УВОД У ЕНЕРГЕТСКИ ЕФИКАСНУ ГРАДЊУ

Beograd 2006

САДРЖАЈ

- ОСНОВНИ ПОЈМОВИ О О ЕНЕРГИЈИ.....................................................................3

- ОДРЖИВИ РАЗВОЈ И ОДРЖИВА ГРАДЊА..............................................................3

- КОЈЕ СУ КОРИСТИ ОД ЕНЕРГЕТСКИ ЕФИКАСНЕ ГРАДЊЕ?......................................5

- ЕНЕРГЕТСКЕ ПОТРЕБЕ У ЗГРАДАМА.....................................................................6

- ЕНЕРГЕТСКИ БИЛАНС КУЋЕ................................................................................8

- ЗАКОНОДАВНИ ОКВИР.......................................................................................9

- ОПШТЕ ПРЕПОРУКЕ ЗА ПОВЕЋАЊЕ ЕНЕРГЕТСКЕ ЕФИКАСНОСТИ ПОСТОЈЕЋИХ

И НОВИХ КУЋА....................................................................................................9

- УОПШТЕ О ТОПЛОТНОЈ ЗАШТИТИ......................................................................14

- ТОПЛОТНИ МОСТОВИ.......................................................................................15

- ПРОЗОРИ И СПОЉАШЊА ВРАТА........................................................................15

- ТОПЛОТНА ИЗОЛАЦИЈА СПОЉАШЊЕГ ЗИДА.......................................................17

- ТОПЛОТНА ИЗОЛАЦИЈА КРОВА ПРЕМА НЕГРЕЈАНОМ ПРОСТОРУ.............................18

- ТОПЛОТНА ИЗОЛАЦИЈА ПОДА НА ТЛУ ИЛИ ПОДА ПРЕМА НЕГРЕЈАНОМ ПРОСТОРУ...20

- МАТЕРИЈАЛИ ЗА ТОПЛОТНУ ИЗОЛАЦИЈУ..............................................................20

- ПАСИВНА СОЛАРНА АРХИТЕКТУРА И ЗАШТИТА ОД СУНЦА.....................................21

- ОБНОВЉИВИ ИЗВОРИ ЕНЕРГИЈЕ У ЗГРАДАМА......................................................23

ОСНОВНИ ПОЈМОВИ О О ЕНЕРГИЈИ

Колико пута смо за некога или нешто рекли да нема енергије, нема живота. Енергија је покретач свега што нас окружује. Не настаје, не нестаје, само непрестано мења облике у којима нам се приказује.Енергија је покретач свега, па и нашеих живота. Користимо је да бисмо се кретали, дисали, радили, спавали, да бисмо се хранили, она осветљава наше градове, покреће аутомобиле, возове, авионе. Енергију користимо за грејање и хлађење, за осветљење, за припрему топле воде, за кување. Све што радимо повезано је са енергијом у једном или другом облику.

• Основна јединица за енергију је џул (јoule). 1 Ј=1 Ws• Изведена јединица је ват-секунда (watt-second), а најчешће коришћена мера за потрошњу енергије у зградама је киловат-час (kilowatt-hour), кWh. 1кWh = 1 000W x 3 600s = 3 600 000 Ј = 3,6 МЈ.

Енергија нам је доступна преко извора енергије. Целокупна енергија на Земљи потиче од Сунца. Овоземаљске изворе енергије можемо поделити на обновљиве и необновљиве изворе. Необновљиви извори енергије, а пре свих фосилна горива (земни гас, нафта), ограничени су и коришћењем нестају. Њиховим сагоревањем настају штетни гасови који загађују околину и узрокују климатске промене. Зато је топлотна заштита и уштеда енергије наш приоритетни задатак. Коришћењем обновљивих извора енергије штитимо околину и постављамо основе одрживог развоја људског друштва.

ОДРЖИВИ РАЗВОЈ И ОДРЖИВА ГРАДЊА

Одрживи развој представља развој људског друштва који не угрожава будуће генерације. Одрживи је развој онај који задовољава наше потребе данас, без угрожавања могућности будућих генерације да остваре своје потребе. То је развој који користи данашње изворе, уједно их чувајући и за наше унуке.Једна од основних људских потреба је потреба за стаништем, кућом. Од давнина људи граде куће, места у којма се могу склонити и заштити од сила природе. Одржива градња представља градњу при којој се води рачуна о могућности да будуће

03

генерације могу користити оно што ми данас изградимо. Она је један од значајних сегмената одрживог развоја и укључује употребу грађевинских материјала који нису штетни по околину и који чувају ресурсе, реконструкцију постојећих и изградњу нових енергетски ефикасних зграда, као и рационално уклањање постојећих објеката и поновну употребу материјала од срушених грађевина.

Научници се слажу да су глобалне климатске промене и повећање глобалног загревања последица емисије штетних гасова, пре свега угљендиоксида (CО2), у атмосферу. Ако посматрамо емисије штетних гасова у сектору зградарства у Србији, као и у ЕУ, можемо приметити забрињавајуће растући тренд емисије CО2 узрокован повећаном потрошњом фосилних горива. Увођењем мера енергетске ефикасности у стамбеним и нестамбеним зградама постиже се смањење потрошње свих врста енергије у објекту, а тиме и смањење емисије CО2 уз непромењену топлотну, светлосну и сваку другу удобност за станаре. На овај начин је могуће само у Европи смањити емисију CО2 за преко 400 милиона тона, тј. за скоро укупно обавезно смањење до 2010. године на које су се европске земље обавезале потписивањем КЈОТО ПРОТОКОЛА 1997. године.

ЗАШТО НЕ БИСМО ПОЧЕЛИ ВЕЋ ДАНАС ДА ЧУВАМО НАШУ ПЛАНЕТУ?

Eнергетски ефикасна изградња представља део одрживе градње јер: • смањује губитке топлоте из зграде побољшањем топлотне заштите спољних елемената и повољним односом површине и запремине зграде;• повећава топлотне добитке у згради повољном оријентацијом зграде и коришћењем сунчеве енергије;• користи обновљиве извора енергије у зградама (сунце, ветар, биомаса и др.); • повећава енергетску ефикасност примењених термо-енергетских система.

04

КОЈЕ СУ КОРИСТИ ОД ЕНЕРГЕТСКИ ЕФИКАСНЕ ГРАДЊЕ?

• штеди се новац смањењем рачуна за грејање, хлађење и електричну енергију;• угодније и квалитетније се станује, а дужи је и животни век зграде;• доприноси се заштити околине и смањењу емисије штетних гасова а тиме се и спречавају глобалне климатске промене.

Јесте ли знали да се скоро 50% од укупно потрошене енергије у Србији потроши у зградама и да у зградарству лежи највећи потенцијал енергетских уштеда?

Јесте ли знали да се скоро 60% енергије потрошене у зградама троши на грејање?

Јесте ли знали да скоро 70% губитака топлоте у згради “бежи” кроз спољне зидове и прозоре?

Јесте ли знали да топлотном изолацијом ваше зграде или стана можете смањити рачуне за грејање и до 80%?

Јесте ли знали да се инвестиције у штедњу енергије оплате за 3-5 година?

05

Циљ свеобухватне уштеде енергије, а тиме и заштите околине је стварање предуслова за систематску санацију и енергетску реконструкцију постојећих, и повећање обавезне топлотне заштите нових зграда. Просечне старе куће годишње троше 200-300 kWh/m2 енергије за грејање, стандардно изолиоване куће око 100 kWh/m2, савремене ниско-енергетске куће око 40 kWh/m2, а пасивне 15 kWh/m2 и мање.

Специфичне топлотне потребе - од старих кућа до савремених пасивних кућа.

Знате ли да енергијом коју потрошите у стандардно изолираној кући данас можете загрејати 3 – 4 ниско-енергетске куће или 7-8 пасивних кућа.

ЕНЕРГЕТСКЕ ПОТРЕБЕ У ЗГРАДАМА

У зградама се троши скоро половина укупне потрошње енергије. Енергија се у зградама користи за најразличитије потребе, зависно од типа зграде, почевши од енергије за расвету, преко енергије за грејање, па до прања у хотелима или стерилизације у болницама.

Енергија у зградама може се разматрати као:

- топлотна енергија за грејање;- расхладна енергија за хлађење;- топлотна енергија за потрошну топлу (санитарну) воду, перионицу, кухињу, стерилизацију и сл. - електрична енергија за осветљење;- електрична енергија за погон лифтова, ескалатора и сличних уређаја у згради;- електрична енергија за погон моторних погона у системима вентилације, климатизације и сл.;- електрична енергија за различите електричне уређаје;

06

У зависности од типа зграде и климатских прилика, хлађење може учествовати већим уделом у укупним потребама у енергији за грејање и климатизацију. С временом, са подизањем стандарда градње, овај удео употрошњи енергије ће континуирано расти. У зградама су, такође, значајне потребе за енергијом за припрему потрошне (санитарне) топле воде. На потрошњу енергије за грејање зграде првенствено утиче трајање грејне сезоне и захтевана температура простора, што пак зависи од климатских услова и начина коришћења простора. Значајан утицај на потрошњу енергије за грејање простора има избор система грејања, однос грејане и укупне површине зграде, те врста фасаде/спољног омотача зграде, односно врста и количина топлотне изолације. И на количину енергије потребне за хлађење објекта утичу претходно наведени чиниоци, с тим што је овде основни енергент, скоро увек, електрична енергија.

У зависности од климатских прилика локације, врсте, типа и начина коришћења зграде просечна потрошња енергије за грејање износи од 30 до 60 % укупне потрошње енергије у зградама. За припрему потрошне топле воде користи се 10 до 25%, а за кување 5 до 10%. Потрошња енергије за расвету износи од 10 до 25% укупне потрошње енергије, а за остале потребе (нпр. електрична енергија за рачунаре, ТВ и сл.) још око 15%. У зградама које се хладе, за ове потребе се троши од 3 до 10% укупне потрошње енергије, док само вентилација износи у просеку око 3 % укупне потрошње.

Потрошња енергије за грејање и климатизацију ваздуха представља најзначајнији део енергетске потрошње у зградама.

07

ЕНЕРГЕТСКИ БИЛАНС КУЋЕ

Потребна количина енергије у кући или згради зависи од облика зграде, оријентације, врсте конструкције и нивоа топлотне изолације спољашњег омотача зграде, и од климатских услова.

Други битан податак који нам треба за прорачун количине енергије за грејање је коефицијент проласка топлоте кроз спољашњи грађевински део зграде, тзв U(K) фактор. Топлотни губици кроз грађевински елемент, између осталог, зависe од

састава грађевинског елемента, оријентације и коефицијента топлотне проводљивости уграђених материјала. Бољу топлотну изолацију постижемо уградњом материјала ниске топлотне проводљивости, односно високог топлотног отпора. Топлотни отпор материјала повећава се у зависности од дебљине материјала.

Енергетски биланс куће

Годишња потребна топлотна енергија за грејање, Qh (kWh/а), је рачунски одређена количина топлине коју је потребно довести у систем грејања током једне године у зграду да би се одржала унутрашња пројектна температура у згради. Такво изражавање потрошње

Коефицијент проласка топлоте U(K) је количина топлоте коју грађевински материјал елемент губи у 1 секунди по m2 површине код разлике температуре од 1К, изражено у W/m2К. Коефицијент U(K) је битна карактеристика спољног елемента конструкције и игра велику улогу у анализи укупних топлотних губитака, а тиме и у потрошњи енергије за грејање.Што је коефицијент проласка топлоте мањи, то је топлотна заштита зграде боља. Укупни енергетски биланс куће укључује: трансмисионе топлотне губитке и топлотне губитке због проветравања, искористиве унутрашње топлотне добитке, искористиве топлотне добитке од сунца, топлотне губитке у систему грејања и енергију доведену у систем грејања.

08

енергије у зградама по m2 или m3 даје нам јединствени податак, који омогућава енергетско карактерисање зграде и поређење различитих енергетских карактеристика зграда. Ради постизања оптималних енергетских уштеда неопходно је постојеће прописе иновирати.

ОПШТЕ ПРЕПОРУКЕ ЗА ПОВЕЋАЊЕ ЕНЕРГЕТСКЕ ЕФИКАСНОСТИПОСТОЈЕЋИХ И НОВИХ КУЋА

Приликом куповине стан или куће први критеријуми су најчешће локација и цена. Међутим, од велике је важности да сазнате нешто више о квалитету градње и потрошњи енергије у кући или стану. Добро изолована кућа троши мање енергије за грејање зими, а за хлађење лети. Губитак топлоте и потрошња енергије по m2 одразиће се не само на месечне рачуне за грејање и електричну енергију већ и на квалитет и удобност становања, као и на дужи животни век зграде.

ЗАКОНОДАВНИ ОКВИР

Први прописи о топлотној заштити зграда у СФР Југославији донесени су 1970. године (Правилник о техничким мерама и условима за топлотну заштиту зграда - Службени лист СФРЈ 35/70). Године 1980. уведени су нови захтеви у погледу топлотне заштите зграда у оквиру норме ЈУС У.Ј5.600: Топлотна техника у грађевинарству, технички услови за пројектовање и грађење зграда, којима су вредности допуштених коефицијената проласка топлоте U(K) смањене за cca 30%. Ново, пооштрено и допуњено издање ових норми донесено је 1987. године, а затим 1997. и 1998. године и данас су на снази следећи стандарди: ЈУС.У.Ј5.510/87, ЈУС.У.Ј5.520/97, ЈУС.У.Ј5.530/97 и ЈУС.У.Ј5.600/98.Наше прописе би требало ускладити са европским и то пре свега са три битне ЕУ Директиве које се односе на подручје топлотне заштите и уштеде енергије: Директива 89/106/ЕЕЦ о усклађивању законских и управних прописа држава чланица о производима за грађевинарство / Council Direcive 89/106/ЕЕC of 21 December 1988 on the approximation of laws, regulations and administrative provisions of the Member States relating to construction products (Offi cial Journal L 40/12 of 1989-02-11)/ Директива 93/76/ЕЕЦ о ограничавању емисије угљендиоксида кроз повећање енергетске ефикасности / Council Directive 93/76/ЕЕC of 13 September 1993 to limit carbon dioxide emissions by improving energy effi ciency (SAVE) (Offi cial Journal L 237 , 22/09/1993)/Директива 2002/91/ЕЦ о енергетским карактеристикама зграда / Directive 2002/91/ЕЦ of the European Parilament and of the Council of 16 December 2002 on the energy performance of buildings (Offi cial journal L 001,04/01/2003)/.

09

Стање на тржишту у Србији је шаролико. Куће и станови направљени пре 1970. године немају скоро никакву топлотну изолацију, док је и код зграда направљених пре 1980. године термоизолација врло скромна. Преко 75% зрада у Србији направљено је пре 1980. године. На овим објектима могуће су највеће уштеде, чак и до 80%.

Увођењем енергетских сертификата за зграде у којима су наведени подаци о потрошњи енергије омогућиће се поређење енергетских карактеристика зграда.

Све зграде које се граде, продају или изнајмљују биће сертификоване, а подаци о годишњој потрошњи енергије за грејање зграде биће изложени или дати на увид свим заинтересованим лицима. Једноставна поређење енергетских карактеристика зграда омогућиће грађевинској индустрији да користе те податке као средство маркетинга.

Кућа са мањом потрошњом вредеће више, јер мање троши.

10

Мере за уштеду енергије могу бити врло једноставне и јефтине и дати тренутне резултате:

- угасите грејање или хлађење ноћу и када нема никога код куће;- ноћу спустите ролетне и навуците завесе;- не покривајте и не заклањајте грејна тела завесама, облогама, маскама и сл.;- трудите се да ускладите време за укључивање грејања и припрему топле воде са временом коришћења и употребе;- зими, у грејној сезони, смањите температуру у просторијама за 1º C;- просторије ветрите кратко и интензивно како би зидови задржали топлоту;- лети не расхлађујте просторије на мање од 26º C, јефтиније је и здравије;- користите природно осветљење у што већој мери;- искључите светло у просторијама у којима не боравите;- машине за прање веша и судова укључујте само када су пуне и најбоље ноћу;- све велике потрошаче електричне енергије укључујте ноћу.

Следеће мере за уштеду енергије могу малу инвестицију претворити у велику уштеду и брзо вратити уложена средства (до 3 године):

- заптијте (задихтујте) спој прозора и улазних врата са спољним зидовима;- заптијте прозоре и спољна врата;- проверите и поправите оков на прозорима и вратима;- термоизолујте радијаторске нише и кутије зе ролетне;- термоизолујте постојећи коси кров или кровну таваницу према негрејаном тавану;- смањите губитке топлоте кроз прозоре уградњом ролетни, постављањем завеса, застора и сл.;- уградите термостатске вентиле на радијаторе;- уградите аутоматску контролу и редовно одржавајте/подешавајте систем грејања и хлађења;- уградите штедне сијалице у расветна тела;- замените потрошаче електричне енергије енергетски ефикаснијим - енергетске класе А.

Уколико сте се одлучили да реконструишете своју кућу или стан, свакако примените озбиљне мере за повећање уштеде енергије које, уз нешто веће трошкове и дужи период повратка инвестиције (више од 3 године), дају и најбоље резултате:

11

Енергетском обновом старих кућа и зграда, нарочито оних грађених пре 1980. године, могуће је постићи уштеду у потрошњи топлотне енергије од преко 60 %. Осим заменом прозора, највеће уштеде могу се постићи изолацијом спољашњег зида. Улагања у додатну топлотну изолацију при обнови већ дотрајале фасаде у укупној цени санације фасаде учествују са 20-30%, а отплате се 1 до 2 године.

Колико су мере на повећању топлотне изолације зидова ефикасне види се и из следећег примера:

Неизоловани зид од шупљег опекарског блока дебљине 19 цм, обострано малтерисан има коефицијент проласка толоте 1,67 W/m2K. Кроз 1m2 оваквог зида пролази годишње око 150 kWh, што представља потрошњу од око 15 l лож уља по m2 зида годишње. Уколико овакав зид изолујемо са само 10 cm термоизолације са спољне стране, коефицијент проласка толоте смањиће се на 0,32 W/m2K, што представља губитак од око 30 kWh, или једва око 3 l лож уља по m2 зида годишње, што представља смањење потрошње од пет пута и уштеду 80% енергије која се сада троши.

- замените прозоре и спољна врата са топлотно ефикаснијим (препорука U(k)прозора = 1,1-1,8 W/m2K);- добро заптите све спојеве прозора и фасадних зидова посебним заптивкама;- термоизолујте цео спољни омотач куће, све фасадне зидове, подове и кровну таваницу према негрејаним просторима;- изградите ветробран на улазу у кућу;- санирајте и обновите димњак;- изолујте грејне цеви и резервоар за топлу воду;- изанализирајте систем за грејање и, ако је потребно, замените га енергетски ефикаснијим и комбинујте га са системима који користе обновљиве изворе енергије.

Приликом градње нове куће важно је да се већ у фази идејног пројектовања консултује архитект и поведе рачуна пре свега о следећем:- добро изанализирајте локацију – погрешна оријентација, слаба или претерана осунчаност, непотребна изложеност хладним ветровима, представљају грешке које се тешко могу поправити током изградње. Зато одаберите место изложено сунцу, које не засењују друге куће, а заштићено је од јаких ветрова;

12

На овај начин добиће те квалитетнa, удобнa и штедљивa кућа. Примена већине предложених мера повећава инвестицију за мање од 10% и отплати се за мање од 5 година.

Поређење дебљине топлотне изолације у односу на топлотне карактеристике спољашњег зида

- пажљиво обликујте кућу – превише разуђена зграда има неповољан однос површине фасаде према корисној површини основе па су губици претерани, превелики и погрешно постављени прозори повећавају топлотне губитке а незнатно побољшавају осветљеност, отворите кућу према југу, а затворите према северу, ограничите дубину куће и омогућите ниском зимском сунцу да уђе у кућу, заштитите кућу од прејаког летњег сунца зеленилом и елементима за заштиту од сунца, групишите просторе сличних функција и сличних унутрашњих температура, помоћне просторије окрените ка северу, дневне просторије ка југу;- изолујте своју кућу најбоље што можете – уградите најквалитеније прозоре који су вам доступни и поставите термоизолације колико год можете да приуштите;- искористите могућности локације ради енергетских добитака – захватите сунчеву енергију помоћу стаклене баште, великих прозора, колектора, фотонапонских ћелија, искористите геотермалну енергију путем топлотних пумпи, поставите ветрогенератор;- уградите штедљиве потрошаче енергије - користите ефикасне системе за осветљење, грејање, хлађење, ветрење и комбинујте их са мерама за енергетске добитке.

13

УОПШТЕ О ТОПЛОТНОЈ ЗАШТИТИ

Недовољна топлотна изолација узрокује повећане топлотне губитке зими и неефикасно трошење енергије за расхлађивање лети. Услед хладних фасадних зидова долаз и до кондензације и појаве буђи. Последице су оштећења конструкције, те неудобно и нездраво становање и рад. Побољшањем топлотне изолације и заптивености зграде могуће је избећи ова оштећења и смањити губитке за 50-80%.

Топлотна заштита спољашњег омотача зграде

Битну улогу у томе имају сви делови омотача зграде, као што су:

- спољни зид- спољни зид према терену- зид између грејаних простора различитих корисника- зид према негрејаном простору- под на терену- под према негрејаном подруму- међуспратна конструкција која одваја просторе различитих корисника- таваница према негрејаном тавану- равни и коси кров изнад грејаног простора- прозори и спољашња врата

14

Треба нагласити да су највећи губици топлоте кроз прозоре и спољашње зидове, те да се већ њиховом санацијом постижу велике уштеде. Санација крова изнад грејаног простора, односно таванице задње етаже, према негрејаном тавану, или таванице изнад пролаза у приземљу, такође знатно смањује топлотне губитке. Санација конструкције пода према тлу у постојећој кући најчешће није економски оправдана због релативно малог смањења укупних топлотних губитака у односу на велику инвестицију која је потребна за такву санацију.

ТОПЛОТНИ МОСТОВИ

Топлотни (термички) мост представља мање подручје у омотачу грејаног дела зграде кроз који је топлотни ток повећан услед промене врсте, дебљине или геометријепримењеног грађевинског материјала. Због смањеног отпора пролазу топлоте у односу на преовлађујући пресек конструкције, температура унутрашње површине елемента на месту топлотног моста мања је него на осталој површини, и ту се повећава опасност од кондензације водене паре.

Термографским снимањем спољашњег елемента зграде врло се лепо могу уочити типични топлотни мостови.

Примарни задатак при пројектовању и изградњи енергетски ефикасних кућа је избегавање формирања топлотних мостова. Постављањем термоизолације са спољне стране зграде може се избећи највећи број топлотних мостова. Постављање термоизолације са унутрашње стране није добро решење јер се на тај начин формирају бројни топлотни мостови и повећава се опасност од кондензације водене паре у самом зиду. Ради избегавања топлотних мостова прозори и врата морају се постављати у равни са термоизолацијом. Уколико се проѕори постављају ван ове равни, термоизолација се мора поставити до самог рама прозора.

ПРОЗОРИ И СПОЉАШЊА ВРАТА

Прозори су елемент спољног омотача зграде који омогућава дневну осветљење простора, поглед у природу, проветравање простора и пропуштање сунчеве енергије у зграду. Прозор истовремено делује као пријемник енергије који пропушта сунчеву енергију у простор, и као заштита од спољашњих утицаја и топлотних губитака.

Губици кроз прозоре деле се на трансмисионе губитке и на губитке вентилацијом, тј. проветравањем. Сабирањем трансмисионих губитака кроз прозоре и губитака проветравањем, укупни топлотни губици кроз прозоре представљају више од 50 %

15

топлотних губитака зграде. Губици кроз прозоре обично су десет па и више пута већи од оних кроз зидове, стога се њиховом избору мора посветити посебна пажња.

Меру енергетске ефикасности прозора представља коефицијент пролаза топлоте U(k) изражен у W/m2K. На старим зградама вредност овог коефицијента креће се од 3,00-3,50 W/m2K и више, па губици топлоте кроз такав прозор износе просечно 240-280 kWh/m2 годишње. Савремена европска регулатива захтева пуно ниже вредности од 1,40-1,80 W/m2K. Приком изградње нискоенергетских и пасивних кућа овај се коефицијент креће између 0,80-1,10 W/m2K. Укупни топлотни губици прозора састоје се од губитака кроз стакло и губитака кроз профиле конструкције прозора. Савремена термоизолациона стакла састоје се од пакета од два или три стакла, са или без нискоемисионог премаза, са међупростором испуњеним инертним гасом (аргон). Прозорски профили морају обезбедити безбедно и лако руковање, одлично заптивање (1 – 2 измене ваздуха на сат) и низак коефицијент пролаза топлоте. Уколико су израђени од метала, делимично или у потпуности, морају имати прекинути топлотни мост.Пошто представља термичку изолацију између спољашњег и унутрашњег простора, прозор мора бити постављен у равни са термоизолацијом зидова. У случају да то није могуће, тј. да се прозор мора увући или истурити у односу на термоизолацију, неопходно је остварити континутет термоизолације и трака за заптивање све до прозорских профила.

Топлотне карактеристике различитих врста стакла

Прозорски профили

Прозори и спољашњи зид играју велику улогу у топлотним губицима зграде, јер заједно чине преко 70% укупних топлотних губитака кроз овојницу зграде.

16

ТОПЛОТНА ИЗОЛАЦИЈА СПОЉАШЊЕГ ЗИДА

Топлотна изолација спољашњег зида поставља се са спољашње стране. На овај начин је целокупна маса зида заштићена од топлотних губитака и представља резервоар топлоте. На вај начин топлота се акумулира у зидовима и цела кућа је топлотно инертнија, тј. мање осетљива на температурне осцилације спољне температуре. Постављање термоизолације са унутрашње стране зида представља лоше решење. На овај начин зид је хладнији и долази до кондензације водене паре у конструкцији зида. Овакав вид постављања термоизолације може применити само код санирања зграда које представљају споменике културе и чија је спољашњост заштићена. У том случају мора се обратити посебна пажњња како би се испред термоизолације са унутрашње стране поставила парна брана.

Приликом постављања термоизолације са спољне стране завршна облога може бити залепљена за термоизолацију или може бити одмакнута формирајући ваздушни слој који служу за проветравање фасадне облоге. У свим случајевима дебљина термоизолацијене би требало да буде мања од 8 – 12 cm. На овај начин вредност коефицијента проилаза топлоте U(k) била би око 0,25 до 0,35 W/m2K.

17

У случају неизолованог зида од шупље опеке дебљине 19 цм, k=1,67 [W/m2К], топлотни губици оквирно износе 134 kWh/m2.У случају изолације зида од опеке 19 цм са 10 цм ТИ, k=0,32 [W/m2К], топлотни губици оквирно износе 26 kWh/m2.

У случају неизолованог АБ зида дебљине 20 цм, k=3,20 [W/m2К] топлотни губици оквирно износе 256 kWh/m2.У случају изолације АБ зида са 10 цм ТИ, k=0,35 [W/m2К] топлотни губици оквирно износе 28 kWh/m2.

ТОПЛОТНА ИЗОЛАЦИЈА КРОВА ИЛИ КРОВНЕ ТАВАНИЦЕПРЕМА НЕГРЕЈАНОМ ПРОСТОРУ

Иако је удео крова заступљен са око 10-20% у укупним топлотним губицима у кући, кров има посебно важну улогу у квалитету и стандарду становања. Он штити кућу од кише, снега, хладноће и врућине. Најчешћи облик крова на породичним и мањим стамбеним зградама је коси кров. Врло често се простор испод косог крова намењује за становање иако није адекватно топлотно изолован.

У таквим ситуацијама појављују се велики топлотни губици зими, али и још већи проблем прегревања лети. Ако кров није топлотно изолован, кроз њега може проћи и до 30 % топлине. Накнадна топлотна изолација крова је једноставна и економски врло исплатива, јер је повратни период инвестиције од 3 до 5 година.

Уштеда у потрошњи енергије за грејање у овом случају износи 81% тј. 108 кWh/м2 зида годишње или годишње смањење емисије CО2 од 35 kg/m2.

Уштеда у потрошњи енергије за грејање у овом случају износи 89 %, тј. 228 kWh/m2 зида годишње или годишње смањење емисије CО2 од 75 kg/m2.

18

За топлотну изолацију косих кровова треба користити незапаљиве и паропропусне топлотно-изолационе материјале, као што је нпр. минерална вуна. Детаљ споја спољашњег зида и крова треба решити без топлотних мостова. Ако се простор испод косог крова не греје тј. није намењен за становање, топлотну изолацију треба поставити на плафон последњег спрата према негрејаном тавану.

Детаљи извођења топлотне изолације косог крова

Дебљина топлотне изолације која се препоручује на косом крову износи 14-20 цм. Изолацију треба поставити у два слоја, један слој између рогова, а други слој испод рогова да се спрече топлотни мостови. Топлотну изолацију с доње стране најчешће затварамо гипскартонским плочама или дрветом.

Детаљ извођења топлотне изолације непроходног равног крова

19

Равни кровови су највише изложени атмосферским утицајима од свих спољашњих елемената зграде. Зато је важно квалитетно их хидро и терммички изоловати, и правилно решити одвод падавина. Раван кров може бити решен као проходни, непроходни или тзв. зелени кров. У складу с тим изводи се завршна обрада крова.

ТОПЛОТНА ИЗОЛАЦИЈА ПОДА НА ТЛУ ИЛИ ПРЕМА НЕГРЕЈАНОМ ПРОСТОРУ

Конструкције пода на тлу разликују се од подних конструкција према негрејаном простору по носивој бетонској подлози и хидроизолацији. Топлотни губици према терену износе до 10 % укупних топлотних губитака. Као и код конструкције плафона према негрејаном тавану, подну конструкцију према негрејаном подруму треба адекватно топлотно изоловати. Треба такође топлотно заштитити и подне конструкције изнад отворених пролаза.

МАТЕРИЈАЛИ ЗА ТОПЛОТНУ ИЗЛАЦИЈУ

Материјали за топлотни изолацију (термоизолациони материјали) користе се за смањење губитака топлоте, а тиме и утичу на смањење трошкова за енергију, и за заштиту конструкције зграде од неповољног ејства спољашње темперауре (појава влаге, смрзавање или прегревање носеће конструкције). Одговарајућа топлотна изолација утиче и на квалитет становања јер су унутрашње површине топлије, што доприноси осећају угодности и комфора.

На топлотну заштиту зграде утичу дебљина слоја топлотне изолације и топлотна проводљивост материјала (W/mК). Понуда термоизолационих материјала на тржишту је разнолика, а можемо их поделити на неорганске и органске материјале. Од неорганских материјала највише се користе минерална вуна (камена и стаклена), док је међу органским материјалима најпопуларнији експандирани/екструдирани полистирен. Већина уобичајених топлотно-изолационих материјала има топлотну проводљивост λ=0,030-0,045, тако да потребна дебљина за U(k)=0,40 W/m2K износи 8-11cm.

20

Материјали који такође имају термоизолациона својства су и глина, перлит, вермикулит, кокос, памук, лан, дрвена вуна, целулоза, плута, слама и сл. Све већа потражња за термоизолационим материјалима у све већим дебљинама довела је до развоја нових технологија, па се тако данас у свету могу наћи и транспарентна и вакумска топлотна изолација. Транспарентна изолација омогућава пријем сунчеве енергије и пренос у зграду, и истовремено спречава - као и обична топлотна изолација, губитке топлоте из зграде.

Вакумска изолација ради се у модуларним панелима, а због изузетних изолационих својстава потребне су знатно мање дебљине од конвенционалне топлотне изолације за иста топлотна својства. Ова изолација је, још увек, врло скупа и примењује се највише код санација објеката где није могуће уградити веће дебљине изолације због нпр. споменичке вредности објекта.

Топлотна изолација спољашњег зида од минералне вуне и полистирена

ПАСИВНА СОЛАРНА АРХИТЕКТУРА И ЗАШТИТА ОД СУНЦА

У укупном енергетском билансу куће важну улогу играју и топлотни добици од сунца. У савременој архитектури пуно пажње се посвећује захвату сунчеве енергије и заштити од претеране изложености сунцу, јер се и пасивни добици топлоте морају регулисати и оптимизовати у задовољавајућу целину. Ако постоји могућност оријентације куће према

21

југу, стаклене површине треба концентрисати на јужној фасади, док прозоре на северној фасади треба максимално смањити да би се ограничили топлотни губици. Топлотна маса зида или пода у јужно оријентисаним просторијама акумулираће топлотну енергију током дана и дистрибуирати је касније ноћу. Претерано загревање лети треба спречити средствима за заштиту од сунца, усмеравањем дневног светла, зеленилом, природним проветравањем и сл.Савремене пасивне куће данас се дефинишу као грађевине без активног система грејања конвенционалним изворима енергије.

Популарно се називају и куће без грејања или једнолитарске куће, јер се енергетска потрошња такве куће може изразити само једном литром лож уља или 1 m3 плина по m2 годишње. Стандард пасивне куће подразумева смањење топлотног губитка кроз омотач зграде на минималну меру, максимално повећавајући топлотне добитке уз обезбеђивање квалитетне вентилације. Да би се стамбена кућа могла изградити без активног конвенционалног система грејања, треба смањити укупне потребе за грејањем простора на испод 15 КWh/м2 годишње. Предвиђени циљ енергетске потрошње могуће је постићи избором просечног коефицијента проласка топлоте U(k)=0,10 - 0,15 W/m2K и ниже, за прозоре и друга остакљења U(k)<0,80 W/м2К, и са мање о 0,6 измена ваздуха на сат.

У пасивној кући енергетске потребе за загревање простора покривене су већ описаним стандардом градње.

Све остале енергетске потребе - за загревање потрошне топле воде, и електричном енергијом - могу се покрити соларном енергијом тј. активним топлотним и фотонапонским системима, и у комбинацији с другим обновљивим изворима енергије.

22

ОБНОВЉИВИ ИЗВОРИ ЕНЕРГИЈЕ У ЗГРАДАМА

Обновљиви извори енергије представљају изворе енергије у природи који се временом обнављају, у целини или делимично. Основни извор енергије на нашој планети је Сунце. Сви обновљиви извори се регенеричћу захваљујући енергиј Сунца. У обновљиве изворе енегије спадају енергија водотокова, ветра, сунчева енергија, биогорива, биомаса, биогас, геотермална енергија, енергија плиме и осеке и морских таласа.Енергија малих и средњих водотокова представља велики потецијал у Србији. На многим местима се могу направити мале хидроелектране које, осим што производе електричну енергију, на ефикасан начин доприносе регулацији водотокова и спречавању поплава.

Производња електричне енергије из ветра и сунца препоручује се у условима где не постоји могућност прикључка на електроенергетску мрежу. Ветротурбине захтевају локацију изложену ветру и монтажу на релативно висок стуб, али је цена произведене енергије знатно мања од цене електричне енергије произведене помоћу фотонапонских ћелија. Ефикасност ових системасе знатно повећава њиховим комбиновањем, због сезонског неподударања производње. За домаћинства су врло интересантне мале ветрењаче снаге до неколико десетина КW. Оне се могу користити као додатни извор енергије или као примарни извор енергије у удаљеним подручјима.

Соларна енергија је непресучни извор енергије који у се у зградама може користити на два основна начина:1. пасивно – коришћење енергије сунчеве светлости за грејање и осветљење простора,2. активно – помоћу посебних уређаја који сунчеву светлост користе за производњу електричне енергије (фотонапонске соларне ћелије) или за производњу топлоте (систем са соларним колекторима и бојлером топле воде).

У пасивној соларној архитектури користе се оба начина искоришћавања сунчеве енергије. Коришћењем соларне енергије можемо у смањити потребе за енергијом у кућама за 70-90 %.Соларни колектори су уређаји који претварају сунчеву енергију у топлотну енергију радног флуида (воде или неке друге течности). Примена соларних колектора је исплатива већ у периоду до 5 година.Фотонапонске ћелије су полупроводнички елементи који директно претварају енергију

Најчешће коришћени обновљиви извори енергије у кућама су биомаса, сунце и ветар.

23

сунчевог зрачења у електричну енергију. Фотонапонске ћелије се могу користити као самостални или као додатни извор енергије.

Нажалост, њихова висока цена не погодује масовнијој примени. Ипак, овај извор представља најчистији облик добијања електричне енергије и пред њим је свакако будућност.

Биомаса представља обновљиви извор енергије на бази остатака биљака и пољопривредне производње. Биомасу је могуће претворити у разне облике корисне енергије: топлоту, течна горива, електричну енергију.

Производња топлотне енергије је најчешће примењиван начин коришћења биомасе, посебно огревног дрва у разним облицима (брикети, пелети, пиљевина, цепанице).

ЛИТЕРАТУРА:

- ECOLOGICAL CONSTRUCTION PRACTICE, H.R. Preisig, W. Dubach, U. Kasser, K. Viridén, Zürich, 2001.- ВОДИЧ ЗА ЕНЕРГЕТСКИ ЕФИКАСНУ ГРАДЊУ, Ж. Х. Борковић, В. Колега, В. Крстуловић, Х. Петрић, В. Пребег, Загреб, 2005.- ЕНЕРГЕТСКА ОПТИМИЗАЦИЈА ЗГРАДА У КОНТЕКСТУ ОДРЖИВЕ АРХИТЕКТУРЕ, М.Ј. Поповић, Д. Игњатовић, М. М. Ристивојевић, А. Крстић, А. Богданов, Г. Ћосић, Л. Ђокић, А. Радивојевић, С. Димић, С. Станковић, Београд, 2003.- SOLAR ARCHITECTURE, Christian Schittich (ed.), München, 2003.

24