PILOT PROJEKT POVEĆANJA ENERGETSKE EFIKASNOSTI U ZGRADARSTVU

DJEČJE JASLICE "IVANČICA" U OSIJEKU

Zagreb, lipanj 2002.

KUENZGRADANACIONALNI

PROGRAMENERGETSKE

EFIKASNOSTI UZGRADARSTVU

2

3

UVOD Stalna skrb o povećanju energetske efikasnosti je jedna od temeljnih komponenti održivog razvitka. Energetska efikasnost značajno doprinosi smanjenju utjecaja na okoliš energetskog sektora, povećanju zaposlenosti, te većoj konkurentnosti cijele nacionalne ekonomije. Organizirana i sustavna skrb o energetskoj efikasnosti provodi se u Hrvatskoj na temelju Nacionalnih energetskih programa, pokrenutih odlukom Vlade Republike Hrvatske 1997. godine, a koordinator kojih je Energetski institut “Hrvoje Požar”. Nacionalni energetski program povećanja energetske efikasnosti u zgradarstvu KUEN zgrada, ima kao glavni cilj uspostavu mehanizama koji će osiguravati trajno smanjenje energetskih potreba pri projektiranju, izgradnji i korištenju novih zgrada i naselja, te sanaciji i rekonstrukciji postojećih, stvaranje povoljnih parametara mikroklime u prostoru zgrade, uz smanjenje nepovoljnog utjecaja na okoliš. Najbolji primjeri za stvaranje povoljnih uvjeta za provođenje energetske efikasnosti u zgradarstvu su pilot projekti, kojima se promovira primjena modernih tehnologija i prati energetska i ekološka opravdanost kroz vrijeme. Analize pokazuju da uvođenje suvremenih principa energetske efikasnosti u zgradarstvu omogućuje energetsku uštedu 30-70 %. DJEČJE JASLICE «IVANČICA» u Osijeku predstavljaju slobodnostojeći prizemni objekt vrtića, izgrađenog 1974. godine, koji je pretrpio znatna oštećenja od granatiranja tijekom rata. Analizom postojećeg stanja ustanovljeno je izuzetno loše stanje vanjske opne zidova i ravnog krova, s gotovo potpuno propalom fasadnom oblogom, nedostatno izoliranim zidovima, termički nekvalitetnim prozorima, te ravnim krovom koji na više mjesta propušta vodu. Rezultati termografskog snimanja i termografske analize objekta pokazuju velike gubitke topline kroz prozore i vanjsku opnu zgrade. Iz svega navedenog vidljivo je da je riječ o substandardnom objektu dječjih jaslica koji je nužno sanirati i zaštititi od daljnjeg propadanja. Ulaganje u dobrobit i bolju budućnost djece kao i suvremena energetska politika s ciljem zaštite okoliša jasno ukazuje na ispravnost pristupa obnovi ovog objekta po principima energetske efikasnosti. Pilot projekt DJEČJIH JASLICA «IVANČICA» u Osijeku trebao bi postati primjer obnove postojećeg objekta sa ciljem trajnog smanjenja energetskih potreba, postizanja povoljnije mikroklime u prostoru zgrade, te zaštite okoliša. Mjerenja energetske potrošnje prije i nakon obnove, sigurno će pokazati značajnu uštedu u potrošnji energije, a pilot projekt postati još jedna smjernica za primjenu energetske efikasnosti u zgradarstvu, kao i za suvremeno gospodarenje energijom u cijeloj zemlji.

Slika 1: Tlocrtna dispozicija prostora

Slika 2: Sjeverni ulaz u objekt

4

TEHNIČKI OPIS OBJEKTA Objekt je slobodno stojeći prizemni razvedenog tipa u tri dilatacije, ukupne brutto građevinske površine od 858 m2. Nosivu konstrukciju čine armirano - betonski trakasti temelji s proširenjima u temeljne stope stupova te skelet od armirano - betonskih stupova i greda na osnom razmaku 6,00/4,00 m. Konstrukcija ravnog krova izvedena je od šuplje armirane opeke - monta strop "TM-5". Vanjski zidovi izvedeni su u debljini od 25 i 38 cm jednim dijelom fasadnom opekom (25 i 38 cm) te punom opekom (25 cm). Završna obrada vanjskih zidova (fasade) izvedena je u četiri obrade i to: • fasadna opeka zidova i parapeta (203 m2) • vidljive betonske površine stupova i greda obrađene su teraplastom

na podlozi od produžnog morta (376 m2) • obloga dijela fasade (zidova) s pločama od poliranog kamena na

cementnom mortu (108 m2) • obloga od pranog kulira (52 m2). Sva obloga fasade od kamenih ploča je u cijelosti otpala. Kako zidovi nisu dodatno toplinski izolirani, a posebno betonske fasadne površine, termografskom analizom te proračunom utvrđeni su znatni gubici topline. Pregledom ustakljenih stijena utvrđeno je da su izvedene od eloksiranih aluminijskih profila nepovoljnih toplinskih karakteristika sa vrlo lošim brtvljenjem krila, te neadekvatnom kvalitetom stakla. Isto je potvrđeno i rezultatima termografske analize i proračuna. Hidroizolacija krova je višestruko popravljana ("krpana"), a oštećenja na podgledu prostorija ukazuju na potrebu za temeljitim rješenjem sanacije ravnog krova. Kako je neophodno zamijeniti hidroizolaciju krova preporučuje se na osnovu termografske analize i proračuna ujedno izvesti i dodatnu toplinsku izolaciju. Zaštita od sunca je izvedena na južnim fasadama objekta (prostorije za boravak djece) u vidu armirano-betonskih brisoleja - pergola poduprta čeličnim stupovima. Pergola je mjestimično oštećena te je nužno mjesta oštećenja sanirati.

Slika 4: Termografska snimka toplinskih gubitaka kroz ostakljene površine

Slika 3: Termografska snimka toplinskih mostova

5

Najveći gubici topline ustanovljeni su na prozorima zbog loše kvalitete okvira i većinom ugrađenog jednostrukog stakla. Vanjski zid zidan opekom 25 i 38 cm, s gotovo potpuno propalom fasadom, također pokazuje velike gubitke topline, kao i ravni krov koji propušta vodu na više mjesta.

Slika 9: Pročelje istok

Slike 5-7: Ravni krov iznutra i izvana

Slika 8: Posljedica ratnih razaranja- privremenosanirano sjeverno pročelje

6

Slika 10: Pročelje zapad

7

Slika 11: Pročelje zapad – mogući izgled

8

PRIJEDLOG SANACIJE OBJEKTA S PROCJENOM TROŠKOVA Na osnovu rezultata utvrđenih termografijom i proračunom toplinskih potreba objekta, te stanja objekta, planiran je zahvat na postojećem objektu u svrhu obnove i što veće uštede energije. Zahvat predviđa radove na fasadi i krovu odnosno ovojnici objekta, te radove na instalacijama grijanja unutar objekta. Sanacija ovojnice objekta predviđena je u dvije faze: 1. Zamjena postojećih staklenih stijena s novim, znatno boljih

termičkih karakteristika (k=1,30 W/m2K umjesto sadašnjih k=3,50 W/m2K), čime bi se smanjile toplinske potrebe objekta za oko 40%.

2. Izvedba dodatne toplinske izolacije vanjskih zidova od mineralne vune debljine 8-10 cm, sa standardnom površinskom obradom, te sanacija ravnog krova izvedbom toplinske izolacije u debljini 12 cm, te nove hidroizolacije, čime bi se smanjile toplinske potrebe objekta u odnosu na 1. fazu sanacije za daljnjih 60 %.

Realizacijom radova sanacije obje faze smanjile bi se toplinske potrebe objekta u odnosu na postojeće s 238.000 KWh na 69.000 KWh odnosno za 71%, a toplinsko opterećenje objekta sa 134.000 W na 37.000 W odnosno za 72%. Kod razvoda cjevovoda za krug ogrijevne vode uočljiv je nedostatak toplinske izolacije, što uzrokuje zamjetne toplinske gubitke. Da bi se spriječila mogućnost kontakta djece s vrućim površinama, radijatori u dnevnom boravku/spavaonicama su s prednje i gornje strane zaštićeni drvenim konstrukcijama s relativno malim otvorima za cirkulaciju zraka. Ovo rješenje znatno smanjuje učinkovitost radijatora. Termostatski ventili nisu nigdje ugrađeni, a pojedini radijatorski ventili u pomoćnim prostorijama nisu u funkciji. Ugradnja termostatskih ventila s regulacijom prema temperaturi prostora rezultirala bi znatnim uštedama na grijanju i spriječila pregrijavanje zraka u prostorijama. Uzevši u obzir da se sanitarna topla voda u potpunosti priprema električnim grijačima ukupne instalirane el. snage od 14 kW, te da bi se primjenom mjera uštede topline znatno smanjila potrošnja topline te bi toplinska podstanica bila prekapacitirana, povoljno rješenje bi bilo prelazak na pripremu STV pomoću izmjenjivača, s toplinom iz toplinske mreže. El. zagrijači bi u tom slučaju služili kao pomoćni agregati.

2576

8

1188

9

8680

2398

6

6323

9

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

W

Apsolutne vrijednosti

Vanjska stijenka Krov Pod Prozor Gubici zbog ventil.

3670 43

90

8680 89

09

1123

3

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

W

Apsolutne vrijednosti

Vanjska stijenka Krov Pod Prozor Gubici zbog ventil.

Slika 12: Post.stanje-Ukupni gubici:133,6 kW

Slika 13: Stanje nakon sanacije ovojnice - Ukupni gubici:36,8 kW

9

31 postojeću žarulju može se zamijeniti štedljivim rasvjetnim tijelima, a u 38 neonskih svjetiljki s ukupno 114 cijevi mogu se ugraditi štedljivi starteri. Dodatno, za neonsku rasvjetu moguće je ugraditi senzore intenziteta vanjskog svjetla, pri čemu bi se jakost svjetla regulirala prema količini dnevnog svjetla. Pored navedenoga, mjera prebacivanja aktivnosti vezanih za veću potrošnju električne energije - pranje, sušenje i glačanje rublja - u razdoblje jeftinije tarife ostvarila bi određene financijske uštede. Računska analiza i ocjena toplinskih fizikalnih svojstava građevinskih elemenata i konstrukcija predmetne građevine izvršena je i prema zahtjevima iz: HRN U.J5.510 (1987), HRN U.J5.520 (1980), HRN U.J5.530 (1980), HRN U.J5.600 (1987) KONSTRUKCIJA POSTOJEĆE STANJE NAKON SANACIJE Zid d=38 cm k=1,45 W/m2K >kdozv=0,80 W/m2K k=0,29 W/m2K Zid d=25 cm k=1,94 W/m2K >kdozv=0,80 W/m2K k=0,32 W/m2K Krov k=0,95 W/m2K >kdozv=0,55 W/m2K k=0,21 W/m2K Ova dodatna analiza je pokazala da postojeća konstrukcija ne zadovoljava niti u pogledu trenutno važeće dopuštene vrijednosti koeficijenta prolaza topline k, što znači da djeca borave u substandardnim uvjetima, te da je nužna sanacija i zaštita objekta od daljnjeg propadanja. PROCJENA TROŠKOVA SANACIJE – sažetak troškovnika PREGLED TROŠKOVA I GRAÐEVINSKO- OBRTNIČKI RADOVI 1.239.412,00 II INSTALATERSKI RADOVI 38.570,00 III OSTALI TROŠKOVI 126.000,00 UKUPNO: kn 1.403.982,00 uvećano za PDV (22%) 308.876,00 SVEUKUPNO: kn 1.712.858,00

Udio u ukupnim gubicima (%)

23,5%

11,9% 10,0%

30,5%

24,2%

Vanjska stijenka Krov Pod Prozor Gubici zbog ventilacije

Slika 14: Stanje nakon sanacije ovojnice - Ukupni gubici 100%: 36,8 kW

Slika 15: Neuređeni prostor dječjeg igrališta s južne strane

10

ZAKLJUČAK Prema provedenoj analizi, uštede u energiji proizlaze kombinirano iz građevinskih zahvata na objektu dječjih jaslica i iz zahvata u energetsku učinkovitost sustava grijanja i trošila u objektu. Po provedbi građevinske sanacije I. - prozora i prozorskih okvira, može se očekivati smanjenje potrebne toplinske energije za oko 40%, a po provedbi sanacije II. - krova i vanjskih zidova može se očekivati smanjenje potrebne toplinske energije za 60% u odnosu na sanaciju I. Realizacijom radova sanacije obje faze smanjile bi se toplinske potrebe objekta u odnosu na postojeće za 71%, a toplinsko opterećenje objekta za 72%. Navedene mjere racionalizacije grijanja, nevezano za građevinske zahvate, pružaju očekivano smanjenje potreba za grijanjem za barem 30%, dok prelazak na pripremu sanitarne tople vode u toplinskoj podstanici zajedno s ostalim mjerama supstitucije i smanjenja potrošnje el. energije kod perilica i žarulja, omogućuje ukupno smanjenje električne radne snage za više od 20 kW. Analizirani objekt dječjih jaslica samo je jedan od brojnih objekata postojećeg fonda stambene i javne izgradnje koji sastavom postojeće konstrukcije ne zadovoljava u pogledu prolaza topline i toplinskih gubitaka niti trenutno važeće propise. A poznato je da neprimjerena toplinska izolacija objekata nepovoljno djeluje kako na vijek trajanja zgrada, tako i na zdravlje i život ljudi koji u njima žive. Stoga, investiranje u građevinske zahvate ne treba promatrati samo sa stanovišta energetskih ušteda, obzirom da se radi o objektu zahtjevne namjene-smještaj predškolske djece-koji je pretrpio posljedice ratnih djelovanja, te već samim time zahtijeva postizanje određenih standarda smještajnog komfora i sprečavanje daljnjeg propadanja zbog oštećenja i dotrajalosti pojedinih elemenata. Nadalje, odabir vrtića kao objekta za pilot projekt je povoljan obzirom na tipske karakteristike ove ustanove kao predstavnika potrošača energije iz sektora nekomercijalnih usluga. Iskustva stečena na ovom projektu široko su primjenjiva na većini sličnih objekata, u prvom redu ustanova za predškolsku djecu, zatim škola i dr. Izvedene analize podrazumijevaju zajednički rad barem dva nacionalna energetska programa – KUENzgrada - Program povećanja energetske efikasnosti u zgradarstvu i MIEE – Mreža industrijske energetske efikasnosti– s mogućnosti primjene iskustava u drugim programima (KUENcts – Program povećanja energetske efikasnosti u centraliziranim toplinskim sustavima). Time se dobivaju i saznanja korisna za razradu zakonske i druge regulative kojom se definira položaj potrošača energije ovog tipa, kao i za svrsishodnost budućih mjera za poticanje zahvata u energetsku efikasnost unutar ovog sektora, te za moguće djelovanje na nacionalnoj i lokalnoj razini.

Slika 17: Uređeni prostor dječjeg igrališta s južne strane

Slika 16: Uređeni prostor dječjeg igrališta s južne strane

11

Dugoročno gledano, s očekivanim poskupljenjem energenata, te razvojem svijesti o uštedi energije i zaštiti okoliša, povećanje energetske efikasnosti u zgradarstvu trebalo bi postati ustaljena praksa kod održavanja i sanacija postojećih objekata, kao i kod izgradnje novih. Iz tog razloga trebalo bi zakonski regulirati održavanje objekata u svrhu povećanja energetske efikasnosti, te uz financijske poticaje stimulirati obnovu pročelja i krovova, te sustava instalacija i osloboditi takve zahvate od potrebe ishođenja dozvole, ako se tim zahvatima značajno povećava energetska efikasnost, a ne mijenja se način zadovoljavanja uvjeta u skladu s kojima je građevina izgrađena. U cilju približavanja Europskoj uniji i održivom razvoju općenito, i Hrvatska će uskoro morati uskladiti svoju regulativu s europskom i osigurati ispunjenje ključnih zahtjeva iz područja građenja i učinkovitog korištenja energije, te uvesti propise sa strožim kriterijima iz područja toplinske zaštite i korištenja energije u zgradama, kao i uvesti poticajne programe. Realizacija pilot projekata energetske efikasnosti u zgradarstvu bio bi najbolji način da se dokaže da je energetski efikasna gradnja jedini ispravan put u budućnost.

12

Koordinator nacionalnih energetskih programa

Savska 163 PP 141 10001 Zagreb

tel: 01 6040 588 fax: 01 6040 599

e-mail: zhrs@eihp.hr

AUTORI Željka Hrs Borković, dipl.ing.arh Vedran Krstulović, dipl.ing.stroj. .

VODITELJ ODJELA Dr.sc. Branka Jelavić, dipl.ing.

DIREKTOR Mr.sc. Damir Pešut, dipl.ing.

Zagreb, lipanj 2002.