Energetska efikasnost prozorskih stakala
Post on 24-Apr-2015
404 Views
Preview:
DESCRIPTION
Transcript
UNIVERZITET U TUZLIMašinski fakultetEnergetsko mašinstvo-Održiva energija i okolina
Programski zadatakEnergetska efikasnost prozora
Lejla Selimovic
I -22-OE/12
ENERGETSKA EFIKASNOST
1. Uvod
Energetska efikasnost (odn. energetska učinkovitost) je suma isplaniranih i provedenih mjera čiji je cilj korištenje minimalno moguće količine energije, tako da razina udobnosti i stopa proizvodnje ostanu očuvane. Jednostavnije rečeno, energetska efikasnost jeste upotreba manje količine energije (energenta) za obavljanje istog posla, odn. funkcije (grijanje ili hla|enje prostora, rasvjeta, proizvodnja različitih proizvoda, pogon vozila, idr.). Bitno je napomenuti da se energetska efikasnost nikako ne smije posmatrati kao štednja energije jer štednja uvijek podrazumijeva odredjena odricanja, dok efikasna upotreba energije nikada ne narušava uslove rada i življenja. Ovdje je važno naglasiti da poboljšana efikasnost upotrebe energije rezultira njenom smanjenom potrošnjom za istu količinu proizvoda ili usluge, što u konačnici donosi i proporcionalne novčane uštede.
Sl. 1 - Energetska efikasnost
Prozori su element vanjske ovojnice zgrade koji omogućava dnevnu rasvjetu prostora, pogled u okolicu, propuštanje sunčeve energije u prostor i prozračivanje prostora. Prozor je najdinamičniji dio vanjske ovojnice zgrade, koji istovremeno djeluje kao prijemnik koji propušta sunčevu energiju u prostor, i kao zaštita od vanjskih uticaja i toplinskih gubitaka.Gubici kroz prozore dijele se na: transmisijske gubitke, i na gubitke ventilacijom tj. provjetravanjem. Ako zbrojimo transmisijske toplinske gubitke kroz prozore i gubitke provjetravanjem, ukupni toplinski gubici kroz prozore predstavljaju više od 50 % toplinskihgubitaka zgrade. Gubici kroz prozore obično su deset i više puta veći od onih kroz zidove, tako da je jasno kolika je važnost energetske efikasnosti prozora u ukupnim energetskim potrebama zgrada.
2
ENERGETSKA EFIKASNOST
Kod prozora kao i kod cijele vanjske ovojnice zgrade, važnu ulogu ima koeficijent prolaska topline U(k) izračen u W/m2K. Dok se na starim zgradama koeficijent U(k) prozora kreće oko 3,00-3,50 W/m2K i više (gubici topline kroz takav prozor iznose prosječno 240-280 kWh/m2 godišnje), evropska zakonska regulativa propisuje sve vrijednosti, tako da se one danas kreću u rasponu 1,40- 1,80 W/m2K. Na savremenim niskoenergetskim i pasivnim kućama, taj se koeficijent kreće izmedju 0,80-1,10 W/m2K. U ukupnim toplinskim gubicima prozora sudjeluju staklo i prozorski profili. Prozorski profili, neovisno o vrsti materijala od kojeg se izradjuju, moraju osigurati:dobro brtvljenje, zatim prekinuti toplinski most u profilu, te jednostavno otvaranje i nizak koeficijent prolaska topline. Stakla se danas izradjuju kao izolacijska stakla, dvoslojna ili troslojna, s različitim plinovitim punjenjem ili premazima koji poboljšavaju toplinske karakteristike.
Sl.2 Prozori kao dijelovi gradjevinskog omotača
3
ENERGETSKA EFIKASNOST
2. Definicija problema
Može se reći da je danas energetska efikasnost postala imperativ. Ljudi su počeli da
razmišljaju o zagađenju koje prije svega utiče na njihovo zdravlje, a zatim i o prirodnim
resursima. Čovečanstvo polako postaje svesno ograničenosti sirovina planete koju naseljava.
Međutim, čak i ako na energetsku efikasnost ne gledamo iz ovog, naizgled idealističkog ili
čak utopističkog ugla, vrlo brzo ćemo shvatiti da ušteda energije znači i uštedu novca.
Štednja energije je ne samo dobra za našu okolinu (i samim tim i zdravlje) i energetski bilans
države, već i za kućni budžet.
Političari i naučnici imaju konsenzus da porast ljudskih aktivnosti utiče na potrošnju fosilnih
goriva i da se taj proces mora usporiti. Ovo je razlog zašto smo u dosadašnjim godinama
gledali internacionalne dogovore oko smanjenja emisije ugljen-dioksida (CO2) i zašto toliki
broj vlada ima ciljni zadatak za uštedom energije. Građani sveta čekaju da vide da li će se ovi
ciljevi ostvariti uz pomoć politike i određene zakonske regulative.
Projektovanje zgrada će igrati ključnu ulogu u ostvarivanju ovih ciljeva. Razlog za ovo je što
razvijene zemlje za potrebe zgrada troše između 40 i 50 % ukupne potrošnje energije. Društvo
traži način da smanji potrošnju fosilnog goriva i automatski smanji proizvodnju CO2.
U razgovorima o globalnim klimatskim promenama ciljni korak je energetski efikasna
arhitektura. Vlade širom sveta postaju svesne da zgrade nude najveći potencijal uštede
energije i da tehnologije za to ostvarenje već postoje.
U Evropi npr. Akcioni Plan EU za energetsku efikasnost daje ciljeve smanjenja emisije
ugljendioksida (CO2) za 20 % do 2020. godine. Akcioni plan sadrži obilje specifičnih
strategija i mera, ali najveći potencijal ušteda leži u stambenim i komercijalnim zgradma. U
ovom polju je potencijal uštede procenjen 27 i 30 % respektivno.
Najveći izazov i najveća korist se može ostvariti kod postojećeg stambenog fonda.
Direktive zato zahtevaju da svaka zgrada veća od 1000 m2 kada se renovira mora biti
usklađena sa najboljom tehnologijom uštede energije, čak iako poboljšanje energetske
efikasnosti nije bio cilj renoviranja. Tako npr. moglo bi se reći da postoji obaveza zamene
starih i neefikasnih stakala sa zadnjim dostignućima LOW–E (nisko emisiono staklo) ili Stop
sol (staklo za kontrolu propuštanja sunčevog zračenja).
Proizvođači stakla neprekidno odgovaraju na zahtjeve inovacijama u projektovanim
proizvodima, to će pomoći arhitektama da ostvare svoj cilj. LOW–E staklo smanjuje toplotne
gubitke ali dopušta visok nivo prolaza vredne sunčeve energije koja pomaže zagrevanju
zgrade u zimskom režimu.
Nema značajnijeg gubitka prirodne svetlosti.
Kod zgrada koje se tradicionalno klimatizuju stop sol stakla (stakla za kontrolu sunčevog
zračenja) odbacuju neželjenu sunčevu radijaciju ali provode vrijedno dnevno osvetljenje i
4
ENERGETSKA EFIKASNOST
smanjuju kapitalne troškove (smanjuju se cena uređaja za klimatizaciju), tekući troškovi kao i
troškovi vezani za emisiju ugljendioksida (CO2).
Tema klimatizacije (kondicioniranje vazduha) je sada postala izuzetno interesantna i
predstavlja ozbiljni izazov jer je to veliki potrošač energije i uzrokuje značajnu emisiju CO2.
Zajednički cilj u EU je smanjiti emisiju gasova staklene bašte. Staklo u Evropi predstavlja
organizaciju koju čine proizvođači ravnog stakla.
Oni su napravili studiju o količini CO2 koja može da se smanji korišćenjem stop sol stakla
(staklo za kontrolu sunca) u zgradama koje se klimatizuju. Studija jasno pokazuje da sve nove
i postojeće zgrade koje se klimatizuju mogle bi jednostavno ostvariti cilj, smanjenje
produkcije CO2 za 25 % do 2020. godine.
Sl.3. transmisijski gubici topline
5
ENERGETSKA EFIKASNOST
Istraživanjima je utvrđeno da se preko prozora gubi 36% energije potrebne za zagrijavanje
objekta. Do toplotnih gubitaka dolazi usled kondukcije - prenosa toplote kroz materijal
prozora, i usljed ventilacije - strujanja vazduha kroz otvoren ili zatvoren prozor. Kondukcijom
se gubi oko 22% a ventilacijom oko 14% energije. Za stanove iznad desetog sprata ukupni
gubici energije su 47%. Ovako veliki gubici toplote kroz fasadnu stolariju dešavaju se zbog
lošeg kvaliteta izabrane stolarije kao i zbog loše ugradnje usljed koje se javljaju dodatni
procjepi i povećava ventilacija i samim tim i toplotni gubici. Ove brojke govore da su prozori
dobra prilika za poboljšanje energetske efikasnosti i termičkih performansi objekata.
Gubici usled kondukcije odvijaju se kroz ram i staklo prozora. Dakle, može se reći da ovi
gubici zavise od termičkih karakteristika prozora. Veličina kojom se izražavaju ovi gubici
zove se koeficijent toplotne provodljivosti, označava se sa "U". Po definiciji, koeficijent
prolaza toplote - "U" označava koliko toplote u vatima prođe kroz 1 kvadratni metar
materijala određene debljine za jednu sekundu.
Jedinica u kojoj se vrijednost koeficijenta prolaza toplote izražava je W/m2K. Što je
koeficijent toplote manji, termoizolacione osobine posmatranog materijala ili elementa su
veće. U zavisnosti od prozorskog okvira i zastakljenja prozora, ovaj koeficijent može imati
različite vrednosti - od 0.8 W/m2K kod najkvalitetnijih prozora sa niskoemisionim troslojnim
staklom sa gasnim punjenjem pa sve do 5.2 W/m2K kod starih drvenih jednostrukih prozora
sa jednostrukim zastakljenjem. Evropska preporuka je da ovaj koeficijent ne prelazi 1.8
W/m2K.
Komponente svakog prozora su ram i ostakljenje. Svaka od ove dvije komponente ima svoja
svojstva koja utiču na ukupne toplotne gubitke prozora.
Prozorski ramovi se danas najčešće prave od plastike, metala i drveta. Svaki od materijala ima
svoje prednosti i mane. Međutim, današnje tehnologije proizvodnje prozora nastoje da
minimalizuju negativne osobine materijala i izvuku najbolje iz pozitivnih. Tako se često
dešava da se prilikom izrade ramovske konstrukcije za prozore kombinuju materijali da bi se
došlo do najboljih i najefikasnijih rezultata. Za različite materijale i vrste ostakljenja, različite
su vrijednosti koeficijenta prolaza toplote.
Kada govorimo o ostakljenju prozora, najčešće primjenjivan materijal je staklo, međutim, u
ove svrhe se može koristiti i plastika. Ovi materijali u prozoru mogu biti providni, obojeni ili
prevučeni određenim premazima, a sve u svrhu smanjenja koeficijenta prolaza toplote i
povećanja energetske efikasnosti staklene površine. Ostakljenje može biti jednostruko ili se
može primjeniti više stakala.
Primjenom većeg broja stakala takođe dolazi do smanjena koeficijenta prolaza toplote. Kada
se ugrađuju dvostruka ili trostruka stakla, međuprostori između stakala se oivičavaju
distancerom koji je ispunjen apsorberom vlage; preporučeno minimalno rastojanje između
dva stakla je 12 mm a međuprostor je ispunjen vazduhom ili inertnim gasom - argonom,
6
ENERGETSKA EFIKASNOST
kriptonom ili ksenonom. Ovakva stakla zovemo "IZO" stakla.
Ove staklene površine mogu biti premazane specijalnim premazima na bazi vanadijum-oksida
u vidu tankog filma sa unutrašnje strane unutrašnjeg stakla. Stakla sa ovim specijalnim
premazima zovu se niskoemisiona stakla, i ona propuštaju vidljivi deo spektra sunčeve
svjetlosti ali reflektuju dugotalasno zračenje i na taj način sprječavaju gubitak odnosno
dobitak toplote.
Međutim, čak i ako su u objektu ugrađeni najkvalitetniji prozori, ukoliko je kvalitet ugradnje
neodgovarajući, može doći do znatnih gubitaka toplote preko procepa između prozorskog
okvira i zida, ili kroz kutiju za roletne. Zbog toga je jako važno pored odabira kvalitetnih
prozora obratiti pažnju i na kvalitetnu ugradnju istih.
Ako u prostoru postoje prozori koji su veoma stari i neefikasni, veoma je poželjno zamjeniti
ih novim prozorima u materijalu po potrebama i ukusu i sa odgovarajućim ostakljenjem.
Međutim, ukoliko je iz različitih razloga teško ili nemoguće zamjeniti stare prozore, možemo
primjeniti mere za poboljšanje starih. Ukoliko se želi poraditi na poboljšanju energetske
efikasnosti postojećih prozora, to se može uraditi na nekoliko načina. Treba provjeriti da li
postoje pukotine između rama prozora i zida. Ukoliko postoje, ove pukotine treba popuniti
pur pjenom. Veoma važna stavka koja jako utiče na energetsku neefikasnost starog prozora je
dihtovanje.
Ukoliko se može osjetiti produvavanje kroz sam okvir prozora, jednostavnom ugradnjom
trake za dihtovanje sprečava se prodor vazduha kroz kritične tačke ramovske konstrukcije.
Produvavanje se takođe dešava i preko kutije za roletne. Ukoliko postoji ovaj problem, kutije
za roletne se mogu izolovati što takođe znatno smanjuje gubitke. Okovi na starim prozorima
takođe predstavljaju kritičnu tačku, a njihova zamjena je relativno jednostavna i jeftina.
Sl. 4 prozori i prozorski profili
7
ENERGETSKA EFIKASNOST
3. Staklo - osnovne osobine materijala
Staklo je neorganski materijal, amorfne strukture visokih performansi. Staklo je jednoobrazan,
proziran materijal, koji se dobija u složenom tehnološkom procesu. Osnova ovog procesa je u
prvoj fazi topljenja staklarskog kamena i izlomljenog stakla, a u drugoj fazi hlađenje tečnosti
sa neprestanim povećanjem viskoziteta pre završnog hlađenja.
Osobine stakla zavise od:
- hemijskog sastava (odnosa i vrste komponenata);
- postupka dobijanja;
- načina prerade;
- postupaka dodatne obrade;
Sve osobine stakla mogu se pojaviti u različitim oblicima i kombinacijama što za posljedicu
ima veliki broj proizvoda od stakla.
U zavisnosti od hemijskog sastava staklo može biti krečno i olovno.
Krečno (obično) staklo ima primarni značaj za primenu u arhitekturi. Osnovna sirovina od
koje se proizvodi krečno staklo je kvarcni pesak (SiO2) – 69 % – 74 %.
U sastav krečnog stakla ulaze još:
Kalcijum oksid (CaO) 5 % – 12 %
Natrijum oksid (Na2O) 12 % – 16 %
Magnezijum oksid (MgO) 0 % – 6 %
Aluminijum oksid (Al2O3) 0 % – 3 %
Borosilikatno staklo je staklo koje u svom sastavu pored kvarcnog peska sadrži oksid bora
(B2O3) u sledećem odnosu sa drugim komponentama:
Kvarcni pesak (SiO2) 70 % – 87 %
Bor oksid (B2O3) 7 % – 15 %
Natrijum oksid (Na2O) 1 % – 8 %
Kalijum oksid (K2O) 1 % – 8 %
Aluminijum oksid (Al2O3) 1 % – 8 %
Olovno staklo (kristal) se dobija kada se krečnjak zameni olovnim oksidom (PbO).
Staklu se dodaju sastojci koji poboljšavaju njegove fizičke i hemijske osobine:
- prevencija kristalizacije: Aluminijum oksid (Al2O3)- bojenje stakla: Hrom oksid (Cr2O3) – zeleno Kobalt oksid (CoO) – plavo Bakar oksid (Cu2O) – crveno Selen (Se) – ljubičasto
8
ENERGETSKA EFIKASNOST
Uranijum oksid (U2O3) – žuto
Za primjenu u arhitekturi najznačajnije su sledeće grupe osobina:
Fizičke: - optičke i energetskea) transmisija (propuštanje) svetlostib) indeks prelamanja svetlosti- termičke osobine- otpornost u požaru- akustičke osobine- poroznost
Mehaničke: - čvrstoća- tvrdoća- otpornost na habanje
Hemijske: - hemijska postojanost
Vizuelne: - providnost- boja- površinski karakter
Fizičke osobine stakla
Pod fizičkim svojstvima materijala podrazumevaju se ona svojstva koja se ne menjaju
(odnosno koja se menjaju samo dok traju uzroci koji promene izazivaju), koje materijal
karakterišu bez obzira na količinu i oblik ili proizvod u kome se nalazi.
Optičke i energetske osobine stakla
Deo spektra elektromagnetnog solarnog zračenja koji stiže do površine zemlje je deo optičkog
zračenja, koji se kreće u talasnim dužinama 290 – 2100 nm i obuhvata vidljivo,
ultraljubičasto i infracrveno zračenje. Vidljivi deo spektra je između 400 – 780 nm. Između
300 – 400 nm je ultraljubičasto zračenje, dok je 780 – 2110 nm zona infracrvenog (toplotnog)
zračenja. Distribucija optičkog zračenja bi se mogla iskazivati sledećim odnosom:
ultraljubičasto 3 %, vidljivo 53 %, infracrveno 44 %.
Za arhitekturu je propuštanje svetlosti od velikog značaja, ako se uzme u obzir značaj svetlosti
kao fenomena za percepciju u prostoru. Optičke osobine podrazumevaju sve karakteristike
materijala u odnosu na optičko elektromagnetno zračenje, posebno u odnosu na vidljivi deo
spektra i zavise od vrste stakla. Kod stakla i drugih transparentnih materijala fotoni u
vidljivom delu spektra nisu apsorbovani.
9
ENERGETSKA EFIKASNOST
Kada svjetlost padne na obično nezaprljano ravno staklo, debljine 6 mm, deo biva reflektovan
(oko 4 %), deo apsorbovan (1,6 – 2,5 %), a ostatak propušten (maksimalno 91 – 92 %).
U pogledu propuštanja sunčeve svetlosti i energije mogu se definisati osnovne karakteristike
stakla: transmisije (propustiljivost) svetlosti, ukupna transmisija energije i solarni fakor.
Transmisija svetlosti (eng. light transmission – LT) je mera propuštanja solarnog zračenja u
okviru vidljivog dela spektra, odnosno sa talasnim dužinama 400 – 780 nm. Predstavlja odnos
propuštene svetlosti i ukupne količine svetlosti koja pada na staklo pod uglom od 90 º.
Izražava se u procentima (%).
Direktna transmisija energije (engf. direct transmission energy – DET) predstavlja propuštenu
energiju u unutrašnji prostor unutar talasnih dužina 320 – 2500 nm.
Izražava se u procentima (%).
Solarni faktor (g) je odnos količine toplotne energije koja prolazi kroz staklo (direktno kao
toplotna i ona koja je prvo apsorbovana) i ukupne energije koja dolazi do stakla. Dodavanjem
stakla određenih hemijskih sastojaka i nanošenjem posebnih slojeva (eng. coating-a), dobijaju
se različite vrste stakla, specifičnih svetlosnih i termičkih osobina.
Termičke osobine
Za arhitektonske objekte od najvećeg značaja su sledeće termičke osobine.
Specifični toplotni kapacitet [C] – označava brzinu zagrevanja ili hlađenja materijala,
odnosno količinu toplote koju je potrebno dovesti jedinici mase da bi se temperatura
promenila za 1 K; za obično staklo iznosi 0,85 – 1 kJ/kg ºC.
Koeficijent prolaza toplote [U(k)] – odražava količinu toplote koja prođe u jedinici vremena,
kroz jediničnu povšinu, pri razlici temperature od 1 K. Za staklo debljine 4mm iznosi 5,81
W/m2k.
Koeficijent toplotne provodljivosti [λ] – količina toplote koja prođe u jedinici vremena, kroz
sloj materijala debljine 1m, upravno na njegovu povšinu, ako razlika u temperaturi njegovih
graničnih površina iznosi 1 K. jedinica mere je W/mK.
Koeficijent toplotnog širenja – mjera za širenje materijala, određuje ponašanje materijala pri
temperaturnim promenama, što je od velikog značaja, naročito za kontakt sa drugim
materijalima u konstrukcijama. Termički koeficijent toplotnog izduženja zavisi od hemijskog
sastava stakla: za kalcijum silikatno staklo iznosi 9 • 10-6, a za borosilikatno 3 – 6 • 10-6. Za
staklene ploče značajniji podatak je podatak o površinskom širenju i ima vrednost dvostrukog
koeficijenta linearnog izduženja.
10
ENERGETSKA EFIKASNOST
Promena dužine staklenog elementa usljed dejstva toplote, može se izraziti:
ΔL = α • ΔT • L
α – koeficijent linearnog izduženja
ΔT – promena temperature
L – početna dužina elementa
Do pojave termičkog zamora dolazi kada je materijal duže vreme izložen promjenama
temperature. Posljedica je smanjenje mehaničke čvrstoće i oštećenja materijala.
Termopostojanost stakla pri naglom zagrijevanju je veća nego pri hlađenju, s obzirom da je
otpornost stakla na pritisak oko deset puta veća od otpornosti stakla na zatezanje. Povećanjem
debljine stakla opada vrednost temperaturne razlike koju staklo može da podnese.
Prilikom izbora vrste stakla za elemente konstrukcije mora se naročito voditi računa u
njegovoj otpornosti na temperaturne šokove. Temički šok nastaje usled nagle promene
temperature (npr. nastajanje ili gašenje požara).
11
ENERGETSKA EFIKASNOST
4. Podjela pojedinih vrsta stakala koja se koriste u današnjoj arhitekturi
Tabela 1: Neki od tipova stakala i njihove karakteristike
TIPOVI KARAKTERISTIKE U-
koeficijent (W/m2 K
KONVENCIONALNO
TERMOIZOLACION
O STAKLO
Ostakljenje sa međuprostorom punjenim suhim zrakom- propusnost vidljivog djela spektra LT oko 85%,propusnost spektra infracrvenog zračenja oko 80%,- koef. emisije ε = 0,85 prozorskog stakla doprinosi velikim razlikama temperature između površine stakla i unutrašnjeg zraka.
3,0
NISKOEMISIONO ( LOW-E )
- propusnost svjetlosti (LT >70%) - propusnost sunčeve energije (g >50%) i- indeks reprodukcije boje svjetlosti (Ra >97%)- koef. emisije ε 0,04- selektivnost (S=LT/g) niskoemisionog stakla sa mehkim premazom (SCLow-e) S=2; sa trvdim premazom (HC Low-e) S=1; sa srednje tvrdimpremazom (MC Low-e) S=1-1,6;
<1,5
Izolaciona stakla Sastavljeno od dvije staklene ploče, debljine 4 mm, koje su po ivici povezane na rastojanju od 16 mm. Ivična veza mora da ostvari besprekorno i dugotrajno zaptivanje, da ne bi došlo do ulaska vlažnog vazduha. Medjuprostor je ispunjen suvim vazduhom (tačka rošenja oko - 30°C) ili gasom. Razmak izmedu staklenih ploča je obezbedjen metalnim držačima, koji su ispunjeni sredstvom za sušenje.
1,36-2,9
STOP SOL Prema jačini i tonu boje STOP-SOL staklo eliminiše izolaciono ostaklenje izmedu 49 i 77 % priliva sunčeve energije. Tako, ono s jedne strane smanjuje neugodnost prouzrokovanu jakim sunčevim zračenjem, a s druge strane smanjuje energiju hladjenja i potrebu za klimatizacijom. Usled svojih refleksionih osobina STOPSOL "upija" malo toplote, što znači da i u blizini staklenih zidova vlada prijatna temperatura.
1,1
12
ENERGETSKA EFIKASNOST
4.1 LOW-E staklo (staklo koje štedi energiju)
Prednosti stakla LOW-E (nisko emisiono staklo) je da je za njegovu proizvodnju primenjena
tehnologija kojom se obezbeđuje da prozor u koji je ugrađeno ovo staklo značajno štedi
energiju i obezbeđuje komfor stanovanja, kondenzaciju sa unutrašnje strane svodi na
minimum.
Energetska efikasnost se uobičajeno predstavlja koeficijentom prolaza toplote U(K)
[W/m2K]. Efektivno staklo low-e obezbeđuje ponovno reflektovanje energije u unutrašnji
prostor, i na takav način su ostvareni mnogo manji toplotni gubici nego kod standardnog float
stakla (pogledati sliku ispod).
Sl.. 5 LOW-E staklo
Dodatno, različiti tipovi LOW-E stakala obezbeđuju različite količine pasivniih toplotnih dobitaka, koji pomažu smanjenju zahteva za grejanjem i troškovima naročito u hladnijim mesecima.Postoje dva osnovna tipa prevlake LOW-E za staklo. Jedan tip je poznat kao on-line prevlaka a drugi tip je off-line prevlake.On-line prevlake se stavljaju na staklo za vrijeme njegove proizvodnje, a off-line posle proizvodnje.Generalno off-line prevlake omogućuju viši nivo toplotne izolacije i svetlosne propustljivosti u poređenju sa on-line prevlakama ali one zahtevaju posebnu pažnju kod rukovanja i prerade.
13
ENERGETSKA EFIKASNOST
Off-line prevlake mogu biti isporučene u kaljenom i laminiranom staklu i isporučuju se prije obrade stakla. One takođe mogu biti korišćene za polukaljeno staklo.
Proizvođači stakla nude širok asortiman, kojim se obezbeđuje dotok izuzetno važne prirodne svetlosti i na taj način se smanjuje potrošnja energije za veštačko osvetljenje. Sem toga obezbeđuje komfor i prirodni ambijent.Generalno on-line prevlake na staklu nude niži nivo toplotne izolacije nego off-line prevlaka. Treba naglasiti da su one lakše za rukovanje i preradu i mogu biti kaljene ili laminirane bez teškoća. On-line prevlake na staklu su daleko trajnije i ostvaruju viši stepen pasivnih solarnih dobitaka.
Low "E" staklo ili staklo niske emisije (low emissivity) se proizvodi u dvije varijante. Hard-coating ili pirolitička zaštita je vrsta low-e stakla gdje se za vrijeme proizvodnje stakla na površinu float-stakla nanosi željezni oksid. Sputtering/Soft-coating je vrsta low-e stakla gdje se nakon procesa proizvodnje stakla, postupkom katodnih zraka, nanosi više slojeva željeznog oksida u visokovakuumiranom postrojenju.
Low "E" staklo bitno smanjuje U-vrijednost stakla blokirajući prolaz IR zraka, a propušta sunčevu svijetlost. Stoga ako želimo blokirati gubitak toplinske energije iz prostorije, unutrašnja strana (prema prostoriji) IZO-stakla mora biti Low-e, tada dopuštamo ulazak sunčeve topline koja doprinosi grijanju prostorije, a ako želimo spriječiti ulazak sunčeve topline u prostoriju tada je potrebno postaviti na vanjsku stranu Izo stakla Low-e staklo. Low-e staklo propušta zračenje kratkih valova, a reflektira duge valove. Treba napomenuti da je nanos metalnog oksida uvijek okrenut u unutrašnjost izo-stakla.
Sl.. 6 Promjena temperature po poprečnom presjeku LOW-E stakla
14
ENERGETSKA EFIKASNOST
Isplati li se stavljati tri stakla u ukupnu sirinu 24 mm?
Koristenjem kalkulatora od Saint Gobaina dosla sam do ovih podataka:
U faktor za neke verzije low E stakla iznosi:
PLANILUX 4 mm +16 mm + PLANILUX 4mm , U= 2,7, za argon U=2,6
PLANILUX 4 mm +6 mm + PLANILUX 4mm +6 mm + PLANILUX 4mm , U= 2,3, za
argon U=2,0
S lowE staklo je sljedece:
PLANILUX 4 mm +16 mm + PLANITHERM 45 + PLANILUX 4mm, U=1,4, argon U=1,1
i za staklo s dvije komore
PLANILUX 4 mm +6 mm + PLANILUX 4mm +6 mm + PLANITHERM 45 + PLANILUX
4mm ,
U= 1,9 za argon U=1,5.
Dakle, prema tome, tri stakla u slucaju koristenja lowE stakla daju losije rjesenje od stakla s
dvije komore za ukupnu sirinu od 24mm. Stvar se naravno drasticno mijenja ako ostaje 16mm
prostor izmedju stakala, tada U ide ispod 1.
Sl.7 Promjena temperature po poprečnom presjeku troslojnog stakla
15
ENERGETSKA EFIKASNOST
4.2 Stop sol staklo (staklo za kontrolu sunčevog zračenja)
Kontrola solarnog zračenja staklom se ostvaruje:
- Refleksijom – dio reflektovane energije u atmosferu,
- Absorpcijom – dio energije koju apsorbuje staklo,
- Direktan prolaz – dio direktno provedene energije kroz staklo,
- Ukupno provedena energija (definiše se sa g ili SF) ili ukupni solarni faktor – ukupna
količina sunčeve energije provedena kroz staklo.Ukupna količina provedene energije se
sastoji od direktno provedene energije i energije izrađene u prostoru, kako je pokazano naslici
ispod:
Sl. 8 Stop sol staklo
U toplim klimama staklo za kontrolu sunčevog zračenja se koristi za minimiziranje toplotnih
gubitaka i pomaže kontrolu bljeska i potrebno je izvršiti balans priliva solarne energije i
prirodne osvetljenosti.
Stakla za kontrolu sunčevog zračenja mogu se koristiti za sve slučajeve gde postoje
prekomerni toplotni prilivi, kao što su npr. staklene bašte (konzervatoriji), stakla za staze za
šetanje i fasade zgrada.
Proizvođači stop sol stakla nude široki opseg karakteristika, koje su pogodne za gotovo sve
potrebe, svaki od ovih proizvoda je omogućen kao kaljeno ili laminirano staklo.
Kontrola sučevog zračenja može se ostvariti na brojne načine, uključujući obojeno staklo,
staklo sa prevlakama, laminirano staklo sa obojenim međuslojem, štampanim staklom i
izolacione staklene jedinice u koju je ugrađen zastor ili venecijaner.
16
ENERGETSKA EFIKASNOST
Pored svoje osnovne funkcije reguliranja propusnosti sunčeve energije, STOPSOL staklo
cijenjeno je zbog osebujnih estetskih elemenata, boja i diskretnih reflektirajućih slika. S
površinama koje reflektiraju okolni ambijent i sa svojim poigravanjem bojama, STOPSOL
pruža široki raspon mogućnosti u projektiranju opreme zgrada, verandi itd.
STOPSOL staklo je izrađeno s procesom nanosa na liniji (pirolitički nanos), gdje se metalni
oksidi nanose pri visokoj temperaturi na PLANIBEL staklo ili na u masi obojeno float
staklo Planibel u boji.. S tim se procesom stvara izuzetno otporan i čvrst nanos.
Priroda nanosa određuje izgled odsjaja i reguliranje prolaska sunčeve energije za svaki
pojedini proizvod u paleti proizvoda STOPSOL.
STOPSOL je u masi obojeno float staklo za reguliranje prolaza sunčeve energije. Obzirom
na to da se s lakoćom može obrađivati i na raspolaganju je i u debljim izvedbama, može ga
se koristiti u raznolike svrhe, jer zadovoljava najrazličitije potrebe, kako za fasade, tako i za
uređenje interijera i izradu namještaja.
Osobine kontrole sunčevog zračenja i gustine boje variraju sa debljinom. Za isporuku su
omogućene sledeće boje: bronza, siva, zelena, plavo-zelena.
Razvijena su i nova termoizolaciona stakla, tzv. Sunshade sa veoma niskim solarnim
faktorom (g). To je kaljeno off-line staklo za zaštitu od sunca. To je izuzetno trajno i izuzetno
podesno za tople klime, pomoću ovih stakala se značajno smanjuje blještavost. Kod ovih
stakala je značajno izražena smanjena svetlosna propustiljivost kao i veoma nizak šading
koeficijent.
Suncool je termoizolaciono staklo sa off-line prevlakom, sa kojim se veoma kvalitetno
upravlja potrošnjom energije. Koristeći ovo staklo obezbeđuje se kombinacija visokog
propuštanja vidljive svetlosti sa performansama LOW-E. Ovo staklo se koristi ako se želi
obezbediti dvostruki efekat, visoki prolaz svetlosti i visoki termički komfor.
Zavisno od svake pojedinačne situacije može se napraviti i kombinacija zaštite od sunca i
neželjenih gubitaka toplote. Napredne tehnologije obezbeđuju neznatno smanjenje svetlosne
propustljivosti. To je kvalitetan napredak, jer je dokazano da je osnova zdravog stanovanja,
odgovarajuća osvetljenost. Suncool staklo (proizvod) se može obezbediti i sa samočišćećom
prevlakom na površini 1 gledano spolja. Sa ovim staklima je obezbeđena kontrola sunčevog
zračenja i samočišćenja.Korišćenjem prethodno navedenih stakala se značajno povećava
energetska efikasnot objekata, kako u zimskom, tako i u letnjem režimu. Ovo značajno utiče i
na instalisanu snagu rashlađenih uređaja (tzv. klima) koji se sve više koriste u stambenim i
komercijalnim objektima.U cilju povećanja energetske efikasnosti i povećanja komfora
stanovanja koriste se i trostruka stakla punjena ne samo argonom nego i kriptonom i
kiseonikom. Cilj je ostvariti koeficijent prolaza toplote U(K) = 0,5–0,6 W/m2K. U EU se i
naizgled sitnim detaljima poklanja izuzetna pažnja, umesto distantnih lajsni od aluminijuma
(Al), koriste se distantne lajsne od nerđajućeg čelika i polimera.
17
ENERGETSKA EFIKASNOST
4.3 Izolaciona stakla
IZO STAKLO JE STAKLENO TIJELO SASTAVLJENO OD VIŠE STAKLENIH PLOČA ODVOJENIH NAJMANJE JEDNIM, HERMETIČKI ZATVORENIM MEĐUPROSTOROM KOJI JE ISPUNJEN ZRAKOM ILI PLINOM.
OSOBITOSTI KVALITETNOG IZO STAKLA
zadržati jednaku vrijednost toplinske izolacije
zadržati zadane vrijednosti prolaza svjetlosti
zadržati zadane vrijednosti prolaska energije
zadržati čistoću i bistrinu unutarnjih površina stakla
zadržati pravilan odraz slike okoliša
ne smije se orošavati u međuprostoru između dva stakla
Sl.9 osnovna konfiguracija jedinice izo-stakla
Konstrukcija IZO stakla se sastoji iz:18
ENERGETSKA EFIKASNOST
Staklo - važno je da su stakla proizvedeno ujednačene debljine, da smo pravilno izabrali debljinu stakla prema veličini i svojstvima. O odabranim staklima za proizvodnju IZO stakla će najviše ovisiti i karakteristike IZO stakla.
Međuprostor - je uvijek napunjen zrakom ili "tromim" plinovima kao što su argon, kripton, xenon ili SF6. O vrsti plina direktno ovisi i toplinska izolacija. Što je plin teži to je bolja toplinska izolacija, stime da moramo paziti na širinu međuprostora. Za svaki plin je posebno zahtjevana optimalna širina međuprostora.
Zrak ili argon plin - debljina al.ili pvc distancera 16mm
Kripton plin - debljina distancera 10mm
xenon plin - debljina distancera 8mm
SF6 plin - debljina distancera 8mm
Molekular - primarna funkcija molekulara je da isušuje vlagu koja bi se zatekla u prostoru između dva stakla tijekom proizvodnje izo-stakla. Također molekular osigurava nizak nivo vlage, tijekom vijeka izo-stakla, koja bi mogla prodrijeti u međuprostor zbog raznih utjecaja. Najzad bilo kakvo organsko isparavanje koje bi se moglo pojaviti je eliminirano molekularom. Kugličast molekular se koristi za aluminijske ili inox distancere, a molekular u prahu se miješa sa polimerom da bi se napravio distancer od polimera.
Butil - prvo brtvilo - služi za internu izolaciju (prva barijera) izo stakla. Butil osigurava nizak prolaz vlage, pare i plina, a ima otpornost na starenje, pucanje i termičku stabilnost. Butil je skraćeni naziv za polyisobutylen, a mašina ga nanosi zagrijanog na distancer aluminijsku letvicu prije ljepljenja distancera na staklenu površinu. Ima izuzetnu vezivnu sposobnost za staklo, aluminij, inox itd.
Drugi kit - koristi se polisulfid, dvokomponentni kit koji se nanosi na izo staklo nakon prolaska stakla kroz mašinu za pranje stakla i stiskanja u preši. Može se koristiti i jednokomponentni kit hot-melt koji ima odlična fizičko kemijska svojstva te vrlo dobru otpornost na visoke i niske temperature. Hot-melt se vrlo brzo vulkanizira pa se koristi u slučajevima kada trebamo u kratkom roku izraditi izo staklo za ugradnju.
19
ENERGETSKA EFIKASNOST
Sl.10 Promjena temperature po poprečnom presjeku izolacionog stakla
4.3.1 TOPLI KRAJ ZA OPTIMALNI TOPLOTNI KOMFOR
Izolaciona stakla se proizvode u zadnjih 50 godina. Naročit napredak u poboljšanju
karakteristika je napravljen korištenjem tehnologije prevlaka.
Primenom vakuum procesa za "transparentne" prevlake poznate kao super izolacione prevlake
došlo se do značajnog razvoja u ovoj oblasti. Moguće je kod stakla visokih karakteristika
ostvariti koeficijent prolaza toplote U (k) od 1,1 W/m2K – što je poboljšanje od oko 60 % u
odnosu na standardno dvostruko izolaciono staklo.
Koncept "Toplog kraja" je drugi korak u procesu poboljšanja toplotnih karakteristika i
osigurava komfor sa visokim karakteristikama stakla.
"Topli kraj"
Kod konvencionalnog dvostrukog ostakljenja, obim staklopaketa je hermetički zaptiven
koristeći dvostruki organski zaptivač i metalni distancer. Metalni distancer, koji ima veoma
visoki nivo toplotne provodljivosti na krajevima stakla, učestvuje u formiranju toplotnog
mosta.
Zahvaljujući materijalu koji ima više izolacione karakteristike, distancer "Topli kraj" značajno
smanjuje uticaj toplotnog mosta koji je dobijen korištenjem metalnog distancera. "Topli kraj"
je napravljen od idealnog materijala koji se kombinuje sa visokim karakteristikama stakla
20
ENERGETSKA EFIKASNOST
(kao što je staklo sa niskom emisivnošću). "Topli kraj" poboljšava toplotne karakteristike
prozora.
Prednosti distancera ("topli kraj")
○ viši nivo toplotne izolacije
○ viši nivo komfora
○ lakše održavanje temperature komfora
○ smanjena cirkulacija vazduha blizu prozora
○ smanjen rizik od kondenzacije
○ izgled distancera
○ višestruka primena
Poređenje toplotne provodljivosti pojedinih distancera
Materijali za distancere u
izolacionom staklu
Toplotna
provodljivost
W/mK
Tipovi izolacionog stakla
Aluminijum 160 Standardno izolaciono staklo
4 + 15 + 4 punjeno suvim vazduhomČelik 50
Nerđajući čelik 17 Izolaciono staklo sa velikom otpornošću prenosu
toplote
Stakla sa niskom emisivnošću punjena vazduhom i
argonom
Polimer
0,22
Tehnologija "toplog kraja"
"Topli kraj" se sastoji od distancera napravljenog od polimera sa veoma malim koeficijentom
toplotne provodljivosti. Tanki film od nerđajućeg čelika se koristi da pokrije deo distancera u
kontaktu sa vodonepropustljivim kompaundom zaptivača.
Zahvaljujući ovoj tehnologiji, kompaund u kontaktu sa metalnom površinom koristi
maksimalno adheziju (samolepljenje). Film deluje kao barijera koja sprečava ulazak vodene
pare u staklopaket i sprečava da sadržaj gasa eventualno iscuri iz otvora.
Korištenjem materijala sa niskim koeficijentima toplotne provodljivosti, polimera i
nerđajućeg čelika, znači da je efekat toplotnog mosta na krajevima stakla značajno smanjen.
21
ENERGETSKA EFIKASNOST
Sl..11 Termoizolaciono staklo sa "toplim krajem"
Kada se koristi distancer sa "toplim krajem" ukupna toplotna izolacija prozora se značajno
poboljšava kao što je prikazano u sledećoj tabeli.
Tabela 2: Poređenje U (k) vrednosti za različite tipove prozora sa staklima (donja emisivnost) i sa metalnim ili
distancerom sa "toplim krajem"
TIP
STAKLA
TIP
DISTANCERA
DRVO
U (k) = 1,4
W/m2K
PVC
DVOKOMORNI
PROFIL
U (k) = 1,9 W/m2K
ALUMINIJUM
PREKINUTI
TERMIČKI
MOST U (k) =
2,0 W/m2K
NISKO
EMISIONO
STAKLO
U(W) =
1,4 W/m2K
Metalni distancer
(aluminijum)
1,43 W/m2 K 1,58 W/m2 K 1,70 W/m2 K
Distancer sa "toplim
krajem"
1,36 W/m2 K 1,51 W/m2 K 1,56 W/m2 K
22
ENERGETSKA EFIKASNOST
Izračunate vrednosti za dimenziju prozora (1,23 x 1,48) m sa ramom 0,11 m
Na sl. slici je pokazan procentualni porast uštede energije za grijanje koristeći nisko emisiono
staklo (Low–E) sa "toplim krajem" za razne vrste materijala u funkciji površina prozora.
Zavisno od tipa i dimenzija prozora ušteda u grejanju je između 4 i 15 %
Sl. 12 Procentualni porast uštede energije
Temperaturni komfor i "topli kraj"
Temperatura na krajevima stakla je viša sa distancerom sa "toplim krajem" nego sa metalnim.
Ovo je čak mnogo važnije kada koristimo staklo sa donjom emisivnošću koje je punjeno
argonom, a zahvaljujući prevlaci na njoj nudi višu temperaturu na centralnom delu staklo
paketa.
Distancer sa "toplim krajem" smanjuje temperaturnu razliku između centralnog dela i kraja
staklopaketa i zato održava višu i uniformniju temperaturu preko čitave staklene površine.
Tabela 3: Temperatura na kraju stakla
Aluminijumski distancer Distancer sa toplim krajem
Drveni ram 5,2 ºC 8,2 ºC
PVC ram 6,4 ºC 9,2 ºC
Aluminijum 6,4 ºC 9,7 ºC
23
ENERGETSKA EFIKASNOST
Uslovi za proračun: Vanjska temperatura – 10 ºC; unutrašnja + 20 ºC. Prozor dimenzija (1,23
x 1,48) m. Učešće staklene površine u prozoru 70 % (staklo sa niskom emisivnošću).
Sl. 13 Sa distancerom od Al Sl.14 Sa distancerom sa "toplim krajem"
Profil Al Profil Al
Zone komfora
Najbolji odnos između centralnog dijela i kraja je da se smanji cirkulacija vazduha kao i
smanji "topli most" na kraju staklopaketa. Ovim je obezbeđen visok nivo komfora.
Unutrašnja kondenzacija i "topli kraj"
Staklopaket sa izolacionim staklom (staklo sa donjom emisivnošću) sa metalnim distancerom
je verovatno podložniji kondenzaciji na kraju stakla nego izolaciono staklo sa distancerom sa
"toplim krajem", pri identičnim uslovima temperature i vlažnosti vazduha.
Staklopaket sa distancerom sa toplim krajem nudi nekoliko prednosti:
- ređe zahtevano čišćenje
- ređe zahtevano bojenje
- duži životni vek rama
Primena distancera sa "toplim krajem"
Idealno za korištenje u:
- staklopaketu sa staklima sa donjom emisivnošću radi zaštite od hlanoće
- staklopaketu sa staklima sa donjom emisivnošću za toplotni komfor leti i zimi
- staklopaketu za ukupan komfor u svim klimama
24
ENERGETSKA EFIKASNOST
Distancer sa "toplim krajem" je pogodan za korištenje u svim fasadama i krovnim
ostakljenjima sa primenom na:
- stambene zgrade
- komercijalne zgrade
Mogućnosti
Distancer sa "toplim krajem" je omogućen:
- u različitim bojama (tamna, siva,....)
- različita širina distancera (12, 16, 18 i 20 mm)
Druge širine su obezbeđene na zahtev korisnika (specijalni oblici sa pravim ili savijenim
stranama).
Specifikacija
Termoizolacioni paket sa distancerom sa "toplim krajem" je napravljen od:
- dve staklene ploče, jedna od ploča je prevučena prevlakom sa donjom emisivnošću
(metalna
prevlaka u vakuumu) i ona je na položaju prema distanceru
- polimerni distancer koji se karakteriše velikom otpornošću prenosu toplote, koji je punjen
sa
agensom za sušenje
- dvostrukim organskim zaptivačem koji je tako projektovan da zaštiti staklopaket od vremen-
skih uticaja
Sl.15 Termoizolacioni paket sa distancerom sa "toplim krajem"
25
ENERGETSKA EFIKASNOST
Za svaki staklopaket je neophodno potrebno dati sledeće podatke:
LT % – prolaz svetlosti
SF % – solarni faktor (ukupni prolaz sunčeve energije)
U (k) W/m2K – koeficijent prolaza toplote
Kvalitet
Visoke karakteristike distencera sa "toplim krajem" su usaglašene sa EN 1279 – 2.
Distancer sa "toplim krajem" je izuzetno otporan na UV zrake i toplotu.
5. Prozorski profili
5.1 Aluminijski profili
Na aluminijumskim profilima za proizvodnju prozora i vrata razlikujemo dvije karakteristične
površine. Spoljna i unutrašnja strana profila. Spoljna strana profila je izložena spoljnim
uticajima tj. spoljnoj temperaturi, dok je unutrašnja strana izložena temperaturi unutar
prostorije. Pravilo je da tijelo više temperature daje energiju tijelu niže temperature, dok kod
profila imamo prelaz u oba smjera. Leti su spoljne temperature veiše i toplotna energija preko
spoljnog vazduha predaje energiju kroz profil unutrašnjem vazduhu. Zimi je proces obrnut.
U oba slučaja cilj nam je da sprečimo prolaz razlike enrgije odnosno da ga učinimo što
manjim. Taj cilj možemo ostvariti jedino ako između ove dve strane postavimo neki
termoizlacijski materijal koji će vršiti termički prekid
Sl.16 Aluminijski profili
26
ENERGETSKA EFIKASNOST
Aluminijum je najzastupljeniji metal na Zemlji. U odnosu na druge elemente, po količini,
nalazi se na trećem mestu, odmah iza kiseonika (47%) i silicijuma (28%). Zbog svoje
reaktivnosti, ne postoji kao „samorodni” (slobodan) metal, već je tesno povezan sa drugim
elementima pa se većina njegove mase na planeti nalazi se u aluminosilikatima. Ovo ne važi
za Zemljin satelit Mesec. Mesec nema atmosferu a u uzorcima njegovog tla nađena su zrnca
čistog aluminijuma.
Osobine
Aluminijum je srebrnasto sjajan i lagan metal, oko tri puta teži od vode i otprilike isto toliko
lakši od gvožđa ili bakra. Elektroprovodljivost mu je vrlo visoka. Po toj osobine nalazi se
odmah iza srebra i bakra. Izuzetno je istegljiv i može da se izvuče u žicu dužine preko 1000
m, težine samo 27 gr. Jedini nedostatak mu je mala čvrstoća.
Taj nedostatak je rešen dodavanjem drugih metala, čime su dobijene legure izvanrednih
osobina. Mada je vrlo reaktivan, veoma je otporan na koroziju – na vazduhu se odmah
prekrije opnom oksida debljine 0,0001 mm, koja ga štiti od dalje oksidacije. Deblje i čvršće
opne mogu da se dobiju elektrohemijskim postupkom anodne oksidacije, što se naziva
„eloksiranje”. Čist aluminijum reflektuje 90% svetlosti koja padne na njega, i to ne samo
vidljivog već i ultraljubičastog i infracrvenog dela spektra.
Upotreba
Aluminijum i njegove legure koriste se u raznim granama industrije. Prehrambena industrija
je takođe važan korisnik ovog metala jer je poznato da on ne uništava vitamine u
namirnicama. Ogledala najvećih teleskopa prekrivena su tankim slojem aluminjuma, a
proizvedena je i specijalna tkanina prekrivena aluminijumom, koja zimi greje a leti hladi, u
zavisnosti od toga kako je okrenuta. Penoaluminijum je materijal dobijen specijalnim
postupkom - veoma je čvrst i pet puta lakši od vode!
Uz vazduhoplovstvo, tu je proizvodnja automobila i kamiona, vagona i brodova, izrada
raketa, satelita i svemirskih stanica… Lagane metalne konstrukcije u građevinarstvu danas se
ne mogu zamisliti bez aluminijuma.
Aluminijumski profili su preuzeli primat u izradi fasadih elemenata većih površina, jer su za
razliku od čelika, otporni na koroziju. Umetanjem plastičnih profila između spoljašnjeg i
unutrašnjeg aluminijumskog, i presecanjem hladnog mosta ostvaren je odgovarajući kvalitet
toplotne zaštite, pa je eliminisan i ovaj nedostatak primene metala.
Prozori od metalnih profila se koriste za određene vrste objekata (industrija, veliki otvori i
slično) kada nije moguća primena drvenih prozora. Čelični profili su dugo bili u upotrebi pa
se i danas koriste za objekte manjeg značaja, a kada su zaštićeni od spoljašnjih uticaja
predstavljaju ojačanja i čvrstu podkonstrukciju za materijale manje nosivosti. Problem
27
ENERGETSKA EFIKASNOST
nedovoljne termičke zaštite i velika ulaganja u zaštitu čelika sve više smanjuju udeo ovih
vrsta prozora, a primena prozora od profila izrađenih od nerđajućeg čelika je sve prisutnija.
Završna obrada aluminijumskih profila obezbeđuje željeni izgled elemenata fasadne bravarije
i zadržavanje trajnog estetskog kvaliteta samog profila. Nezaštićen aluminijum izložen
atmosferskim uticajima gubi sjaj i postepeno tamni. Dva osnovna oblika površinske zaštite
aluminijuma su eloksiranje i bojenje.
Oblikovne mogućnosti primene aluminijumskih profila na fasadama objekata su praktično
neograničene i u pogledu veličina površina koje se zastakljuju i u pogledu oblika tih površina.
Zastakljene kontinualne fasade su posebna oblast koja je u sve većoj ekspanziji.
Prednosti primene prozora od aluminijumskih profila se posebno ogledaju u sledećim
karakteristikama:
– odlična mehanička čvrstoća i stabilnost, izražena trajnost, lako održavanje i mali troškovi
održavanja, veliki izbor boja, veliki izbor oblika i veličina, usaglašenost sa zahtevima u vezi
zaštite okoline, aluminijumski prozori ne gore.
Na osnovu izolacionog materijala razlikujemo dve vrste aluminijumskih profila:
1. Profili bez termičkog prekidom
2. Profili sa termičkim prekidom
Profili bez termičkog prekida upotrebljavaju se tamo gde nije bitan prolaz toplote, tj za
unutrašnju stolariju i pregrade (u kancelarijama npr.) gde nema razlika u temperaturi s jedne i
drug strane. Takvi se profili ujedno ugrađuju u krajeve sa toplom klimom gde temperatura
zimi ne pada ispod 0 ° C.
Profili bez termičkog prekida se takođe mogu ugrađivati i na mestima koji se ne greju kao što
su: kotlarnice, garaže, hodnici, podrumi i sl. Kod ovakvih profila postoji mogućnost pojave
kondenzacije u vidu vodene pare koja se pojavljuje sa unutrašnje strane prozora.
2. Profili sa termičkim prekidom su aluminijumski profili koji imaju termoizolacioni materijal
poliamid i dele unutrašnju stranu profila od spoljne.
U zavisnosti od tipa konstrukcije profila sa termičkim prekidom mogu se pojaviti tri tipa:
• aluminijumski profil sa termičkim prekidom aluminijum-aluminijum
• aluminijumski profil sa termičkim prekidom aluminijum-drvo
• aluminijumski profil sa termičkim prekidom aluminijum-PVC.
Sva tri tipa imaju spolja aluminijumsku konstrukciju i gledano spolja ne može se zaključiti o
kojem se sistemu tačno radi. Kvalitet termičke zaštite zavisi od sistema do sistema a svaki
proizvođač sistema prilaže atestnu dokumentaciju iz koje su vidljivi koeficijenti prolaska
toplote.
28
ENERGETSKA EFIKASNOST
Profili sa termičkim prekidom aluminijum-aluminijum; Ovakav tip profila napravljen je od
aluminijuma spolja i iznutra dok je u sredini Poliamid 6.6 ojačan staklenim vlaknima i kao
takav daje čvrstoću konstrukciji. U zavisnosti od konstrukcije profila, poliamidi mogu biti
različitih veličina i oblika. Poliamidi se posebnim tehnikama uvlače u profil i kao sklop čine
termički prekinuti profil. Čvrstoća i međusobni razmak ovih poliamida ispituju se i određeni
su propisima.
Razlikujemo dve osnovne vrste poliamida: Monlitni poliamidi i poliamidi sa
ekspandirajućom poliuretanskom masom u spoju sa aluminijumom.
Sl. 17 Oblici profila
U zavisnosti od tipova poliamida razlikuju se tehnike izrade profila. Poliamidi sa
ekspandirajućom poliuretanskom masom mogu se eloksirati i plastificirati dok monolitni
samo eloksirati zbog temperature koje mogu izdržati. Kod plastifikacije prisutne su
temperature od 180-200 ° C i olabavljen spoj aluminijuma i poliamida popunjava masa koja
ekspandira već na 160 ° C. Kvalitet termičke zaštite zavisi od širine poliamida. Šta je
poliamid između profila širi to je termika bolja.
Profili sa termičkim prekidom aluminijum-drvo
Kod ovog sistema spoljna strana prozora i vrata izložena je spoljnim uticajima atmosfere i od
aluminijuma je, dok je unutrašnja strana od drveta. Spoljno održavanje stolarije aluminijuma
nije potrebno jer je dobro zaštićen plastifikacijom ili eloksažom, a unutrašnja strana vizuelno
daje lepotu i toplinu prostora.
Jedini problem ovakvog sistema javlja se kod spoja između drveta i aluminijuma. Poznato je
da aluminijum i drvo nemaju iste termičke dilatacije pa iz toga proizlazi da taj spoj ne sme biti
krut. Spoj mora biti takav da dozvoljava aluminijumu i drvetu nesmetano širenje i skupljanje
a istovremeno da održava dobar spoj.
29
ENERGETSKA EFIKASNOST
U početku su konstruktori, na drvenu konstrukciju prozora i vrata, sa spoljne strane stavljali
aluminijumske profile samo kao zaštitu spoljne strane drveta. Okov, sistem zaptivanja i sistem
zakivanja je bio isti kao za drvene prozore i vrata. Spoj drveta i aluminijuma je bio preko
mestimičnih kliznih distancera ili zaliven neekspandirajućom poliuretanskom masom.
Danas se na tržištu profila nalaze isključivo sistemi u kombinaciji aluminijum-drvo koji su
oslonjeni na aluminijumske profile. Drvo je postavljeno tako da sa unutrašnje strane potpuno
pokriva vizuelni deo aluminijumskog profila. Okovi i zaptivke su identični kao na klasičnim
aliminijumskim prozorima i vratima.
Profili sa termičkim prekidom aluminijum-PVC
Ovaj sistem se vrlo retko susreće u praksi ali spomenimo ga jer postoji. Sastavljen je iz dva
međusobno spojena profila od kojih je spoljni profil aluminijumski a unutrašnji od PVC-a.
Profili od PVC-a sa unutrašnje strane u potpunosti prekrivaju aluminijumski deo profila.
Okov za prozore i vrata ovakvog tipa je isti okov kao i za drvene prozore i vrata, a i
odgovarajući žljebovi se nalaze na PVC profilima.
Izbor sistema i profila:
Pored cijene, kvaliteta profila, vizuelnog izgleda, kompletnosti profila i okova pri izboru
sistema veliku pažnju treba posvetiti na atestnu dokumentaciju koju svaki proizvođač mora
dati na uvid. Atestna dokumentacija mora sadržati podatke o kvalitetu, vodonepropusnost,
vazduha, zvučnoj izolaciji i naravno klasu termičke izolacije.
U atestnoj dokumentaciji posebno su dati koeficijenti prolaska toplote za staklo, a posebno za
aluminijki profil (štok i krilo bez stakla). Vrednost koeficijenta prolaska toplote za profil
definiše pripadanje određđ grupi profila, koja je tražena od strane projektanta na objektu.
Ovom atestnom dokumentacijom se kontroliše kvalitet objekta na tehničkom prijemu objekta.
Vodite računa, jer ono što je na početku veoma povoljno može posle da vas košta mnogo više.
Naš predlog je da se vodite kvalitetom i cenom, a ne isključivo cenom koštanja proizvoda.
U sljedecoj tabeli dat je prikaz koeficijenta prolaza toplote najcesce koristenih materijala za
profile.
30
ENERGETSKA EFIKASNOST
Tabela 4:
31
Materijal Koeficijent prolaza
toplote
k (W/m2K)
Profil od tvrdog PVC-a dvokomorni
1,89
Profil od tvrdog PVC-a trokomorni
1,37
Profil od tvrdog PVC-a četvorokomorni
1,21
Profil od tvrdog PVC-a petokomorni
1,12
Profil od tvrdog PVC-a šestokomorni
1,1
Profil od drveta 1,2 - 1,5Al-profil 7,0
Al-profil sa prekidnim toplotnim mostom
2,8
Čelični profili 5,7Vazduh na 15°C -
Argon
ENERGETSKA EFIKASNOST
6. Uticaj difuzije vodene pare na toplotnu propustiljvost prozora
Toplina izmedju spoljasnje i unutransnje strane prozora se gubi upravu DIFUZIJOM
VODENE PARE.
Sl.18 pregled bitnih parametara za opasnost od kondenzacije
Uz vanjsku klimu (temperatura i relativna vlažnost zraka) 4 glavna parametra upravljaju površinskom kondenzacijom i razvojem gljivica:
„toplinska kvaliteta“ obodnih elemenata zgrade je predstavljena toplinskim otporom, toplinskim mostovima, geometrijom i unutrašnjim površinskim otporom; to je definirano faktorom temperature na unutrašnjoj površini, fRsi;
Interni dotok vlage koji utječe na temperaturu rosišta u zraku; Unutrašnja temperatura zraka: niža sobna temperatura u pravilu je kritičnija
napose za prostorije sa smanjenim, isprekidanim grijanjem ili u negrijanim prostorijama gdje vodena para može ući iz susjednih grijanihprostorija;
Sistem grijanja koji utječe na gibanje zraka i temperaturnu distribuciju
Opasnost od pojave plijesni: ako je površinska relativna vlažnost ≥ 0,8 kroz nekoliko (5 i više) dana
Opasnost od korozije materijala ako je površinska relativna vlažnost ≥ 0,6
stoga treba provjeriti za svaki građevni dio grijane zgrade da je projektirani faktor temperature na unutrašnjoj površini manji od najvećeg dozvoljenog faktora, tj. fRsi,max > fRsi,proj. za kritičnu površinsku vlažnost
Ulazni podaci za proračun:
32
ENERGETSKA EFIKASNOST
građevinsko fizikalna svojstva materijala i proizvoda koji se ugrađuju toplinska provodljivost (l) toplinski otpor (R) faktor otpora difuziji vodene pare (m) debljina sloja zraka ekvivalentna za difuziju vodene pare (sd)
klimatski uvjeti
lokacija vremenski period (koriste se srednje mjesečne vrijednosti dobivene pomoću
postupka opisanih u ISO 15927-1) temperatura vanjska temperatura zraka temperatura tla pored građevnih dijelova unutarnja temperatura zraka
uvjeti u odnosu na vlagu vanjskog zraka vlage u tlu vlažnost unutarnjeg zraka (uvođenje faktora 1,10 radi netočnosti metode)
plošni otpori prijelaza topline vanjski plošni otpor prijelaza topline 0,04 (m2K/W) unutarnji na ostakljenju i okvirima 0,13 (m2K/W) sve druge unutarnje površine 0,25 (m2K/W)
6.1 PRORAČUN KONDENZACIJE UNUTAR GRAĐEVNOG DIJELA
Za stambenu zgradu i nestambenu zgradu javne namjene, u kojima nije uveden sustav klimatizacije proračun se provodi za temperaturu unutarnjeg zraka qi = 20 Oc za klimatizirane zgrade prema projektnom zadatku.Projektne vrijednosti toplinske provodljivosti (l) i faktora otpora difuziji vodene pare (m) prema Tehničkom propisu, odnosno prema HRN EN ISO 13788:2002; kod odabira vrijednosti, ukoliko su u rasponu, uvijek koristiti nepovoljniju vrijednost
Za izbjegavanje građevinske štete treba ispuniti slijedeće uvjete:
građevni materijal koji dolazi u dodir s kondenzatom ne smije biti oštećen;
nastali kondenzat mora tokom ljeta ispariti;
najveća ukupna količina kondenzata unutar građevnog dijela ne smije biti veća od 1,0 kg/m2, odnosno najveći sadržaj vlage u materijalu sloja u kojem dolazi do kondenzacije vodene pare ne smije biti veći od vrijednosti koja je utvrđena u tehničkoj specifikaciji za taj materijal;
ukoliko kondenzat nastaje na graničnoj površini sa slojem materijala koji kapilarno ne upija vodu, tada najveća ukupna količina kondenzata unutar građevinskog dijela ne smije biti veća od 0,5 kg/m2, odnosno najveći sadržaj
33
ENERGETSKA EFIKASNOST
vlage u materijalu sloja u kojem dolazi do kondenzacije vodene pare ne smije biti veći od vrijednosti koja je utvrđena u tehničkoj specifikaciji za taj materijal
kada se radi o drvu nije dopušteno povećanje njegovog sadržaja vlage, u (kg/kg), za više od 0,05 kg/kg, a kod industrijskih materijala koji su na bazi drva povećanje sadržaja vlage ne smije biti više od 0,03
Difuzija pare se može sprijeciti upravo pravilnom ugradnjom prozora, na način koji
onemogućava nepotrebnu difuziju vodene pare, koja sa sobom odnosi energiju ali i dovodi do
pojave takozvanog „kondenza” – kondenzacije vodene pare na mestima sa slabijom
izolacijom i stvaranja plesni/buđi.
Sl. 19 Pojava kondenzacije i vlage na mjestima sa slabijom izlolacijom
6.2 POSLJEDICE NESTRUČNE UGRADNJE
34
ENERGETSKA EFIKASNOST
Zapravo, pravilna montaža cilja na uštedu energije koju para iznosi iz zatvorenogProstora, kako bi se sprečile negativne posledice pojave vlage.
Sl. 20 Fuga oko neizolovanog prozora snimljenatermo kamerom. Vidimo veliku temperaturnu
razliku zmeđu zida i prozora. Ovdje „curi energija.
Sl. 21 Zbog nestručne ugradnje unutrašnja strana prozorase nalazi na tzv. Liniji izoterme čija je temperatura
ispod tačke rošenja. Zato je unutrašnja strana prozorahladna, pa se na njoj kondenzuje vlaga uzrokujući
pojavu gljivica
• Koliko se uopšte vodene pare može kondenzovati u jednoj fugi?
35
ENERGETSKA EFIKASNOST
• Primjer: Unutra +20, napolju -10 . Topliji vazduh može da primi više vlage negohladniji, tako da na prelazu između toplog i hladnog dolazi do gubitka 15,1g vode.Gde je taj prelaz? Na našem prozoru, naravno, zato i dolazi do kondenzacije.
Sl. 22 Kondenzacija vodene pare u prozorskoj fugi
• Ukoliko je prozor ugrađen pravilno, na spoljnoj liniji fasade, gde odlazi vlaga?
• Ako je neizolovana, najveća razlika temperature javlja se na fugi oko prozora. Preračunato, u takvoj fugi, dužine 1m i širine samo 1mm, za 24h sakupi se 0,3l vode! Osim što topao vazduh sa sobom odnosi energiju potrošenu na zagrijavanje, ta sakupljena voda moranekuda otići. Pitanje je gde?
P.S. Kolika je dužina fugi oko prozora u Vašem stanu?... x 0,3l vode =...
6.3 VLAGA U STAMBENOM PROSTORU
36
ENERGETSKA EFIKASNOST
• Otkuda sad uopšte tolika vlaga u stambenom prostoru?
• Ko tu vlagu stvara?
• Odgovor je – LJUDI
Sl. 23 Stvaranje vlage u prostoriji
Ljudi? Kako? 60 litara mesečno je baš dosta vode...
Tabela 5: aktivnosti/stvari koje dovode do emitovanja vlage
Lagane aktivnosti 30-60 g/hsrednje težak posao 120-200 g/htežak posao 200-300 g/hkupanje u kadi 700 g/htuširanje 2600 g/hkuvanje 600-1500 g/hsobne biljke 5-10 g/hsrednje veliki Fikus 10-20 g/hotvorena vodena površina 40 g/hsušenje veša 100-500 g/h
6.4 IZOTERME
37
ENERGETSKA EFIKASNOST
• OK, vlažnost je jasna, ali linije izoterme i kondenzacija na prozoru??!
• Linije izoterme su zamišljene linije koje spajaju tačke sa istim temperaturama.
Sl. 24 Izoterme na prozoru
• Najbitnija izoterma je izoterma temperature od 9,3°C što je vrednost na kojoj se vlaga iz
vazduha kondenzuje i stvara rosu. To je naša tačka rošenja
• Druga važna vrijednost Izoterme je ona temperature 12,6 ºC.
To je idealna temperatura za razvoj i nastajanje buđi.
Sl.25 Prikaz karakteristicnih temperatura na kojima se javlja kondenzacija i plijesni
• Sada su stvari jednostavne. Samo treba držati kritične linije izoterme sa
38
ENERGETSKA EFIKASNOST
spoljne strane prozora i nema kondenzacije. To znači da nam je unutrašnja strana prozora na temperaturi iznad tačke rošenja i tačke nastajanja buđi.
Sl. 26 Prozor na kome je unutrasnja temperatura iznad tacke rosenja
Pravilnom montažom držimo kritične linije izoterme sa spoljne strane prozora sprečavajući time kondenzaciju na staklu. Takođe, naše fuge su dobro izolovane tako da nema gubitka energije usled difuzije vodene pare.
Sl. 27 Pravilno ugradjen prozor kod koga je mala rzlika izmedju temperature zida, i nema pojave kondezacijeOpšte osnove pravilne montaze: (Osim mehaničkog pričvrščenja, vizuelnog utiska, prozori dovode vazduh u prostorije, daju dnevno svjetlo, stimulaciju bojama i omogućavaju vizuelni kontakt s okolinom, štite od atmosferskih uticaja)
39
ENERGETSKA EFIKASNOST
1. Otpornost spoljašnjih fuga na jaku kišu – fuga je vodonepropusna i paropropusna
2. Zvučna i toplotna izolacija – centralni izolacioni sloj mora ostati suh (PUR pena)
3. Otpornost unutrašnjih fuga na prodor vode i vlage – fuga je vodonepropusna i
paronepropusna
6.5 ZAŠTO SPOLJAŠNJE FUGE TREBA IZVODITI NEPROPUSNO ZA VODU I PROPUSNO ZA VAZDUH?
Izolacioni sloj mora ostati suh sa spoljašnje strane.• Koliko god dobro štitili fugu od prodora vlage, mali deo bi uvek prolazio. Ako bi se eventualno i pojavio kondenzat u izolacionom sloju, treba ostaviti mogućnost da može da ispari prema atmosferi• Ukoliko bi spoljašnji sloj zaptili paronepropusno, kondenzat bi ulazio u konstrukciju
Sprečavanje šteta na građevinskom elementu usled kondenzata, prilikom difuzije toplog i vlažnog vazduha iz prostorije prema atmosferi.• Smanjenje potrošnje energije potrebne za grejanje.
Sl. 28 Spoljasnje fuke nepropusne za vlagu a propusne za zrak
40
ENERGETSKA EFIKASNOST
Sl. 29 Primjer štete nastale zbog kondenzacijeusled neadekvatne montaže
7. KOMPARACIJA RAZLIČITIH VRSTA PROZORA KORISTENJEM SOFTVRSKIH PAKETA41
ENERGETSKA EFIKASNOST
Moja namjera je bila da primjenom stoftvera trocal profine pokazem vrijednosti koeficijenata prolaza topline U koristenjem razlicitih tipova stakala i profila, kao ida prikazem kako se mijenjaju temperaturne izoterme.
Pr.1
Sl.30 TROCAL InnoNova_70.M5
Sistem: TROCAL InnoNova_70.M5 (srednji dihtung) ili jednaka vrsta
Pravougli prozor, jednodijelniŠirina: 1230 mm, Visina: 1480 mmBoja: bijelaPolje: 1 Otklopno-okretno DIN desno
Ostakljenje: 24 mm staklo, 4/16/4 (Ug=1.1, Rw=35)
Profil okvira: 510316 Okvir u zidnom otvoru 75 mmProfil krila: 520646 Profil krila 78 mm
Uw-vrijednost po DIN EN 10077-1:
1.3 W/m²K
Površina profila Af:U-vrijednost profila Uf:Površina stakla Ag:U-vrijednost stakla Ug po DIN 673:Dužina ruba stakla Lg:Psi-vrijednost ruba stakla Psig:Dužina zidnog priključka Le:
0.58 m²1.2 W/m²K1.24 m²1.1 W/m²K4.48 m0.060 W/mK5.42 m
42
ENERGETSKA EFIKASNOST
Sl. 31 Tok temperature
43
ENERGETSKA EFIKASNOST
Korišteni materijali za proračun:
Opis Materijal Provodljivost toplote (WmK)PVC Hart PVC 0.17Čelik Baustahl 50Izolacioni materijal EPDM 0.25
Staklo 1
Staklo 1
Staklo 2 Staklo 1Zid Klinker 0.96Malter vani Anhydritmörtel 0.7Malter unutra Dünnbettmörtel 1
Uslovi:Pretpostavljena vanjska temperatura: -5°CPretpostavljena unutrašnja temperatura: 20°CRelativna vlažnost zraka vani: 80%Relativna vlažnost zraka unutra: 50%
Predstavljene izoterme:-5°C do 20°C u 1°C - koracima10° - Izoterme plave; 13° - Izoterme crvene
Izračunata minimalna temperatura površine: Pi = 10.19 °CTemperatura na prelazu element - građevina: 10.28 °CFaktor temperature fRsi: 0.61
Pr.2
Rezultati proračuna U-vrijednosti
Sistem: TROCAL InnoNova_70.M5 (srednji dihtung) ili jednaka vrsta
Pravougli prozor, jednodijelniŠirina: 1230 mm, Visina: 1480 mmBoja: bijelaPolje: 1 Otklopno-okretno DIN desno
Ostakljenje: 36 mm staklo, 4/12/4/12/4 Ar (Ug=0.7, Rw=34)
Profil okvira: 510316 Okvir u zidnom otvoru 75 mmProfil krila: 520646 Profil krila 78 mm
Uw-vrijednost po DIN EN 10077- 1.0 W/m²K
44
ENERGETSKA EFIKASNOST
Površina profila Af:U-vrijednost profila Uf:Površina stakla Ag:U-vrijednost stakla Ug po DIN 673:Dužina ruba stakla Lg:Psi-vrijednost ruba stakla Psig:Dužina zidnog priključka Le:
0.58 m²1.2 W/m²K1.24 m²0.70 W/m²K4.48 m0.060 W/mK5.42 m
Sl. 32 Tok temperature
Korišteni materijali za proračun:
45
ENERGETSKA EFIKASNOST
Opis Materijal Provodljivost toplote (WmK)PVC Hart PVC 0.17Čelik Baustahl 50Izolacioni materijal EPDM 0.25Staklo 1 Staklo 1Staklo 2 Staklo 1Staklo 3 Staklo 1Zid Klinker 0.96Malter vani Anhydritmörtel 0.7Malter unutra Dünnbettmörtel 1
Uslovi:Pretpostavljena vanjska temperatura: -5°CPretpostavljena unutrašnja temperatura: 20°CRelativna vlažnost zraka vani: 80%Relativna vlažnost zraka unutra: 50%
Predstavljene izoterme:-5°C do 20°C u 1°C - koracima10° - Izoterme plave; 13° - Izoterme crvene
Izračunata minimalna temperatura površine: Pi = 8.96 °CTemperatura na prelazu element - građevina: 8.76 °CFaktor temperature fRsi: 0.55
Pr. 3
Rezultati proračuna U-vrijednosti
Sistem: TROCAL 88+ pasivna kuća ili jednaka vrsta
Pravougli prozor, jednodijelniŠirina: 1230 mm, Visina: 1480 mmBoja: bijelaPolje: 1 Otklopno-okretno DIN desno
Ostakljenje: 44 mm staklo 4/16/4/16/4 Ar Ug 0,7 Psi 0,030 (Ug=0.7, Rw=34)
Profil okvira: 810160 Okvir u zidnom otvoru 73 mmProfil krila: 820690 Profil krila 74 mm
Uw-vrijednost po DIN EN 10077-1:
0.80 W/m²K
46
ENERGETSKA EFIKASNOST
Površina profila Af:U-vrijednost profila Uf:Površina stakla Ag:U-vrijednost stakla Ug po DIN 673:Dužina ruba stakla Lg:Psi-vrijednost ruba stakla Psig:Dužina zidnog priključka Le:
0.55 m²0.79 W/m²K1.27 m²0.70 W/m²K4.53 m0.030 W/mK5.42 m
Sl. 33 Tok temperature
Korišteni materijali za proračun:
Opis Materijal Provodljivost toplote (WmK)PVC Hart PVC 0.17Čelik Baustahl 50Izolacioni materijal EPDM 0.25Staklo 1 Staklo 1Staklo 2 Staklo 1Staklo 3 Staklo 1Zid Klinker 0.96Malter vani Anhydritmörtel 0.7Malter unutra Dünnbettmörtel 1
Uslovi:Pretpostavljena vanjska temperatura: -5°CPretpostavljena unutrašnja temperatura: 20°CRelativna vlažnost zraka vani: 80%Relativna vlažnost zraka unutra: 50%
47
ENERGETSKA EFIKASNOST
Predstavljene izoterme:-5°C do 20°C u 1°C - koracima10° - Izoterme plave; 13° - Izoterme crvene
Izračunata minimalna temperatura površine: Pi = 10.17 °CTemperatura na prelazu element - građevina: 10.20 °CFaktor temperature fRsi: 0.61
Pr. 4Rezultati proračuna U-vrijednosti
Sistem: TROCAL InnoNova_70.M5 (srednji dihtung) ili jednaka vrsta
Pravougli prozor, jednodijelniŠirina: 1230 mm, Visina: 1480 mmBoja: bijelaPolje: 1 Otklopno-okretno DIN desno
Ostakljenje: 40 mm staklo 6/12/4/14/4 Ar (Ug=0.7, Rw=39)
Profil okvira: 510316 Okvir u zidnom otvoru 75 mmProfil krila: 520646 Profil krila 78 mm
Uw-vrijednost po DIN EN 10077-1:
0.93 W/m²K
Površina profila Af:U-vrijednost profila Uf:Površina stakla Ag:U-vrijednost stakla Ug po DIN 673:Dužina ruba stakla Lg:Psi-vrijednost ruba stakla Psig:Dužina zidnog priključka Le:
0.58 m²1.2 W/m²K1.24 m²0.70 W/m²K4.48 m0.029 W/mK5.42 m
48
ENERGETSKA EFIKASNOST
Sl. 34 Tok temperature
Opis Materijal Provodljivost toplote (WmK)PVC Hart PVC 0.17Izolacioni materijal EPDM 0.25Staklo 1 Staklo 1Staklo 2 Staklo 1Staklo 3 Staklo 1Zid Klinker 0.96
49
ENERGETSKA EFIKASNOST
Malter vani Anhydritmörtel 0.7Malter unutra Dünnbettmörtel 1
Uslovi:Pretpostavljena vanjska temperatura: -5°CPretpostavljena unutrašnja temperatura: 20°CRelativna vlažnost zraka vani: 80%Relativna vlažnost zraka unutra: 50%
Predstavljene izoterme:-5°C do 20°C u 1°C - koracima10° - Izoterme plave; 13° - Izoterme crvene
Izračunata minimalna temperatura površine: Pi = 10.85 °CTemperatura na prelazu element - građevina: 11.83 °CFaktor temperature fRsi: 0.67
50
ENERGETSKA EFIKASNOST
8. Zaključak
U slucaju profila TROCAL InnoNova_70.M5 (srednji dihtung) , dosli smo do spoznaje da kombinacija ostakljenja koja daje najmanji koeficijent prolaza topline U jeste 44 mm staklo 4/16/4/16/4 Ar Ug 0,7 Psi 0,030 (Ug=0.7, Rw=34), sa 2 sloja punjenja argonom.
Ali od svih ponudjenih Trokalovih profila najbolju efikasnost ima TROCAL 88+ pasivna kuća sa ostakljenjem 44 mm staklo 4/16/4/16/4 Ar Ug 0,7 Psi 0,030.
Osnovna stavka za razumijevanje energetske efikasnosti je prenos toplote: prelazak toplotne
energije sa jednog mesta na drugo. Veoma je važno razumjeti da toplotna energija uvek
prelazi iz toplije sredine u hladniju. U našim objektima, toplota zimi ne nestaje, ona odlazi.
Slično se dešava ljeti: toplota se prenosi na unutrašnji prostor. Nivo toplotnih gubitaka zimi i
toplotnih "dobitaka" leti, zajedno sa efikasnošću uređaja za grejanje i hlađenje koji se koriste,
igraju odlučujuću ulogu u određivanju konačnih finansijskih troškova koji odlaze na ime
energije.
Upravo iz ovog razloga je jako bitno da prostor bude dobro izolovan.
Primjenom mjera štednje energije na našim objektima kao što su adekvatna termoizolacija,
hidroizolacija, popravka krova, ugradnja energetski efikasne opreme, zamena prozora, postižu
se i finansijske uštede. Ukoliko posmatramo sredstva koja je potrebno uložiti , ugradnja novih
prozora svakako ne spada u najekonomičnije rešenje, ali kada se u obzir uzme činjenica da su
otvori na objektu najčešće najslabije tačke kada govorimo o termoizolaciji objekta,
posmatrano na duže staze ulaganje u prozore i spoljna vrata je ulaganje sa vrlo brzim
povratom investicija.
51
ENERGETSKA EFIKASNOST
9. Literatura:
ENERGETSKA EFIKASNOST-PRINCIPI RAL MONTAZE, Aleksandar
Novakovic
STRUČNI SKUP:o TEHNIČKI PROPIS O UŠTEDI TOPLINSKE ENERGIJE I
TOPLINSKOJ ZAŠTITI U ZGRADAMA, Radni material, Zagreb, 19. listopada 2005.
OSNOVE ENERGETSKE EFIKASNOSTI, Udruženje Vesta
http://www.beodom.com
http://www.prozorivrata.com/staklo/prozori-i-energetska-efikasnost-kao-
imperativ
Trocal Profine
http://art-al.webs.com/termoizolacionostaklo.htm
52
ENERGETSKA EFIKASNOST
SADRŽAJ
1. Uvod ……………………………………………………………………………………….2
2. Definicija problema ………………………………………………………………………..3
3. Staklo - osnovne osobine materijala ……………………………………………………….8
4. Podjela pojedinih vrsta stakala koja se koriste u današnjoj arhitekturi ……………………12
4.1 LOW-E staklo (staklo koje štedi energiju)……………………………………………… 13
4.2 Stop sol staklo (staklo za kontrolu sunčevog zračenja) ………………………………….16
4.3 Izolaciona stakla ………………………………………………………………………….18
4.3.1 TOPLI KRAJ ZA OPTIMALNI TOPLOTNI KOMFOR ……………………………..20
5. Prozorski profile……………………………………………………………………………26
5.1 Aluminijski profili ………………………………………………………………………..26
6. Uticaj difuzije vodene pare na toplotnu propustiljvost prozora …………………………...32
6.1 PRORAČUN KONDENZACIJE UNUTAR GRAĐEVNOG DIJELA ………………...33
6.2 POSLJEDICE NESTRUČNE UGRADNJE ......................................................................35
6.3 VLAGA U STAMBENOM PROSTORU .........................................................................37
6.4 IZOTERME .......................................................................................................................38
6.5 ZAŠTO SPOLJAŠNJE FUGE TREBA IZVODITI NEPROPUSNO ZA VODU I
PROPUSNO ZA VAZDUH? ..................................................................................................40
7. KOMPARACIJA RAZLIČITIH VRSTA PROZORA KORISTENJEM SOFTVRSKIH
PAKETA ..................................................................................................................................42
8. Zaključak .............................................................................................................................50
9. Literatura …………………………………………………………………………………..52
53
ENERGETSKA EFIKASNOST
54
top related