Najuočljiviji dio svake zgrade njeno je pročelje, obilježje kvalitete i skladnosti.

Obodni građevni dijelovi zgrade, pa tako i vanjski zidovi najviše utječu na mikroklimatske uvjete boravka u prostorijama. Kroz vanjske se zidove i otvore gubi polovina energije za grijanje, a njihova je nedovoljna toplinska izolacija uzrokom neudobnim i nezdravim uvjetima boravka kako zimi tako i ljeti.

Sve skuplja energija za grijanje i hlađenje, novi tehnički propisi i norme, zamjetne klimatske promjene s nepredvidljivim tijekom, bolja obaviještenost investitora, projektanata i kupaca razlogom su i većeg interesa za što učinkovitijom toplinskom zaštitom. U zemljama EU potrošnja je energije za grijanje zgrade niža od 100 kWh/m2 godišnje. U Hrvatskoj je za 2-3 puta veća. Potrošnja energije za grijanje treba biti što manja a postiže se punom toplinskom izolacijom obodnih građevnih dijelova zgrada (zidova, podova, krovova).

Donesen je „Tehnički propis o uštedi toplinske energije i toplinskoj zaštiti u zgradama „ (MZOPUG; 1.7.2005) ), s  obveznom primjenom od 01. srpnja 2006. godine, odnosno novi " Tehnički propis o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštitiu zgradama" (MZOPUG;22.09.2008, NN br 110/08), a stupa na snagu 31.ožujka 2009.

Preuzete su harmonizirane europske norme HRN EN za izradu građevno-fizikalnih proračuna iz područja toplinske zaštite, uštede energije, difuzije i kondenzacije vodne pare.

U skladu sa Tehničkim propisom i preuzetim normama izradili smo, uz potporu Razreda arhitekata Hrvatske komore arhitekata i inženjera u graditeljstvu, prvi u Hrvatskoj

Računalni program – Novolit 2009 toplinska izolacija

kojeg možete slobodno preuzeti sa naše web stranice. Nadogradnju Računalnog programa Novolit u skladu sa gore navedenim novim Tehničkim propisom moći ćete preuzeti s naše web stranice na vrrijeme. 

Jedna od novina je Iskaznica potrebne energije za grijanje zgrade, sastavni dio dokumentacije o održavanju i unapređivanju bitnih zahtjeva za građevinu. Iskazana je najveća dopuštena godišnja potrebna toplina za grijanje po jedinici ploštine korisne površine zgrade (kWh/m²a) i obujma grijanog dijela zgrade (kWh/m³a). Obvezno se prilaže dokumentaciji potrebnoj kod tehničkog pregleda zgrade, a potvrđuju je svojim žigom projektant i izvođač zgrade. Iskaznica mora biti dostupna na uvid kupcima, najmoprimcima i drugim ovlaštenim korisnicima zgrade ili njenog dijela.

Na taj se način uspostavlja jednostavan kriterij transparentne komparacije između pojedinih zgrada u pogledu potrebne energije za grijanje i direktno uz to povezanima kakvoćom izvedbe i udobnosti korištenja zgrade.

Više o tehničkom propisu i preuzetim harmoniziranim normama HRN EN:

Ušteda toplinske energije

Iz donje se tablice može lako izračunati kolika će biti prosječna godišnja potrošnja energenata za 1 m² vanjskog zida izrađenog od različitih građevnih materijala s i bez toplinske izolacije. Vrijednost koeficijenta prolaza topline U (W/m²K) pomnožena sa 100 približno pokazuje koliko će se potrošiti kWh/god, a pomnožena sa 10 kolika će biti potrošnja u m³zemnog plina odnosno litara lož ulja.

Tablica vrijednosti koeficijenta prolaza topline U* W/(m²K) i približan izračun utroška energenata
*(ranije „k„)

Tako bi u primjeru fasadnog zida od šuplje glinene opeke d = 25 cm, prosječna potrošnja električne energije bez toplinske izolacije bila 14.5 m3 zemnog plina/god (145 kWh/god), a s ugrađenim ETICS sustavom na 6 cm debelim pločama Novolit Stiropora EPS - F bila bi 4.4 m3 zemnog plina/god. (odnosno 44 kWh/god.).Vrijednosti se odnose na 1 m2 btto promatrane plohe zida/krova.

Približan utrošak energenata može se na isti način izračunati i na primjeru jednog jednoslojnog ravnog krova s armirano betonskom krovnom pločom.

PROLAZ TOPLINE

• povezani sustav za vanjsku toplinsku izolaciju (ETICS) na osnovi ekspandiranog polistirena ili kamene vune
• sustav za vanjsku toplinsku izolaciju sa kombi pločama i višeslojnom žbukom

Sustavi zadovoljavaju zahtjevima:

• ekonomične izvedbe i optimalne učinkovitosti;
• eliminiranja toplinskih mostova;
• toplinske stabilnosti u ljetnom razdoblju;
• sprječavanja prevelike kondenzacije vodene pare u građevnom
  elementu i na unutrašnjoj površini građevnog dijela/elementa zgrade;
• zaštite građevnog dijela/elementa zgrade od velikog dilatacijskog rada;
• osiguranja zdravog i udobnog boravka;
• značajne uštede energije za grijanje ili hlađenje;

Na primjeru jednog fasadnog/vanjskog zida može se vidjeti koliki je doprinos toplinske izolacije uštedi energije za grijanje, zaštiti građevnog elementa od pregrijavanja, sprječavanju kondenzacije vodene pare, toplinskoj stabilnosti u ljetnom razdoblju i, najvažnije, udobnom i zdravom stanovanju.

Primjer vanjskog zida za zadane uvjete. Za svaki grijani građevni dio zgrade koji graniči s vanjskim zrakom, negrijanim ili slabo grijanim prostorima potrebno je izraditi građevinsko–fizikalni proračun prema normama i tehničkim propisima.

Na lijevom je dijagramu prikazan vanjski zid izrađen od šuplje opeke od gline d = 25 cm, bez toplinske izolacije, ožbukan s obje strane.
Na desnom je dijagramu isti zid s vanjske strane dograđen Povezanim sustavom za vanjsku toplinsku izolaciju (ETICS) na osnovi NOVOLIT STIROPORA EPS – F, debljine 6 cm

Na unutrašnjoj strani vanjskog zida bez toplinske izolacije (dijagram na lijevoj strani – vanjska temperatura – 5 °C) u zimskom je razdoblju površinska temperatura (15.1 °C) niža od temperature zraka u prostorijama (+20 °C). Ohlađen zrak na zidovima struji od stropa prema podu uzrokujući nelagodu, osjećaj propuha i hladnoće. Do 90 % gubitaka topline ljudskog tijela nastaje zračenjem topline. što su razlike temperature između tijela i građevinskih elemenata koje ga okružuju veće, tijelo se brže hladi i ljudi se neugodno osjećaju.

Da bi boravak bio ugodniji, prostorije se zagrijavaju na temperature zraka znatno više od normalnih +20 °C što značajno povećava potrošnju energenata, ali boravak u prostorijama i nadalje ostaje neudoban, razlike u temperaturama još su veće kao i sadržaj relativne vlage. Sve to pogoduje, u nepovoljnim mikroklimatskim uvjetima, mogućem nastanku površinske kondenzacije. Rješenje je pravilna toplinska izolacija vanjskih građevnih dijelova zgrade što bliže vanjskoj strani, koja omogućuje akumulaciju topline, odnosno njihovo zagrijavanje i manje razlike u temperaturama između njihovih unutrašnjih površina i zraka u prostorijama.

Kod toplinsko izoliranih vanjskih zidova (dijagram na desnoj strani sa svega 6 cm toplinske izolacije a računate vanjske temperature od - 5 0C ), površinska je temperatura unutrašnje strane zida viša od +18°C, a temperatura zraka za ugodno i zdravo stanovanje u prostorijama ne treba biti viša od +20°C. Temperatura unutrašnje površine zida veća je od temperature rosišta zraka u prostorijama, a na površini se zidova ne stvara kondenzat. Vanjski je zid toplinski izoliran i može održavati potrebnu temperaturu na unutrašnjim površinama tijekom cijele godine. Zid je toplinski stabilan.

Toplinska stabilnost znači dobru toplinsku akumulaciju, sposobnost "spremanja topline“ u masivnom toplinski izoliranom vanjskom građevnom dijelu zgrade. Kada se isključi ili smanji grijanje ili se prostor ohladi (primjerice brzim provjetravanjem), tako se akumulirana toplina vraća natrag u prostorije i u kraćem se vremenskom periodu održava gotovo konstantna temperatura u prostorijama putem radijacije/zračenja topline s unutrašnje strane zagrijanog građevinskog elementa. Akumulacija topline vanjskih višeslojnih građevnih dijelova zgrade biti će to veća što se toplinsko izolacijski sloj nalazi bliže vanjskoj negrijanoj strani i što ima veći toplinski otpor, odnosno veću debljinu toplinske izolacije. Zato, kada je to moguće, treba izbjegavati ugradnju toplinske izolacije s unutrašnje strane, jer je sposobnost akumulacije topline u tom slučaju zanemariva uz mogućnost nastanka toplinskih mostova na sudarima unutrašnjih i vanjskih građevnih elemenata i nastanku kondenzata, prvenstveno na tim mjestima.

Kod neizoliranih zidova/krovova toplina prolazi kroz konstrukciju u atmosferu i značajno povećava potrošnju energenata.
U ljetnom razdoblju unutrašnje površine neizoliranih ili nedovoljno izoliranih vanjskih zidova/stropova imaju na južnoj i zapadnoj strani temperaturu višu od + 30 °C, posebno u večernjim satima. Često je i temperatura zraka u prostorijama viša od +30°C. Kod dobro toplinski izoliranih i toplinski stabilnih vanjskih zidova, površinska je temperatura na unutrašnjoj strani zida 22°C – 24°C. Boravak je zdrav i ugodan, a temperatura zraka u prostorijama, niti kod najvećih vrućina, ne prelazi ljeti ugodnih 24°C do 25°C, koliko se preporučuje i u klimatiziranim prostorima. Toplina se iz prostorija odvodi na toplinski izolirane hladnije masivne zidove. Zrak u prostorijama tijekom dana, a naročito poslijepodne ima višu temperaturu od zidova, koji su izvana toplinski izolirani i zato hladniji od unutrašnjeg zraka. Zato toplina može prelaziti na zidove i tako "hladiti" unutrašnje prostore. Noću je prolaz topline obrnut iz zidova u prostorije, zidovi se hlade, a topliji zrak kroz otvorene prozore izlazi vani.

Vanjski građevni dijelovi zgrade (zidovi, podovi, krovovi) bez toplinske izolacije ne zadovoljavaju tehničke propise u pogledu kondenzacije vodene pare i sprječavanja nastanka građevinske štete.

Vanjske građevne dijelove grijane zgrade treba toplinski izolirati najmanje toliko da zbog kondenzacije vodene pare nastale difuzijom unutar građevnog dijela ne nastane građevinska šteta, a isto tako da temperatura unutrašnje površine građevnog elementa bude viša od temperature rosišta zraka u prostorijama (100% vlažnost), a poželjno je da radi sprečavanja razvoja mikroorganizama ne prelazi niti razinu od 80% vlažnosti na unutrašnjoj površini građevnog elementa.

Zimi, u grijanim je prostorijama parcijalni tlak vodene pare veći od parcijalnog tlaka vodene pare vanjskog zraka. Vodena para zato prelazi iz područja višeg u područje nižeg tlaka vodene pare. U slučaju nedovoljno toplinski izoliranih vanjskih zidova ili stropova, u kontaktu ohlađene unutrašnje površine s toplim unutrašnjim zrakom vodena se para može kondenzirati na unutrašnjoj površini građevnog elementa (površinska kondenzacija).

Kod nepovoljnog pozicioniranja toplinske izolacije, s unutrašnje, toplije strane zida ili stropa prema negrijanom ili vanjskom prostoru, moguća je i pojava kondenzacije vodene pare unutar konstrukcije. Pri tom nastaju građevinske štete i unutar građevnog elementa (truljenje, navlaženost slojeva, opadanje toplinsko izolacijskih svojstava).

Difuziju vodene pare i unutrašnju ili površinsku kondenzaciju treba proračunati za svaki grijani građevni dio zgrade koji graniči sa vanjskim zrakom ili negrijanim prostorom.

Kada je površinska temperatura zida/stropa niža od temperature točke rošenja zraka u prostoriji, već i za minimalno povećanje vlažnosti iznad normalne na površini se u dodiru sa toplim i vlažnim zrakom iz prostorije kondenzira vodena para i nastane kondenzat. Taj problem je posebno prisutan kod toplinski neizoliranih područja u vanjskim obodnim pregradama, takozvanim konstruktivnim toplinskim mostovima (primjerice: toplinski neizolirani armiranobetonski serklaži u zidovima od blok opeke). Na ovaj proces utječe i prozračivanje prostorija. Česti su slučajevi ugradnje PVC ili metalne stolarije koja ne zadovoljava propisima glede dozvoljenih izmjena zraka.

Posljedice su dobro poznate, ali često nisu prepoznate. To je nastanak mikroorganizama (gljivica i plijesni), bubrenje i otpadanje boje i žbuke sa zidova, nedozvoljeno vlaženje građevnog elementa. U ovakvim mikroklimatskim uvjetima boravak je u prostorijama nezdrav i neudoban. Razlog za nastanak površinskog kondenzata, pa tako i razvoja mikroorganizama su građevni vanjski elementi nezadovoljavajućeg toplinskog otpora, toplinski mostovi, nedovoljno izolirani ili neizolirani betonski nadvoji iznad prozora, stupovi na uglovima zgrade, serklaži, vijenci, a pogotovo istake balkona i zidova i dr. Kad jednom nastanu, gljivice i plijesni ne mogu se trajno ukloniti bez dodatne toplinske izolacije vanjskih građevnih dijelova zgrade. U takvim je slučajevima toplinsku izolaciju potrebno ugraditi sa vanjske strane.

Premazi i slični proizvodi neće spriječiti nastanak površinske kondenzacije, mogu samo na kratko djelovati na nastale produkte kondenzacije (mikroorganizme), bez učinka na udobnije i zdravo stanovanje i uštedu energije. Potrebno je obratiti pozornost i na kemijsku formulaciju ovih proizvoda.

MOGUĆOI RAZLOZI šTETE NA VANJSKIM ŽBUKAMA

U ljetnom periodu, kroz povezane sustave za vanjsku toplinsku izolaciju (ETICS) na ekspandiranom polistirenu (stiroporu) ili mineralnoj vuni ili sustave za vanjsku toplinsku izolaciju sa kombi pločama i višeslojnom žbukom, toplina se slabo prenosi na masivni građevni dio zgrade (vanjski zid, strop iznad otvorenog prolaza i dr) jer su između vanjske žbuke i masivnog zida ugrađene toplinsko–izolacijske ploče velikog toplinskog otpora (stiropor, kombi ploče, kamena vuna). Radi toga su i naprezanja u svim vanjskim slojevima žbuke višestruko veća nego u žbuci izravno nanesenom na masivne građevne dijelove zgrada.

Zato se i razlikuju svojstva sustava žbuke koja se izravno nanosi na masivne vanjske građevne dijelove zgrade od sustava žbuke na toplinsko izolacijskim materijalima.

Ako izbor svih slojeva sustava nije sukladan i kompatibilan doći će do građevinskih šteta, nastanka pukotina i u krajnjem slučaju otpadanja žbuke. Povezani sustavi za vanjsku toplinsku izolaciju (ETICS) moraju biti tako formulirani da gledajući iznutra prema vani otpor difuziji vodenoj pari svakog sloja treba biti sve manji.

Preporuča se ugrađivati provjerene i normama sukladne sve slojeve sustava od jednog dobavljača, što je i jedan od bitnih zahtjeva Tehničkog propisa o uštedi toplinske energije i toplinskoj zaštiti u zgradama (MZOPUG, NN 79/05).

Primjerice, tradicionalno miješanje žbuke na gradilištu, prema iskustvenim omjerima, u ovim se sustavima nikako ne smiju primijeniti, a česte su štete i radi primjene neodgovarajućih građevinskih ljepila (ljepilo za keramiku umjesto odgovarajućeg polimer cementnog ljepila).

Armirajući slojevi na toplinsko izolacijskim pločama (alkalno otporna staklena mrežica + ljepilo) i završne dekorativno-zaštitne žbuke (fasada) ne smiju biti deblji od propisanih. S ovim se slojevima ne smiju ni izravnavati neravnine površina na koje se sustav ugrađuje. Isto vrijedi i za lake žbuke armirane žičanom-rabic mrežicom. što su slojevi deblji, akumuliraju više topline, a ako je njihova debljina nejednolika, različito se stežu i rastežu, što je također jedan od razloga šteta na sustavu.

Građevinske su štete na žbuci u fasadnim povezanim toplinskim sustavima vidljive. Nije svejedno kako se izvode ovi sustavi. Kada se ne poštuje procedura i preporuke proizvođača kao i Hrvatske Norme, velika je vjerojatnost nastanka građevinske štete. Neke od razloga njihova nastanka možete pogledati u fotogaleriji. Uz pogrešnu izvedbu, kondenzacija je vodene pare u slojevima sustava žbuke čest uzrok šteta, koje se očituju u bubrenju, vlaženju i otpadanju žbuke. Zato se i inzistira na provjeri difuznog tijeka i vremena isušenja kondenzata u pojedinim slojevima. Nestručan odabir materijala, također je jedan od uzroka šteta.

Završne žbuke moraju biti dovoljno vodoodbojne. U protivnom uslijed upijanja vode u zimskom razdoblju voda se smrzne, povećavajući svoj volumen degradira žbuku. Rezultat su pukotine na žbuci i u krajnjem slučaju njeno otpadanje. Uslijed razlika dnevnih temperatura na površini se žbuke skuplja rosa. Preporučljivo je ugrađivati vanjske žbuke sa antifungicidnim dodacima.