućuje bubrenje bentonita.

Volclay bentonit

• Ima svojstvo apsorpcije

vode i bubrenja do 16 puta

svog suhog volumena.

•U pritisnutom stanju stvara

gusti nepropusni gel koji

potpuno blokira vodu i

vodenu paru.

• Vodonepropustan je do

hidrostatskog tlaka od 7

atm.

VOLTEX – Prošivanje

VOLTEX - mehanička veza s betonom

VOLTEX - samobrtvljenje

ekstruzija na licu preklopa

ekstruzija na rubovima

VOLTEX - samopopravljanje

VOLTEX – odrednice

sustava

• vodo, paro i plinonepropustan

• samobrtveći i samopopravljajući

• mehanički vezan za beton

• nema podvlačenja vode

IZOLACIJA TEMELJNIH ELEMENATA • temeljna ploča • trakasti temelji • temelji samci

Temeljna ploča – priprema podloge za VOLTEX

Temeljna ploča – ugradnja membrane VOLTEX

Temeljna ploča – preklop traka VOLTEX-a

Temeljna ploča – završetak na čelu ploče

Temeljna ploča – armiranje

Trakasti temelji – betoniranje

IZOLACIJA ZIDOVA U TLU

1. dvostrana oplata

• hidroizolacija ugrađena na oplatu

• hidroizolacija ugrađena na izbetoniran zid

2. jednostrana oplata

• dijafragma • piloti • metalno žmurje • postojeći zid

Dvostrana oplata – VOLTEX ugrađen na oplatu

Dvostrana oplata – VOLTEX ugrađen na izbetonirani zid

Jednostrana oplata – VOLTEX ugrađen na dijafragmu

Jednostrana oplata – VOLTEX ugrađen na pilote

Jednostrana oplata – VOLTEX ugrađen na postojeći zid

Kritični detalji kod podzemnih konstrukcija • Radni prekidi betoniranja • Dilatacije • Prodori kroz konstrukciju • Pukotine u konstrukciji

Radni prekidi betoniranja

Prodori kroz konstrukciju

Pukotine u konstrukciji

Radni prekidi kod betoniranja

tradicionalne brtve od PVC-a

• pasivne • komplicirane za ugradnju (radno intenzivne) • ugradnja tipskih elemenata • vare se

Radni prekidi kod

betoniranja

suvremene brtve

Kombinacija bentonita i butil gume – bubreće brtve: • Aktivne ne pasivne • Samoinjektirajuće • Jednostavne za ugradnju • Jednostavne za profiliranje • Aplikacije oko prodora • Bez prajmera / Ljepila • Bez uglova / Presjeka • Bez varenja

Radni prekidi kod betoniranja – waterstop traka RX 101

Prodori kroz konstrukciju – prodor kroz VOLTEX

Suvremene hidroizolacije u niskogradnji

Tuneli – bušeni ili umjetni tuneli izolirani VOLTEX-om

Cestogradnja – vodozaštita na auto cestama

Polimercementni hidroizolacijski sustavi

Nedostaci tradicionalnih cementnih hidroizolacija • Nedovoljna sposobnost premoštavanja mikropukotina zbog krutosti materijala

• Skupljanje cementa

AKWALASTIK

• dvokomponentan

• prilagođen niskim zimskim

temperaturama

• otporan je na stajaću

vodu, UV zračenje, niske i

visoke temperature, cikluse

odmrzavanja i smrzavanja

• izolacija terasa, ravnih

krovova, parkirališta,

bazena, cisterni, temelja,

dilatacija i zidova u tlu

AKWALASTIK • podnosi pozitivan hidrostatski tlak od 9,5 bara

AKWALASTIK • podnosi negativan hidrostatski tlak od 3,0 bara

Projekti iz prakse

Avenue Mall u Zagrebu

Raiffeisen bank u Zagrebu

Stambeni kompleks TIZ u Zadru

IKEA Zagreb

Zgrade POS-a u Splitu

Sazonova Ulica

Olimpijski bazen Vladimirovci

Lafarge Beočin

Westgate Split

Suvremene hidroizolacije u visokogradnji iznad kote uređenja okolnog terena

RAVNI KROVOVI

Kosi krov– Krov koji odvodi vodu. Pokrov se u pravilu sastoji od manjih elemenata koji se međusobno preklapaju.

Ravni krov– Krov koji može

zadržati stajaću vodu. Hidroizolacija se u pravilu sastoji od kontinuirane membrane.

Ravni krov- NAJIZLOŽENIJI DIO ZGRADE Više od bilo kojeg drugog dijela zgrade, krov izložen puno agresivnijem “napadu” prirodnih sila: •Padaline •Termički šokovi •Rad konstrukcije •Insolacija •Vjetar i sila podtlaka •Kemijski agresivne tvari •Biološke tvari i mikroorganizmi •Promet

Faktori koji utječu na projektiranje krova • Investicija i trajnost objekta • Ušteda energije • Vrijednost i osjetljivost sadržaja objekta • Vrsta krovne ploče • Klima • Održavanje • Dostupnost materijala i obučenih izvođača • Zakonski okvir • Utjecaj na okolinu

Funkcionalnost sustava ravnog krova Funkcioniranje sustava ravnog krova je u direktnoj međuzavisnosti s ispravnim funkcioniranjem svake komponente. Primjer: Toplinska izolacija, čije performanse ovise o vlažnosti, direktno ovisi o učinkovitosti parne brane i hidroizolacije.

Korisnost Površinu ravnog krova treba početi promatrati kao funkcionalno iskoristivi prostor, a čija namjena je ograničena jedino maštom projektanta.

Problematika ravnih krovova •Sve veća složenost konstrukcija •Sve veće krovne površine •Rokovi izgradnje su sve kraći •Povećani funkcionalni zahtjevi ravnih krovova

Zahtjevi za hidroizolacijsko rješenje •Brz i jednostavan rad •Mogućnost rada tijekom cijele godine •Jednostavnost kvalitetne obrade detalja •Mogućnost jednostavnog popravka •Neškodljivost za okoliš

Hidroizolacije ravnih krovova

HLADNI KROVOVI – ENERGIJA I KORIST

Potrošnja energije •�Zgrade troše 41% ukupne energtske potrošnje.

•80% potrošnje energije u zgradarstvu je za grijanje/hlađenje.

•Postoje veliki potencijali uštede (procjena uštede u zemljama EU, 15 starih zemalja), za grijanje, klimatizaciju,� pripremu tople vode, rasvjetu.

•Energetska učinkovitost u zgradarstvu = korištenje manje energije za grijanje, hlađenje, rasvjetu, pripremu tople vode,…

Pasivna i aktivna energetska učinkovitost •�Energetska učinkovitosti - pasivna i aktivna učinkovitost.

•Pasivna učinkovitost se temelji na ugradnji odgovarajućih građevinskih i izolacijskih materija, uređaja visoke efikasnosti, korištenja kvalitetne električne energije i sl. •Aktivna učinkovitost obuhvaća optimizaciju sustava korištenjem automatizacije i regulacije uz praćenje, nadzor, analizu i arhiviranje podataka i rezultata. •U današnjim uvjetima jedino rješenje koje donosi zadovoljavajuće rezultate je promatranje energetske učinkovitosti u cjelini i na taj način pristupanje rješavanju problema.

Ukoliko je godišnja izloženost osvjetljenju (energetskom zračenju) horizontalnih površina veća ili jednaka 5 GJ/m2 i prosječna temperatura najtoplijeg mjeseca u godini veća ili jednaka 22 °C klimatska zona se klasificira kao zahtjevna (S). Materijali predviđeni za uporabu u umjerenoj klimatskoj zoni (M) ne smiju se rabiti u zahtjevnoj (S)!

klasa M

Umjerena

klasa S

Zahtjevna

Godišnja izloženost osvjetljenju (zračenju) horizontalnih površina

< 5 GJ/m2

> 5 GJ/m2

Prosječna temperatura najtoplijeg mjeseca u godini

< 22°C

> 22°C

Isolinija 5 se može smatrati granicom između klimatskih zona vezano uz temperaturu

Klasifikacija prema EOTA uputstvima

Što znači zahtjevna klimatska zona?

Klimatske zone su klasificirane kao M (umjerena) i S (zahtjevna)

Što je hladni krov? • Krovna površina koja ostaje relativno“hladna” u odnosu na okolinu, temperaturu ili… • Površinska temperatura krova je neznatno viša od temperature zraka

Koliko je hladan hladni krov? Sacramento, Californija; 12 Srpanj, 2000 31,6ºC, oko podneva, uz lagani vjetar EPDM; 78,3°C Bitumen sa agr. 70,5°C Bitumen/premaz 70°C

143F = 60C

63F = 17C

Dostupnost materijala za hladni krov malog nagiba (ravni krov) Više vrsta materijala kao: – premazi – jednoslojne membrane – obojeni metal

Datum prezentacije • Mjesto • Ime Predavaca

Ključni parametri za hladni krov • Osnovna ideja - površinu održati hladnom • Solarna reflektivnost - količina reflektirane svjetlosti • Termalna emisivnost (infracrvena)- Količina reemitirane apsorbirane topline

• Obje imaju vrijednosti 0 do 1, veća vrijednost je hladnija • Obje su važne, iako refleksivnost ima veći utjecaj

Datum prezentacije • Mjesto • Ime Predavaca

Ekonomske i ekološke prednosti i koristi hladnih krovova

Datum prezentacije • Mjesto • Ime Predavaca

Prednosti hladnog krova: Vlasnik / Stanar / Najmoprimac – Smanjeno korištenje klimatizacije – Smanjeni utrošak struje – Povećana udobnost življenja – Duži vijek trajanja krova

Studija slučaja: Izmjerene uštede energije i smanjenje potreba usljed refleksivne krovne membrane na velikom trgovačkom centru u Austinu, Texas (Measured Energy Savings and Demand Reduction from a Reflective Roof Membrane on a Large Retail Store in Austin, TX) • Studiju je provela Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory – S. Konopacki, H. Akbari

9,300 m2, Austin, Texas

Metodologija • Mjereni vremenski uvjeti • temperatura u zgradi i kroz slojeve krova • potrošnja struje za klimatizaciju i ukupna potrošnja

– Sa tamnim EPDM krovom – Nakon što je krov presvučen TPO membranom (ista toplinska izolacija, isti sustav klimatizacije)

Prosječna maksimalna temperatura površine krova tijekom ljeta

Dnevne uštede na klimatizaciji: 11%

Ušteda potrošnje pri vršnom opterećenju (13:00 – 16:00): 14%

Postoji li tzv.“Zimska kazna” u hladnijim klimama za hladne krovove?

Datum prezentacije • Mjesto • Ime Predavaca

Ako i postoji, ona je minimalna… • Zimski dani su kraći (manje sunčanih sati) • Sunce je niže na horizontu i manjeg je intenziteta • Veća učestalost oblačnih dana

Ako i postoji, ona je minimalna … • Krovovi mogu biti pokriveni snijegom dulje vrijeme • Troškovi grijanja su obično 2 – 3 X < troškovi klimatizacije

Reflektivni krovovi iznad toplinske izolacije • “Termalna otpornost izolacijskih materijala postavljenih direktno ispod tamne membrane je bila 30% manja od deklarirane, mjereno pri vršnim ljetnim temperaturama u Austinu, Texas” – Konopacki and Akbari, 2001

Potrošnja energije

Dif.16C

Dif. 5C

Prednosti hladnih krovova: • Ekologija •Ublažavanje tzv. urbanog otoka topline (Direktno smanjenje lokalno absorbirane energije)

Što je urbani otok topline?

R.C. Willey Intermountain Distribution Center Salt Lake City, UT (26,500 m2)

Slika iz zraka, preuzeto od NASA’s Global Hydrology and Climate Center

Termalna infracrvena snimka, preuzeto od NASA’s Global Hydrology and Climate Center

Jednostavno... • Hladnije na mjestima gdje nema puno tamnih površina! – Asfalta sa cesta – Tamnih krovova •Ljeti temperature tamnih krovova prelaze 70°C!! – Tamnih zgrada

Niža vanjska temperatura znači... • Niže temperature u zgradama • Manja potreba za klimatizacijom (hlađenjem) • Niže cijene komunalija (Struje) • Manje smoga

Lawrence Berkeley National Laboratory Studies • Prosječno je ljeti u gradu toplije za 2,9 stupnjeva nego u predgrađu • Porast temperature zraka za 0,5 stupnjeva povećava potrebu za energijom od 2% • Više klimatizacije • Veća potrošnja energije • Povećanje fizičke i psihičke neugode • Više zagađenja usljed proizvodnje potrebne energije

Lawrence Berkeley National Laboratory Studies • Prosječno je ljeti u gradu toplije za 2,9 stupnjeva nego u predgrađu • Porast temperature zraka za 0,5 stupnjeva povećava smog za 3% • Ozon • Iritacija očiju • Astma • Oštećenje pluća

Primjeri iz prakse: Niskoenergetska kuća,obitelj Jelušić, Zagreb, Foto: 24 sata

Primjeri iz prakse: Nova poslovna zgrada Autohrvatske, Zagreb, Energetski certifikat:A

Primjeri iz prakse: Nova tvornica čokolade Kandit, Osijek

Jednoslojne hidroizolacijske membrane Jednoslojne hidroizolacijske membrane su čvrste, fleksibilne membrane izrađene od sintetičkih polimera koje tvore kontinuiranu hidroizolaciju na krovu. U kombinaciji s ostalim komponentama tvore potpuni krovni sustav.

Elastomeri EPDM Butil

Termoplasti PVC CPE CSPE (Hypalon)

PODJELA JEDNOSLOJNIH SINTETIČKIH MEMBRANA

Najnovija generacija TPO

AKWALAN TPO membrana •Vlastita robna marka

•Trajno fleksibilna

•Homogena u čitavom presjeku

•Ne sadrži štetne tvari •Ljeti se ne zagrijava više od nekoliko stupnjeva od temperature zraka (hladni krov)

•Otporna na veliki raspon temperatura (i do -40°C)

•Prikladna za sve klimatske uvjete

Sanacije ravnih krovova •Sanacija je moguća preko postojećih slojeva, bez rušenja

•Eliminiran problem zbrinjavanja starih izolacija

•Sanacija je brza i ekonomična

POLIURETANSKI HIDROIZOLACIJSKI SUSTAVI

Tekuća PU membrana Kod današnjih trendova gradnje, dodatni rizik predstavljaju krovovi složenih oblika i s velikim brojem prodora. Prednosti PU sustava: • aplikacija u tekućem stanju i umrežavanje u bešavnu membranu, što omogućuje brtvljenje i oko najsloženijih prodora.

Svojstva AKWAGARD sustava •Izrazito premoštavanje mikropukotina

•Izuzetna elastičnost materijala (tekuća guma)

•Otpornost na ekstremno niske temperature (-40°C)

•Otpornost na temperaturne šokove (do 200°C)

•Otpornost na umjereno agresivne tekućine

•Različite formulacije materijala za različite namjene

PROJEKTI IZ PRAKSE

Hoteli Solaris u Šibeniku

Bazeni Poljud u Splitu

Obdanište Nikola Tesla

Le Meridien Lav - Podstrana

TERASE,BALKONI,VODOSPREME,TRIBINE,MOSTOVI I VODENI PARKOVI

Tradicionalno rješenje

Tradicionalno rješenje podrazumijeva ugradnju hidroizolacije ispod cementnog estriha na kojeg u pravilu dolazi kamena ili keramička obloga. Takvo rješenje omogućava prodor vode u estrih.

Uzroci degradacije: deformacije konstrukcije

AB konzola (balkon)

AB ploča (terasa)

Uzroci degradacije: linearno istezanje

Različiti koeficijenti linearnog rastezanja materijala izazivaju različite deformacije kod istih promjena temperature.

keramičke pločice

cementni estrih

Učinak degradacije: Odvajanje završne obloge

Rješenje: Ugradnja visokofleksibilnih sustava

Polimercementni sustavi Poliuretanski sustavi

Poliuretanski sustavi: aplikacija

Bazeni/Vodospreme

Zahtjev za izolacijom:

• otpornost na kloriranu i

stajaću vodu

• elastičnost kako bi

podnijela rad konstrukcije

• mogućnost ljepljenja

završne obloge

• AKWALASTIK / AKWAPOOL

EPOX

Krčki most – sanacija hidroizolacije s AKWAGARD PB 2K

PODOVI

Poliuretanski i epoksidni •Samonivelirajući •Bez otapala Kao završni sloj: •Industrijskih podova •Podova bolnica •Podova u prehrambenoj, kemijskoj i farmaceutskoj industriji •Unutrašnjih garaža •Podova prodajnih centara •Podova hotela •Palube brodova

MOKRI ČVOROVI

Rješenje aplikacijom sustava hidroizolacijskih premaza

IMPREGNACIJE UPOJNIH POVRŠINA

Razlozi impregniranja upojnih površina •Prirodna poroznost materijala je glavni uzrok prodora vode što uzrokuje: degradaciju, eroziju, mrlje, rast mikroorganizama (mahovine, lišajevi, gljivice, alge itd.). •Impregnacija podloge, do stupnja zasićenosti, čini materijal vodo/uljo - odbojnim. Spriječavanjem ulaza vode uklanja štetne utjecaje mraza i vlage. •Impregnacija spriječava prljanje i stvaranje mrlja te osigurava dugovječnost tretiranih materijala.

PROTOGARD

•Vodoodbojni premaz na bazi vode

•Transparentan, ne stvara film

•Paropropustan, UV stabilan

•Ekološki

•U dvije ruke do zasićenja podloge

PROTOGARD

•Nekoliko formulacija: 1,0 i 3,0

•Hidrofoban i oleofoban

•Na bazi vode

•Transparentan, ne stvara film

•Paropropustan, UV stabilan

•Ekološki

•U dvije ruke do zasićenja podloge

KARBONSKA OJAČANJA

KARBONI:

• kablovi (užad) i šipke

• epoksidne smole i mortovi

(visoke tiksotropnosti)

• karbonske mreže

• karbonske lamele

ZAKLJUČAK I SMJERNICE ZA BUDUĆNOST

Glavni uzroci problema s hidroizolacijama 1.Nekvalitetna projektna rješenja

•nedovoljna informiranost projektanata •neriješeni detalji •krivo preporučeni sustavi

2.Nekvalitetna izvedba •neznanje i neobučenost izvođača radova •problemi s materijalom •nepridržavanje uputa izvođača pri postavljanju

Gdje nastaju kvalitetna hidroizolacijska rješenja?

U fazi glavnog projekta, nakon što su konstrukcija i završni slojevi definirani. To je pravo vrijeme za razmišljanje o izboru hidroizolacijskih sustava, kako bi se mogli uklopiti u proračune fizike zgrade.

Projekt hidroizolacija Svaki glavni projekt treba sadržavati posebno projektiranu zaštitu svih elemenata građevine (podzemni dijelovi objekta, mokri čvorovi, terase, balkoni, krovovi...).

Detaljan projekt hidroizolacija treba biti sastavni dio glavnog projekta.

Projekt hidroizolacija Takvim pristupom se daje mogućnost kvalitetne izvedbe potpune zaštite objekta, koja će biti kontrolirana i nadzirana. Samo ovakav ozbiljan pristup može osigurati pravilnu i trajnu zaštitu objekta! Naš cilj Rješenja hidroizolacija koja pridonose zdravijem i ugodnijem okruženju za življenje!

Zahvaljujemo na pažnji!