3-1_3-2_3-5_fizika zgrade

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


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


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)


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


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!


3.1.2. Koncepti određivanja sastava građevnih dijelova

Modul 2 7


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


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


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


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


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.


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


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.


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.


Modul 2 16

Primjer ugradnje toplinske izolacije s

unutarnje strane zida saniranog od vlage.



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


Modul 2 18

U uglovima i na ostalim toplinskim mostovima je uvijek niža

unutarnja površinska temperatura nego li na karakterističnom

dijelu građevnog dijela.


Modul 2 19

UNUTARNJE PLOŠNE TEMPERATURE ZA RAZLIČITE SLUČAJEVE


Modul 2 20

UNUTARNJE PLOŠNE TEMPERATURE ZA RAZLIČITE SLUČAJEVE


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.


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


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


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.


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)


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.


Modul 2 27

PRIKAZI VARIJANTI RJEŠENJA TOPLINSKOG MOSTA , TEMPERATURNE RASPODJELE I VRIJEDNOSTI LINIJSKIH GUBITAKA TOPLINE


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.



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.


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.


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.


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.


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 (%).


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


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%


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


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


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


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


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


44

Ovisnost rasporeda osvijetljenosti u prostoriji o položaju prozora

• osvjetljenje sa strane

• osvjetljenje odozgo


Modul 2

Modul 2 45


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


PRORAČUN FAKTORA DNEVNOG OSVJETLJENJA

BEZ ZAPREKE

SA ZAPREKOM

Modul 2 47


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


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


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


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


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


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

http://powerlab.fsb.hr/enerpedia/index.php?title=Slika:Pravilno_prozracivanje.JPG


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.


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.


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


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.


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.


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://www.zelenaenergija.org/hrvatska/clanak/ventilacija-prostora/424












3-1_3-2_3-5_fizika zgrade

Documents