Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

1. Uvod, osnovna nacela,

okruzenje, energija, ekologija, efikasnost

GRAĐEVINSKA FIZIKA 2013/2014

Red.broj predavanja

Nastavne jedinice Napomena

1. Uvod, osnovne oblasti, energija, ekologija, efikasnost, prirodno okruzenje, standardi 08.10.2013

2. 15.10.2013.

3. Klimatski parametri i parametri komfora 22.10.2013.

4. Faktor oblika zgrade i strategije uštede energije, termički most 29.10.2013.

5. Termodinamika, komuniciranje toplote Koeficijent prolaza toplote; Metode proračuna koeficijenta prolaza toplote. Primjeri

vježbe 05.11.2013.

6. Komuniciranje vodene pare:, zahtevi u pogledu difuzije vodene pare. Metode proračuna; građevinske štete usljed difuzije vodene pare. Primjer

vježbe 12.11.2013.

7. test 19.11.2013.

8.

Srednji koeficijent prolaza toplote. Toplotna stabilnost građevinske konstrukcije u letnjem periodu i metode njenog proračuna. Primjeri.).

26.11.2013.

9. Toplotni gubici zgrada. Transmisijski i ventilacioni gubici. Oblici transmisionih toplotnih gubitaka (površinski, linijski, tačkasti

03.12.2103.

10. Vrste toplinskih izolacija Lastro gost predavac 10.12.2013.

11. Ostakljenja u funkciji toplinske, zvucne, zastite od sunca I sigurnosti 17.12.2013.

12. Termografija, utopljavanje objekata , primjer 24.12.2013.

13. vjezbe vjezbe 31.12.2013.

14. Gradjevinska akustika, zracna i strukturna, udarna buka vibracije, opisati pojmovi i nacini sprecavanja transvera zvucne energije

07.01.2014.

15. test 14.01.2014.

GRAĐEVINSKA FIZIKA (arhitektonska fizika, fizika zgrade)

Ralativno mlada naučna disciplina građevinarstva koja istražuje fizikalne pojave (toplina, vlaga, zvuk, požar) na relaciji unutrašnji-vanjski prostor na granicama građevinskog objekta. Osnovna područja: 1. Okruzenje, klimatske karakteristike (klimatski elementi I faktori) -

spoljašnji projektni uslovi 2. Klima unutrašnjeg prostora (kriptoklima) - unutrašnji projektni uslovi:

toplotni, vazdušni, svjetlosni i akustički komfor 3. Termodinamika (transfer toplote i materije): toplinska zaštita (ušteda energije) difuzija vodene pare Toplinska stabilnost i ljetna toplinska zaštita 4. Akustika prostora i zaštita od: zračne buke strukturne, udarne buke i vibracija 5. Osvjetljenje

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Mjere toplinske zaštite: termički proračun, prenošenje toplote kroz spoljašnje konstrukcije zgrada; proračun koeficijenta prolaza toplote, homogene i heterogene konstrukcije, termički mostovi Mjerama toplinske zaštite treba umanjiti nepoželjan toplinski tok na relaciji untra vani i obrnuto (zima/ljeto).

Toplotna tehnika u građevinarstvu: Tehnički uslovi za projektovanje i materijaliyaciju zgrada

Difuzija vodene pare (transfer materije, čestica vodene pare koje se kreću s područja veće koncentracije (većeg parcijalnog tlaka) k području manje koncentracije – do uspostave ravnoteže parcijalnih tlakova): proračun, gustina difuzijskog toka, ukupna količina kondenzata i isušenje građevinskih konstrukcija; principi spriječavanja stvaranja kondezata u konstrukciji (nestacionarnog difuznog toka), kako se ne bi narusila mikroklima prostora i sama građevinska konstrukcija. Toplotna stabilnost spoljašnjih građevinskih konstrukcija u ljetnjem periodu, mjera inertnosti građevinske konstrukcije pod djelovanjem sunčevog zračenja, odnosno obrnutog toplinskog toka: vremenski pomak faze i prigušenje amplitude oscilacije temperature Zvučna izolacija: vazdušna i strukturna buka, principi izolovanja građevinske konstrukcije - pregrade Toplotna i zvučna zaštita građevinskih konstrukcija: materijali i tehnička rješenja

1.ENERGIJA I GRAĐEVINARSTVO Potreba čovjeka za energijom je najizraženija u oblasti građevinarstva, a vezana je za svaki njegov dio, od projektovanja i izgradnje do korištenja objekta cijelim vijekom njegovog trajanja. Neprilagođeno prirodi ljudsko biće treba energiju za ugodan i zdrav život, za grijanje i hlađenje prostora u kome boravi tokom većeg ili manjeg dijela godine, zavisno od klimatskog područja u kojem živi. Te potrebe su ogromne i iznose skoro polovinu ukupne potrošnje energije.

Više od 86 % primarne energije, koja se koristi u svijetu potiče od fosilnih goriva, a najveće zagađenje sa CO2, prouzrokovano je njegovim sagorijevanjem.

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Potrošnja energije u zemljama EU

Ljudsko djelovanje na Zemlji ima, osim toga, uticaj na promjene okoline sa velikim posljedicama na ekološki sistem, klimu i zdravlje živih bića. Energetske promjene i zagađenja utiču na ekosistem emisijom štetnih tvari. Emisije čestica čađi, dima, onečišćenog zraka, oksida dušika NOx , ugljikomonoksida (CO, O3) direktno djeluju na okolinu, a emisija oksida sumpora SOx ima za posljedicu pojavu kiselih kiša. Djelovanje emisija SOx je koncentrirano na područja razvijenih ze Prolaskom sunčevog zračenja kroz atmosferu, dio zraka se reflektuje od nju, a dio prolazi i apsorbira u atmosferi, u stakleničkim plinovima. Ovi plinovi predstavljaju mehanizam održanja temperature atmosfere. Bez njih bi temperatura bila 30°C niža i postojeći život ne bi bio moguć. G

rađe

vins

ki fa

kulte

t, U

nive

rzite

t u S

araj

evu

GR

AĐEV

INSK

A F

IZIK

A

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Staklenički plinovi: ugljen dioksid (CO2) nastaje izgaranjem fosilnih goriva, Natrium oksid (NO2) u industrijskim pogonima i poljoprivredi kao i Metan (CH4), te hidrofluor i perfluor HFC, PFC i SF6, a njihova prekomjerna emisija izaziva povećanje temperature i fenomen globalnog zagrijavnja.

Smatra se, da se uticaji globalnog zagrijavanja mogu smanjiti globalnim zatamnjenjem. Rješavanje problema na način, da se globalno zagrijavanje spriječi bez smanjenja stakleničkih plinova, a na račun povećanja koncentacije i emisije sitnih čestica u atmosferi, je varijanta rješavanja problema razvijenih zemalja. Ova opcija je “nemoralna” i nedopustiva.

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Staklenički plinovi uništavaju zaštitni (ozonski) omotač koji štiti Zemlju od prekomjernog zračenja i time uzrokuju globalno zagrijavanje atmosrfere. To može dovesti do ekstremnih meteoroloških promjena, povećanja razine mora (za 1 m do kraja 21 stoljeća) i površina pustinja, smanjenja zaliha pitke vode, uništenja mnogih biloških vrsta i dr.

Sa druge strane, “onečišćenje” zraka sa prisutnim česticama sumpor dioksida, uključujući prašinu, čađ, dim i druge suspendirane materije smoga (nus pojave sagorijevanja fosilnih goriva), uzrokuje se pojačana refleksija i raspršivanje sunčeve energije natrag u svemir. Time se smanjuje transfer toplote na Zemlju, što dovodi do fenomena globalnog zatamnjenja

Fenomen globalnog zagrijavanja atmosrfere i fenomen globalnog zatamnjenja

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

NEKONTROLISANA SJECA SUMA

SUŠA I EROZIJA ZEMLJE

PORAST:

SIROMAŠTVA I MIGRACIJE

INTEZIVNA

URBANIZACIJA GRADOVA,

SAOBRAĆAJ I ZAGAĐENJE,

TOPLOTNO ZAGAĐENJE

GRADOVA

POVEĆANA POTREBA ZA ENERGIJOM I

ENERGETSKIM RESURSIMA

ISCRPLJIVANJE

PRIRODNIH RESURSA FOSILNIH GORIVA (drvo,

nafta, ugalj)

SIROMASTVO

TOPLOTNO ZAGAĐENJE GRADOVA

Pojave koje prate savremeno društvo I

utiču na naš odnos prema okruženju

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

ALARMANTNA SITUACIJA NAMETNULA JE NOVI KONCEPT: KONCEPT ODRŽIVOG RAZVOJA I GRAĐENJA

To podrazumjeva obezbjeđenje OPTIMALNIH UVJETA za komforan život i rad u skladu sa sve strožijim energetskim, a prije svega ekološkim zahtjevima.

OPTIMALNE KONDICIJE

ARHITEKTONSKOG PROSTORA -

KOMFOR-

7E

Energetski i ekološki, efikasana i

ekonomična

gradnja postignuta uz edukaciju i

etičnost, posebnih

estetskih vrijednsti

Pčelinje saće: ti = -10˚C vani

te = +30˚C unutra

Simbol održive gradnje i dizajna

7E

Kompleksnim sagledavanjem ove problematike, osnovna načela održivog razvoja, sadržana su u slijedećem:

1. Poštovanju prirodnog ambijenta: • efikasnije korištenje obnovljivih izvora energije ( energije sunca, vjetra,

biomase, geotermalne energije i sl.). 2. Korišćenju ekoloških materijala i smanjenje troškova održavanja: • napuštanje konvencionalnih načina građenja, • korištenje građevinski neškodljivih materijala, • poticanje recikliranja otpada nastalog u postupku građenja i rušenja. • sprovođenju mjera energetske efikasnosti • racionalizacija energetskih potreba u arhitektonskim objektima,

odnosno energetska efikasnost (EE) i optimalizacija specifične potrošnje eneregije.

3. Smanjenju zagađenja i emisije CO2: • modernizacija industrijskih tehnologija i poljoprivrede, • korištenje prevoznih sredstava koja manje zagađuju, • pošumljavanje površina, 4. Pružanju prilika novim ekološki prihvatljivim dostignućima i tehnologijama, kojim će biti angažovan veći broj zaposlenih. 5. Harmonizaciji zakonodavnih okvira.

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Pitanje obnovljivih izvora energije su na preispitivanju i za sada se smatra, da obnovljivi izvori, neće moći pokriti onoliko potreba koliko se nadamo, zbog visoke cijene, zbog male ekonomske iskorištenosti, što je vidljivo iz nekoliko primjera: Hidroenergija prednosti - zanemariva emisija CO2

mane - ekološke štete, dizanje nivoa vode, plavljenje korisnog zemljišta, slaba isplativost malih HE Biomasa prednosti - zanemariva emisija CO2, (što je po nekim podacima upitno) mane - slaba energetska moć, teška kontrola ostalih emisija, potrebna velika površina, eventualno skup transport.

Slični problemi se javljaju, i kad se analiziraju, sunčeva energija, energija vjetra, te geotermalna energija. Ono što preostaje jeste: • racionalno korištenje energije, bez obzira na vrstu energenta i • borba za očuvanje preostalih resursa, • briga o otpadu i zagađivanju i recikloranje materijala • ulaganje u obnovu i kvalitet objekata, • redovnu izmjenu instalacija, • ulaganje u kvalitetne tehnologije i • korištenje certificiranih građevinskih materijala i proizvoda. Gradnja kuća sa koeficijentom U = cca 1.2 – 1.5 W/m²K, je ekonomski nonsens ili možemo reći, katastrofa za budućnost, a to je uglavnom sadašnje stanje.

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Elementi objekta

WSVO Qh 250-100 kWh/(m²·a)

EnEV* Niskoenergetske

kuće

KfW-60* Qp≤ 60

kWh/(m²·a)

3-Litar-Kuća

KfW-40* Qp ≤ 40

kWh/(m²·a)

Pasivna kuća

U U U U U U W/(m2K) W/(m2K) W/m2K) W/(m2K) W/(m2K) W/(m2K) ZID 0,4 - 0,6 0,25 - 0,5 0,15 -0,30 010-0,30 0,10-0,25 <0,16 KROV 0,3 -0,5 0,20 - 0,4 0,15 - 0,25 0,10 -0,20 0,10 -0.20 < 0,15 POD,TLO 0,4 - 0,5 0,25 -0,4 0,20 - 0,30 0,20 - 0,30 0,15 -0,25 < 0,16 PROZOR 1,3-1,8 1.2- 1,4 1,2- 1,4 0,70- 1,2 0,7-1,2 < 0,80 Provjetravan

je 1 1/2/3 2/3 1/2/3 3 3

Provjetravanje : slobodno provjetravanje(1), kontrolisano provjetravanje (2),

Tabela 1.Reduciranje koef.prolaza toplote U (W/m2K)za pojedine ogradne površine objekta prema mjerama EE

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Nivo

toplinse zaštite

Stara

gradnja do 80-tih

Do 1993 Njemačka

Do 1995 Njemačka

Važeći propis BiH

III klim. zona

Nisko-

energetska

kuća

Pasivna

kuća

Veličina

Koeficijent prolaza toplote k (U) W/m2K

PROZOR

5,20

2,60

1,80

2,90-3,70

1,10

0,7

ZID

1,80

0,60

0,50

0,80

0,30

0,15

KROV

0,90

0,30

0,30

0,55

0,20

0,13

POD

0,80

0,55

0,50

0,65

0,35

0,25

NIVO TOPLINSKE ZAŠTITE POJEDINIH ELEMENATA OBJEKTA

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA ENERGENATA IMA DOVOLJNO !!!!

• U tom duhu su se gradile kuće,

• Termalni komfor se postizao nekontrolisanim trošenjem energenata

• Pored uglja i drva, lož-ulje je bio veoma zastupljen energent!

ENERGETSKA PAROLA DO SEDAMDESETIH GODINA PROŠLOG STOLJEĆA

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Sedamdesete godine prošlog stoljeća

Prva ozbiljna energetska kriza 70tih !!!

Nestašica na tržištu i povećanje cijena

energenata (nafta)

Smanjenje potrošnje energenata (nafta)

Prve ozbiljne mjere racionalizacije potrošnje energije! (povećanje energetske efikasnosti) od tada pa sve do danas

uzrokovale su kontinuirano nadograđivanje propisa o toplinskoj zaštiti zgrada.

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

OBAVEZE RAZVITKA LJUDSKOG DRUŠTVA U BUDUĆNOSTI To su: 1. Osiguranje dovoljnih količina jeftine energije 2. Zaštita okoliša Pod pojmom održivog razvitka podrazumijeva se onaj razvitak koji zadovoljava današnje potrebe, ali bez ugrožavanja mogućnosti da i buduće generacije ostvare svoje potrebe. Energija koju dobivamo iz fosilnih goriva kao što su ugljen, nafta, zemni plin sasvim je ograničena. Nameće se velika potreba korištenja obnovljivih izvora energije koji će osigurati održivi razvitak. Tehnologiju uporabe obnovljivih izvora energije treba značajno usavršiti kako bi cijena energije postala niža od cijene energije dobivene iz klasičnih izvora. Održiva gradnja, kao dio održivog razvitka, može se definirati kao gradnja koja: upotrebljava ekološki čiste materijale, proizvodi energetski efikasne građevine bez narušavanja komfora i gospodari otpadom u sferi graditeljstva.

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Osiguranje dovoljnih količina energije za održivi razvitak bazira se na

dva nužna elementa:

1. Pronalaženje i usavršavanje tehnologija koje će u budućnosti osigurati što veću upotrebu obnovljivih izvora energije

2. Racionalna potrošnja i štednja energije kojom raspolažemo

Solarna energija se već dosta dugo koristi u svijetu. Sunčeva energija, odnosno njegovo elektromagnetno zračenje, se može pretvoriti u druge forme energije, toplotnu, hemijsku, mehaničku, električnu...Pretvaranje sunčevog zračenja putem prijemnika (kolektora) u toplotu, ima najveću primjenu .

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Pokušaji korištenja Sunčeve energije su od davnina zaokupljali istražitelje. Poznata su Sokratova uputstva, iz petog vijeka prije naše ere, kako graditi solarnu kuću. Prve solarne kuće su izgrađene u Americi (Dr. Hari Tomason 1959.god),a danas se grade u velikom broju zemalja. Iako je veliki broj kuća u međuvremenu izgrađen u svijetu, polemike oko isplativosti traju još uvijek. Neusklađenost dotoka sunčevih zraka i vremena najveće potrebe za toplotom predstavlja problem u svakodnevnom životu, kao i visoka cijena i problemi recikliranja panela.

Ipak se u posljednjih nekoliko godina intenzivno postavljaju solarni kolektori. Njemačka vlada je u 2004.godini postavila 740 000 m² solarnih kolektora. Smatra se da se u kombinaciji toplote Sunca i tehnike sagorijevanja biomase, mogu troškovi grijanja starih zgrada, smanjiti za 30 do 50%, a tople vode za 75% uz kompletnu adaptaciju u toplotno tehničkom i prilagodbi instalacionog sistema.

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Pasivni sistemi korištenja sunčeve energije

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Snaga vjetra je najstariji oblik korištenja energije. Nejednakim zračenjem sunčeve energije se atmosfera, zemljina i vodena površina, različito zagrijavaju, nastaju različiti pritisci i temperature, što pokreće vazdušnu masu i stvara vjetar. Brzinom od preko 8 m/sec na visini od 60m, dobija se, najvećim dijelom u sjeverno-evropskim područjima, oko 40% energije. Najveći energetski potencijal ima Velika Britanija, zatim Danska te Njemačka. U posljednje vrijeme se često govori o problemima po okolinu djelovanjem jakih strujanja, nestanku životinja, posebno ptica, te problemima poljoprivrede.

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Hidroenergija je naš glavni izvor energije. U svijetu se grade i postrojenja u područjima riječnih ušća i uz morsku obalu na bazi plime i oseke. Ovaj način pretvaranja može dati veliki doprinos obnovljivim izvorima. Razlika u visini plime i oseke je između 4,5 m i 12,5 m, zavisno od područja, a za ekonomičnu proizvodnju je potrebno min. 7m. Studije EU su ustanovile preko 100 potencijalnih lokacija, ali proces usporavaju veoma veliki troškovi, uz trajanje izgradnje od oko 10 godina. Prva elektrana je u funkciji od 1966. god, na Francuskoj sjevernoj obali, a zatim je Nova Škotska, Kanada, Rusija, te niz malih postrojenja u Kini. Grade se i postrojenja na bazi djelovanja morskih struja.

nacrt jednog postrojenja na bazi djelovanja

morskih struja

Hidroenergetska postrojenja

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Biomasa. Danska je već 1986.godine počela crpiti energiju iz otpada i koristiti je za zagrijavanje kuća. Koliko je poznato, sa uspjehom Austrija je izgradila postrojenja na bazi biomase iz šuma (drvo). Ovo je najveće ovakvo postrojenje u Evropi. Jedno veće postoji je u Skandinaviji, ali ono koristi treset.

Biomasa – drveni briketi

Predviđa se da bi se do 2010. god. procenat energije dobijene od postrojenja koja koriste biomasu trebao popeti na 78,1%, što bi zamijenilo oko 144 000 tona uglja godišnje.

Geotermalna energija, odnosno, grijanje toplotnom energijom Zemlje, se odne-davno počelo koristiti i kod nas. Toplotne pumpe mogu koristiti toplotu iz zemlje, vode ili vazduha. Jedan od najvećih proizvođača je Švedska, u kojoj se one proizvode već više od 30 godina. Idesta AB iz Malmoe–a i Geotherm iz BiH su napravile sporazum 2003. godine i 2004 su napravljena prva postrojenja ( Salon keramike PBR u Širokom Brijegu površine 300 m²; privatna kuća, Doboj-Jug te porodična kuća u Tuzli, obje po 400 m² površine.

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

a. zemljina površina, b. toplotne cijevi u zemlji toplotni bunar ili voda

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Energija je ključni sektor :

1. RAZVITKA GOSPODARSTVA 2. ZA ISPUNJENJE OBAVEZA KYOTO PROTOKOLA od 1997. koji je stupio na snagu

2005. BiH je ratificirala 2007.

Obaveze: 20-20-20

smanjiti emisije stakleničkih plinova 20%

povećati udio obnovljivih izvora energije u energetskom miksu za 20%, smanjiti potrošnju energije 20%

do 2020, u usporedbi sa 1990. godinom.

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Uključuje tri područja djelovanja:

• Područje generisanja korisne energije–Kotlovnice, toplane, energane • Područje transporta i distribucije korisne energije od mjesta generisanja do mjesta korištenja energije • Područje korištenja energije

Energetska efikasnost u zgradarstvu =korištenje manje energije za grijanje, hlađenje, rasvjetu, pripremu tople vode,…

ENERGETSKA EFIKASNOST U ZGRADARSTVU

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Područje korištenja energije –zgradarstvo Energetske potrebe zgrada (javnih i stambenih) : • toplinska energija za grijanje; • energija za hlađenje; • potrošna topla (sanitarna) voda; • električna energija za rasvjetu; • električna energija za različite električne uređaje; • električna energija za pogon liftova, eskalatora i sl.; • sekundarne upotrebe toplinske energije za praonicu, kuhinju, sterilizaciju i

sl.

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Objekat kao termodinamicki sistem u interakciji sa prirodnim okruzenjem. Fizicki procesi koji se desavaju u toj interakciji objasnjavaju ponasanje objekta u odnosu na okruzenje i obrnuto

Granice objekta predstavljaju “tijelo objekta” koje filtrira i reguliše tokove energije i održava optimalne mikroklimske uvjete u objektu, na energetski kvalitetan način. Ovakavim tretmanom arhitektonskog objekta, kroz maksimalno korištenje solarne energije, dnevne svjetlosti, sistema prirodnog hlađenje, postiže se smanjenje energetskih potreba u objektu i do 60 %.

Objekat kao termodinamicki sistem

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Mjere racionalizacije potrošnje energije 1. Državne mjere resrtikcija (ograničavanje nabavke energenata-bonovi za

benzin, snižavanje unutrašnje temperature grijanih prostora, kraći rad sistema grijanja i sl. )

2. Državne mjere podsticaja

3. Izrada propisa, standarda u oblasti toplotne tehnike u gradjevinarstvu (SVE AKTIVNOSTI SU USMJERENE KA SMANJENJU POTREBA ZA ENERGIJOM ZBOG VISOKIH CIJENA, A NE ZBOG NEGATIVNOG UTICAJA NA OKOLINU)

Prve naftne krize početkom 70-ih godina pa sve do danas uzrokovale su kontinuirano nadograđivanje propisa o toplinskoj zaštiti zgrada.

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Standardi u oblasti toplotne tehnike u gradjevinarstvu 1970. god. Pravilnik o tehničkim mjerama i uslovimaza toplinsku zaštitu zgrada -Službeni list SFRJ 35/70 –3 klimatske zone 1980. god. doneseni su novi zahtjevi u pogledu toplinske zaštite zgradau okviru normi JUS U.J5.600; Toplinska tehnika u građevinarstvu, tehnički uslovi za projektiranje i građenje zgrada, kojima su vrijednosti dozvoljenih koeficijenata prolazatopline U(k) smanjene za cca 30 posto

Novo, pooštreno i dopunjeno izdanje ovih normi doneseno je 1987. godine i

aktuelno je i danas pod nazivom :

JUS/BAS U.J5.600 JUS/BAS U.J5.510 JUS/BAS U.J5.520 JUS/BAS U.J5.530

TOPLINSKI BILANS OBJEKTA

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Racionalizacija potrošnje energije počinje analizom "nepotrebnih" gubitaka. Energetski bilans je instrument za analizu energetske efikasnosti i ukupnih gubitaka energije, koji omogućava tačno utvrđivanje svaku vrstu gubitka i mjesta njegovog nastanka.

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

1-VANJSKI ZIDOVI, ZIDOVI PREMA GARAŽI, TAVANU 2-ZIDOVI PREMA NEGRIJANOM STUBIŠTU 3-ZIDOVI PREMA TLU 4-PODOVI NATLU 5-STROPOVI IZMEĐU STANOVA ILI RAZLIČITIH GRIJANIH FUNKCIONALNIH CJELINA 6-STROPOVI PREMA TAVANU 7-STROPOVI PREMA NEGRIJANOM PODRUMU 8-RAVNI I KOSI KROVOVI IZNAD GRIJANIH PROSTORA 9-STROPOVI IZNAD VANJSKOG PROSTORA I IZNAD GARAŽA

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

• Klasična izgradnja s upotrebom opeke, kamena, drva i sličnih materijala, bazirana na dugogodišnjoj primjeni, iskustveno je svladavala tehniku građenja objekata te je problem toplinskih izolacija vanjskih zidova rješavan povećanom debljinom zidova od opeke, 38 - 51 cm, kamena 50 – 70 cm, raznim višeslojnim zidovima i sl. • Upotreba betona i armiranog betona za stropne konstrukcije u kombinacijama s klasičnim sistemima zbog neizoliranosti je rezultiralo defektima na konstrukcijama. Pojavljivali su se u manjim obimima (pucanje i izbacivanje uglova na objektima s armirano betonskim stropovima i sl.). • Danas je najzastupljeniji matarijal nosivih konstrukcija armirani beton te se defekti pojavljuju u drastičnijem obliku; velike površine zidova I stropova bez dilatacijskih reški dovode do pucanja i oštećenja konstrukcija, nepravilno ili nedovoljno izoliranje objekata dovodi do defekata koje je teško sanirati itd. To je dovelo do naučnog izučavanja fizikalnih procesa koji u određenim uvjetima nastaju na objektima, te su danas proračuni fizike zgrade obaveza i sastavni dio svakog glavnog i izvedbenog projekta.

Gra

đevi

nski

faku

ltet,

Uni

verz

itet u

Sar

ajev

u G

RAĐ

EVIN

SKA

FIZ

IKA

Slika 1. Uporedni prikaz standarda u pogledu tolotnih zahtjeva u zgradarstvu