graĐevinski fakultet ivan Čakarić · 2019. 9. 19. · gradnju, pokazalo se da toplinski mostovi...

GRAĐEVINSKI FAKULTET

Ivan Čakarić

Analiza toplinskih mostova u zgradi od križno

lameliranog drva

DIPLOMSKI RAD

Zagreb, 2019.

2

IZJAVA O IZVORNOSTI

„Izjavljujem da je moj diplomski rad izvorni rezultat mog rada te da se u izradi istog nisam

koristio drugim izvorima osim onih koji su u njemu navedeni. Slažem se da se ovaj rad u

elektronskom obliku objavi na javnoj internetskoj bazi sveučilišne knjižnice u sastavu

sveučilišta te kopira u javnu internetsku bazu završnih radova Nacionalne sveučilišne

knjižnice te u Hrvatskoj znanstvenoj bibliografiji CROSBI.“

Zagreb, 19.09.2019 Ivan Čakarić, univ.bacc.ing.aedif.

___________________________

3

SAŽETAK

Unatoč tekućim pravilnicima za energetsku učinkovitost i regulativama koje promiču ekološku i održivu

gradnju, pokazalo se da toplinski mostovi u teoriji i praksi imaju više raznih utjecaja na građevinu nego što se

prvotno misli. Za kvalitetno projektiranje toplinskih mostova, uz dostatno znanje građevne fizike, potrebno je

poznavanje prijenosa zračnog tlaka i zvučnog udara u konstrukciji objekta te načine sprječavanje istih, crtanje

i izvođenje izvedbenih detalja po pravilima struke te kompatibilnosti i svojstva materijala korištenih u

toplinskom mostu. U sklopu ovoga rada obrađivat će se utjecaj toplinskih mostova na proračun topline

višestambenog objekta u Zagrebu konstruktivno modeliranog od križno lameliranog drva (CLT). Obrada i

analiza izlaznih podataka (linearni gubitci 𝜓 i temperaturni faktor rizika kondenzacije 𝑓𝑅𝑠𝑖 ) se izvode prema

normi HRN EN ISO 10211 u računalnom programu FlixoPro ® . Proračun topline modela se izvodi prema

Ashrae 90.1_2007 i HRN EN 13790 u računalnom programu Graphisoft Arhicad ® i njezinoj nadogradnji

EcoDesigner Star ®.

Ključne riječi: toplinski most, križno lamelirano drvo (CLT), FlixoPro, Archicad EcoDesigner Star, linijski

koeficijent prolaska topline

ABSTRACT

Despite ongoing energy efficiency regulations that promote and pursue ecological and sustainable construction,

it has been revealed that thermal bridges have much bigger impact on building than previously thought. Making

a good design of thermal bridges requires well based knowledge about building physics, acoustic and

soundproofing, compatibility issues with material interaction and vast drafting experience. The aim of this

thesis was to analyse thermal bridge influence on energy model evaluation made out of CLT (Cross laminated

Timber) which is located in Zagreb. Evaluation and analysis of outputs (linear thermal transmittance 𝜓 and

temperature factor 𝑓𝑅𝑠𝑖) are perfomed in accordance to HRN EN 10211 in FlixoPro ® software. Model energy

evaluation is made in accordance to Ashrae 90.1_2007 and HRN EN 103790 in Graphisoft Arhicad ® plugin

software EcoDesigner Star ®.

Keywords: Themal bridge, cross laminated timber (CLT, FlixoPro, Archicad EcoDesigner Star, linear thermal

transmittance

4

SADRŽAJ

UVOD ............................................................................................................................ 6

TOPLINSKI MOSTOVI ............................................................................................... 8

2.1 Podjela toplinskih mostova ..................................................................................... 9

2.1.1 Toplinski mostovi prema obliku ...................................................................... 9

2.1.2 Toplinski mostovi prema područjima zgrade na kojima nastaju ................... 10

2.2 Transmisija toplinske energije .............................................................................. 13

2.2.1 Koeficijent prolaska topline U ....................................................................... 14

2.2.2 Linijski koeficijent prolaska topline (ψ) ........................................................ 15

2.2.3 Točkasti koeficijent prolaska topline (χ) ....................................................... 16

2.3 Posljedice toplinskih mostova .............................................................................. 16

2.3.1 Temperaturni faktor (𝒇𝑹𝒔𝒊) .......................................................................... 17

2.4 Pravila modeliranja ............................................................................................... 20

2.4.1 Kriteriji po HRN EN ISO 10211:2017 [11] .................................................. 20

2.4.2 Rubni uvjeti plošnih koeficijenata prema HRN EN ISO 6946:2017 [15] ..... 23

CLT .............................................................................................................................. 25

3.1 Potencijal .............................................................................................................. 27

3.2 Toplinska i higrotermalna svojstva ....................................................................... 29

3.3 Zvučna izolacija .................................................................................................... 34

3.3.1 Općenito ........................................................................................................ 34

3.3.2 Zaštita od zračnog zvuka i zvučnog udara..................................................... 38

3.4 Konstruktivni spojni elementi ............................................................................... 43

3.5 Principi spajanja elemenata .................................................................................. 45

3.5.1 Spoj panel – panel ......................................................................................... 46

3.5.1 Spoj zid – zid ................................................................................................. 50

3.5.2 Spoj zid – ploča ............................................................................................. 52

3.5.3 Spoj strop – zid .............................................................................................. 55

3.5.4 Spoj zid – temelj ............................................................................................ 56

3.5.5 Hibridni spojevi ............................................................................................. 58

PRORAČUN ............................................................................................................... 59

4.1 Tehnički opis ......................................................................................................... 59

4.2 Statički proračun ................................................................................................... 72

4.3 Validacija Archicad ® nadogradnje Thermal Designer ........................................ 76

4.4 Proračun toplinskih mostova ................................................................................ 80

4.4.1 Detalj 1 .......................................................................................................... 86

5

4.4.2 Detalj 2 .......................................................................................................... 91

4.4.3 Detalj 3 .......................................................................................................... 97

4.4.4 Detalj 4 ........................................................................................................ 103

4.4.5 Detalj 5 ........................................................................................................ 109

4.4.6 Detalj 6 ........................................................................................................ 115

4.4.7 Detalj 7 ........................................................................................................ 121

4.4.8 Detalj 8 ........................................................................................................ 127

4.4.9 Detalj 9 ........................................................................................................ 133

4.4.10 Detalj 10 ...................................................................................................... 136

4.4.11 Detalj 11 ...................................................................................................... 142

4.5 Proračun topline .................................................................................................. 146

4.5.1 BIM (Building Information Modeling) ....................................................... 147

4.5.2 Ulazni parametri Archicad EcoDesinger Star ® ......................................... 150

4.5.3 Izlazni podaci proračuna topline bez toplinskih mostova ........................... 158

4.5.4 Izlazni podaci proračuna topline sa toplinskim mostovima ........................ 161

ANALIZA REZULTATA ......................................................................................... 173

ZAKLJUČAK ............................................................................................................ 179

LITERATURA .......................................................................................................... 180

Popis slika .................................................................................................................. 183

Popis tablica ............................................................................................................... 187

Popis grafova ............................................................................................................. 188

Nacrti i detalji ............................................................................................................ 189

6

UVOD

U današnjem dobu konstantnih tehnoloških napredaka ljudska populacija indirektno

uzrokuje klimatsku štetu. Kyoto sporazum iz 1990. godine zadao je članicama potpisnicima

(među kojima je i RH) ciljeve potrošnje energije i emisije stakleničkih plinova. Članice su

se obvezale ograničavanju globalnog porasta temperature ispod 2ºC i smanjenje ukupne

emisije stakleničkih plinova do 2020. godine za najmanje 20% u usporedbi sa stanjem iz

1990. godine [1]. Tim zajedničkim sporazumom započele su prve faze energetske

učinkovitosti u svijetu. Prema EPBD Direktivi 2010/31/EU akcijski plan do 2020. godine je

smanjenje udjela stakleničkih plinova za 20%, te za isti postotak povećanje udjela

obnovljivih izvora i energetske učinkovitosti. Do 2030. godine planira se smanjenje CO2 od

40%, povećanje udjela u obnovljivim izvorima na 32% i poboljšanje u energetskoj

učinkovitosti za 32,5 %. Energetska strategija Europske Unije do 2050. godine planira

postati neutralna po pitanju stakleničkih plinova. Takav optimističan slučaj bi rezultirao

smanjenjem udjela CO2 za 80% [2]. Pariški klimatski sporazum iz 2016 godine obvezuje

175 članica na zadržavanje svjetske temperature ispod +2 ºC, angažman na snižavanju

temperatura ispod 1,5 ºC te anuliranje emisija CO2 do kraja 21-og stoljeća. Takav sporazum

nepobitno uzrokuje veliku promjenu u građevinskoj industriji te prilagodbu sektora

građevinarstva novim direktivama i strategijama koje će biti strože i rigoroznije od prijašnjih

[3].

Slika 1: Eurostat, emisija stakleničkih plinova prema ekonomskim djelatnostima, 2016. god

[Izvor: online data code: env_ac_ainah_r2]

7

Jedan od glavnih sektora koji uzrokuju stakleničke plinova je građevinsko arhitektonska

industrija koja ima preko 40% udjela u emisijama stakleničkih plinova u svijetu (Slika 1).

Prema Technology Strategy Board-a iz Ujedinjenog Kraljevstva, udio operativnog korištenja

domaćinstava sadrži 45% ukupne CO2 emisije UK (27% iz stambenih i 18% iz poslovnih

zgrada). Najveći potencijal smanjenja stakleničkih plinova je u energetskoj obnovi gdje su

predviđanja smanjenja CO2 emisije za 80% [4]. Energetska učinkovitost i korištenje OIE su

trenutno najaktualnije teme u građevinarstvu te trend 21-og stoljeća. Ne može se zanemariti

činjenica da se zbog takvog trenda pospješio način rada projektiranja, izvođenja i nadziranja

gradnje. Danas su omogućeni razni softverski alati koji multidisciplinarno pristupaju

problematici rješavanja energetske učinkovitosti te nude kvalitetnije i sigurnije crtanje

nacrta, detalja i samim time konačnog proizvoda. Efikasnost i tehnologija projektiranja prati

sve kompliciraniju tehnologiju materijala i izvedbe te u svojoj suradnji pospješuju novi

energetski standard poput zgrada gotovo nulte energije (ZG0E) ili pasivnih kuća (Passivhaus

Institut). U procesu pristupanja RH Europskoj Uniji i usklađivanja hrvatskog zakonodavstva

sa europskim, Republika Hrvatska se obvezala da će nakon 2020. godine sve nove javne i

privatne zgrade biti projektirane i izvedene po nZEB (nearly zero energy building) ili ZG0E

(zgrada gotovo nulte energije) standardu [5]. Za takav tip gradnje potrebno je kvalitetno

pristupiti rješavanju toplinskih mostova i njegovu sprječavanju jer je primijećeno da se kod

kvalitetno izoliranih zgrada (objekti sa većim debljinama izolacije) pojavljuju više-

dimenzionalni tokovi koji u praksi uzrokuju veće toplinske gubitke od projektiranih. Studije

pokazuju da 70% problema vlage u zgradarstvu odnosi na nestručno riješene toplinske

mostove koji uzrokuju direktne ili indirektne štete te time umanjuju kvalitetu objekta i

stanovanja [6]. Ovaj rad obrađuje temu toplinskih mostova sa križno lameliranim drvenim

konstruktivnim elementima (CLT- Cross laminated timber) gdje se energetski analizira

višestambena građevina u računalnom programu Graphisoft Arhicad ® i proračunava tok

toplinskih mostova u FlixoPro ®. Pregled rješenja za problematiku spajanja CLT-a i njegovu

efikasnost po pitanju toplinskih mostova te samog utjecaja na sveukupni energetski model

su obrađeni i analizirani u računalnom programu FlixoPro ® i EcoDesigner Star ®. Cilj rada

je ustanoviti različite vrste detalja koji su izvedivi u praksi i usporediti njihove utjecaje i

moguće posljedice toplinskih tokova.

8

TOPLINSKI MOSTOVI

Toplinski most je lokalizirana površina ovojnice u kojem je toplinska provodljivost, tj. 𝑈

vrijednost, većih vrijednosti od okolne površine. Prema definiciji Tehničkog propisa o

racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama [7], toplinski mostovi su:

„manja područja u omotaču grijanog dijela zgrade kroz koje je toplinski tok povećan

zbog promjene materijala, debljine ili geometrije građevnog dijela“ [7]

Prema zakonu termodinamike, toplina većih temperatura prelazi na mjesto niže temperature.

Što je veća razlika između vanjske i unutarnje temperature, brže zgrada dobiva/gubi energiju

[8]. Najjednostavnija metoda otkrivanja toplinskih mostova je pomoću termografskih

kamera gdje se pomoću razlika temperature lako detektira povećani toplinski tok (Slika 2).

Slika 2: Primjer detekcije toplinskih mostova na primjeru vanjske stolarije, balkona i

vanjskih zidova [9]

Toplinski mostovi se ne mogu eliminirati, može se samo smanjiti njihov utjecaj. Kod zgrada

sa visokom energetskom učinkovitošću, utjecaj toplinskih mostova je izraženiji te kod

niskoenergetskih zgrada može imati utjecaj na klasifikaciju sveukupnog certifikata [6]. Kod

pasivnih kuća se traži pedantno rješavanje toplinskih mostova gdje je potrebno linearne

toplinske gubitke smanjiti na ψ = 0.01 W/mK za dobivanje Pasivhaus certifikata. U tom

slučaju nema opasnosti za hladnim površinama i potencijalnim pojavama plijesni i gljivica

[10] .

9

2.1 Podjela toplinskih mostova

Najopćenitija podjela bi bila prema HRN EN ISO 10211 [11] standardu gdje se svaki dio

ovojnice smatra toplinskim mostom ako izaziva sljedeće efekte [10] [11]:

1. Smanjenje unutarnje površinske temperature koja vodi nakupljanju kondenzata i

vlage u konstruktivnom/građevinskom elementu

2. Pojava područja povećanog toplinskog toka

Toplinski mostovi se dijele na sljedeće tipove [6] [12]:

1. Toplinski mostovi uvjetovani oblikom

2. Toplinski mostovi uvjetovani područjima zgrade na kojima nastaju

2.1.1 Toplinski mostovi prema obliku

Podjela toplinskih mostova prema obliku [6]:

1. Linijski toplinski mostovi (Slika 3) – spojevi elementa iz dvije ravnine gdje

se pojavljuje povećani toplinski tok. Takav toplinski tok se naziva linearni

toplinski koeficijent ψ. Jačina toplinskog toka ovisi o dimenzijama

elemenata, izolacije i 𝑈 vrijednosti slojeva. Tipični primjeri (Slika 4) su

spojevi betonskih balkona sa pločom i zidom, vanjski kutovi ovojnice, temelji

te spojevi vanjske stolarije i fasade (špaleta).

Slika 3: Klasični primjer linijskog toplinskog mosta [9]

10

Slika 4: Tipični primjeri linijskih toplinskih mostova [7]

2. Točkasti toplinski mostovi (Slika 5) – Točkasti toplinski mostovi nastaju u

samo jednoj točci ovojnice. Tipični primjeri su čelični balkoni, instalacijske

cijevi, nosači, mehaničke tiple, pričvrsnice i vijci. Takvi toplinski mostovi se

označavaju sa χ [W/K] [9].

Slika 5: Točkasti toplinski mostovi uzrokovani fasadnim pričvrsnicama [12]

2.1.2 Toplinski mostovi prema područjima zgrade na kojima nastaju

Podjela toplinskih mostova prema područjima na kojima nastaju:

1. Toplinski mostovi uvjetovani materijalom (Slika 6) – Visoka svojstva

toplinske provodljivosti λ utječu na tok toplinskog toka i time uzrokuje

toplinski most [8]. Nastaju na područjima gdje su dva ili više materijala u

spoju te uslijed djelomičnog ili potpunog prodiranja različitog materijala

različite toplinske provodljivost kroz ovojnicu zgrade [6].

11

Slika 6: Horizontalni presjek vanjskog zida gdje je primjetan jači toplinski tok materijala

(sivo – beton, narančasto – CLT) sa višom toplinskom provodljivošću λ [8]

2. Kombinirani toplinski mostovi (Slika 7 i 8) – Promjena debljine materijala sa

različitom ili jednakom toplinskom provodljivošću uzrokuje toplinski tok [6].

Slika 7: Promjena debljine toplinske izolacije. [6]

3. Konstruktivni toplinski mostovi (Slika 7) – Nastaju različitim konstruktivnim

probojima kroz ovojnicu zgrade [6].

Slika 8: Proboj stupa kroz ploču [12]

12

4. Zračni (konvektivni) toplinski mostovi (Slika 9) – Ovaj tip toplinskog mosta

se može okarakterizirati kao tip kombiniranog toplinskog mosta (promjena

debljine materijala), ali zbog male promjene debljine toplinska provodljivost

nema utjecaja u mjeri koliko ima zračno „propuhivanje“, tj. konvekcija zraka

[6].

Slika 9: Prorez ili zazor u toplinskoj izolaciji

5. Toplinski mostovi uvjetovani okolinom (Slika 10) – Nastaju na lokalnim

mjestima pojačanog zagrijavanja/hlađenja na ovojnici čime uzrokuju veći

toplinski tok i izraženiji toplinski most [6].

Slika 10: Radijatori ispod prozora [12]

13

2.2 Transmisija toplinske energije

Energija potrebna za grijanje ili hlađenje zgrade se može opisati kao toplinska ravnoteža

objekta. Potreba za energijom ovisi o gubicima i dobicima. Prema prvom zakonu

termodinamike, tj. zakonu očuvanja energije, dobici energije su jednaki gubicima energije

[13]:

ɸ𝑠 + ɸ𝑖 + ɸℎ = ɸ𝑡 + ɸ𝑣 +𝑑𝑈

𝑑𝑡

(1)

Gdje je:

• ɸ𝑠 - solarni dobici [W]

• ɸ𝑖 - unutarnji dobici [W]

• ɸℎ - potrebna energija za grijanje i hlađenje [W]

• ɸ𝑡 - transmisijski gubici [W]

• ɸ𝑣 – ventilacijski gubici [W]

• 𝑑𝑈

𝑑𝑡 – dobici kao rezultat skladištenja energije zbog specifičnog toplinskog kapaciteta

unutrašnjih elemenata [W]

Jedan od glavnih gubitaka energije su transmisijski gubici ɸ𝑡, tj. koeficijent transmisijske

izmjene topline grijanog prostora prema vanjskom okolišu Hd (2) . U zbroju Hd sadrži tri

koeficijenta gubitaka topline [14]:

𝐻𝑑(ɸ𝑡) = ∑ 𝐴𝑘𝑈𝑘 + ∑ 𝜓𝑙𝑙𝑙 + ∑ 𝜒𝑗 (2)

Gdje je:

• 𝑈 - koeficijent prolaska topline [W/m2K]

• 𝜓 - linijski koeficijent prolaska topline [W/mK]

• χ - točkasti koeficijent prolaska topline [W/K]

14

2.2.1 Koeficijent prolaska topline U

Koeficijent toplinske provodljivosti, označavan kao slovo 𝑈 i mjeren u jedinicama W/m2K,

izražava količinu topline po sekundi vremena na 1 m2 površine za razliku 1 K temperature

(Slika 11). Toplinska provodljivost je rezultat zbroja toplinskog otpora individualnih

materijala i proporcionalan je vrijednosti toplinske provodljivosti λ [W/K], izračun se izvodi

prema EN ISO 6946 [15] standardu (3).

𝑈 =1

1ℎ𝑠𝑖

+ 𝛴𝑑𝑗

𝜆𝑗+

1ℎ𝑠𝑒

(3)

Gdje je:


• ℎ𝑠𝑖 - unutarnji koeficijent prijelaza topline [W/m2K]

• 𝜆𝑗 - toplinska provodljivost j-tog materijala [W/mK]

• 𝑑𝑗 - debljina j-tog građevnog materijala [m]

• ℎ𝑠𝑒- vanjski koeficijent prijelaza topline [W/m2K]

Toplinski otpor (R) označava otpor toplinskom toku elementa i obrnuto je proporcionalan

koeficijentu prolaska topline 𝑈 prema normi HRN EN ISO 6946 [15] (4). 𝑅𝑠𝑖 i 𝑅𝑠𝑒

predstavljaju recipročne vrijednosti unutarnjih i vanjskih plošnih koeficijenata prijelaza

topline.

𝑈 =1

𝑅𝑠𝑖 + 𝛴𝑅𝑗 + 𝑅𝑠𝑒

(4)

Gdje je:


• 𝑅𝑠𝑖 - unutarnji toplinski otpor topline [W/m2K]

• 𝑅𝑗 - toplinski otpor j-tog materijala [W/mK]

• 𝑅𝑠𝑒- vanjski toplinski otpor topline [W/m2K]

15

2.2.2 Linijski koeficijent prolaska topline (ψ)

Linearni koeficijent prolaska topline ψ je prema normi HRN EN ISO 10211:2001 [11]

definiran kao povećanje stacionarnog toplinskog toka kroz linijski toplinski most u odnosu

na dvije presječne ravnine (5). ψ vrijednost ovisi o faktorima poput 𝑈 vrijednosti okolnih

građevinskih elemenata, kvaliteti komponenti i njihovog spoja [8] (Slika 11):

𝜓 = 𝐿2𝐷 − ∑ 𝑈𝑗𝑙𝑗

𝑁

𝑗=1

(5)

Gdje je:

• 𝐿2𝐷- koeficijent toplinske veze dobiven kroz 2-D proračun za dio koji razdvajaju dva

ispitana okoliša [W/K]

• 𝑈𝑗 - koeficijent prolaska topline [W/m2K]

• 𝑙𝑗 - vanjska ili unutarnja duljina 2-d geometrijskog modela [m]

• ψ - linijski koeficijent prolaska topline [W/mK]

• N – broj komponenti

Slika 11: Toplinski tok prema HRN EN 10211:2017 [11]

16

Iz slike 11 i jednadžbe 5 toplinski tok linijskog toplinskog koeficijenta (označen žutim

strelicama) jednak je razlici ukupnog toplinskog toka toplinskog mosta (𝐿2𝐷) i svih plošnih

tokova ∑ 𝑈𝑗𝑙𝑗𝑁𝑗=1 (označeno plavom bojom).

2.2.3 Točkasti koeficijent prolaska topline (χ)

Prema Međunarodnoj organizaciji za standardizaciju, koeficijent točkastog prolaska topline

(χ) izražava se u [W/K] i računa prema jednadžbi :

𝜒 = 𝐿3𝐷 − ∑ 𝑈𝑖𝐴𝑖

𝑁𝑖

𝑖=1

− ∑ 𝜓𝑗𝑙𝑗

𝑁𝑗

𝑗=1

(6)

Gdje je:

𝐿3𝐷- koeficijent toplinske veze dobiven kroz 3-D proračun za dio koji razdvajaju dva ispitana

okoliša u trodimenzionalnoj okolini[W/K]

• 𝑈𝑖 – koeficijent prolaska topline [W/m2K]

• 𝐴𝑖 – površina na koju se odnosi 𝑈𝑖 [m2]

• 𝑙𝑗 - vanjska ili unutarnja duljina na koju se odnosi 𝜓𝑗 [m]

• 𝜓𝑗 - linijski koeficijent prolaska topline [W/mK]

• 𝑁𝑖 - broj komponenti dvodimenzionalnog okoliša

• 𝑁𝑗 - broj komponenti trodimenzionalnog okoliša

2.3 Posljedice toplinskih mostova

Povećani toplinski tokovi kod toplinskih mostova uzrokuju snižavanje unutarnje površinske

temperature te mogu prouzročiti građevinsku štetu nastalu skupljanjem kondenzacije na

površini pogodnoj za stvaranje plijesni (Slika 12). U većini slučajeva plijesan izaziva

alergijske reakcije, ali postoji i biološka mogućnost da se razviju spore koje kod nekih osoba

ili djece sa smanjenim imunitetima izazivaju dodatne komplikacije.

17

Slika 12: Razvoj plijesni i gljivica na izraženim toplinskim mostovima [8]

Osim zdravstvenih problema, toplinski mostovi mogu prouzročiti i građevinsku štetu poput

opadanje unutarnjih slojeva, trulež konstruktivnih elemenata (drvo, čelik), izluživanje

betona. Uslijed vlaženja zidova, U vrijednost takvog zida opada zbog niske toplinske

provodljivost vode (𝜆 = 2 W/m2K) te time dodatno pojačava toplinski tok [6].

2.3.1 Temperaturni faktor (𝒇𝑹𝒔𝒊)

Za izbjegavanje kondenzacije, prilikom projektiranja toplinskih mostova izračunava se

temperaturni faktor (𝑓𝑅𝑠𝑖) koji označava rizik nastajanja kondenzacije. Izvodi se prema

normi HRN EN ISO 13788:2012. [16]

𝑓𝑅𝑠𝑖(𝑥, 𝑦) =𝑇𝑠𝑖(𝑥, 𝑦) − 𝑇𝑒

𝑇𝑖 − 𝑇𝑒

(7)

Gdje je:

• 𝑇𝑠𝑖 – temperatura unutarnje površine elementa u x,y ravnini [ ֠C]

• 𝑇𝑒 – temperatura vanjskog zraka [ ֠C]

• 𝑇𝑖 – temperatura unutarnjeg zraka [ ֠C]

18

TPRUETZZ (Tehnički propis o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama

NN 73/18) postavlja sljedeće uvjete za kondenzaciju vodene pare unutar građevnih dijelova

zgrade (Članak 35) [7] :

• Temperatura unutarnjeg zraka 𝛳𝑠𝑖 = 20 °𝐶 i projektna vlažnost zraka u skladu sa

intenzitetom korištenja prostora, ovisno o pretežitoj namjeni prostora cijele zgrade

ili toplinske zone zgrade.

• Dijelovi grijane zgrade, koji graniče sa vanjskim zrakom ili negrijanim prostorijama

projektiraju se i izvode na način da se spriječi nastajanje građevinske štete uslijed

kondenzacije vodene pare koja difuzijom ulazio u dio ovojnice zgrade.

• Za zgradu s parcijalnim tlakom vodene pare većim od 1750 Pa (npr. 𝛳𝑠𝑖 =

20 °𝐶 𝑖 𝑅𝐻: 75%), koja ima toplinske mostove s duljinskim koeficijentom prolaska

topline 𝜓𝑖 = 0.20 𝑊/𝑚𝐾 ili 𝜓𝑒 > 0.15 𝑊/𝑚𝐾 potrebno je zadovoljiti sljedeći

uvjet :

𝛳𝑠𝑖,𝑚𝑖𝑛 > 𝛳𝑑𝑝

(8)

Gdje je:

𝛳𝑠𝑖,𝑚𝑖𝑛 – minimalna unutrašnja temperatura (°𝐶)

𝛳𝑑𝑝 – temperatura rosišta (°𝐶)

Ovisno o relativnoj vlažnosti i temperaturi prostorije pomoću Mollierovog dijagrama (Slika

13) moguće je odrediti temperaturu rosišta.

19

Slika 13: Mollierov dijagram [12]

Prema austrijskim normama ÖNORM B8110-2 sljedeći uvjeti moraju biti postavljeni za

dobivanje 𝑓𝑅𝑠𝑖 vrijednosti :

• 𝑇𝑖 : 20 ֠C, RH (relativna vlažnost) – 55%

• 𝑇𝑒 : -10 ֠C

• 𝑅𝑠𝑖: 0,25 m2K/W

Smatra se da toplinski most nema mogućnost za pojavom plijesni ako je 𝑓𝑅𝑠𝑖 ≥ 0.71.

Njemačka DIN 4108-3 norma postavlja sljedeće uvjete za dobivanje 𝑓𝑅𝑠𝑖 vrijednosti :

• 𝑇𝑖 : 20 ֠C, RH (relativna vlažnost) – 50%

• 𝑇𝑒 : -5 ֠C

• 𝑅𝑠𝑖: 0,25 m2K/W

Smatra se da toplinski most nema mogućnost pojave plijesni ako je 𝑓𝑅𝑠𝑖 ≥ 0.70. DIN 4108

ima dodatke na varijaciju 𝑅𝑠𝑖. Za unutarnje prostore gdje namještaj onemogućava propisnu

ventilaciju prostorije, dozvoljava se veći 𝑅𝑠𝑖 do 𝑅𝑠𝑖 = 1 m2K/W ovisno o položaju

20

namještaja. Prema izrazu 7 može se zaključiti da je najpovoljniji slučaj ako je 𝑓𝑅𝑠𝑖 = 1 što

znači da je površinska unutarnja temperature jednaka unutarnjoj temperature prostorije, te u

suprotnom slučaju 𝑓𝑅𝑠𝑖 = 0 se smatra najgorim rješenjem gdje je unutarnja površinska

temperature jednaka vanjskoj temperaturi zraka.

2.4 Pravila modeliranja

Prilikom proračuna topline energetskog modela potrebno je definirati utjecaj toplinskih

mostova. U kontekstu energetskog proračuna, toplinski mostovi mogu biti izračunati na

sljedeće načine :

1. Koristeći općeniti utjecaj toplinskih mostova na U vrijednosti elemenata ako

nije rješenje prikazano u katalogu dobrih rješenja - 𝛥𝑈𝑡𝑚 = 0.10 𝑊/𝑚2𝐾 [7]

2. Koristeći općeniti utjecaj toplinskih mostova na U vrijednosti elemenata ako

je rješenje prikazano u katalogu dobrih rješenja – 𝛥𝑈𝑡𝑚 = 0.05 𝑊/𝑚2𝐾 [7]

[11]

3. Koristeći ψ vrijednosti iz pojednostavljenog standarda HRN EN ISO 14683

[17]

4. Detaljni proračun i numerički model prema HRN EN ISO 10211 [11]

5. Bez utjecaja toplinskih mostova

Bitno je napomenuti da odabir utjecaja ima varijacije od realnih vrijednosti. Najtočniji

proračun bi bio preko numeričkog modela prema HRN EN ISO 10211 [11] gdje

nepouzdanost rezultata ψ vrijednosti iznosi 5%. Odabiri proračuna poput pojednostavljenih

metoda (HRN EN ISO 14683 [17]) ili utjecaj prema kojem mostovi nisu definirani u

katalogu dobrih rješenja varijacije mogu biti između 20% do 50% ovisno o tipu zgrade. Kod

certificiranja pasivnih kuća, nije preporučeno uzimanje pojednostavljenih proračuna jer

mogu imati veliki utjecaj na ukupan proračun topline zbog malih gubitaka topline. [10]

2.4.1 Kriteriji po HRN EN ISO 10211:2017 [11]

U nastavku su prikazani kriteriji i specifikacije za proračun dvodimenzionalnog

geometrijskog modela toplinskog mosta. Ovaj standard je smjernica za algoritam proračuna

numeričkih 2D i 3D modela u komercijalnim računalnim programima poput FlixoPro ®,

Antherm ®, Thermus ® itd.

21

Kriteriji za 2-D modeliranje toplinskih mostova:

1. Prema podtočci 5.2.8 HRN EN ISO 10211 [11] u 2D modelu s različitim

vrijednostima toplinske provodljivosti, moguća je zamjena višeslojnih

materijala s jediničnim materijalom. Primjeri su spojevi u ziđu, vijci u

drvenim letvama itd.

2. Moguće je pojednostavljenje 2D modela u slučaju da je toplinska

provodljivost manja od 3 W/mK, zanemarivanje slojeva manjih od 1 mm

i vanjskih elemenata na ovojnici poput odvodnih slivnika i slično. (Slika

14)

Slika 14: Korekcija neravne površine [11]

• Postavljanje presječnih ravnina

Prije postavljanja presječnih ravnina potrebno je u modelu razaznati linijske i točkaste

toplinske tokove te shodno tome odvojiti ukupan proračun modela od toplinskih

mostova. Norma preporuča podjelu zgrade/modela na više manjih dijelova koji prikazuju

karakterističan toplinski tok. Za svaki presjek postoji pravilo kolika treba biti dužina

elemenata da bi se dobili kvalitetni i standardizirani ψ rezultati. [18]

1. Na primjeru presjeka ploče i zida (Slika 15). 𝑑𝑚𝑖𝑛 mora biti minimalno 1

m ili 3 * 𝑑𝑧𝑖𝑑 što ispadne veće. [11]

22

Slika 15: Primjer presječne ravnine zida i ploče [11]

2. Kod određivanja duljine temelja i ploče u kontaktu sa tlom, ℎ𝑤 iznosi

minimalno 1m, 2 − 0.5 ∗ š𝑖𝑟𝑖𝑛𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑠𝑡𝑜𝑟𝑖𝑗𝑒 𝑖𝑙𝑖 4𝑚 (bira se manja

vrijednost), dok je 1 adijabatska granica (nema prijenosa topline). [11]

Slika 16: Primjer temelja [11]

3. Za sve ostale presjeke princip modeliranja je kao u podtočci 1 ovog

poglavlja gdje se za dobivanje ψ vrijednosti koristi izraz 5. U ovom

primjeru 𝑙𝑤 = 𝑎 + 𝑏 + 𝑐. (Slika 14)

Slika 17: Primjer balkona i izračuna vrijednosti ψ [18]

23

4. Uvjet za unutarnju temperaturu 𝑇𝑖 i vanjsku temperaturu 𝑇𝑒.

Tablica 1: Rubni uvjeti temperatura prema HRN EN ISO 10211 [11]

Lokacija Rubni uvjet temperature

Unutarnja

temperatura 𝑇𝑖

Suha rezultanta temperature, obično se odabire 20 ºC ili

22 ºC ovisno o propisima.

Vanjska

temperatura 𝑇𝑒

Vanjska temperatura, obično se odabire 0 ºC ili -10 ºC

ovisno o propisima.

Unutarnja

temperatura

negrijanog prostora

𝑇𝑖,2

Uzima se iz modela proračuna topline prema HRN EN

ISO 13789, ako nije moguće dobiti vrijednost uzima se

po Aneksu C standarda HRN EN ISO 10211 [11].

Primjer iz struke je da se za slučaj gdje je 𝑇𝑒 = 0 ºC i 𝑇𝑖

= 20 ºC, za unutarnju temperaturu negrijanog prostor

uzima 𝑇𝑖,2 = 1 ºC ili vrijedi pravilo 𝑇𝑖,2 =1

20∗ 𝑇𝑖 − 𝑇𝑒

[18]

Tlo Na udaljenosti ispod nivoa terena u Tablici 1 standarda

HRN EN ISO 10211 [11]: adijabatsko područje

2.4.2 Rubni uvjeti plošnih koeficijenata prema HRN EN ISO 6946:2017 [15]

Za kompletno definiranje 2-D modela potrebno je prema HRN EN ISO 6946:2017 [15]

definirati unutarnje i vanjske plošne koeficijente otpora (𝑅𝑠𝑖 𝑖 𝑅𝑠𝑒) prema Tablici 7. Normom

su definirani svi toplinski otpori vezani uz konstruktivne elemente osim prozora, stakla,

elemenata koji uključuju toplinski tok prema tlu i komponenti kroz koji prolazi zrak.

24

Tablica 2: Rubni površinski otpori prijelaza [15]

Površinski otpor

𝑚2𝐾/𝑊

Pravac toplinskog toka

Prema gore Horizontalno Prema dolje

𝑅𝑠𝑖 0,10 0,13 0,17

𝑅𝑠𝑒 0,04 0,04 0,04

Koeficijenti površinskih prijelaza se odnose u dodiru sa zrakom. Horizontalni koeficijenti

površinskih prijelaza se odnose na ravnine ± 30º od horizontalne plohe

Za ℎ𝑠𝑖 i ℎ𝑠𝑒 vrijednosti potrebno je površinske otpore prijelaza topline recipročno pomnožiti.

Za numeričko dobivanje vrijednosti ℎ𝑠𝑖 i ℎ𝑠𝑒 potrebno je koristiti izraz (9).

ℎ𝑐 =𝑞𝑐

𝐴𝛥𝑇

(9)

Gdje je:

• 𝑞𝑐- gustoća toplinskog toka (konvekcija) [W]

• 𝐴 – površina na koju se transferira toplina konvekcije [m2]

• 𝛥𝑇 – razlika temperature površine i temperature fluida (zrak) [K]

• ℎ𝑐- koeficijenti površinskih prijelaza topline [W/m2K]

Kod prirodne ventilacije potrebna je razlika temperatura između dodirne površine i fluida za

postizanje konvekcije. [19]

25

CLT

Upotreba CLT-a (Cross Laminated Timber), ili križno lameliranog drva (Slika 18 i 19), se

povećala zadnjih godina u Europi i svijetu. CLT se smatra materijalom koji bi mogao

promijeniti građevinsku industriju. Razvoj CLT-a je započeo 1990. godine u Europi i zadnjih

20 godina je doživio procvat proizvodnje i implementacije na tržištu te interes mnogih

stručnjaka iz područja arhitekture i građevinarstva [20]. Trenutno se izvodi velik broj

objekata sa inovativnom CLT tehnologijom te se sve više implementira u postojeću

građevinsku scenu. Istraživanja u Europi pokazuju da je CLT u nekim slučajevima

konkurentniji od drugih konstrukcijskih materijala, posebice u visokim zgradama zbog

visokog nivoa predgotovljenosti (Slika 19). CLT predstavlja kruti pločasti proizvod koji se

sastoji od nekoliko slojeva (uglavnom neparnog 3,5 ili 7) gdje se svaki sloj dasaka/lamela

polaže i lijepi pod kutom 90°. Takva optimizirana struktura omogućuje nosivost u oba

smjera. [21]

Slika 18: Presjek CLT-a i prosječne debljine slojeva [21]

Debljina slojeva lamela može varirati od 16 mm do 51 mm te širina lamela od 60 mm do

240 mm. Dimenzije panela ovise o proizvođaču, širine panela su do 3,5 m, duljina do 18 m,

a debljina do 508 mm. Dimenzije su limitirane mogućnostima transporta (sličan princip kod

proizvodnje stakla). Vanjske lamele kod zidova su orijentirane u smjeru paralelnom sa

26

smjerom gravitacije zbog osiguravanja veće nosivosti panela, dok kod ploča paralelno sa

glavnim smjerom nosivosti (glavni nosivi raspon ploče). Sirovina drveta koje se koriste za

proizvodnju CLT-a su najčešće bor, ariš, srebrna jelka i švicarski bor [22].

Slika 19: Primjer ugradnje CLT panela [23]

27

3.1 Potencijal

Europska proizvodnja CLT-a se u razdoblju od 2016. do 2020. godine planira udvostručiti

na 1,2 milijuna m3. Glavni proizvođači poput Stora Enso i Binderholza šire proizvodnje na

godišnjoj razini te pokušavaju zadovoljiti potrebu za CLT-om [24]. Jedna od prednosti CLT-

a je životni vijek emisije CO2. Sa slike 20 vidljiv je najveći utjecaj CO2 emisija u odnosu na

operativni dio vijeka zgrade (80% cijele emisije CO2). Veća mogućnost recikliranja CLT-a

naspram ostalih građevinskih materijala daje takozvani „CO2 recovery“ koji omogućava

sadržanom CO2 daljnje iskorištavanje u novim zgrada ili kao biogorivo.

Slika 20: Usporedba emisije CO2 između CLT-a i betona za dva različita grada (Xian sa

toplijom klimom i Harbin sa hladnijom klimom) [20]

CLT ima 20% veću uštedu u emisijama CO2 (Slika 19) u proizvodnji materijala, transportu

naspram konvencionalnih materijala. Ako se pogleda širi aspekt i cijeli life cycle materijala,

onda taj postotak raste na 40% zbog bolje energetske učinkovitosti CLT-a. Istraživanje teži

na pretpostavci da se od 1 m3 drveta (1 m3 drveta sadrži 1 m3 CO2) dobije gotov proizvod

CLT-a koji sadrži 0.8 m3 početnog CO2 [20]. Istraživanja iz Kine tvrde da je taj utjecaj još

izraženiji i iznosi 60% kroz cijeli životni vijek CLT-a. [25]. To je i dalje područje istraživanja

te nema službenog istraživanja koje u potpunosti istražuje emisiju stakleničkih plinova kod

CLT-a. Kod nekih istraživanja se govori o 0,5 m3 CO2 u gotovom 1 m3 CLT-a i prilikom

deponiranja materijala na njegovom kraju life-cycle-a ta brojka pada na 0.25 m3 radi

neadekvatne politike recikliranja. Kod deponiranja CLT-a i prepuštanju truleži drveta, tada

se skladišteni CO2 vraća u okoliš i emitira metan koji ima 7 puta gori utjecaj na atmosferu

od CO2. U tom slučaju ukupan utjecaj CLT-a na emisiju stakleničkih plinova dolazi na isti

28

nivo s materijalima poput betona i čelika. Tvrdnje proizvođača CLT-a su takva da staro drvo

(drvo koje je doseglo svoju visinu i ne širi se u volumenu) ne generira O2 fotosintezom niti

približno kao mlado drvo. Iz tog razloga, potrebna je kontinuirana sječa šuma i obrada da bi

se većom brzinom skladištio CO2 te smanjio utjecaj svjetske emisije stakleničkih plinova. U

proizvodnji CLT-a veliki udio emisije CO2 ima sama nabava drveta (strategija plantaža i

infrastruktura sječe), proizvodnja ljepila, transport materijala te recikliranje sitnog

materijala. Tehnologija proizvodnje CLT-a je u razvoju i teži se 100% iskorištavanju

materijala (Slika 21). Za konkurentniji CLT na tržištu potrebna je efikasnija proizvodnja

gdje bi se smanjio utjecaj ljepila (30% u ukupnoj CO2 emisiji proizvodnje CLT-a),

poboljšala infrastruktura transporta (veći broj proizvodnji i ravnomjerni logistički pristup

dobave materijala) te dosljedna strategija sadnje/sječe novih drveća [26]. Prema većini

istraživanja, CLT u svom životnom vijeku smanjuje utjecaj CO2 za 15%-50% naspram

ostalih materijala i nudi fleksibilniju opciju recikliranja te bolju energetsku učinkovitost

naspram konvencionalnih građevinskih materijala. Potencijal CLT-a je u većoj brzini

gradnje te kvaliteti zbog predgotovljene gradnje gdje se smanjuje ljudski faktor. Cijena

izvedbe CLT-a je skuplja za 5-20% naspram konvencionalnih materijala, ali treba uzeti u

obzir cijeli životni vijek objekta, njezin utjecaj na društvo i okoliš, veličinu, oblik zgrade te

u nekim istraživanjima CLT ispada isplativiji i efikasniji od drugih materijala [27] [28]. Kao

i po pitanju CO2, i tu dolazi do raznih istraživanja koja analiziraju objekte na raznim

lokalitetima, prirodu rada te je teško donijeti generalnu pretpostavku o financijskoj

isplativosti CLT-a. U narednim godinama može se očekivati pad cijene CLT-a i rada zbog

veće edukacije struke („know-how“) i veće konkurencije proizvođača [29].

Slika 21: Life-cycle krug proizvodnje drvenih proizvoda kojom se teži 100% iskorištavanju

i principu proizvodnje bez otpada [26]

29

3.2 Toplinska i higrotermalna svojstva

Jedna od glavnih prednosti CLT-a je niska toplinska provodljivost λ (Tablica 3). Manja

gustoća i specifični toplinski kapacitet rezultiraju sa manjom sposobnošću skladištenja

energije. Gorivost materijala je inferiorna u usporedbi s betonom. Tipični presjeci zida

osiguravaju 𝑈 vrijednost od 0.146 W/m2K sa 20 cm mineralne vune do 0.120 W/m2K s

dodatnom unutarnjom izolacijom od 5 cm. CLT ima dobru sposobnost akumuliranja i

otpuštanja vlage što ga čini sjajnim materijalom za ugodno stanovanje.

Tablica 3: Građevinsko fizikalna svojstva CLT-a [26]

Naziv materijala Svojstvo

CLT

Toplinska provodljivost λ = 0.12 W/mK

Koeficijent difuzije μ= 40±30 ( ovisi o

vlažnosti lamela)

Specifični toplinski kapacitet c = 1600

J/kgK

Gustoća ρ = 450 kg/ m3

Gorivost D-s2,d0

Slika 22: Prosječne mjesečne temperature grada Xian izražene u °C i ºF [26]

30

Slika 23: Prosječne mjesečne temperature Splita izražene u °C [27]

Slika 24: Prosječne mjesečne temperature Harbina izražene u °C i ºF [26]

Slika 25:Prosječne mjesečne temperature Gospića izražene u °C [27]

31

Zbog dobre toplinske provodljivosti i slabije sposobnosti skladištenja energije (Slika 27),

upotreba CLT-a kao konstruktivnog elementa je poželjna u područjima s hladnijom klimom.

Rezultati istraživanja iz Kine pokazuju da upotreba CLT-a u hladnijim klimama smanjuje

toplinu grijanja (𝑄ℎ𝑛𝑑) za 10-30% naspram betona. Usporedba gradova iz istraživanja

(Harbin i Xian, Slika 20 i 22) prema prosječnim mjesečnim temperaturama zraka uzima za

pretpostavku slične gradove Split i Gospić (Slika 21 i 23). Pretpostavke 𝑈 vrijednosti za grad

Harbin su slične propisanim 𝑈 vrijednostima za grad Gospić dok ulazni podaci za grad Xian

odstupaju od propisanih vrijednosti za grad Split za više od 100% te se zaključak istraživanja

i izlazni podaci 𝑄ℎ𝑛𝑑i 𝑄𝑐𝑛𝑑 trebaju umanjiti i uzeti sa rezervom (Tablica 4).

Tablica 4: 𝑈 vrijednosti regulirane tehničkim propisom za usporedne gradove [7] [25]:

Grad 𝑈 vrijednosti (W/m2K)

Harbin Krov : < 0.28 W/m2K

Zid : < 0.38 W/m2K

Prozor: < 2.5 W/m2K

Xian Krov : < 0.8 W/m2K

Zid : < 1.5 W/m2K

Prozor: < 0.8 W/m2K

Split Krov : < 0.30 W/m2K

Zid : < 0.45 W/m2K

Prozor: < 1.80 W/m2K

Gospić Krov : < 0.25 W/m2K

Zid : < 0.30 W/m2K

Prozor: < 1.60 W/m2K

CLT je higroskopan materijal koji upija i otpušta vlagu sa okolnim zrakom. Količina vlage

koju CLT može upiti i otpustiti ovisi o relativnoj vlažnosti, temperaturi okolnog zraka te o

povijesti sušenja samog drvnog materijala CLT-a. Ravnoteža stanja (eng. equilibrium

32

moisture content - EMC) je dosegnuta kada CLT više ne prima niti otpušta vlagu iz prostorije

(Slika 26). Bitno je naglasiti da se CLT isporučuje sa vlažnosti 12%, mogući je porast na

20% prilikom ugradnje, kod vlažnosti iznad 30% nastupa degradacija drvnog materijala te

samog CLT-a.

Slika 26: EMC postotak CLT-a u ovisnosti o relativnoj vlažnosti pri različitim

temperaturama zraka [22]

Ulazni podaci termotehničkih sustava u istraživanju su sa prekidom rada. Kod toplijih klima

u nekim slučajevima dolazi do pregrijavanja CLT-a te u prosjeku imaju veću potrošnju

hlađenja (𝑄𝑐𝑛𝑑) od 5% u usporedbi s betonom [25]. Razlog tome je što zbog manje termalne

mase (Slika 27), CLT brzo preuzima i gubi toplinu te lakše dolazi do pregrijavanja koje

rezultira većim opterećenjem na uređajima za hlađenje. U tom slučaju potrebno je pridodati

pažnju u zaštiti od sunca, projektiranju CLT objekata sa materijalima sa višim kapacitetima

skladištenja energije (PCM – eng. phase changing material) i obuka korisnika objekta za

zaštitu unutarnjih prostora od dodatne insolacije. [26].

33

Slika 27: Relativna sposobnost skladištenja energije za beton, drvo i aerirani beton [30]

Prema knjizi Francesce Stazi [31], dugi niz godina se smatralo da je najveći utjecaj na

proračun topline objekta imalo povećanje debljine toplinske izolacije. Zadnjih 40 godina se

istražuje utjecaj termalne mase na sveukupan aspekt energetske učinkovitosti i istraživanja

pokazuju da je termalna masa materijala jedan od najbitnijih faktora za ravnomjernu

kontrolu unutarnje temperature (velik faktor na razinu udobnosti korisnika, Slika 28) i

smanjenja opterećenja na uređajima za hlađenje (smanjeno pregrijavanje objekta). Treba

uzeti u obzir da je toplinska inercija/termalna masa ovisna o puno faktora poput orijentacije

objekta, lokalitetu, klimi, rasporedu stana itd. Potrebno je još istraživanja i pretpostavki

raznih modela da bi se mogla projektirati najoptimalnija opcija ovojnice i općenito

efikasnosti cjelokupnog energetskog sustava u objektu/objektima [31].

Slika 28: Efekt staklenika u izoliranim objektima [31]

34

Noćna ventilacija je zanemarena prilikom proračuna topline većine računalnih programa te

se smatra da korisnici ljeti imaju uzorak otvaranja prozora kao što imaju danju. U slučaju

CLT-a treba pristupiti s drugačijim pristupom i u proračunu topline osigurati noćnu prirodnu

ventilaciju ljeti kojom bi se skladištena energija oslobađala i „izlazila“ iz objekta te smanjilo

opterećenje na uređajima za hlađenje. Prema istraživanju Stora Enso proizvođača, CLT

debljine 20 cm ima 10% više neudobnih sati od betona (Slika 29). [32]

Slika 29: Neudobnost zbog unutarnje temperature, izraženo u satima na godinu kada je

unutarnja temperatura iznad 27 ºC [32]

3.3 Zvučna izolacija

U sljedećem poglavlju obrađivana je pojava zvuka, građevinsko fizikalna načela i zvučna

izolacija.

3.3.1 Općenito

Zvuk je promjenjiva mehanička deformacija koja nastaje titranjem čestica u elastičnom

mediju (Slika 30). Zvuk ima sljedeće fizikalne karakteristike: [12]

• Frekvencija zvuka 𝑓 [Hz]

• Zvučni tlak 𝑝 [Pa]

• Brzina zvuka 𝑐 [m/s]

• Intenzitet zvuka 𝐼 [W/m2]

• Razina zvuka 𝐿 [dB]

35

Slika 30: Prijenos zvučnog tlaka medijem, C označava tlačno područje, R vlačno područje

[22]

Zvuk se interpretira u nivoima zvučnog tlaka [dB] te označava logaritamsku vrijednost

zvučnog tlaka [Pa] (Tablica 5). Ovisno o frekvenciji zvuka [Hz] vrijednosti nivoa zvučnog

tlaka [dB] variraju te nisu konstantne (Slika 31). Ljudski sluh čuje zvukove u rangu

frekvencija između 16 Hz do 20 000 Hz. Osjetilnost ljudskog sluha je u ovisnosti o

frekvenciji i zvučnog tlaka. Dva tona jednakih zvučnih tlakova i različitih frekvencija

nemaju jednaku glasnoću.

Tablica 5: Vrijednosti nivoa zvučnog tlaka [dB] za različite vrste izvora zvuka [12]

Prag bola zvučnog tlaka ovisi o frekvenciji te se odnosi na nivoe zvučnog tlaka iznad 120

dB (Slika 31). [12]

36

Slika 31: Područje ljudskog sluha u ovisnosti o frekvenciji i nivoa zvučnog tlaka [22]

Postoje dvije vrste prijenosa zvučnog tlaka iz prostorije u prostoriju (Slika 32):

• Direktni put prenošenja zvuka

• Indirektni putovi prenošenja zvuka

Slika 32: 1 - direktni prijenos zvuka iz prostorije u prostoriju, 2,3,4 - indirektni prijenos

zvuka u prostoriju [12]

Kod direktnog prijenosa zvuka zvučna izolacijska moć pregrade (𝑅) se određuje razlikom

zvučnog tlaka sa obje strane pregrade. (10)

𝑅 [𝑑𝐵] = 10𝑙𝑜𝑔𝑊1

𝑊2

(10)

37

Gdje je:

𝑅 - izolacijska moć materijala [dB]

𝑊1 - zvučna snaga u predajnoj prostoriji [W]

𝑊2 – zvučna snaga prenesena kroz pregradu u prijemnu prostoriju [W]

Pored prijenosa zvučnog tlaka, moguć je prijenos zvuka udara (udarni zvuk) kroz

konstrukciju objekta. Uslijed mehaničke pobude (udarci), elementi konstrukcije vibriraju i

uzrokuju prijenos zvučnog udara. Zvučni udar se označava sa 𝐿 te označava razinu udarnog

zvuka u dB. Svaki materijal ili element testiran na zvučnu izolaciju se testira i akreditira na

zračni zvuk i udarni zvuk. Za adekvatnu zvučnu izolaciju potrebno je specificirati

problematiku prijenosa zvuka i svojstva materijala. Sljedeća svojstva materijala koristimo

za različite vrste zvučne izolacije:

• Dinamička krutost [MN/m3] -za smanjenje prijenosa vibracija, tj. udarnog

zvuka, potrebno je u presjecima poput plivajućeg poda ili dodirnih

konstruktivnih elemenata osigurati elastične materijale (tekstilne obloge,

elastificirani EPS, itd) koji služe kao amortizacijski sloj. (Slika 33)

• Apsorpcija zvuka [α] – proces oslabljivanja zračnog zvuka prilikom njegova

prolaska kroz neku sredinu (vrijednost α = 0 – sve reflektirano, glatki, kruti

materijali, α = 1 – sve apsorbirano, porozni, vlaknasti materijali). Apsorberi

sprječavaju refleksiju zvuka i jeku. Debljina sloja ima utjecaj u apsorpciji

zvuka za zvukove do 2000 Hz, iznad 2000 Hz nema više utjecaja. Dobro

ponašanje apsorpcije se nalazi u području zvukova viših frekvencija.

Materijali koju dobro apsorbiraju zvuk su spužva, staklena vuna, akustične

ploče itd.

• Površinska masa [kg/m2] – Zvučno izolacijska moć 𝑅 raste sa povećanjem

plošne mase.

Kod slabe zrakopropusnosti elemenata, bočni dijelovi, zazori i prodori kroz element mogu

do 10% umanjiti teorijsku zvučnu izolaciju (𝑅𝑤) elementa od stvarne vrijednosti (𝑅′)

38

Slika 33: Konstruktivni presjek za smanjenje udarnog zvuka [26]

Slika 33 prikazuje slojeve i karakteristike slojeva za prekid zračnog zvuka i zvučnog udara.

3.3.2 Zaštita od zračnog zvuka i zvučnog udara

CLT zbog male plošne mase zida ima dobra toplinska svojstva, ali i lošiju zvučno izolacijsku

moć. Raznim tehničkim rješenjima se može doskočiti zadovoljenju potrebnih regulativa i

propisa. U nastavku su prikazana rješenja za povećanje izolacijske moći elemenata i

materijala: [26]

• Smanjena površina spajanja elemenata (dodirne točke elemenata reducirane na

minimum, statički proračun nosača definira kolike te površine moraju biti)

• Instalacija elemenata odvojenih elastomerima koji sprječavaju prijenos udarnog

zvuka, tj. zvučnog udara (Slika 34)

• Povećanje plošne mase presjeka (kg/m2) povećava zvučnu izolacijsku moć na

direktni prijenos zvučnog tlaka iz prostorije u prostoriju

• Instalacija spuštenog stropa radi smanjenja razine zvuka udara (potrebno nosače

spuštenog stropa dilatirati elastomerima i međuprostor popuniti materijalom

visoke apsorpcije poput staklene vune)

39

Slika 34: Sprječavanje zvučnog udara prekidima u konstrukciji pomoću elastičnih materijala

- elastomeri ili guma [26]

U nastavku je dan pregled oznaka zvučnih izolacijskih moći materijala i njihove značajke :

• 𝑅𝑤 = Procijenjena zvučna izolacijska moć materijala ili elementa. Vrijednost 𝑅𝑤 se

dobiva laboratorijskim ispitivanjima. Što je veći broj, veća je izolacijska moć

elementa ili materijala. Mjeri se u rasponu od 100 do 3150 Hz.

• 𝑅𝑤 + 𝐶𝑡𝑟 – Vrednovanom indeksu zvučne izolacije se dodaje korekcijski faktor 𝐶𝑡𝑟

zbog sve većih problema sa bukom prometa. Buka prometa je niskih frekvencija te

u slučaju dva zida koji imaju istu 𝑅𝑤 izolacijsku moć, stvarna vrijednost 𝑅𝑤 na buku

prometa je umanjena. Ispitivanje se vrši prema HRN EN ISO 717.1 [33].

• 𝑅𝑤 + 𝐶 – Vrednovanom indeksu zvučne izolacije se dodaje korekcijski faktor 𝐶.

Više frekvencije na koje se odnosi 𝐶 su ispitivanja na izvore poput govora, TV-a,

ceste na kojima auti prolaze višim brzinama (iznad 80 km/h) itd. Ispitivanje se vrši

prema HRN EN ISO 717.1 [33].

• 𝐿𝑛,𝑤 + 𝐶𝑖 − Vrednovani indeks zvučne izolacije na zvučni udar. Manja vrijednost

predstavlja bolje performanse sustava na zvučni udar.

Za zadovoljenje uvjeta po DIN 4109 (u RH norma HRN U.J6.201, preuzeto od DIN 4109)

potrebno je osigurati 𝑅′𝑤,𝑚𝑖𝑛 53 dB između stropova stanova i 𝑅′𝑤,𝑚𝑖𝑛 55 dB između zidova

stanova. Po normi postoje i povećani zahtjevi gdje se isti uvjeti povećavaju za 3 dB – 7 dB

ovisno o zahtjevu koji se želi postići.

40

Slika 35: Karakteristični presjek ploče - slojevi redom odozgora : 1. 70 mm estriha 2. PE

membrana 3. elastificirana izolacija dinamičke krutosti manje od 10 MN/m3 30 mm 4.

gipsvlaknasti filer 100 mm 5. CLT 140 mm [34]

Presjek sa slike 35 je klasični presjek CLT stropa i ima izolacijsku moć 𝑅𝑤 zračnog zvuka

od 61 dB u rasponu za zračni zvuk viših frekvencijama 𝐶, a 58 dB za zračni zvuk nižih

frekvencija 𝐶𝑡𝑟. Što se tiče zvučnog udara (𝐿𝑛,𝑤), tu je prioritet da vrijednost bude što manja.

Za podizanje vrijednosti izolacijske moći na zračni zvuk potrebno je na postojeće slojeve

dodati više plošne mase, a za povećanje izolacijske moći na zvučni udar dodati slojeve

materijala koji imaju dobra apsorpcijska svojstva i nisku dinamičku krutost. Jedan od takvih

primjera je instalacija spuštenih stropova između stanova koji osiguravaju dodatnih 𝑅𝑤 =

+10 dB te imaju dodatnu funkciju provlačenja raznih instalacija (instalacijski sloj) stropa

(Slika 36).

Slika 36: Instalacijski sloj [35]

41

• Prevencija prijenosa zvuka

Najveća problematika kod CLT-a je prijenos zvuka preko dodirnih ploha poput nosača ili

ležaja. Da bi se minimizirao prijenos zvuka potrebno je marljivo pristupiti rješavanju i

izvedbi detalja jer male pogreške mogu imati velik utjecaj u prijenosu zvuka (Slika 37 i 38).

Slika 37: Primjer loše riješenog spoja pregradnog zida i ploče [22]

Slika 38: Primjer sprječavanja prijenosa zvuka između dva stana [26]

Da bi se izbjegli takvi detalji potrebno je uložiti truda u kvalitetno projektiranje i edukaciju

radnika i inženjera. Na slici 38 je prikazano dilatiranje elastomernim trakama dva pločasta

panela zbog sprječavanja prijenosa zvuka. Zvučna izolacija kod CLT-a posebno dolazi pod

pitanje jer su svi elementi montažni te se instaliraju u dijelovima. Kod CLT-a ne postoji

42

mogućnost monolitne izvedbe kao što je kod konvencionalnih materijala poput betona.

Razna poduzeća su se specijalizirala za takve detalje poput Rothoblaas iz Italije koji bazira

svoje proizvode na nosačima, elastomerima za sprječavanje prijenosa zvuka i trakama za

brtvljenje prodora (Slika 39).

Slika 39: Primjer dobrog riješenog detalja spoja na prijenos zvuka [26]

Slika 40: Apsorpcijski koeficijent elastomera raznih debljina

Iz slike 40 vidljiv je utjecaj različitih debljina elastomera na apsorpcijske koeficijente u

odnosu na frekvencije zvuka. Za rang frekvencija između 100 – 3150 Hz najoptimalnije je

koristiti elastomere debljina 12 mm.

43

3.4 Konstruktivni spojni elementi

Spojevi u drvenim konstrukcijama osiguravanju krutost, čvrstoću, duktilnost i stabilnost

elemenata (sustava). Za zgrade sa statičkim sustavom od CLT-a potrebno je osigurati krutu

jezgru (u većini slučajeva betonsko stubište zadovoljava) koja u slučaju potresa daje krutost

objektu i disipaciju energije u potresu. Ispitivanje CLT zgrade rađene bez betonske jezgre

na potres pokazalo je doseg CLT-a kao konstruktivnog materijala (Slika 40). Za adekvatno

modeliran statički sustav potrebno je pridodati posebnu pažnju modeliranju detalja i spajanja

(izvedbi po pravilu struke) jer osiguravanju stabilnost sustava. Istraživanja su pokazala da

su pogreške u konstrukcijama nakon elementarnih nepogoda u velikom omjeru uzrokovane

neadekvatno projektiranim i instaliranim detaljima. Uzrok tome je prekid kontinuiteta CLT

elemenata koji za posljedicu imaju veća odstupanja u krutosti i stabilnosti sustava. Poželjno

je radi posmičnih sila projektirati nosače s većim dimenzijama dodirnih površina te osigurati

kvalitetan statički proračun nosača i put sila [22]. Za kvalitetno modeliranje i proračun

nosača potrebno je znati koja mehanička opterećenja CLT panel prenosi nosačima (Slika

41).

Slika 41: Ispitivanje CLT zgrade od 7 katova bez betonske jezgre na potres [22]

44

Paneli podnose savijanje u ravnini i izvan ravnine kao što se vidi na slici 41 te vrše isti

prijenos sila na nosače.

Slika 42: Princip opterećenja u ravnini i izvan ravnine panela [36]

Trenutno se na tržištu nudi mnogo vrsta spojnih elemenata poput vijaka, tipli, samonareznih

vijaka, čavala, posmičnih posebnih elemenata (Slika 42) poput X-ONE spoj od Rothoblaasa

ili KNAPP sistemi itd. Većina spojnih elemenata su od nehrđajućeg čelika (Tablica 5) te

imaju veći prijenos topline i potrebno ih je adekvatno s elastomerima prekidati zbog

prijenosa zvuka i prekida toplinskog mosta.

Tablica 5: Mehanička i građevinsko fizikalna svojstva nehrđajućeg čelika [33]

Naziv materijala Svojstvo

Austenitni nehrđajući čelik 316 SS

Toplinska provodljivost λ = 16.3 W/mK

Vlačna čvrstoća = 510 MPa

Specifični toplinski kapacitet c = 1600

J/kgK

Gustoća ρ = 7960 kg/ m3

Modul elastičnosti: 120 -190 GPa

45

Preporuke većine proizvođača CLT-a su da se koriste samonarezni vijci koji imaju dobra

mehanička ponašanja u većini tipičnih spojeva CLT-a (Slika 43).

Slika 43: Posebni posmični nosač od Rothoblaas [37]

3.5 Principi spajanja elemenata

U nastavku je prikazano pravilno spajanje CLT elemenata te terminologija i tipovi detalja

koja će se kasnije u radu implementirati u analizi toplinskih mostova. Većina spojeva je

standardna te se svako pod poglavlje orijentira na karakteristični detalj.

Slika 44: Karakteristični detalji spajanja na tipičnoj dvokatnici i najčešće korišteni spojni

materijal [22]

46

Tipični spojevi (Slika 43):

• Detalj A: spoj panel – panel

• Detalj B: spoj zid - zid

• Detalj C: spoj zid - ploča

• Detalj D: spoj strop - zid

• Detalj E: spoj zid – temelj

3.5.1 Spoj panel – panel

Jedan od najosnovnijih spojeva CLT panela, karakterističan je za spajanje kontinuiranih

zidova i ploča (Slika 44). Glavna karakteristika takvih spojeva je da imaju linearne kutove i

da podnose mehanička opterećenja u ravnini i izvan ravnine panela (dijafragma opterećenja).

[22]

1. Unutarnji spojni element

Slika 45: Spoj panel-panel sa unutarnjim spojnim elementom [22]

Unutarnji spojni elementi mogu biti linearni elementi (lamele) manje širine napravljeni od

drveta, furnira (LVL), tankog CLT elementa ili šper ploče (OSB). Spajanje se vrši

samonareznim vijcima, drvenim trnovima ili čavlima. Prednost ovakvog spoja je što

omogućava dobar posmični prijenos, ali je problem što su tolerancije za instalaciju male jer

47

spojni element mora ostvariti potpuni kontakt s oba panela. Preporuka je da se prilikom

instalacije unutarnjeg spojnog elementa dodaju ljepila poput poliuretana (PUR) ili

konstruktivnog silikona. Moguće su i kombinacije unutarnjeg spojnog elementa gdje se

umjesto jednog stavljaju dva elementa (Slika 45). [22]

Slika 46: Primjer duplog spoja unutarnjeg elementa [22]

2. Vanjski spojni element

Dvostrani vanjski spojni element se često koristi u praksi zbog jednostavne izvedbe. CLT

paneli dolaze profilirani na spoju te se na tome dijelu „uštede“, tj. smanjenog presjeka,

stavljaju linearni spojni elementi čime se presjeci dva panela zatvaraju i postaju monolitni

(Slika 46).

Slika 47: Vanjski spojni element

48

3. Dupli vanjski spojni element

Princip spajanja je sličan vanjskom spojnom elementu samo što se umjesto jednog (sa

unutarnje strane objekta) koristi još jedan sa suprotne strane panela (Slika 47). Kod ovog

spajanja povećava se čvrstoća i krutost spoja zbog korištenja dva seta vijaka. Vijci

preuzimaju posmična opterećenja od panela i zbog uvećanog broja osiguravaju veću

posmičnu otpornost. Istraživanja pokazuju da je potrebno kod seizmički i dinamičkih

aktivnih područja (ciklička opterećenja) ugrađivati vijke pod kutovima od 30º - 45º jer time

vijci postaju tlačni i vlačni element te povećavaju posmičnu otpornost cijelog sustava [38] .

Takav princip spajanja će biti kasnije obrađen u radu kod spojeva zid-ploča, zid-strop itd.

[22]

Slika 48: Dupli vanjski spojni element [22]

4. Preklopni spoj

Za kvalitetno spajanje preklopnog spoja, potrebna je obrada panela da se omogući unakrsno

spajanje poprečnog presjeka (Slika 48). Karakteristični su za panel-panel i zid-strop spojeve.

Instalacija se vrši samonareznim vijcima dubine ovisne o debljini panela. Prilikom izvedbe

potrebno pridodati pažnju na lokaciju bušenja vijka. Optimalan ulaz vijka je po sredini

uloška da se ne bi usred prijenosa opterećenja otrgnuo dio uloška (Slika 49) i time ugrozila

statička stabilnost spoja. [22]

49

Slika 49: Detalj preklopnog spoja [22]

Slika 50: razmaci vijaka od rubnih dijelova elemenata, ovise u rangu od 3d do 5d ovisno o

položaju vijka (d - promjer vijka)

5. Cilindrični spoj

Inovativan tip spoja koji implementira cilindrični čelični nosač s dvije rupe između dva

panela (Slika 50). Paneli dolaze na gradilište sa instaliranim cilindričnim nosačima (lijepljeni

ili tiplani) i predgotovljenim rupama u nosaču u koje se prilikom instalacije spoja stavlja i

učvršćuje čelična šipka.

50

Slika 51: Detalj cilindričnog spoja [22]

3.5.1 Spoj zid – zid

Spoj zid-zid se odnosi na zidove pozicionirane pod pravim kutovima. Primjenjuju se u

vanjskim i unutarnjim (sobni zidovi) elementima.

1. Spoj ostvaren samonareznim vijcima

Najjednostavniji princip spajanja spoja zid-zid se ostvaruje putem samonareznih vijaka

(Slika 51). Prema istraživanjima mehaničkih svojstava ovakvog spoja, kod većih opterećenja

na sustav (vjetar i potres), kut instalacije samonareznog vijka ima povoljan utjecaj na

posmičnu otpornost (Slika 52). Kod instalacije okomito na element postoji mogućnost lošeg

spoja zbog poteškoća tiplanja po sredini lamele i otkrhivanje iste. Stoga je preporuka da se

ovakvi tipovi spojeva instaliraju pod kutovima zbog veće otpornosti na posmik i lakše

instalacije.

Slika 52: Detalj spoja ostvarenog samonareznim vijkom [22]

51

Slika 53: Detalj spoja ostvarenog samonareznim vijkom pod kutom [22]

2. Spoj ostvaren drvenim/kompozitnim ulošcima

Drveni ili kompozitni uložak na spoju dva panela se ugrađuje radi povećanja čvrstoće i

stabilnosti spoja (Slika 53). Mogu se povezati samonareznim vijcima ili trnovima.

Slika 54: Spoj ostvaren drvenim/kompozitnim uloškom [22]

3. Metalni L nosači

Često korišteno u praksi je spoj ostvaren nehrđajućim čeličnim ili aluminijskim (za manje

prijenose opterećenja) L nosačima. Instaliraju se samonareznim vijcima ili rebrastim čavlima

(Slika 54). Ovaj spoj je jedan od najjednostavnijih i često korištenih elemenata za instalaciju

spoja zid-zid. Za sve metalne nosače potrebno je osigurati protupožarnu otpornost

52

protupožarnim pločama ili specijalnim premazima koji ekspandiraju u požaru i osiguravaju

zaštitu nosača.

Slika 55: Metalni L nosači [22]

4. Utisnuta metalna pločevina

Utisnute metalne pločevine su debljina od 6 mm do 12 mm (Slika 55).

Slika 56: Detalj spoja sa utisnutom metalnom pločevinom [22]

Prednost metalnih pločevina je što se nalaze u CLT panelu i imaju veću protupožarnu

otpornost ali im je nedostatak što je potrebna velika preciznost prilikom proizvodnje panela

te mala tolerancija pozicioniranja nosača prilikom izvedbe. Za ovakvu instalaciju spoja

potrebno je osigurati samonarezne vijke koji prolaze kroz metal i drvo.

3.5.2 Spoj zid – ploča

1. Spoj ostvaren samonareznim vijcima

Slično kao i kod spoja zid-zid, kod ovog spoja preporuka je pod kutom instalirati dugački

samonarezni vijak koji zahvaća oba elementa (Slika 56).

53

Slika 57: Detalj spoja zid-ploča ostvaren samonareznim vijkom pod kutom [22]

2. Metalni L nosači

Slično kao i kod spoja zid-zid, kod ovog spoja je preporuka napraviti spušteni strop od

protupožarnih barijera radi zaštite i skrivanja stropnog nosača. Dodatna funkcija je

mogućnost provlačenja instalacije električarskih i strojarskih instalacija u stropu (Slika 57).

Slika 58: Detalj spoja zid-ploča ostvaren metalnim L nosačima [22]

3. Utisnuta metalna pločevina

Princip spoja isto kao i kod spojeva zid-zid (Slika 58).

54

Slika 59: Utisnuta metalna pločevina u spoju zid-ploča [22]

4. Kombinirani spojevi

Zbog više vrsta spojeva, svaki sa svojim prednostima i nedostacima, nastale su razne vrste

spojeva u kombinacijama sa kompozitima poput SCL, LVL i metalnih L nosača (Slika 59).

Slika 60: Kombinirani spojevi [22]

55

3.5.3 Spoj strop – zid

Spojevi su slični prije opisanima ali na svoju varijaciju po pitanju kutova i položaja (Slika

60 i 61).

Slika 61: Spoj stropa i zida sa samonareznim vijcima [22]

Slika 62: Spoj stropa i zida sa vijcima i metalnim nosačima [22]

56

3.5.4 Spoj zid – temelj

Vjerojatno najkritičniji spojevi na CLT objektu su spojevi sa temeljem. Problem kod CLT,

kao i kod svakog drveta, je izloženost vlazi. Kod temelja se posebno pridodaje pažnja

kvalitetnoj hidroizolaciji detalja. Postoje specijalna bitumenska rješenja koja dobro prianjaju

na CLT i čine ga vodonepropusnim kroz životni vijek (Slika 62). Svakako je potrebno

izbjegavati direktan kontakt drveta i betona zbog mogućeg upijanja vlage iz betona.

Jednostavno rješenje je odvajanje hidroizolacijskim folijama ili elastomerima. U praksi se

znaju zaboraviti jednostavni principi te zbog nepažnje s vremenom može doći do degradacije

materijala.

Slika 63: Hidroizolacija podnožja (lijevo - samoljepljive bitumenske trake, desno –

bitumen u tekućem stanju) [37]

Čelični nosači u ovim slučajevima moraju biti galvanizirani ili cinčani zbog moguće

izloženosti vlazi i potencijalnoj koroziji. Nehrđajući nosači su poželjni ali su ujedno i skuplji

od čeličnih. U rijetkim slučajevima se koristi aluminij zbog svoje slabije čvrstoće. Na

sljedećim slikama prikazane su neke od pravilnih principa spajanja zida i temelja.

Slika 64: Primjer detalja podnožja sa zračnim slojem između panela i temelja [22]

57

Često korišteni detalj u Europi je detalj sa slike 64. Ne postoji pravilo koji spoj je adekvatan

za koje područje već ovisi o edukaciji projektanata, radnika te samih dobavljača. Slika 65

pokazuje detalj sa boljim protupožarnim svojstvima.

Slika 65: Detalj spajanja temelja i zida [22]

Slika 66: Detalj sa boljim protupožarnim svojstvima [22]

58

3.5.5 Hibridni spojevi

Svako gradilište ima različiti broj materijala koji imaju različita svojstva. Često se događa

da se CLT spaja sa materijalima poput betona, čelika ili opeke (Slika 66). Čak i u primjenama

kada se spaja sa srodnim materijalom poput Glulam (konstrukcijski element napravljen od

ljepljenih lamela u jednom smjeru) potrebno je pridodati pažnju i koristiti nosače koji su baš

za takvu primjenu (Slika 67).

Slika 67: Detalj spoja ploče i zida sa metalnim uloškom [22]

Slika 68: Primjer metalnog uloška i konačnog spoja grede bez vidljivog spoja [37]

59

PRORAČUN

U sljedećem poglavlju obrađen je proračun toplinskih mostova u računalnom programu

FlixoPro ® za višestambeni objekt u Zagrebu. Energetski model je modeliran u računalnom

programu Archicad EcoDesigner Star ®. Archicad ® Graphisoft ima nadogradnju Thermal

Designer koji služi za analizu toplinskih mostova. U nastavku slijedi validacija programa

prema HRN EN ISO 10211 [11]. Nakon proračuna toplinskih mostova, u drugom dijelu

poglavlja unose se ψ vrijednosti u energetski model i analizira njihov utjecaj na proračun

topline.

4.1 Tehnički opis

Višestambena zgrada sastoji se od ukupno 5 stambenih jedinica, od kojih su tri četverosobna

i dva manja dvosobna stana (Slika 68). Podzemni dio objekta se sastoji od garaže i spremišta.

Garažni dio je otvoren i klasificira se kao vanjski prostor. Spremište i stepenište su negrijani

prostori te stanovi grijani prostori. Konstrukcija objekta se sastoji od armiranog betona u

stepeništu (jezgra) i podzemnom dijelu, te nadzemnim dijelom u CLT-u. U nastavku su

prikazani tlocrti svake etaže sa oznakama građevnih dijelova, presjecima i detaljima (prilog

Nacrti).

Slika 69: 3D pogled na višestambeni objekt

60

• Podrum objekta

Slika 70: Tlocrt podruma objekta, garaža i spremište

Na slici 69 je vidljiv tlocrt podruma i u Tablici 6 površine prostorija u podrumu.

Tablica 6: Podrum - površine

Prostorija Površina [m2]

Spremište 01 (negrijano) 4.78







Stepenište 01 (negrijano) 13.15

UKUPNO (negrijano) 61.83

61

U sljedećoj tablici su prikazane 𝑈 vrijednosti građevnih dijelova iz podruma.

Tablica 7: 𝑈 vrijednosti za građevne dijelove u podzemnom dijelu objekta

Građevni dio

𝑈 toplinski koeficijent prolaska topline [W/m2K]

Na slici slojevi građevnih dijelova sa vrijednostima toplinske

provodljivosti λ, gustoće ρ i specifičnog toplinskog kapaciteta 𝑐

UZ1b

0.29 W/m2K

UZ1

4.37 W/m2K

62

PZ1

0.29 W/m2K

• Prizemlje objekta

Slika 71: Tlocrt prizemlja

63

Na slici 70 je vidljiv tlocrt prizemlja i u Tablici 8 površine prostorija na prizemlju.

Tablica 8: Prizemlje - površine



S2 spavaća 01 (grijano) 10.66


S2 kupaonica 03 (grijano) 7.68


S2 hodnik 05 (grijano) 11.06

S2 dnevni 06 (grijano) 39.06






UKUPNO (grijano) 144.58

U tablici 9 su prikazane U vrijednosti građevnih dijelova iz prizemlja.

Tablica 9: 𝑈 vrijednosti za građevne dijelove u prizemlju

Građevni dio 𝑈 toplinski koeficijent prolaska topline [W/m2K]



UZ1c

0.31 W/m2K

64

UZ7

0.42 W/m2K

UZ3c

0.32 W/m2K

UZ3a

0.14 W/m2K

65

Z1

0.18 W/m2K

• I kat objekta

Slika 72: Tlocrt I kata

Na slici 71 je vidljiv tlocrt I-og kata i u Tablici 10 površine prostorija na I-om katu.

66

Tablica 10: I kat - površine















• II kat objekta

Slika 73: Tlocrt II kata

67

Na slici 72 je vidljiv tlocrt II-og kata i u Tablici 11 površine prostorija na II-om katu.

Tablica 11: II kat - površine











U tablici 12 su prikazane U vrijednosti građevnih dijelova sa II-kata.

Tablica 12: 𝑈 vrijednosti za građevne dijelove na II. katu

Građevni dio




Z1 stepenište

0.20 W/m2K

68

• Presjek 01

Slika 74: Presjek 01

U tablici 13 su prikazane U vrijednosti građevnih dijelova iz presjeka 01 (Slika 73).

Tablica 13: 𝑈 vrijednosti za građevne dijelove u presjeku 01

Građevni dio




M1

0.13 W/m2K

69

M5

0.21 W/m2K

P1

2.30 W/m2K

K1

0.10 W/m2K

U tablici 14 su prikazane 𝑈 vrijednosti građevnih dijelova iz presjeka 02 i 03 (Slika 74 i 75).

70

Tablica 14: 𝑈 vrijednosti za građevne dijelove u presjeku 02 i presjek 03

Građevni dio




M8

0.13 W/m2K

UZ3b

0.26 W/m2K

71

• Presjek 03

Slika 75: Presjek 03

U nastavku u tablici 15 dan je pregled 𝑈 vrijednosti vanjske stolarije.

Tablica 15: 𝑈 vrijednosti za vanjsku stolariju

Građevni dio 𝑈 toplinski koeficijent prolaska topline

[W/m2K]

Sjever aluminij drvo troslojno staklo low E

4+12+4+12+4

𝑈𝑓 = 1.149 W/𝑚2𝐾

𝑈𝑔 = 0.70 W/𝑚2K

𝑈𝑤 = 0.85 − 0.87 W/𝑚2𝐾 (ovisno o udjelu

stakla u prozoru)

72

Istok/Zapad/jug aluminij drvo dvoslojno

staklo low E 4+12+4+12+4

𝑈𝑓 = 1.149 W/𝑚2K

𝑈𝑔 = 1.10 W/𝑚2K

𝑈𝑤 = 1.14 − 1.22 W/𝑚2K (ovisno o udjelu

stakla u prozoru)

Sjeverna dvoslojna alumnijska stolarija

6+12+6 low E

𝑈𝑓 = 2.14 W/𝑚2𝐾

𝑈𝑔 = 1.10 W/𝑚2K

𝑈𝑤 = 2.14 W/𝑚2K

Detalj žaluzina

Vrijednosti linijskih gubitaka topline ψ

dobivene proračunom toplinskim mostova.

U proračunu topline tretira se kao dio

prozora.

4.2 Statički proračun

CLT Stora Enso ® Calculatis web alat je korišten za okviran statički proračun konstrukcije

i dimenzioniranje CLT presjeka elementa. Konstrukcija objekta se sastoji od armirano

betonske jezgre stubišta te CLT panela za zidove i ploče. Za zidove se pretpostavila debljina

10 cm što odgovara uobičajenoj praksi gradnje CLT-a. Detaljni proračun na potres nije

izrađen zbog pretpostavke da horizontalna opterećenja preuzima betonska jezgra.

Pretpostavke analize vibracija su uključene u proračun te se detalji prijenosa zvuka rješavaju

prema poglavlju 3.2.2 ovog rada. Potrebno je proračunati stalno opterećenje međukatne

konstrukcije (Prilog Nacrti i detalji, Detalj D-08) (Tablica 16).

73

Tablica 16: Stalno opterećenje CLT međukatne ploče

Naziv i debljina sloja Gustoća

[kg/m3]

Plošna masa

[kg/m2]

Stalno opterećenje

kN/m2

Parket d = 20 mm 700 14 0.137

Cementni estrih d = 60mm 2000 120 1.176

Podna mineralna vuna d = 60 mm 120 7.2 0.071

Gips vlaknasti filer d = 100 mm 400 40 0.39

CLT d = 200 mm 500 100 0.981

UKUPNO: 2.761

Slika 76: Tlocrt prizemlja konstruktivnog dijela objekta, međukatne ploče P1, P2 i P3

Ploče P1, P2 i P3 sa slike 75 imaju glavni nosivi raspon na kraćoj dužini (poprečna dužina

5 m) te se shodno tome dimenzioniraju.

74

system

section: CLT 200 L5s; material: C24 spruce ETA (2014); service class: service class 1; fire resistance class: R 60

Slika 78: Djelovanja i klasa CLT materijala

37 % utilization

Slika 77: Momentni i posmični dijagram

75

Slika 79: Statički proračun međukatne ploče d = 200 mm L5s

Na slici 76 su prikazana djelovanja na ploču. Proračunata je iskoristivost presjeka od 37 %

što presjek čini predimenzioniranim (Slika 77 i 78). Zbog požarnog opterećenja i prijenosa

zvuka odabiremo stranu sigurnosti i presjek L5s debljine 200 mm za međukatnu konstrukciju

ploče P1, P2 i P3 (Slika 79).

flexural stress analysis

5 %

My,d = 21.02 kNm fm,k = 24.00 N/mm²

Nt,d = 0.00 kN ft,k = 0.00 N/mm²

σt,d = 0.00 N/mm² ft,d = 8.96 N/mm²

σm,y,d = -0.80 N/mm²< fm,y,d = 16.90 N/mm² ✓

shear stress analysis

1 %

Vd = - kN fv,k = 4.00 N/mm²

16.82

τv,d = 0.02 N/mm² < fv,d = 2.56 N/mm² ✓

rolling shear analysis

3 %

Vd = -16.82 kN fr,k = 1.05 N/mm²

τr,d = 0.02 N/mm²< fr,d = 0.67 N/mm² ✓

flexural stress analysis fire

3 %

My,d = 11.75 kNm fm,k = 24.00 N/mm²

Nt,d = 0.00 kN ft,k = 0.00 N/mm²

σt,d = 0.00 N/mm² ft,d = 16.10 N/mm²

σm,y,d = 1.02 N/mm²< fm,y,d = 30.36 N/mm² ✓

shear stress analysis fire

0 %

Vd = 9.40 kN fv,k = 4.00 N/mm²

τv,d = 0.02 N/mm² < fv,d = 4.60 N/mm² ✓

rolling shear analysis fire

2 %

Vd = 9.40 kN fr,k = 1.05 N/mm²

τr,d = 0.02 N/mm²< fr,d = 1.21 N/mm² ✓

winst = w[char]

field Kdef limit wlimit wcalc. ratio

[-] [mm] [mm]

1 0.8 L/300 16.7 1.4 8 %

wfin = w[char] + w[q.p.]*kdef


[-] [mm] [mm]

1 0.8 L/150 33.3 2.2 7 %

wnet,fin = w[q.p.] + w[q.p.]*kdef


[-] [mm] [mm]

1 0.8 L/250 20.0 1.8 9 %

vibration analysis

criterion calc. cl. I cl. II cl. I cl. II

frequency min 21.52 4.5 4.5 ✓ ✓

frequency 21.52 8.0 6.0 ✓ ✓

acceleration 0.001 0.05 0.1 ✓ ✓

stiffness 0.024 0.25 0.5 ✓ ✓

76

Slika 80: Odabrani presjek međukatne ploče L5s [32]

4.3 Validacija Archicad ® nadogradnje Thermal Designer

EcoDesigner Star ® nadogradnja izvodi proračune topline prema algoritmu tehničkih

propisa Ashrae 90.1_2007 i EN 13790 [39]. Nadogradnja za toplinske mostove nije

validirana prema HRN EN ISO 10211 [11] te služi kao deskriptivna tehnika otkrivanja

toplinskih mostova. Prema navodima sa Graphisoft Foruma [40] i diplomskog radu Lovsina

[41], proračun ψ vrijednosti Thermal Designera nije točan podatak te nadogradnja umjesto

ψ izbacuje 𝐿2𝐷 vrijednosti. U nastavku slijedi validacija nadogradnje prema HRN EN ISO

10211 [11] za slučaj CASE 2.

77

• Ulazni parametri i geometrija modela

Slika 81:Ulazni podaci za geometriju, rubne uvjete i toplinsku provodljivost λ CASE 2

standarda HRN EN ISO 10211 [11]

U nastavku su prikazani ulazni podaci u Arhicad ® Themal Designeru.

Slika 82: Ulazni podaci materijala u Thermal Designeru

• Izlazni podaci CASE 2

U nastavku je dana usporedba vrijednosti za točke modela. U slučaju gdje su devijacije

temperatura točki manje od 0,1 ºC, tada se smatra da je računalni program uspješno

validiran prema HRN EN ISO 10211 [11].

78

Slika 83: Rezultati modela CASE 2 prema normi HRN EN ISO 10211 [11]

Sa slike 82 su vidljivi rezultati temperatura modela CASE 2 prema HRN EN ISO 10211

[11]. Za uspješnu validaciju programa potrebno je dobiti predmetne rezultate te razlika ne

smije biti viša od 0.1 °C. Kao što je bilo prije navedeno, Archicad Thermal Designer ® ne

izbacuje 𝜓 rezultate već 𝐿2𝐷 (Slika 83 i 84).

Slika 84: Vrijednosti toplinskog toka 𝐿2𝐷 Thermal Designera ® za slučaj CASE 2 iz HRN

EN 10211 [11]

Slika 85: CASE 2 model u Thermal Designeru

79

Slika 86: Temperatura u točki A modela CASE 2 standarda HRN EN ISO 10211 [11] u

nadogradnji Thermal Designer, 5.79 ºC

Sa slike 85 vidljivo je očitanje temperature u točci A modela CASE 2 koje iznosi 5.79 ºC. U

tablici 17 su prikazani rezultati očitanja temperatura ostalih točki iz Thermal Designer

modela.

Tablica 17: Usporedba rezultata temperatura HRN EN ISO 10211 [11] i Archicad ® Thermal

Designera

Točka HRN EN ISO

10211 [ºC]

Thermal Designer

[ºC]

ΔT

[ºC]

A 7.1 5.79 1.31

C 7.9 6.65 1.25

D 6.3 5.35 0.95

G 16.3 16.03 0.27

F 16.4 15.41 0.99

H 16.8 16.03 0.77

B 0.8 0.51 0.29

E 0.8 0.57 0.23

I 18.3 17.97 0.33

Toplinski tok 9.5 W/m -

𝐿2𝐷 9.5

20ºC = 0.475

W/mK

0.50 W/mK 0.025 W/mK

Iz Tablice 17 vidljiva je razlika temperatura dobivenih iz Thermal Deisgnera u odnosu na

normu HRN EN 10211 [11]. Ne može se saznati koju metodu proračuna koristi Archicad

Thermal Designer ® jer ne postoje službeni podaci algoritma i opisa nadogradnje. Razlog

80

lošim očitanjima može biti nemogućnost programa da za navedenu točku točno izbaci

rezultate te neusklađen algoritam proračuna temperatura prema HRN EN ISO 10211 [11].

Rezultati temperatura se dobivaju ručno pomicanjem pokazivača miša na predmetnu točku i

vrši se očitanje vrijednosti. Iz rezultata 𝐿2𝐷 vidljivo je da Thermal Designer ima dobar

proračun toplinskih tokova. U nastavku proračuna toplinskih mostova koristiti će se FlixoPro

® za proračun toplinskih mostova koji je validiran prema HRN EN ISO 10211 [11] i HRN

EN ISO 10077.

4.4 Proračun toplinskih mostova

U Tablici 18 prikazani su materijali, oznake za bolje prepoznavanje detalja i njihove

toplinske vrijednosti potrebne za proračun toplinskih mostova u FlixoPro®.

Tablica 18: Vrijednosti toplinske provodljivosti λ za proračun toplinskih mostova u

FlixoPro®

Materijal Toplinska provodljivost

λ [W/mK]

EPDM 0.250

Elastomer 0.170

EPS grafitni 0.170

estrih 1.400

mineralna vuna manje gustoće 0.036

podna mineralna vuna 0.036

čelik 60

šljunak 1.40

81

parket 0.170

PVC hidroizolacija 0.170

gipsvlaknasti filer 0.090

dilatacijska traka 0.040

armaturni i završni sloj 0.80

CLT 0.130

Thermostop za prekid toplinskog mosta 0.090

drvo 0.180

Tablica 19 sadrži rubne uvjete, njihove vrijednosti i oznake u FlixoPro ®.

Tablica 19:Vrijednosti unutarnjih toplinskih otpor topline [W/m2K] i temperatura T (ºC) za

proračun toplinskih mostova u FlixoPro ®

Rubni uvjet Unutarnji toplinski otpor topline

𝑅 [W/m2K] i temperatura [ºC]

Vanjski zrak. normalno 0,040 W/m2K ; -10 ºC

Unutarnji zrak prema dolje 0,170 W/m2K ; 20 ºC

Unutarnji zrak horizontalno 0,130 W/m2K ; 20 ºC

Unutarnji zrak prema gore 0,100 W/m2K ; 20 ºC

Unutarnji zrak prema gore 0,100 W/m2K ; 20 ºC

DIN 4108 negrijano prema dolje 0,170 W/m2K ; 2.5 ºC

82

DIN 4108 negrijano horizontalno 0,130 W/m2K ; 2.5 ºC

Adijabatsko - W/m2K ; - ºC

DIN 4108 negrijano zid, ploča, pod 0,170 W/m2K ; 10 ºC

DIN 4108 zemlja horizontalno - W/m2K ; 10 ºC

Predmetni materijali i rubni uvjeti su korišteni u proračunu toplinskih mostova. Na sljedećim

slikama prikazani su presjeci i tlocrti gdje se vide pozicije detalja obrađivanih u FlixoPro ®.

Svi detalji su označeni sa nomenklaturom a) i b) gdje se u slučajevima a) prikazuju detalji

bez čeličnih elemenata ili nosača, dok se u slučaju b) prikazuju čelični elementi i spojna

tehnika raznih elemenata (CLT, kutija za žaluzine, nosači za terase itd.)

Slika 87: Presjek 02, Pozicije Detalja 01 i 02

Detalji 01 i 02 se nalaze na presjeku 02 (Slika 86).

83

Slika 88: Presjek 5, pozicije Detalja 03 i 04

Detalji 03 i 04 se nalaze na presjeku 05 (Slika 87).

Slika 89: Presjek 06, pozicija Detalja 5

Detalj 05 se nalazi na presjeku 06 (Slika 88).

84

Slika 90: Presjek 01, pozicije Detalja 6,7 i 8

Detalji 06, 07 i 08 se nalaze na presjeku 01 (Slika 89).

Slika 91: Tlocrt Prizemlja, pozicije detalja 09 i 10

85

Detalji 9 i 10 se nalaze na tlocrtu ptizemlja (Slika 90). Detalj 11 se nalazi na presjeku 03

(Slika 91).

Slika 92: Presjek 03, pozicija detalja 11

86

4.4.1 Detalj 1

Detalj spoja vanjskog zida i krovne ploče (izlaz na terasu stana S5).

a) Bez nosača za CLT i terasu

Slika 93: Slika gore - rubni uvjeti i materijali definirani za detalj 1a. Slika dolje –

minimalne temperature i 𝑓𝑟𝑠𝑖 vrijednosti

𝐹𝑟𝑠𝑖 za gornji dio ploče iznosi 0.830 (stan S5), za donji dio ploče 0.950 (stan S4), najniže

unutarnje površinske temperature su 12.76 ºC za stan S5 i 18.50 ºC za stan S4. Porastom RH

na 72% u stanu S5 se javlja kondenzacija u točki A.

S3 RH: 50%,

T: 20 ºC

Vanjski

prostor, T: -10 ºC

S5, RH: 50%,

T: 20 ºC

S5, RH: 50%, T: 20 ºC

87

• Izračun ψ vrijednosti

Slika 94: Temperaturni gradijent detalja 1a

U nastavku slijedi proračun prema (5) za 𝜓𝑒, 𝜓𝑖 i 𝜓𝑖𝑜:

𝜓𝑒 =ɸ𝐶−𝐷

𝛥𝑇− 𝑈𝐴−𝐵 · 𝑙1

(11)

𝜓𝑒 =4.3

30− 0.180 · 0.683

(12)

𝜓𝑒 = 0.0203 (13)

𝜓𝑖 =ɸ𝐸−𝐹


(14)

𝜓𝑖 =4.6

30− 0.180 · 0.683

(15)

𝜓𝑖 = 0.0303 (16)

88

𝜓𝑖 = 𝜓𝑖𝑜 (17)

Tablica 20: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 1a

Dimenzije elementa Linijski koeficijenti prolaska topline Ψ [W/mK]

Vanjske 𝜓𝑒 0.0203

Ukupne unutarnje 𝜓𝑖𝑜 0.0303

Unutarnje 𝜓𝑖 0.0303

b) sa nosačima za CLT i terasu

Slika 95: Slika gore - rubni uvjeti i materijali definirani za detalj 1b. Slika dolje –


S5, RH: 50%,

T: 20 ºC

S4, RH: 50%,

T: 20 ºC

Vanjski

prostor, T: -10 ºC

S3, RH: 50%,

T: 20 ºC

89

𝐹𝑟𝑠𝑖 za gornji dio ploče iznosi 0.788 (stan S5), za donji dio ploče iznosi 0.789 (stan S4),

najniže unutarnje površinske temperature su 12.47 ºC za stan S5 i 13.67 ºC za stan S4.

Porastom RH na 67% u stanu S5 se javlja kondenzacija u točki B.


Slika 96: Temperaturni gradijent detalja 1b


𝜓𝑒 =ɸ𝐴−𝐵

𝛥𝑇− 𝑈𝐷−𝐸 · 𝑙1

(18)

𝜓𝑒 =10.1

30− 0.180 · 0.683

(19)

𝜓𝑒 = 0.214 (20)

𝜓𝑖 =ɸ𝐶−𝐹


(21)

𝜓𝑖 =9.6

30− 0.180 · 0.683

(22)

90

𝜓𝑖 = 0.197 (23)

𝜓𝑖 = 𝜓𝑖𝑜 (24)

Tablica 21: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 1b



Ukupne unutarnje 𝜓𝑖0 0.197


91

4.4.2 Detalj 2

a) Bez nosača CLT-a






S5, RH: 50%,

T: 20 ºC

S4, RH: 50%,

T: 20 ºC

Vanjski prostor,

T: -10 ºC

92





𝛥𝑇− 𝑈𝑤 · 𝑙1 − 𝑈𝑓 · 𝑙2 − 𝑈𝑤 · 𝑙3 − 𝑈𝑓 · 𝑙4

(25)

93

𝜓𝑒 =84.088

30− 1.1 · 0.785 − 1.149 · 0.132 − 1.1 · 0.874 − 1.149 · 0.127

(26)

𝜓𝑒 = 0.680 (27)

𝜓𝑖,1 =ɸ𝐶−𝐷

𝛥𝑇− 𝑈𝑤 · 𝑙1 − 𝑈𝑓 · 𝑙2

(28)

𝜓𝑖,1 =44.162

30− 1.1 · 0.785 − 1.149 · 0.132

(29)

𝜓𝑖,1 = 0.457 (30)

𝜓𝑖,2 =ɸ𝐸−𝐹

𝛥𝑇− 𝑈𝑤 · 𝑙3 − 𝑈𝑓 · 𝑙4

(31)

𝜓𝑖,2 =39.926

30− 1.1 · 0.874 − 1.149 · 0.127

(32)

𝜓𝑖,2 = 0.224 (33)

𝜓𝑖 = 𝜓𝑖,1+𝜓𝑖,2 (34)

𝜓𝑖 = 0.457 + 0.224 (35)

𝜓𝑖 = 0.681 (36)

𝜓𝑖 = 𝜓𝑖𝑜 (37)






94

b) Sa nosačima CTL-a





na 55% u stanu S4 se javlja kondenzacija u točki B.

S5, RH: 50%,

T: 20 ºC

S4, RH: 50%,

T: 20 ºC

Vanjski

prostor, T: -10 ºC

95



U nastavku slijedi proračun prema (5) za 𝜓𝑒, 𝜓𝑖 i 𝜓𝑖𝑜.

96

𝜓𝑒 =ɸ𝐸−𝐹

𝛥𝑇− 𝑈𝑤 · 𝑙1 − 𝑈𝑓 · 𝑙2 − 𝑈𝑤 · 𝑙3 − 𝑈𝑓 · 𝑙4

(38)

𝜓𝑒 =95.908

30− 1.1 · 0.785 − 1.149 · 0.132 − 1.1 · 0.874 − 1.149 · 0.127

(39)

𝜓𝑒 = 1.073 (40)

𝜓𝑖,1 =ɸ𝐴−𝐵

𝛥𝑇− 𝑈𝑤 · 𝑙1 − 𝑈𝑓 · 𝑙2

(41)

𝜓𝑖,1 =55.140

30− 1.1 · 0.785 − 1.149 · 0.132

(42)

𝜓𝑖,1 = 0.823 (43)


𝛥𝑇− 𝑈𝑤 · 𝑙3 − 𝑈𝑓 · 𝑙4

(44)

𝜓𝑖,2 =40.767

30− 1.1 · 0.874 − 1.149 · 0.127

(45)

𝜓𝑖,2 = 0.252 (46)

𝜓𝑖 = 𝜓𝑖,1+𝜓𝑖,2 (47)

𝜓𝑖 = 0.823 + 0.252 (48)

𝜓𝑖 = 1.075 (49)

𝜓𝑖 = 𝜓𝑖𝑜 (50)






97

4.4.3 Detalj 3

Detalj spoja balkona (izlaz iz stana S4) i međukatne ploče. CLT ploča je u kontinuitetu

(međukatna ploča postaje konzola balkona). Zbog vanjske stijene, CLT zidni panel nije

instaliran i na ovim detaljima nema spojne tehnike za CLT.

a) Bez nosača kutije za žaluzine



S4, RH: 50%,

T: 20 ºC

S2 RH: 50%,

T: 20 ºC

Vanjski

prostor, T: -10 ºC

Vanjski

prostor, T: -10 ºC

98



na 68% u stanu S2 se javlja kondenzacija u točki B.




99


𝛥𝑇− 𝑈𝑤 · 𝑙1 − 𝑈𝑓 · 𝑙2 − 𝑈𝑤 · 𝑙3 − 𝑈𝑓 · 𝑙4

(51)

𝜓𝑒 =33.540

30− 0.8 · 0.5 − 1.149 · 0.276 − 0.8 · 0.5 − 1.149 · 0.107

(52)

𝜓𝑒 = −0.122 (53)


𝛥𝑇− 𝑈𝑤 · 𝑙1 − 𝑈𝑓 · 𝑙2

(54)

𝜓𝑖,1 =16.550

30− 0.8 · 0.5 − 1.149 · 0.107

(55)

𝜓𝑖,1 = 0.029 (56)


𝛥𝑇− 𝑈𝑤 · 𝑙3 − 𝑈𝑓 · 𝑙4

(57)

𝜓𝑖,2 =16.929

30− 0.8 · 0.5 − 1.149 · 0.206

(58)

𝜓𝑖,2 = −0.072 (59)

𝜓𝑖 = 𝜓𝑖,1+𝜓𝑖,2 (60)

𝜓𝑖 = 0.029 − 0.072 (61)

𝜓𝑖 = −0.043 (62)

𝜓𝑖 = 𝜓𝑖𝑜 (63)



Vanjske 𝜓𝑒 -0.122

Ukupne unutarnje 𝜓𝑖0 -0.043

Unutarnje 𝜓𝑖 -0.043

100

b) Sa nosačima kutije za žaluzine






S4, RH: 50%,

T: 20 ºC

S2 RH: 50%,

T: 20 ºC

Vanjski

prostor, T: -10 ºC

Vanjski

prostor, T: -10 ºC

101




102


𝛥𝑇− 𝑈𝑤 · 𝑙1 − 𝑈𝑓 · 𝑙2 − 𝑈𝑤 · 𝑙3 − 𝑈𝑓 · 𝑙4

(51)

𝜓𝑒 =33.830

30− 0.8 · 0.5 − 1.149 · 0.276 − 0.8 · 0.5 − 1.149 · 0.107

(52)

𝜓𝑒 = −0.112 (53)


𝛥𝑇− 𝑈𝑤 · 𝑙1 − 𝑈𝑓 · 𝑙2

(54)

𝜓𝑖,1 =16.730

30− 0.8 · 0.5 − 1.149 · 0.107

(55)

𝜓𝑖,1 = 0.034 (56)


𝛥𝑇− 𝑈𝑤 · 𝑙3 − 𝑈𝑓 · 𝑙4

(57)

𝜓𝑖,2 =17.039

30− 0.8 · 0.5 − 1.149 · 0.206

(58)

𝜓𝑖,2 = −0.068 (59)

𝜓𝑖 = 𝜓𝑖,1+𝜓𝑖,2 (60)

𝜓𝑖 = 0.034 − 0.068 (61)

𝜓𝑖 = −0.034 (62)

𝜓𝑖 = 𝜓𝑖𝑜 (63)




Ukupne unutarnje 𝜓𝑖0 -0.034

Unutarnje 𝜓𝑖 -0.034

103

4.4.4 Detalj 4

Detalj spoja stubišnog podesta sa armirano betonskom jezgrom objekta (izlaz iz stana S5).

c) Bez nosača CLT-a





S5, RH: 50%,

T: 20 ºC

S4 RH: 50%,

T: 20 ºC

Negrijani

prostor, T: 2.5 ºC

Negrijani

prostor, T: 2.5 ºC

104

na 59% u stanu S5 se javlja kondenzacija u točki B. Razlog tome je što je to slaba točka

stana (ulazna vrata).





𝛥𝑇− 𝑈𝑣𝑟𝑎𝑡𝑎 · 𝑙1 − 𝑈𝐶−𝐷 · 𝑙2

(64)

𝜓𝑒 =37.057

17.5− 0.823 · 1.237 − 0.305 · 1.121

(65)

𝜓𝑒 = 0.757 (66)

105

𝜓𝑖,1 =ɸ𝐺−𝐻

𝛥𝑇− 𝑈𝐶−𝐷 · 𝑙3

(67)

𝜓𝑖,1 =8.661

17.5− 0.305 · 1.031

(68)

𝜓𝑖,1 = 0.18 (69)

𝜓𝑖,2 =ɸ𝐼−𝐽

𝛥𝑇− 𝑈𝑣𝑟𝑎𝑡𝑎 · 𝑙4

(70)

𝜓𝑖,2 =28.456

17.5− 0.823 · 1.225

(71)

𝜓𝑖,2 = 0.618 (72)

𝜓𝑖 = 𝜓𝑖,1+𝜓𝑖,2 (73)

𝜓𝑖 = 0.18 + 0.618 (74)

𝜓𝑖 = 0.798 (75)

𝜓𝑖𝑜 =ɸ𝐺−𝐻 + ɸ𝐼−𝐽

𝛥𝑇− 𝑈𝑣𝑟𝑎𝑡𝑎 · 𝑙4 − 𝑈𝐶−𝐷 · (𝑙3 + 𝑙5)

(76)

𝜓𝑖𝑜 =8.661 + 28.456

17.5− 0.823 · 1.225 − 0.305 · (1.031 + 0.545)

(77)

𝜓𝑖𝑜 =0.714 (78)






106

b) Sa nosačima CLT-a


minimalne temperature i 𝑓𝑟𝑠𝑖vrijednosti




S5, RH: 50%,

T: 20 ºC

S4 RH: 50%,

T: 20 ºC

Negrijani

prostor, T: 2.5 ºC

Negrijani

prostor,

T: 2.5 ºC

107





𝛥𝑇− 𝑈𝑣𝑟𝑎𝑡𝑎 · 𝑙1 − 𝑈𝐶−𝐷 · 𝑙2

(79)

108

𝜓𝑒 =42.844

17.5− 0.823 · 1.587 − 0.305 · 1.121

(80)

𝜓𝑒 = 0.80 (81)

𝜓𝑖,1 =ɸ𝐺−𝐻


(82)

𝜓𝑖,1 =9.262

17.5− 0.305 · 1.031

(83)

𝜓𝑖,1 = 0.214 (84)

𝜓𝑖,2 =ɸ𝐼−𝐽

𝛥𝑇− 𝑈𝑣𝑟𝑎𝑡𝑎 · 𝑙4

(85)

𝜓𝑖,2 =33.583

17.5− 0.823 · 1.577

(86)

𝜓𝑖,2 = 0.621 (87)

𝜓𝑖 = 𝜓𝑖,1+𝜓𝑖,2 (88)

𝜓𝑖 = 0.214 + 0.621 (89)

𝜓𝑖 = 0.835 (90)

𝜓𝑖𝑜 =ɸ𝐺−𝐻 + ɸ𝐼−𝐽

𝛥𝑇− 𝑈𝑣𝑟𝑎𝑡𝑎 · 𝑙4 − 𝑈𝐶−𝐷 · (𝑙3 + 𝑙5)

(91)

𝜓𝑖𝑜 =9.262 + 33.583

17.5− 0.823 · 1.577 − 0.305 · (1.031 + 0.545)

(92)

𝜓𝑖𝑜 =0.67 (93)






109

4.4.5 Detalj 5

Detalj spoja vanjskog zida sa krovnom pločom i parapetom.

a) Bez nosača za CLT i kutije za žaluzine



S3 RH: 50%,

T: 20 ºC Vanjski prostor

T: -10 ºC

Vanjski prostor

T: -10 ºC

110

𝐹𝑟𝑠𝑖 za donji dio krovne ploče iznosi 0.794 (stan S3), najniže unutarnje površinske je 9.60

ºC na okviru vanjske stolarije kod unutarnje brtve (postotak pojavljivanja kondenzacije je

98% te je moguće degradiranje i mijenjanje brtve sa vremenom). Porastom RH na 54% u

stanu S3 se javlja kondenzacija u točki A.





𝛥𝑇− 𝑈𝑤 · 𝑙1 − 𝑈𝑓 · 𝑙2 − 𝑈𝑢𝑘 · 𝑙3 − 𝑈𝑍1 · 𝑙4 − 𝑈𝐴−𝐵 · 𝑙5

(94)

111

𝜓𝑒 =18.261

30− 0.8 · 0.3 − 1.149 · 0.104 − 0.136 · 0.183 − 0.180 · 0.506 − 0.089 · 1.366

(95)

𝜓𝑒 = 0.011 (96)

𝜓𝑖 =ɸ𝐶−𝐷

𝛥𝑇− 𝑈𝑤 · 𝑙1 − 𝑈𝑓 · 𝑙6 − 𝑈𝑢𝑘 · 𝑙7 − 𝑈𝐴−𝐵 · 𝑙8

(97)

𝜓𝑖,1 =18.191

30− 0.8 · 0.3 − 1.149 · 0.096 − 0.136 · 0.122 − 0.089 · 1.157

(98)

𝜓𝑖 = 0.137 (99)

𝜓𝑖𝑜 = 𝜓𝑖 (100)






112

b) Sa nosačima za CLT i kutije za žaluzine




ºC na okviru vanjske stolarije kod unutarnje brtve (postotak pojavljivanja kondenzacije je

98% te je moguće degradiranje i mijenjanje brtve sa vremenom). Porastom RH na 62% u

stanu S3 se javlja kondenzacija u točki A.

S3 RH: 50%,

T: 20 ºC

Vanjski prostor

T: -10 ºC

Vanjski prostor

T: -10 ºC

113





𝛥𝑇− 𝑈𝑤 · 𝑙1 − 𝑈𝑓 · 𝑙2 − 𝑈𝑢𝑘 · 𝑙3 − 𝑈𝑍1 · 𝑙4 − 𝑈𝐸−𝐹 · 𝑙5

(101)

𝜓𝑒 =20.009

30− 0.8 · 0.3 − 1.149 · 0.096 − 0.136 · 0.190 − 0.180 · 0.506 − 0.089 · 1.366

(102)

𝜓𝑒 = 0.078 (103)

114

𝜓𝑖 =ɸ𝐶−𝐷

𝛥𝑇− 𝑈𝑤 · 𝑙1 − 𝑈𝑓 · 𝑙6 − 𝑈𝑢𝑘 · 𝑙7 − 𝑈𝐸−𝐹 · 𝑙8

(104)

𝜓𝑖,1 =20.032

30− 0.8 · 0.3 − 1.149 · 0.097 − 0.136 · 0.122 − 0.089 · 1.157

(105)

𝜓𝑖 = 0.197 (106)

𝜓𝑖𝑜 = 𝜓𝑖 (107)






115

4.4.6 Detalj 6

Detalj spoja vanjskog zida, krovne ploče i parapeta (stan S5).

a) Bez samonareznih vijaka za CLT elemente




ºC u točki A. Porastom RH na 87% u stanu S5 se javlja kondenzacija u točki A.

S5 RH: 50%,


T: -10 ºC

Vanjski prostor

T: -10 ºC

116




𝜓𝑒 =ɸ𝐺−𝐻

𝛥𝑇− 𝑈𝐴−𝐵 · 𝑙1 − 𝑈𝐶−𝐷 · 𝑙2

(108)

𝜓𝑒 =9.957

30− 0.175 · 1.574 − 0.089 · 1.366

(95)

117

𝜓𝑒 = −0.065 (96)



(97)

𝜓𝑖,1 =9.957

30− 0.175 · 1 − 0.089 · 1.095

(98)

𝜓𝑖 = 0.059 (99)

𝜓𝑖𝑜 = 𝜓𝑖 (100)






118

b) Sa samonareznim vijcima za CLT elemente




ºC u točki A. Porastom RH na 82% u stanu S5 se javlja kondenzacija u točki A.

S5 RH: 50%,

T: 20 ºC

Vanjski prostor

T: -10 ºC

Vanjski prostor

T: -10 ºC

119




𝜓𝑒 =ɸ𝐺−𝐻


(108)

𝜓𝑒 =10.445

30− 0.089 · 1.366 − 0.175 · 1.574

(109)

120

𝜓𝑒 = −0.049 (110)



(111)

𝜓𝑖,1 =10.445

30− 0.089 · 1.095 − 0.175 · 1

(112)

𝜓𝑖 = 0.076 (113)

𝜓𝑖𝑜 = 𝜓𝑖 (114)






121

4.4.7 Detalj 7

Detalj spoja unutarnjeg armirano betonskog zida iz spremišta, međukatne ploče (stan S2) i

unutarnjeg CLT zida (stan S2).

a) Bez nosača za CLT elemente



𝐹𝑟𝑠𝑖 za gornji dio platoa međukatne ploče iznosi 0.988 (stan S2), na nižem platou iznosi

0.852. Najniža unutarnja površinska temperatura je 15.57 ºC u točki A. Porastom RH na

76% u stanu S2 se javlja kondenzacija u točki A.

S2 RH: 50%,

T: 20 ºC

Vanjski prostor

T: -10 ºC

Negrijani

prostor T: 2,5 ºC

122




𝜓𝑒,1 =ɸ𝐺−𝐻

𝛥𝑇− 𝑈𝐴−𝐵 · 𝑙1 − 𝑈𝐸−𝐹 · 𝑙2 −

𝑈𝑂−𝑃 · 𝑙10 · 12.5

𝛥𝑇

(115)

𝜓𝑒,1 =21.489

17.5− 0.167 · 0.75 − 0.111 · 1 −

3.075 · 0.66 · 12.5

17.5

(116)

𝜓𝑒,1 = −0.46 (117)

123

𝜓𝑒,2 =ɸ𝐼−𝐽

𝛥𝑇− 𝑈𝐶−𝐷 · 𝑙3 −

𝑈𝑂−𝑃 · 𝑙9 · 𝛥𝑇1

𝛥𝑇

(118)

𝜓𝑒,2 =36.548

30− 0.114 · 1.366 −

3.075 · 0.652 · 12.5

30

(119)

𝜓𝑒,2 = 0.228 (120)

𝜓𝑖,1 =ɸ𝐾−𝐿 − 𝑈𝐶−𝐷 · 𝑙4 · 𝛥𝑇1 − 𝑈𝐴−𝐵 · 𝑙5 · 𝛥𝑇2

30

(121)

𝜓𝑖,1 =12.452 − 0.114 · 0.938 · 30 − 0,167 · 0.152 · 17.5

30

(122)

𝜓𝑖,1 = 0.293 (123)

𝜓𝑖,2 =ɸ𝑀−𝑁

𝛥𝑇− 𝑈𝐸−𝐹 · 𝑙6

(124)

𝜓𝑖,2 =2.576

17.5− 0.111 · 1.155

(125)

𝜓𝑖,2 = 0.019 (126)

𝜓𝑖,0 =ɸ𝐾−𝐿 + ɸ𝑀−𝑁 − 𝑈𝐷−𝐶 · 𝑙6 · 𝛥𝑇1 − 𝑈𝐴−𝐵 · 𝑙7 · 𝛥𝑇2 − 𝑈𝐸−𝐹 · 𝑙8 · 𝛥𝑇2

30

(127)

𝜓𝑖,0 =12.452 + 2.576 − 0.114 · 1.213 · 30 − 0.167 · 0.152 · 17.5 − 0.111 · 1.430 · 17.5

30 (128)

𝜓𝑖,0 = 0.255 (129)






124

b) Sa nosačima za CLT elemente



𝐹𝑟𝑠𝑖 za gornji dio platoa međukatne ploče iznosi 0.984 (stan S2), na nižem platou iznosi

0.864. Najniža unutarnja površinska temperatura je 15.92 ºC u točki A. Porastom RH na

77% u stanu S2 se javlja kondenzacija u točki A.

S2 RH: 50%,

T: 20 ºC

Vanjski prostor

T: -10 ºC

Negrijani

prostor T: 2,5 ºC

125




𝜓𝑒,1 =ɸ𝐺−𝐻

𝛥𝑇− 𝑈𝐴−𝐵 · 𝑙1 − 𝑈𝐸−𝐹 · 𝑙2 −

𝑈𝑂−𝑃 · 𝑙10 · 12.5

𝛥𝑇

(130)

𝜓𝑒,1 =20.443

17.5− 0.167 · 0.75 − 0.111 · 1 −

3.075 · 0.66 · 12.5

17.5

(131)

𝜓𝑒,1 = −0.52 (132)


𝛥𝑇− 𝑈𝐶−𝐷 · 𝑙3 −

𝑈𝑂−𝑃 · 𝑙9 · 𝛥𝑇1

𝛥𝑇

(133)

126

𝜓𝑒,2 =37.533

30− 0.113 · 1.366 −

3.075 · 0.652 · 12.5

30

(134)

𝜓𝑒,2 = 0.26 (135)

𝜓𝑖,1 =ɸ𝐾−𝐿 − 𝑈𝐶−𝐷 · 𝑙4 · 𝛥𝑇1 − 𝑈𝐴−𝐵 · 𝑙5 · 𝛥𝑇2

30

(136)

𝜓𝑖,1 =13.718 − 0.114 · 0.938 · 30 − 0,167 · 0.152 · 17.5

30

(137)

𝜓𝑖,1 = 0.34 (138)

𝜓𝑖,2 =ɸ𝑀−𝑁

𝛥𝑇− 𝑈𝐸−𝐹 · 𝑙6

(139)

𝜓𝑖,2 =2.760

17.5− 0.111 · 1.155

(140)

𝜓𝑖,2 = 0.030 (141)

𝜓𝑖,0 =ɸ𝐾−𝐿 + ɸ𝑀−𝑁 − 𝑈𝐷−𝐶 · 𝑙6 · 𝛥𝑇1 − 𝑈𝐴−𝐵 · 𝑙7 · 𝛥𝑇2 − 𝑈𝐸−𝐹 · 𝑙8 · 𝛥𝑇2

30

(142)

𝜓𝑖,0 =13.718 + 2.760 − 0.114 · 1.213 · 30 − 0.167 · 0.152 · 17.5 − 0.111 · 1.430 · 17.5

30 (143)

𝜓𝑖,0 = 0.303 (144)






127

4.4.8 Detalj 8

Detalj spoja nadtemeljnog armirano betonskog zida i međukatne ploče od CLT-a (stan S2).




𝐹𝑟𝑠𝑖 za gornji dio međukatne ploče iznosi 0.966 (stan S2). Najniža unutarnja površinska

temperatura je 18.99 ºC u točki A. Porastom RH na 94% u stanu S2 se javlja kondenzacija

u točki A.

S2 RH: 50%,


T: -10 ºC

Negrijani

prostor T: 2,5 ºC

TLO

T: 10 ºC

128




𝜓𝑒,1 =ɸ𝐻−𝐼

𝛥𝑇− 𝑈𝐹−𝐺 · (𝑙1 + 𝑙2)

(145)

𝜓𝑒,1 =8.990

30− 0.178 · (1 + 0.598)

(146)

𝜓𝑒,1 = 0.0152 (147)


𝛥𝑇− 𝑈𝐿−𝑀 · 𝑙3

(148)

129

𝜓𝑒,2 =2.307

7.5− 0.295 · 0.472

(149)

𝜓𝑒,2 = 0.168 (150)

𝜓𝑒,3 =ɸ𝐽−𝐾

𝛥𝑇− 𝑈𝐷−𝐸 · (𝑙4 + 𝑙5)

(151)

𝜓𝑒,3 =4.616

17.5− 0.111 · (2.4 + 0.366)

(152)

𝜓𝑒,3 = −0.0432 (153)



(154)

𝜓𝑖,1 =5.907

17.5− 0.111 · 2.508

(155)

𝜓𝑖,1 = 0.059 (156)

𝜓𝑖,2 =ɸ𝐵−𝐶

𝛥𝑇− 𝑈𝐹−𝐺 · 𝑙1

(157)

𝜓𝑖,2 =5.392

30− 0.178 · 1

(158)

𝜓𝑖,2 = 0.002 (159)

𝜓𝑖,𝑜 = 𝜓𝑖 = 𝜓𝑖,1 + 𝜓𝑖,2 (160)






130

b) Sa nosačima za CLT elemente



𝐹𝑟𝑠𝑖 za gornji dio međukatne ploče iznosi 0.959 (stan S2). Najniža unutarnja površinska

temperatura je 18.78 ºC u točki A. Porastom RH na 93% u stanu S2 se javlja kondenzacija

u točki A.

S2 RH: 50%,

T: 20 ºC

Vanjski prostor

T: -10 ºC

Negrijani prostor

T: 2,5 ºC

TLO

T: 10 ºC

131




𝜓𝑒,1 =ɸ𝐷−𝐸

𝛥𝑇− 𝑈𝐹−𝐺 · (𝑙1 + 𝑙2)

(161)

𝜓𝑒,1 =8.977

30− 0.178 · (1 + 0.598)

(162)

𝜓𝑒,1 = 0.0147 (163)

𝜓𝑒,2 =ɸ𝐸−𝐹

𝛥𝑇− 𝑈𝐻−𝐼 · 𝑙3

(164)

𝜓𝑒,2 =1.777

7.5− 0.295 · 0.472

(165)

132

𝜓𝑒,2 = 0.098 (166)

𝜓𝑒,3 =ɸ𝐹−𝐺

𝛥𝑇− 𝑈𝐷−𝐸 · (𝑙4 + 𝑙5)

(167)

𝜓𝑒,3 =4.578

17.5− 0.111 · (2.4 + 0.366)

(168)

𝜓𝑒,3 = −0.045 (169)



(170)

𝜓𝑖,1 =6.311

17.5− 0.111 · 2.508

(171)

𝜓𝑖,1 = 0.082 (172)

𝜓𝑖,2 =ɸ𝐵−𝐶

𝛥𝑇− 𝑈𝐹−𝐺 · (𝑙1)

(173)

𝜓𝑖,2 =5.467

30− 0.178 · 1

(174)

𝜓𝑖,2 = 0.004 (175)

𝜓𝑖,𝑜 = 𝜓𝑖 = 𝜓𝑖,1 + 𝜓𝑖,2 (176)






133

4.4.9 Detalj 9

Detalj spoja ulaznih vrata stana S2 iz negrijanog stubišta (AB jezgra).

Slika 125: Slika gore - rubni uvjeti i materijali definirani za detalj 9. Slika dolje –


𝐹𝑟𝑠𝑖 za spoj vanjske stolarije i unutarnjeg građevnog dijela (AB jezgra) iznosi 0.819 (stan

S2). 𝐹𝑟𝑠𝑖 za spoj ulaznih vrata (štok vrata) i AB zida iznosi 0.757. Najniža unutarnja

površinska temperatura u presjeku je 12.71 ºC u točki B. Porastom RH na 63% u stanu S2

se javlja kondenzacija u točki B.

S2 RH: 50%,

T: 20 ºC

Vanjski prostor

T: -10 ºC

Negrijani prostor

T: 2,5 ºC

134


Slika 126: Temperaturni gradijent detalja 9


𝜓𝑒,1 =ɸ𝐸−𝐴

𝛥𝑇− 𝑈𝐶−𝐷 · (𝑙1 − (𝑙𝑝𝑟𝑜𝑓𝑖𝑙)

(177)

𝜓𝑒,1 =8.245

12.5− 0.256 · (1.184 − 0.080)

(178)

135

𝜓𝑒,1 = 0.38 (179)

𝜓𝑒,2 =ɸ𝐴−𝐵

𝛥𝑇− 𝑈𝑤 · 𝑙𝑤 − 𝑈𝑓 · 𝑙𝑓

(180)

𝜓𝑒,2 =15.946

30− 0.8 · 1 − 1.149 · 0.232

(181)

𝜓𝑒,2 = −0.535 (182)

𝜓𝑒,3 =ɸ𝑂−𝑀

𝛥𝑇− 𝑈𝐻−𝐼 · 𝑙𝑣𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑈𝐹−𝐺 · 𝑙2

(183)

𝜓𝑒,3 =36.513

17.5− 1.054 · 0.721 − 0.381 · 0.353

(184)

𝜓𝑒,3 = 1.135 (185)

𝜓𝑒,4 =ɸ𝑀−𝑁


(186)

𝜓𝑒,4 =0.769

12.5− 0.256 · 1.184

(187)

𝜓𝑒,4 = −0.242 (188)

𝜓𝑖,1 =ɸ𝐽−𝐾

𝛥𝑇− 𝑈𝑤 · 𝑙𝑤 − 𝑈𝑓 · 𝑙𝑓

(189)

𝜓𝑖,1 =15.578

30− 0.8 · 1 − 1.149 · 0.224

(190)

𝜓𝑖,1 = −0.54 (191)

𝜓𝑖,2 =ɸ𝐾−𝐿

𝛥𝑇− 𝑈𝐹−𝐺 · 𝑙3 − 𝑈𝐻−𝐼 · (𝑙1 + 𝑙š𝑡𝑜𝑘)

(192)

𝜓𝑖,2 =45.894

17.5− 0.381 · 0.332 − 1.054 · 0.742

(193)

𝜓𝑖,2 = 1.714 (194)

𝜓𝑖,𝑜 = 𝜓𝑖 = 𝜓𝑖,1 + 𝜓𝑖,2 (195)

136

Tablica 36: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 9





4.4.10 Detalj 10

Detalj kutnog spoja istake od CLT-a sa betonskom jezgrom i vanjskim zidom od CLT-a.




S2 RH: 50%,

T: 20 ºC

Vanjski prostor

T: -10 ºC

Vanjski prostor

T: -10 ºC

137

𝐹𝑟𝑠𝑖 za spoj kuta zidova iznosi 0.917 (stan S3). Najniža unutarnja površinska temperatura je

17.52 ºC u točki A. Porastom RH na 86% u stanu S3 (prostorija kupaonice) se javlja

kondenzacija u točki A.




𝜓𝑒 =ɸ

𝛥𝑇− 𝑈𝐵−𝐴 · 𝑙1 − 𝑈𝐶−𝐷 · 𝑙2

(196)

𝜓𝑒 =9.463

30− 0.176 · 1.258 − 0.135 · 1.271

(197)

138

𝜓𝑒 = −0.078 (198)

𝜓𝑖 =ɸ

𝛥𝑇− 𝑈𝐵−𝐴 · 𝑙3 − 𝑈𝐶−𝐷 · 𝑙4

(199)

𝜓𝑒 =9.515

30− 0.176 · 0.792 − 0.135 · 1

(200)

𝜓𝑖 = 0.043 (201)

𝜓𝑖,𝑜 = 𝜓𝑖 (202)






Detalj kutnog spoja istake od CLT-a sa betonskom jezgrom i vanjskim zidom od CLT-a.

139

b) Bez nosača za CLT elemente



𝐹𝑟𝑠𝑖 za spoj kuta zidova iznosi 0.906 (stan S3). Najniža unutarnja površinska temperatura je

17.19 ºC u točki A. Porastom RH na 84% u stanu S3 (prostorija kupaonice) se javlja

kondenzacija u točki A.

S2 RH: 50%,

T: 20 ºC

Vanjski prostor

T: -10 ºC

Vanjski prostor

T: -10 ºC

140




𝜓𝑒 =ɸ

𝛥𝑇− 𝑈𝐵−𝐴 · 𝑙1 − 𝑈𝐶−𝐷 · 𝑙2)

(203)

𝜓𝑒 =9.752

30− 0.176 · 1.258 − 0.135 · 1.271

(204)

𝜓𝑒 = −0.068 (205)

141

𝜓𝑖 =ɸ

𝛥𝑇− 𝑈𝐵−𝐴 · 𝑙3 − 𝑈𝐶−𝐷 · 𝑙4)

(206)

𝜓𝑒 =9.772

30− 0.176 · 0.792 − 0.135 · 1

(207)

𝜓𝑖 = 0.051 (208)

𝜓𝑖,𝑜 = 𝜓𝑖 (209)






142

4.4.11 Detalj 11

Detalj spoja stubišnog podesta od CLT-a sa AB temeljem spremišta.

a) Bez nosača za CLT podest



𝐹𝑟𝑠𝑖 na donjem spoju ulaznih vrata spremišta iznosi 0.510. Najniža unutarnja površinska

temperatura je 6.32 ºC u točki A i u točki B ispod stubišnog podesta 5.76 ºC . Pojavljivanje

kondenzacije i potrebno ventiliranje negrijanih prostorija.

Negrijani

prostor stubište T: 2.5 ºC

Negrijani

prostor

spremište T: 10 ºC

143




𝜓𝑒 =ɸ𝑒


(210)

𝜓𝑒 =18.544

7.5− 0.779 · 0.954

(211)

𝜓𝑒 = 1.73 (212)

𝜓𝑖 =ɸ𝑖


(213)

𝜓𝑖 =18.544

7.5− 0.779 · 0.963

(214)

144

𝜓𝑖 = 1.73 (215)

𝜓𝑖,𝑜 = 𝜓𝑖 (216)






b) Bez nosača za CLT podest



Negrijani

prostor stubište T: 2.5 ºC

Negrijani

prostor

spremište T: 10 ºC

145

𝐹𝑟𝑠𝑖 na donjem spoju ulaznih vrata spremišta iznosi 0.505. Najniža unutarnja površinska

temperatura je 6.29 ºC u točki A i u točci B ispod stubišnog podesta 6.17 ºC . Pojavljivanje

kondenzacije i potrebno ventiliranje negrijanih prostorija.

RH: 100%




𝜓𝑒 =ɸ𝑒


(210)

𝜓𝑒 =19.156

7.5− 0.779 · 0.954

(211)

146

𝜓𝑒 = 1.81 (212)

𝜓𝑖 =ɸ𝑖


(213)

𝜓𝑖 =19.156

7.5− 0.779 · 0.963

(214)

𝜓𝑖 = 1.81 (215)

𝜓𝑖,𝑜 = 𝜓𝑖 (216)






4.5 Proračun topline

Računalni program Archicad ® je arhitektonski program namijenjen projektiranju

visokogradnje u BIM okolišu. Velika promjena se trenutno događa u sektoru građevinarstva

i arhitekture. Troškovi i problematika izvedbe gradnje su i dalje problem u ovome sektoru

te se većini problema može doskočiti pomnom organizacijom i multidisciplinarnim

projektiranjem. Da bi se uhvatio nadolazeći trend projektiranja (BIM- eng. Building

Information modeling), Graphisoft ® je unaprijedio računalni program Archicad ® te

omogućio korisnicima proračun topline i toplinskih mostova pored klasičnog projektiranja.

U nastavku je dan opis novog načina rada sektora građevinarstva BIM, unos dobivenih ψ

vrijednosti iz FlixoPro ® proračuna u energetski model višestambene zgrade te obrada

izlaznih podataka.

147

4.5.1 BIM (Building Information Modeling)

Studije pokazuju da je građevinarstvo neučinkovito u usporedbi sa ostalim tehnološkim

granama (Slika 134). Od 40% do 50% projekata traje dulje od predviđenih rokova. Glavni

troškovi današnjih građevinskih projekata se ne javljaju zbog troškova sirovina ili troškova

rada, već zbog neučinkovitog upravljanja projektom [42]. Iz tih razloga, industrija je

predložila nove tehnike i metode za smanjenje troškova i vremena, istodobno povećavajući

produktivnost i kvalitetu. Objekti koji proizlaze iz projekata koji koriste BIM su učinkovitiji

i produktivniji od projekata koji nisu BIM [43]. Ovim načinom rada otvara se mogućnost

analize i obrade ogromne količine podataka za rješavanje problema koji se obično ne

detektiraju sve do izvedbe projekta. To je novi način razmišljanja koji u suštini čini novi i

bolji način projektiranja, planiranja i izvedbe projekata.

Slika 135: Produktivnost građevinske industrije u usporedbi sa automobilskom [44]

Slika 136: Skicirani prikaz BIM značenja

148

Slika 134 prikazuje nagli rast produktivnosti automobilske industrije uzrokovan konstantnim

ulaganjem u nove tehnologije proizvodnje i projektiranja. Za razliku od ostalih industrija,

sektor inženjerstva i građevinarstva nema uzlaznu putanju produktivnosti što dokazuje da je

ovaj sektor industrije konzervativan te teže prisvaja inovacije. Kao rezultat toga,

produktivnost je stagnirala tijekom posljednjih 40 godina, ili u nekim slučajevima čak i

smanjila. Procijenjeno je da bi se moglo uštediti više od 15% ukupnih troškova projekta uz

primjenu novih alata i metoda, od projektiranja, izvedbe i održavanja. BIM predstavlja

digitalni prikaz svih fizičkih i funkcionalnih značajki objekta, koji se može dijeliti i ažurirati

tijekom životnog ciklusa objekta. BIM simulira projekt izgradnje u virtualnom okruženju.

Tehnologijom BIM-a digitalno se konstruira precizni virtualni model zgrade, poznat kao

informacijski model. Kada je dovršen, ovakav model zgrade sadrži preciznu geometriju, te

relevantne podatke potrebne za projektantske, nabavne, proizvodne i ostale građevinske

aktivnosti vezane za izgradnju zgrade [45] . Prema tome, BIM model obuhvaća geometriju,

prostorne odnose, geografske podatke, količine i svojstva građevinskih elemenata, procjene

troškova, materijalnih zaliha i rasporeda projekata. Tablica 41 prikazuje glavne značajke

BIM programa naspram ostalih.

Tablica 41: Razlika između karakteristika BIM i običnog računalnog programa [46]

Što sadrži program

kompatibilan BIM

okolišu?

Što sadrži program

nekompatibilan BIM

okolišu?

Izrada 3D modela sa nekoliko

informacija

Izrada 3D modela sa potpunim

informacijama

Izrada modela od više ne

kombiniranih 2D nacrta

Izrada homogenih modela

Izrada nekompaktnih modela

Izrada modela sa parametarskom

inteligencijom

Isprepletenost 3D nacrta

149

BIM model se može koristiti u sljedeće svrhe:

• Vizualizacija: lako generiranje 3D slika

• Izrada crteža: jednostavan je generiranje nacrta.

• Primjena kodova: Vatrogasni odjeli i drugi službenici mogu koristiti iste modele za

specijalizirane preglede zgrade.

• Procjena troškova: BIM softver ima uvedene cijene koje se povezuju sa količinama.

Količine materijala se automatski izračunavaju i generiraju pri svakoj naknadnoj

promjeni u projektu.

• Građevinska primjena: model se može učinkovito koristiti za izračune količine

materijala, narudžbe, izradu i rasporede isporuke za sve građevinske komponente.

• Otkrivanje preklapanja i smetnji: Zbog izrade 3D modela, svi mogući preklopi ili

smetnje u izradi različitih sustava mogu se odmah uočiti. Na primjer, ovim

postupkom osigurava se da ne dolazi do preklopa cijevi i zida ili grede (Slika 126).

• Analiza: Model građevinskih informacija može lako se prilagodi za grafički prikaz

potencijala kvarova, propuštanja, planova evakuacije i tako dalje.

• Upravljanje objektima: Ovi modeli mogu se koristiti za renoviranje, prostorno

planiranje, i održavanje u fazi nakon izgradnje.

Slika 137: Uočavanje preklopa instalacijskih cijevi kod BIM modela

150

4.5.2 Ulazni parametri Archicad EcoDesinger Star ®

U nastavku su prikazani ulazni podaci za proračun topline za višestambenu zgradu u Zagrebu

u računalnoj nadogradnji EcoDesigner Star ® te se odnose na termotehničke sustave i režim

njihovog rada, infiltraciju ovojnice, insolaciju staklenih dijelova, prirodnu ventilaciju i

geometriju višestambenog objekta u Zagrebu. U prijašnjim poglavljima su elaborirani

građevni dijelovi sa 𝑈 vrijednostima ovojnice (prozori i građevni dijelovi).

• Geometrija

Na slici 137 je prikazan 3D prikaz toplinskih blokova višestambenog objekta u Zagrebu.

Sastoji se od spremišta i stepeništa definiranih kao negrijani prostora te pet stanova (S1, S2,

S3, S4 i S5) kao grijanih prostora.

Slika 138: 3D prikaz toplinskih blokova višestambenog objekta u Zagrebu

Na slici 138 su prikazane neto površine i volumeni toplinskih blokova sa brojem prostorija

u svakom toplinskom bloku (eng. Zones). Arhicad prepoznaje površine blokova koje su se

radi promjenjive geometrije izbacile iz proračuna (eng. Uncovered Area). U slučaju

151

predmentnog modela taj postotak nepouzdanosti za grijane prostore iznosi 9.69 m2 na

ukupnu površinu ovojnice grijanih prostora od 597 m2. Izraženo u postotku utjecaj

nepouzdanosti geometrije iznosi 1.62 % što se smatra prihvatljivim prema pravilniku za

EcoDesigner Star ® [39].

Slika 139: Geometrija toplinskih blokova višestambene zgrade u Zagrebu

Svaki prozor i stijena se definiraju posebno po pitanju toplinskih vrijednosti (𝑈𝑓 za drvene

profile iznosi 1.149 W/m2K, 𝑈𝑔 za dvoslojno 1.1 W/m2K i troslojno 0.7 W/m2K) te ovisno

o geometriji prozora program sam definira 𝑈𝑤vrijednost. Što otvor ima više staklene

površine tim je bolja vrijednost 𝑈𝑤. Model ovisno o orijentaciji objekta izvodi proračun

insolacije pojedinačno za svaku stavku vanjske stolarije (Slika 139 i 140).

Slika 140: Insolacija prozorske stijene na jugu stana S1 zaštićenog građevnim dijelom

balkona stana S3

Arhicad ® u proračunu insolacije uzima u obzir i građevne dijelove koji nisu dio energetskog

modela te služe kao zaštita od sunca (Slika 139).

152

Slika 141: Insolacija prozorske stijene na jugu stana S3 nezaštićenog građevnim dijelom

• Režim rada termotehničkih sustava

Za grijane toplinske blokove odabran je režim rada za stambene prostore (eng. Residential).

Uključivanje i isključivanje termotehničkih sustava ovisi o temperaturi bloka koja je

definirana režimom rada (Slika 141). Unutarnja projektna temperatura je 20 °C – 24 °C u

periodu od 8 h – 23 h kroz cijelu godinu. Na slici 142 je prikazana snaga LED rasvjete (1

W/m2), uređaja (4 W/m2) i broj osoba na površini (1 jedinka na 20 m2).

Slika 142: Režim rada termotehničkih sustava grijanih blokova i broj osoba na m2 grijanih

blokova

153

Slika 143: Parametri rasvjete i uređaja na m2 grijanih blokova

Na slici 143 je prikazana potrošnja tople vode (PTV) gdje je definirano 40 l vode po osobi

na dan i razlika tople vode sa vodovodnom od ΔT = 50 °C (Slika 144).

Slika 144: Parametri unutarnjih dobitaka od zračenja osoba, potrošnje tople vode i

generiranja vlage po površini bloka

Slika 145: Temperaturni režim PTV-a

154

Za negrijane prostorije (spremište i stepenište) uzet je režim rada u kojem nema

termotehničkih sustava i unutarnje projektirane temperature (Slika 145).

Slika 146: Parametri rasvjete, uređaja i broj osoba na m2 negrijanih blokova

• Termotehnički sustavi

Za grijanje je odabrano etažno plinsko grijanje na plin. Snaga kondenzacijskog bojlera iznosi

24 kW te krivulja grijanja rada polaznog voda na 60 °C i povratnog voda na 45 °C (Slika

146).

Slika 147: Parametri za termotehnički sustav grijanja

155

Za sustave hlađenja ljeti ili grijanja prijelaznog perioda (periodi poput jeseni i proljeća kada

nema potrebe za dogrijavanje prostorije termotehničkim sustavom za grijanje) odabrani su

podaci sa slike 147.

Slika 148: Parametri termotehničkog sustav hlađenja

Za unutarnje klimatizacijske jedinice odabrana je snaga od 3.6 kW za stanove S1, S2, S3 i

S4 dok je za stan u potkrovlju S5 uzeta snaga od 7,2 kW zbog veće insolacije prostorija od

ostalih stanova. COP je prosječna vrijednost današnjih klimatizacijskih uređaja i stavljena je

pretpostavka da se ne mijenja ovisno o vanjskoj temperaturi. COP je bezdimenzionalni

faktor koji vrednuje dobivenu energiju grijanja i hlađenja za utrošak 1 kWh električne

energije.

• Ventilacija

Pretpostavljena je prirodna ventilacija objekta gdje se ljeti vrše 3 izmjene volumena bloka u

1h, a zimi 1 izmjena volumena zraka u 1h (Slika 148). Za negrijane prostorije je definirana

1 izmjena volumena zraka u 1h (Slika 149). Zrakopropusnost objekta je definirana izmjenom

zraka na 50 Pascala (𝑛50) te iznosi 2.25. Parametar se dobio smanjenjem infiltracije ovojnice

kroz proračun topline (Slika 153).

Slika 149: Izmjena zraka za grijane blokove

156

Slika 150: Izmjena zraka za negrijane blokove

• Klimatski podaci i vrijednosti pretvorbenih koeficijenata primarne energije

Na slici 150 su prikazane prosječne dnevne temperature za Zagreb dobivene preko Strusoft

Climate Center.

Slika 151: prosječne dnevne temperature za Zagreb

Faktori primarne energije i emisije Co2 za prirodni plin i električnu energiju su odabrani iz

TPRUETZZ [7] i uneseni u model (Slika 152). Udio izvora električne energije je preuzet sa

službenih stranica HEP-a (Slika 151). Prema navodima sa HEP-ove službene stranice, isti

podaci su uneseni u model (Slika 152).

157

Slika 152: Udio pojedinih izvora energije u ukupno proizvedenoj električnoj energiji u RH

[47]

Slika 153: Faktori primarne energije za plin i električnu energiju i udjeli izvora električne

energije

158

4.5.3 Izlazni podaci proračuna topline bez toplinskih mostova

Na sljedećoj slici su prikazani rezultati proračuna topline za višestambeni objekt bez utjecaja

toplinskih mostova.

Slika 154: Rezultati proračuna topline bez utjecaja toplinskih mostova

Slika 155: Dijagram energetskog proračuna

Archicad EcoDesigner Star ® računa 𝑄𝐻,𝑛𝑑 i 𝑄𝐶,𝑛𝑑 za ukupnu površinu svih blokova. Iz tog

proračuna potrebno je izbaciti blokove negrijanih prostorija te se dobivaju točni rezultati

proračuna (Tablica 42 i 43). Sa slike 154 vidljivo je da najveći utjecaj na energetski proračun

topline imaju toplina za grijanje (18012 kWh) i potrošne tople vode (16296 kWh). Zbog

159

dobre zrakopropusnosti, gubici infiltracijom su minimalni (734.4 kWh). Gubici zbog

prirodne ventilacije opterećuju sustav grijanja zimi (u 52-om tjednu gubici ventilacijom

iznose 1400 kWh dok potreba za grijanjem 1700 kWh). Zbog velikih stijena na jugu i

zaklonjenosti istih žaluzinama i balkonima, objekt dobiva preko 16500 kWh energije Sunca

te nema pregrijavanja ljeti (Slika 155 – eng. Unmet Load Hours in Year – 65h).

Tablica 42: Neto podne površine grijanih toplinskih blokova

Toplinski blok Neto podna površina [m2]

Stan S1 53.39

Stan S2 91.17

Stan S3 53.39

Stan S4 91.17

Stan S5 91.25

Ukupno 380.37

Ako podijelimo ukupnu toplinu potrebnu za PTV za neto grijanim prostorom dobivamo da

toplina za PTV iznosi 42.84 kWh/m2a. Prema sljedećoj formuli iz Pravilnika za energetsko

certificiranje zgrada [5] provjeriti ćemo dosljednost predmetnih rezultata:

𝑄𝑃𝑇𝑉 =𝐴𝑛𝑒𝑡𝑡𝑜

𝐴𝑜𝑠𝑜𝑏𝑎𝑉𝑚3(𝛳𝑃𝑇𝑉 − 𝛳𝐻𝑉)𝑐𝑤

(217)

𝑄𝑃𝑇𝑉 =380.37

200.040 · (60 − 10) · 1.163

(218)

𝑄𝑃𝑇𝑉 = 44.23 𝑘𝑊ℎ/𝑑𝑎𝑛 (219)

𝑄𝑃𝑇𝑉 = 16.146,52 𝑘𝑊ℎ/𝑔𝑜𝑑𝑖𝑛𝑎 (220)

𝑄𝑃𝑇𝑉 = 42.45 𝑘𝑊ℎ/𝑚2𝑎 (221)

Gdje je:

• 𝑄𝑃𝑇𝑉 − 𝑝𝑜𝑡𝑟𝑒𝑏𝑛𝑎 𝑡𝑜𝑝𝑙𝑖𝑛𝑎 𝑧𝑎 𝑔𝑟𝑖𝑗𝑎𝑛𝑗𝑒 𝑝𝑜𝑡𝑟𝑜š𝑛𝑒 𝑡𝑜𝑝𝑙𝑒 𝑣𝑜𝑑𝑒 [𝑘𝑊ℎ]

• 𝐴𝑛𝑒𝑡𝑡𝑜 − 𝑛𝑒𝑡𝑡𝑜 𝑝𝑜𝑑𝑛𝑎 𝑝𝑜𝑣𝑟š𝑖𝑛𝑎 𝑜𝑏𝑗𝑒𝑘𝑡𝑎 [𝑚2]

• 𝐴𝑜𝑠𝑜𝑏𝑎 − 𝑝𝑜𝑑𝑛𝑎 𝑝𝑜𝑣𝑟š𝑖𝑛𝑖 𝑒𝑘𝑣𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑡𝑛𝑎 𝑗𝑒𝑑𝑛𝑜𝑗 𝑗𝑒𝑑𝑖𝑛𝑘𝑖 [𝑚2]

• 𝑉𝑚3 − 𝑝𝑜𝑡𝑟𝑜š𝑛𝑗𝑎 𝑡𝑜𝑝𝑙𝑒 𝑣𝑜𝑑𝑒 𝑗𝑒𝑑𝑛𝑒 𝑗𝑒𝑑𝑖𝑛𝑘𝑒 [𝑚3]

160

• 𝛳𝐻𝑉 − 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 ℎ𝑙𝑎𝑑𝑛𝑒 𝑣𝑜𝑑𝑒 𝑛𝑎 𝑢𝑙𝑎𝑧𝑢 𝑢 𝑏𝑜𝑗𝑙𝑒𝑟 [°𝐶]

• 𝛳𝑃𝑇𝑉 − 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑣𝑜𝑑𝑒 𝑛𝑎 𝑘𝑜𝑗𝑢 𝑠𝑒 𝑧𝑎𝑔𝑟𝑖𝑗𝑎𝑣𝑎 𝑝𝑜𝑡𝑟𝑜š𝑛𝑎 𝑣𝑜𝑑𝑎 [°𝐶]

• 𝑐𝑤 − 𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖č𝑛𝑎 𝑡𝑜𝑝𝑙𝑖𝑛𝑎 𝑣𝑜𝑑𝑒 [𝑚3]

Ako se usporedi proračun preko priručnika za energetsko certificiranje zgrada sa

proračunom Arhicad EcoDesigner Star ® može se utvrditi da je proračun PTV-a Archicada

® zadovoljavajući. U sljedećoj tablici su prikazane vrijednosti topline prema neto podnoj

površini grijanih prostora.

Tablica 43: Proračun topline prema toplinskim blokovima

Toplinski

blok

𝑄𝐻,𝑛𝑑

[kWh/( m2a)]

𝑄𝐻,𝑛𝑑 + 𝑄𝑃𝑇𝑉

[kWh/( m2a)]

𝑄𝐶,𝑛𝑑

[kWh/( m2a)]

𝐸𝑝𝑟𝑖𝑚

[kWh/( m2a)]

Stan S1 49.16 92.03 24.89 141.31

Stan S2 48.13 90.97 25.90 141.77

Stan S3 47.62 90.46 28.82 145.91

Stan S4 44.74 87.58 25.98 138.17

Stan S5 47.98 90.82 30.84 149.55

UKUPNO 47.35 90.20 27.52 144.96

Na slici 155 su vidljive minimalne i maksimalne temperature koje se javljaju u toplinskim

blokovima. Sati neugodnosti (eng. Unmet Load Hours in Year) za cjelokupan objekt se

javljaju zbog podizanja termotehničkih sustava nakon prekida rada. U slučaju da se želi

povećati noćna temperatura na minimalno 15 °C i maksimalno 26 °C, povećala bi se i

potrošnja energije prema 𝑄𝐻,𝑛𝑑 i 𝑄𝐶,𝑛𝑑 te termotehnički sustav ne bio u režimu prekidnog

rada.

161

Slika 156: Prikaz izlaznih vrijednosti za pojedinačne toplinske blokove

4.5.4 Izlazni podaci proračuna topline sa toplinskim mostovima

U poglavlju Validacija dokazano je da Thermal Designer nema dobre izlazne podatke

toplinskih mostova. EcoDesigner Star ® nema mogućnost mijenjanja ψ vrijednosti u

energetskom modelu te je za potrebe proračuna topline sa utjecajem toplinskih mostova

potrebno unijeti korekcijske faktore za svaki pojedini most te umanjiti duljine mosta za isti

faktor. Prema EnEv-u za proračun topline razmatrat ćemo linijske gubitke dobivene

vanjskim dimenzijama 𝜓𝑒 [48]. Za utjecaj toplinskih mostova u proračunu odabrati će se

detalji sa nosačima radi energetske analize na strani sigurnosti. Realnost je da takvi mostovi

imaju utjecaj na samo 40 % - 50 % dužina zbog postavljanja nosača svakih 50 cm po dužini

panela (dimenzije nosača u duljini panela 15 cm). U sljedećoj tablici prezentirani su

korekcijski faktori za svaki toplinski most.

162

Tablica 44: Korekcijski faktori za Archicad toplinske mostove i usporedba 𝐿2𝐷

Broj FlixoPro Thermal Designer Korekcijski faktor

1b

𝜓𝑒 = 0.214 𝑊/𝑚𝐾

𝐿2𝐷 = 2.99 𝑊/𝑚𝐾

𝑘1𝑏 = 𝜓𝑒,1𝑏

𝐿2𝐷,1𝑏

𝑘1𝑏 = 0.214

2.99

𝑘1𝑏 = 0.071

2b

𝜓𝑒 = 1.073 𝑊/𝑚𝐾

𝐿2𝐷 = 2.75 𝑊/𝑚𝐾


𝐿2𝐷,2𝑏

𝑘2𝑏 = 1.073

2.75

𝑘2𝑏 = 0.39

3b

𝜓𝑒 = −0.112 𝑊/𝑚𝐾

𝐿2𝐷 = 2.54 𝑊/𝑚𝐾


𝐿2𝐷,3𝑏

𝑘3𝑏 = 0.112

2.54

𝑘3𝑏 = 0.045

163

4b

𝜓𝑒 = 0.80 𝑊/𝑚𝐾

𝐿2𝐷 = 2.74 𝑊/𝑚𝐾


𝐿2𝐷,4𝑏

𝑘4𝑏 = 0.8

2.74

𝑘4𝑏 = 0.29

5b

𝜓𝑒 = 0.078 𝑊/𝑚𝐾

𝐿2𝐷 = 1.06 𝑊/𝑚𝐾


𝐿2𝐷,5𝑏

𝑘5𝑏 = 0.078

1.06

𝑘5𝑏 = 0.074

6b

𝜓𝑒 = 0.049 𝑊/𝑚𝐾

𝐿2𝐷 = 0.34 𝑊/𝑚𝐾


𝐿2𝐷,6𝑏

𝑘6𝑏 = 0.049

0.34

𝑘6𝑏 = 0.144

164

7b

𝜓𝑒 = −0.26 𝑊/𝑚𝐾

𝐿2𝐷 = 0.56 𝑊/𝑚𝐾


𝐿2𝐷,7𝑏

𝑘7𝑏 = 0.26

0.56

𝑘7𝑏 = 0.46

8b

𝜓𝑒 = 0.068 𝑊/𝑚𝐾

𝐿2𝐷 = 0.31 𝑊/𝑚𝐾


𝐿2𝐷,8𝑏

𝑘8𝑏 = 0.068

0.31

𝑘8𝑏 = 0.22

9

𝜓𝑒 = 0.74 𝑊/𝑚𝐾

𝐿2𝐷 = 5.63 𝑊/𝑚𝐾

𝑘9 = 𝜓𝑒,9

𝐿2𝐷,9

𝑘9 = 0.74

5.63

𝑘9 = 0.13

165

10b

𝜓𝑒 = −0.068 𝑊/𝑚𝐾

𝐿2𝐷 = 0.33 𝑊/𝑚𝐾

𝑘10𝑏 = 𝜓10𝑏

𝐿2𝐷,10𝑏

𝑘10𝑏 = 0.068

0.33

𝑘10𝑏 = 0.21

11b

𝜓𝑒 = 1.81 𝑊/𝑚𝐾

𝐿2𝐷 = 3.22 𝑊/𝑚𝐾

𝑘11𝑏 = 𝜓11𝑏

𝐿2𝐷,11𝑏

𝑘11𝑏 = 1.81

3.22

𝑘11𝑏 = 0.56

Prema Prilogu Nacrti i Detalji moguće je locirati dimenzije navedenih mostova. U sljedećim

tablicama prikazane su dužine toplinskih mostova za stanove te korigirane dužine za unos u

energetski model.

Slika 157: Toplinski blok S1

166

U Tablici 45 korigirane su dužine toplinskih mostove za toplinski blok S1 (Slika 156).

Tablica 45: Korigirane dužine linijskih gubitaka topline za Stan S1

Br Dužina linijskih mostova

iz Priloga Nacrti [m]

Korekcijski faktor

k

Dužine linijskih mostova za unos u

model [m]

2b 1 0.39 0.39

3b 10 0.048 0.48

4b 5 0.29 1.45

7b 30 0.46 13.8

9 6 0.13 0.78

10b 6 0.21 1.26






Korekcijski faktor

k


model [m]

2b 2 0.39 0.78

3b 10 0.048 0.48

4b 4 0.29 1.16

6b 12 0.144 1.73

7b 7 0.46 3.22

8b 20 0.22 4.40

9 20 0.13 2.60

10 6 0.21 1.30

167






Korekcijski faktor

k


model [m]

2b 2 0.39 0.78

3b 5 0.048 0.30

4b 4 0.29 1.20

5b 11 0.74 8.20

6b 10 0.144 1,44

9 9 0.13 1.20

10 3 0.21 0.63



168




Korekcijski faktor

k


model [m]

2b 4 0.39 1.56

3b 5 0.048 0.24

4b 4 0.29 1.16

5b 16 0.74 11.84

6b 6 0.144 0.87

9 12 0.13 1.56

10 12 0.21 2.52

11 4 0.56 2.24






Korekcijski faktor

k


model [m]

1b 5 0.071 0.40

4b 2 0.29 0.60

5b 19 0.74 14

6b 12 0.144 1.8

9 6 0.13 0.8

10 23 0.21 5

169

Slika 162: Toplinski blok stepeništa

U Tablici 50 korigirane su dužine toplinskih mostove za toplinski blok stepeništa (Slika

161).

Tablica 50: Korigirane dužine linijskih gubitaka topline za stepenište



Korekcijski faktor

k


model [m]

4b 2 0.29 0.60

9 12 0.13 1.53

11 4 0.56 2.24

Slika 163: Toplinski blok spremišta

U Tablici 51 korigirane su dužine toplinskih mostove za toplinski blok stepeništa (Slika

162).

Tablica 51: Korigirane dužine linijskih gubitaka topline za stepenište



Korekcijski faktor

k


model [m]

7b 10 0.46 4.60

170

8b 20 0.22 4.40

11 4 0.56 2.24

Sljedeća slika pokazuje unos korigiranih dužina na predmetnim toplinskim mostovima

(Slika 163).

Slika 164: Unos korigiranih duljina toplinskih mostova u model

Na sljedećoj slici su prikazani rezultati proračuna topline za višestambeni objekt sa unesenim

vrijednostima toplinskih mostova.

171

Slika 165: Rezultati proračuna topline sa toplinskim mostovima

Slika 166: Dijagram energetskog proračuna sa toplinskim mostovima

Archicad EcoDesigner Star ® računa 𝑄𝐻,𝑛𝑑 i 𝑄𝐶,𝑛𝑑 za ukupnu površinu svih blokova. Iz tog

proračuna potrebno je izbaciti blokove negrijanih prostorija te se dobivaju točni rezultati

proračuna (Tablica 52). Sa slike 165 vidljivo je da najveći utjecaj na energetski proračun

topline imaju toplina za grijanje (21540 kWh) koje je povećanje od 18% naspram proračuna

topline bez toplinskih mostova. Potrošna topla vodu iznosi i za njezin gubitak ne ovisi utjecaj

toplinskih mostova (16316 kWh). Primjetno je povećanje transmisijskog gubitka topline

zbog utjecaja toplinskih mostova za 30% naspram proračuna bez utjecaja toplinskih

mostova.

172

Tablica 52: Proračun topline prema toplinskim blokovima

Toplinski

blok

𝑄𝐻,𝑛𝑑

[kWh/( m2a)]

𝑄𝐻,𝑛𝑑 + 𝑄𝑃𝑇𝑉

[kWh/( m2a)]

𝑄𝐶,𝑛𝑑

[kWh/( m2a)]

𝐸𝑝𝑟𝑖𝑚

[kWh/( m2a)]

Stan S1 62.07 104.96 22.21 151.21

Stan S2 56.72 99.61 23.64 147.63

Stan S3 58.03 100.92 26.26 153.29

Stan S4 54.98 97.87 23.18 144.98

Stan S5 54.18 97.07 28.42 152.53

UKUPNO 56.64 99.53 24.85 149.49

Na slici 166 su vidljive minimalne i maksimalne temperature koje se javljaju u toplinskim

blokovima. Sati neugodnosti (eng. Unmet Load Hours in Year) za cjelokupan objekt se

javljaju zbog podizanja termotehničkih sustava nakon prekida rada. U slučaju da se želi

povećati noćna temperatura na minimalno 15 °C i maksimalno 26 °C, povećala bi se i

potrošnja energije prema 𝑄𝐻,𝑛𝑑 i 𝑄𝐶,𝑛𝑑 te termotehnički sustav ne bio u režimu rada sa

prekidom.

Slika 167: Prikaz izlaznih vrijednosti sa utjecajem toplinskih mostova za pojedinačne

toplinske blokove

173

ANALIZA REZULTATA

U ovom poglavlju obradit će se usporedba rezultata 𝑓𝑟𝑠𝑖𝑖, 𝛳𝑠𝑖,𝑚𝑖𝑛 i 𝑅𝐻 na kojoj bi se stvarala

kondenzacija u kritičnoj točci različitih vrsta toplinskih mostova modeliranih u FlixoPro ®

te izlazni podaci proračuna topline iz računalnog programa Archicad EcoDesigner Star ®.

Graf 1: 𝑓𝑟𝑠𝑖 vrijednosti toplinskih mostova

Iz grafa 1 vidljiv je pad 𝑓𝑟𝑠𝑖 vrijednosti toplinskih mostova sa točkastim probojima i

nosačima (b detalji). U prosjeku taj pad iznosi 5% vrijednosti ovisno o vrsti toplinskog

mosta, geometrije, položaju nosača itd. Zanimljivo je što je vrijednost 𝑓𝑟𝑠𝑖 za detalj 7 veća

kod toplinskog mosta sa nosačima. Ako se pogleda detalj 7b i usporedi sa detaljem 7a,

povećanje 𝑓𝑟𝑠𝑖 kritične točke se javlja zbog blizine nosača betona i CLT. Nosač zbog svoje

dobre toplinske provodljivosti zrači više topline prema kritičnoj točci i time rezultira većim

𝑓𝑟𝑠𝑖 faktorom ali ujedno i većim 𝜓𝑖 linearnim gubitkom topline. Crvena linija označava

granicu 𝑓𝑟𝑠𝑖 > 0.70 prema DIN 4108. Za detalj 11 ne vrijedi navedeno pravilo zbog različite

vanjske i unutarnje temperature (𝑇𝑒 = 2.5°𝐶 i 𝑇𝑖 = 10°𝐶). Najkritičnija vrijednost se

pojavljuje na detalju 2. U oba slučaja (2a – bez nosača, 2b- sa nosačima), kod tog detalja

potrebno je bolje riješiti spoj kutije za žaluzine sa konstruktivnim elementom (CLT) te

izbaciti imitaciju grede (imitacija grede je kutija od gips vlaknastih ploča popunjena

mineralnom vunom). Problemi koji se mogu pojavljivati kod detalja 2 su kontinuirano

0.8

3

0.7

85

0.7

32

0.6

95 0

.79

7

0.7

96 0

.88

7

0.8

72

0.7

94

0.7

53

0.9

28

0.8

98

0.8

52

0.8

64 0

.96

6

0.9

59

0.8

19 0

.91

7

0.9

06

0.5

1

0.5

05

1 A 1 B 2 A 2 B 3 A 3 B 4 A 4 B 5 A 5 B 6 A 6 B 7 A 7 B 8 A 8 B 9 1 0 A 1 0 B 1 1 A 1 1 B

FR

SI

DETALJI

FRSI

174

vlaženje izolacije unutar kutije te propadanje materijala sa vremenom. Jedan od razloga

niskog 𝑓𝑟𝑠𝑖 je direktni kontakt aluminijske kutije za žaluzine sa imitiranom gredom. Potrebno

je između kutije za žaluzine i imitirane grede postaviti sloj izolacije za prekid toplinskog

mosta. Primjer takvog rješenja se može pronaći u detalju 5 gdje se umjesto imitirane grede

nalazi produžetak prozorskog profila (drveni profil) te prekid toplinskog mosta aluminijske

kutije za žaluzine sa 2 cm izolacije.

Graf 2: Relativna vlažnost stvaranja kondenzacije u kritičnoj točki

Jednostavno rješenje detalja 5 u usporedbi sa detaljem 2 rezultira većim 𝑓𝑟𝑠𝑖 za 0.06 što za

posljedicu stvara kondenzaciju u slučaju povećanja RH na 62% u kritičnoj točci detalja 5,

dok kod detalja 2 povećanje na 55% (Graf 2). Razlika od 7% unutarnje RH može dugoročno

imati velik utjecaj na trajnost materijala. Ako se uzme u obzir da se povećanje relativne

vlažnosti događa zimi zbog slabog ventiliranja prostorija (korisnici slabo ventiliraju

prostorije zimi zbog vanjskog hladnog zraka i gubitka topline) te korištenja stana u

opterećenijem režimu rada po pitanju otpuštanja vlage u usporedbi sa ljetnim periodom

(sušenje odjeće, kuhanje, veći udio obitavanja korisnika u stanu zbog kraćih dana i

otpuštanje vlage korisnika), potrebno je osigurati 𝑓𝑟𝑠𝑖 iznad 0.75 ili kod kritičnih detalja

educirati korisnike da za prostorije sa kritičnim vrijednostima provjetravaju i održavaju

relativnu vlažnost na maksimalnih 60%. Crvena linija označava RH od 50% prema DIN

4108 . Sa Grafa 2 vidljivo je da detalji 2, 3 i 5 imaju vrijednosti blizu crvenoj liniji. Razlozi

takvih rezultata su aluminijske kutije za žaluzine i slabi prekidi toplinskih mostova. Kod

72

66

60

55

68

68

88

87

67

62

87

82

76 77

94

93

71

86

84

78

78


RH

%

DETALJI

RH STVARANJA KONDENZACIJE

175

detalja 1, točkasti prodor čeličnog nosača terase rezultira smanjenjem 𝛳𝑠𝑖,𝑚𝑖𝑛 za 1.35 °C

(Graf 3). U većini detalja smanjenje 𝛳𝑠𝑖,𝑚𝑖𝑛 zbog točkastih prodora iznosi 8%. Ako se

analiziraju minimalne temperature svih detalja uključujući profile vanjske stolarije, primijeti

se da su vrijednosti još niže od 𝛳𝑠𝑖,𝑚𝑖𝑛 kritičnih točka analize (Graf 3) te će rezultirati

pojavom kondenzacije na brtvama (EPDM) stolarije i profila. Takvi problemi su nerijetki te

se rješavaju sa kvalitetnim projektiranjem stolarskih profila koji imaju unutarnje komore za

prihvat kondenzacije i otpuštanje u okoliš preko odušaka (eng. weeping holes). Na grafu 3

prikazana je crvena linija koja označava 𝛳𝑠𝑖,𝑚𝑖𝑛 od 12.6 °C na RH: 60% i unutarnjoj

temperaturi od 20 °C. U tom slučaju, detalji 2 i 5 kondenziraju u kritičnoj točci i uzrokuju

degradiranje materijala. Razlog tome je što su navedeni detalji loše riješeni po pitanju

prekida toplinskog mosta.

Unosom 𝜓𝑒 u energetski model, rezultati proračuna topline su prezentirani u sljedećim

grafovima. Ako se pogleda energetska bilanca cijelog objekta, povećanje 𝑄ℎ𝑛𝑑 u slučaju

toplinskih mostova iznosi 15%. Zanimljivo je da vrijednosti variraju pojedinačno gledano

po toplinskim blokovima (stanovi). U slučaja stana S1 povećanje 𝑄ℎ𝑛𝑑 iznosi 20% dok kod

stana S5 12% (Graf 4). Ukupan 𝑄ℎ𝑛𝑑 i 𝑄ℎ𝑛𝑑 za potrošnju tople vode za stan S1 iznosi više

14

.89

13

.54

11

.95

10

.84

13

.9

13

.88

18

.02

17

.67

13

.81

12

.6

17

.83

16

.93

15

.57

15

.92

18

.99

18

.78

14

.57

17

.52

17

.19

6.3

2

6.2

9


TE

MP

ER

AT

UR

A (

°C)

DETALJI

UNUTARNJA POVRŠINSKA TEMPERATURA

Graf 3: Unutarnje površinske temperature toplinskih mostova

176

za 8% nego li za stan S3. U slučaju energetskog certificiranja, razmatra se ukupan certifikat

objekta. Ako se pristupi pojedinačna analiza po stanovima, može se napraviti pretpostavka

devijacije pojedinačno po stanu za ± 8% što rezultirati manjim energetskim razredom za

neke stanove, te boljim razredom za druge stanove.

Graf 3: Usporedba Qhnd, Qhnd + PTV sa i bez utjecaja toplinskog mosta

Razlog ovakvih rezultata su utjecaji toplinskih mostova, pozicija stana i površine ovojnice

prema vanjskom zraku ili grijanim blokovima (stan S4 ima bolje vrijednosti od stana S2 jer

ima više površine ovojnice sa grijanim prostorijama u usporedbi sa stanom S2). U slučaju

hlađenja 𝑄𝑐𝑛𝑑 (Graf 5), podaci proračuna topline rezultiraju boljim vrijednostima za

hlađenje.

Graf 4:Usporedba Qcnd sa i bez utjecaja toplinskog mosta

49.16 48.13 47.62 44.74 47.98 47.35

62.0756.72 58.03 54.98 54.18 56.64

92.03 90.97 90.46 87.58 90.82 90.2

104.9699.61 100.92 97.87 97.07 99.53

0

20

40

60

80

100

120

Stan S1 Stan S2 Stan S3 Stan S4 Stan S5 Ukupno

kW

h/m

2a

Usporedba Qhnd, Qhnd+PTV sa i bez utjecaja

toplinskog mosta

Qhnd Qhnd (most) Qhnd + PTV Qhnd + PTV (most)

24.89 25.9

28.82

25.98

30.84

27.52

22.2123.64

26.26

23.18

28.42

24.85

0

5

10

15

20

25

30

35


kW

h/m

2a

Usporedba Qcnd sa i bez utjecaja toplinskog

mosta

Qcnd Qcnd (most)

177

Objašnjenje takvih podataka je zbog topline termalne mase koja se lakše otpušta u vanjski

okoliš (preko linijskih gubitaka), indirektno smanjujući opterećenje na klimatizacijske

uređaje. Kod građevnih dijelova sa više termalne mase (beton), 𝑄𝑐𝑛𝑑 sa toplinskim

mostovima bi bio veći zbog linijskih gubitaka.

Graf 5: Usporedba Eprim sa i bez utjecaja toplinskog mosta

Ako se pogleda cjelokupni proračun topline prema 𝐸𝑝𝑟𝑖𝑚, može se zaključiti da kod CLT-a

utjecaj toplinskih mostova rezultira povišenjem od 3.42%. Pojedinačno po stanovima taj

postotak varira:

• stan S1 ima 6.5% veću 𝐸𝑝𝑟𝑖𝑚 u slučaju toplinskih mostova

• stan S2 ima 4% veću 𝐸𝑝𝑟𝑖𝑚 u slučaju toplinskih mostova



• stan S5 ima 2% veću 𝐸𝑝𝑟𝑖𝑚 u slučaju toplinskih mostova

Zbog smanjenog 𝑄𝑐𝑛𝑑, sati neudobnosti ljeti (Graf 6) u slučaju toplinskih mostova su

smanjeni za 20 h u godinu dana, ali s druge strane su povećani sati neudobnosti zimi zbog

povećane 𝑄ℎ𝑛𝑑 za 13 h. U bilanci utjecaj toplinskih mostova je sveukupno smanjio sate

141.31 141.77

145.91

138.17

149.55

144.96

151.21

147.63

153.29

144.98

152.53

149.49

130

135

140

145

150

155


kW

h/m

2a

Usporedba Eprim sa i bez utjecaja toplinskog mosta

Eprim Eprim (most)

178

neudobnosti sa 7h u cijeloj godini. Ako se uzme u obzir da 1 godina ima 8760 h taj pozitivan

utjecaj je minimalan (0.08%).

Graf 6: Usporedba godišnjih sati neudobnosti sa i bez utjecaja toplinskog mosta

171

184

65

45

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Bez toplinskih mostova

Sa toplinskim mostovima

sati (h)

Sati neudobnosti (h)

Sati neudobnosti (hlađenje) Sati neudobnosti (grijanje)

179

ZAKLJUČAK

U današnjem svijetu konstantnog napretka, opterećenje na Zemljine energetske resurse se

povećava i rezultira energetskim politikama koje pokušavaju smanjiti tu ovisnost.

Građevinski sektor ima velik udio na emisije CO2 i potrošnju energije te se i dalje smatra

konzervativnom granom industrije. Razlog tome je teška prilagodba promjenama i

sustavnim inovacijama. Neupitno je da će budućnost cijele industrije ovisiti o njezinoj

implementaciji novih alata proizvodnje, projektiranja i izvođenja. Jedna od takvih

implementacija će biti projektiranje toplinskih mostova. Iz ovog rada vidljiv je utjecaj

toplinskih mostova na ukupan proračun topline koji iznosi znatnih 6%. Ako se uzme u obzir

da od 2020. godine sve nove zgrade u RH moraju biti zgrade gotovo nulte energije (ZGOE),

taj utjecaj može lako porasti na razine iznad 15%. Ako se zanemari utjecaj na proračun

topline, veliki udio građevinskih šteta nastalih kondenzacijom javlja se zbog nekvalitetno

projektiranih i izvedenih toplinskih mostova. Takvi toplinski mostovi sustavno degradiraju

materijale i s vremenom nose dodatne troškove sanacija. U nekim slučajevima toplinske

mostove nije moguće sanirati pa se smatraju trajnim nedostacima koji dugoročno mogu imati

nepovoljne zdravstvene posljedice kod korisnika. Iz ovog rada vidljivi su klasični detalji

poput kutija za žaluzine ili točkasti proboji poput nosača za terase gdje se ustanovilo da

mogu uzrokovati štete unutarnjim prostorima zbog pojava kondenzacije. Za sustavno

rješavanje toplinskih mostova, potrebna je edukacija struke i korisnika. Uz zavidno

poznavanje građevinske fizike, potrebno je i znanje prijenosa zvuka, higroskopnost i

kompatibilnost materijala te izvedba detalja po pravilu struke. Bez obzira na dobre

vrijednosti toplinske provodljivosti kod CLT-a, većina problema sa toplinskim mostovima

se događaju zbog male debljine vanjskih zidova (ekonomski isplativo) gdje točkasti

mehanički proboji (fasadne pričvrsnice, nosači, vijci itd) utječu na unutarnje uvjete

kondenzacije. Kod CLT-a je stoga jako bitna briga oko toplinskih mostova i projektiranje

istih sa elementima prekida (toplinski razdvojni elementi, rondele na fasadnim tiplama itd.).

Takav način razmišljanja i rješavanja problema potrebno je primjenjivati na svim vrstama

gradnje, bez obzira odnosilo se to na CLT, beton ili druge konvencionalne materijale.

180

LITERATURA

[1] B. Milovanović, N. Štirmer i I. B. Pečur, »Važnost kvalitete izvedbe zgrada u svjetlu

zahtjeva energijske učinkovitosti,« Zagreb, 2012.

[2] E. Parlament, »EPBD Direktiva 2010/31/EU, European Climate Strategy,« Brussels,

2010.

[3] P. C. C. Conference, »Pariški sporazum o klimatskim promjenama,« Paris, 2015.

[4] Technology Strategy Board, »Carbon dioxide in construction,« [Mrežno]. Available:

https://www.designingbuildings.co.uk/wiki/Carbon_dioxide_in_construction.

[Pokušaj pristupa 26 8 2019].

[5] B. Pavković i Z. Vlasta, Priručnik za energetsko certificiranje zgrada, Zagreb:

Program Ujedninjenih naroda za razvoj - UNDP, 2010.

[6] J. Perišić, Numerička analiza toplinskih mostova, Zagreb: Sveučilište u Zagrebu,

Građevinski fakultet, 2018.

[7] Ministarstvo graditeljstva i prostornog uređenja, »Tehnički propis o racionalnoj

uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama,« Ministarstvo graditeljstva i

prostornog uređenja, Zagreb, 2018.

[8] J. Pusila, Thermal bridge comparison - thermal benefits of CLT, Lahti: Lahti

University of Applied Sciences, Faculty of Technology, 2015.

[9] Schöck Ltd, »Thermal Bridging Guide,« Schöck Ltd, Oxfordshire, 2018.

[10] Passipedia - The Passive House Resource, »Passipedia,« 4 17 2019. [Mrežno].

Available: https://passipedia.org/basics/building_physics_-

_basics/thermal_bridges/thermal_bridge_definition. [Pokušaj pristupa 2019 8 27].

[11] International Organization for Standardization, Thermal bridges in building

construction - Heat flows and surface temperatures - detailed calculations HRN EN

10211:2007, ISO, 2005.

[12] B. Milovanović i I. B. Pečur, »Repozitorij kolegija: Građevinska Fizika,« [Mrežno].

Available: https://www.grad.unizg.hr/predmet/grafiz. [Pokušaj pristupa 28 8 2019].

[13] S. V. Nieuwenhove, Numerical analysis of thermaly bridges under dynamic

boundary conditions, Gent: University of Gent, 2014.

[14] V. Soldo, S. Novak i I. Horvat, »Algoritam za proračun potrebne nergije za grijanje i

hlađenje prostora zgrade prema HRN EN ISO 13790,« Sveučilište u Zagrebu,

Fakultet strojarstva i brodogradnje, Zagreb, 2017.

[15] I. S. Organization, »Building components and building elements - Thermal resistance

and thermal transmittance - ISO 6946:2017,« ISO, Zagreb, 2017.

[16] International Standardization Organization, »Značajke građevnih dijelova i građevnih

dijelova zgrada s obzirom na toplinu i vlagu - Temperatura unutarnje površine kojom

se izbjegava kritična vlažnost površine i unutarnja kondenzacija - Metode proračuna

HRN EN ISO 13788:2013,« ISO, 2012.

[17] International Organisation for Standardization, »Thermal bridges in building

construction — Linear thermal transmittance — Simplified methods and default

values HRN EN ISO 14683:2007,« ISO, 2007.

181

[18] T. Ward i C. Sanders, Conventions for calculating linear thermal transmirrance and

temperature factors, Watford: IHS BRE Press, 2007.

[19] F. Kreith, R. M. Manglik i M. S. Bohn, »Principles of Heat Transfer,« Cengage

Learninc, Colorado, 2011.

[20] Y. Liu, H. Guo, C. Sun i W. S. Chang, »Assessing Cross Laminated Timber (CLT) as

an Alternative Material for Mid-Rise Residential Buildings in Cold Regions in

China—A Life-Cycle,« Sustainability, svez. 8, p. 13, 2016.

[21] M. Jeleč, D. Varevac i V. Rajčić, »Križno lamelirano drvo (CLT) - pregled stanja

područja,« Građevinar, br. 2, p. 21, 2018.

[22] E. Karacabeyli i B. Douglas, CLT Handbook, Pointe-Claire: FPInnovations, 2013.

[23] A. Perić, Numerička analiza visoke CLT zgrade s krutom jezgrom u seizmički

aktivnom okruženju, Zagreb: Sveučilište u Zagrebu, Građevinski fakultet, 2016.

[24] G. Ebner, »CLT production is expected to double until 2020,« Timber Online,

[Mrežno]. Available: https://www.timber-

online.net/holzprodukte/2017/06/brettsperrholz-produktion-in-europa---

20162020.html. [Pokušaj pristupa 29 9 3,29].

[25] Y. Dong, X. Chi, X. Yin, Y. Chen i H. Guo, »Assessment of Energy Saving Potential

by Replacing Conventional Materials by Cross Laminated Timber (CLT)—A Case

Study of Office Buildings in China,« School of Architecture, Harbin Institute of

Technology, Harbin, 2019.

[26] Binderholz, Solid Timber Manual 2.0, Wien: Binderholz GmbH i Saint-Gobain

Rigips Austria GesmbH, 2019.

[27] F. Came, »Comparing the cotst of cross laminated timber and reinforced concrete

structures,« Ottawa, 2018.

[28] M. L. Mallo i O. Espinoza, »Cross-Laminated timber vs. concrete/steel: Cost

comparison using a case study,« World Conference on Timber Engineering, Beč,

2016.

[29] B. Burback, »Potential of cross lamiinated timber in single family residential

construction,« Department Head of Civil and Environmental Engineering, Colorado,

2016.

[30] N. P. Fernandez, Thermal performance of buildings with post-tensioned timber

structure compared with concrete and steel alternatives, Canterbury: University of

Canterbury , 2012.

[31] F. Stazi, Thermaln Inertia in Energy Efficient Building Envelopes, Ancona: Mathew

Deans, 2017.

[32] Stora Enso, »Thermal inertia of Stora Enso CLT in comparison to other building

materials such as masonry or concrete,« Stora Enso, [Mrežno]. Available:

clt.info/en/product/technical-specifications/thermal-inertia/. [Pokušaj pristupa 29 8

2019].

[33] International Standardization Organization, »HRN EN ISO 717-2:1998 Akustika --

Vrednovanje zvučne izolacije zgrada i građevinskih elemenata -- 2. dio: Izolacija od

udarnog zvuka,« ISO, 1998.

[34] Stora Enso, Soundproofing for CLT, Graz: Stora Enso, 2016.

[35] Holz Forschung Austria, »Construction with cross-laminated timber in multi storey

buildings,« Holz Forschung Austria, Beč, 2013.

182

[36] ResearchGate Forum, »https://www.researchgate.net,« 11 11 2014. [Mrežno].

Available:

https://www.researchgate.net/post/How_can_you_differentiate_between_in-

plane_and_out-plane_bending_moments. [Pokušaj pristupa 31 8 2019].

[37] Rothoblaas, Handbook for CLT building, Bolzano: Rothoblaas, 2017.

[38] MyTicon Timber Connectors, »CLT Connections under Dynamic Loading Webinar

– USA,« MyTicon, Suurey, 2017.

[39] Graphisoft, EcoDesigner Star User Manual, Graphisoft, 2014.

[40] Graphisoft Archicad, »The Global ARCHICAD Community,« Graphisoft Archicad,

4 16 2014. [Mrežno]. Available: https://archicad-

talk.graphisoft.com/viewtopic.php?t=47035. [Pokušaj pristupa 2019 09 03].

[41] J. Lovšin, Pretvorba modela BIM v energijski model stavbe (BEM), Ljubljana:

Sveučilište u Ljubljani, 2016.

[42] C. Thomsen, J. Darrington, D. Dunne i W. Lichtig, »Managing integrated project

delivery,« White paper of the Construction Management Association of America,

2010.

[43] F. Khosrowshahi i Y. Arayici, »Roadmap for implementation of BIM in the UK

construction industry,« Engineering, Construction and Architectural Management,

svez. 19, br. 6, pp. 610-635, 2012.

[44] A. G. Pachon, »Construction Site Automation: guidelines for analyzing its feasibility,

benefits and drawbacks,« Department of Architecture, Building Realization and

Robotics Lab, Technical University Munich, Munich.

[45] C. Eastman, P. Teicholz, R. Sacks i K. Liston, BIM handbook: A guide to building

information modeling for owners, managers, designers, engineers and contractors,

New York: Wiley, 2008.

[46] S. Kolarić i D. Pavlović, »Primjena Building Information Modeling (BIM)

metodologije u fazi pripreme i izvedba projekta gradnje,« Građevinski fakultet u

Zagrebu, Zagreb, 2015.

[47] HEP Elektra, »Izvori električne energije,« HEP, [Mrežno]. Available:

http://www.hep.hr/elektra/trziste-elektricne-energije/izvori-elektricne-energije/1553.


[48] Ytong porobeton d.o.o., »Toplinski mostovi,« Ytong, Zagreb, 2011.

[49] S. Piracicni i K. Fabbri, Building a Passive House, Cham, Švicarska: Springer, 2018.

[50] »Travel China Guide,« [Mrežno]. Available:

https://www.travelchinaguide.com/climate/xian.htm. [Pokušaj pristupa 9 9 2019].

[51] YR, »Weather statistics,« [Mrežno]. Available: https://www.yr.no/sted/Kroatia/.


[52] J. Pfretzschner i R. M. Rodriguez, »Acoustic properties of rubber crumbs,« Elsevier,

1999.

183

Popis slika

Slika 1: Eurostat, emisija stakleničkih plinova prema ekonomskim djelatnostima, 2016.

god [Izvor: online data code: env_ac_ainah_r2] ................................................................... 6 Slika 2: Primjer detekcije toplinskih mostova na primjeru vanjske stolarije, balkona i

vanjskih zidova [9] ................................................................................................................ 8 Slika 3: Klasični primjer linijskog toplinskog mosta [9] ....................................................... 9

Slika 4: Tipični primjeri linijskih toplinskih mostova [7] ................................................... 10 Slika 5: Točkasti toplinski mostovi uzrokovani fasadnim pričvrsnicama [12] ................... 10 Slika 6: Horizontalni presjek vanjskog zida gdje je primjetan jači toplinski tok materijala

(sivo – beton, narančasto – CLT) sa višom toplinskom provodljivošću λ [8] ..................... 11

Slika 7: Promjena debljine toplinske izolacije. [6] .............................................................. 11 Slika 8: Proboj stupa kroz ploču [12] .................................................................................. 11 Slika 9: Prorez ili zazor u toplinskoj izolaciji...................................................................... 12

Slika 10: Radijatori ispod prozora [12] ............................................................................... 12 Slika 11: Toplinski tok prema HRN EN 10211:2017 [11] .................................................. 15 Slika 12: Razvoj plijesni i gljivica na izraženim toplinskim mostovima [8]....................... 17

Slika 13: Mollierov dijagram [12] ....................................................................................... 19 Slika 14: Korekcija neravne površine [11] .......................................................................... 21

Slika 15: Primjer presječne ravnine zida i ploče [11] .......................................................... 22 Slika 16: Primjer temelja [11] ............................................................................................. 22

Slika 17: Primjer balkona i izračuna vrijednosti ψ [18] ...................................................... 22 Slika 18: Presjek CLT-a i prosječne debljine slojeva [21] .................................................. 25 Slika 19: Primjer ugradnje CLT panela [23] ....................................................................... 26

Slika 20: Usporedba emisije CO2 između CLT-a i betona za dva različita grada (Xian sa

toplijom klimom i Harbin sa hladnijom klimom) [20] ........................................................ 27

Slika 21: Life-cycle krug proizvodnje drvenih proizvoda kojom se teži 100%

iskorištavanju i principu proizvodnje bez otpada [26] ........................................................ 28 Slika 22: Prosječne mjesečne temperature grada Xian izražene u °C i ºF [26] ................... 29

Slika 23: Prosječne mjesečne temperature Splita izražene u °C [27] .................................. 30 Slika 24: Prosječne mjesečne temperature Harbina izražene u °C i ºF [26] ........................ 30

Slika 25:Prosječne mjesečne temperature Gospića izražene u °C [27] ............................... 30 Slika 26: EMC postotak CLT-a u ovisnosti o relativnoj vlažnosti pri različitim

temperaturama zraka [22] .................................................................................................... 32

Slika 27: Relativna sposobnost skladištenja energije za beton, drvo i aerirani beton [30] . 33 Slika 28: Efekt staklenika u izoliranim objektima [31] ....................................................... 33

Slika 29: Neudobnost zbog unutarnje temperature, izraženo u satima na godinu kada je

unutarnja temperatura iznad 27 ºC [32] ............................................................................... 34 Slika 30: Prijenos zvučnog tlaka medijem, C označava tlačno područje, R vlačno područje

[22] ...................................................................................................................................... 35 Slika 31: Područje ljudskog sluha u ovisnosti o frekvenciji i nivoa zvučnog tlaka [22] ..... 36

Slika 32: 1 - direktni prijenos zvuka iz prostorije u prostoriju, 2,3,4 - indirektni prijenos

zvuka u prostoriju [12] ........................................................................................................ 36 Slika 33: Konstruktivni presjek za smanjenje udarnog zvuka [26] ..................................... 38 Slika 34: Sprječavanje zvučnog udara prekidima u konstrukciji pomoću elastičnih

materijala - elastomeri ili guma [26] ................................................................................... 39

184

Slika 35: Karakteristični presjek ploče - slojevi redom odozgora : 1. 70 mm estriha 2. PE

membrana 3. elastificirana izolacija dinamičke krutosti manje od 10 MN/m3 30 mm 4.

gipsvlaknasti filer 100 mm 5. CLT 140 mm [34] ................................................................ 40 Slika 36: Instalacijski sloj [35] ............................................................................................ 40 Slika 37: Primjer loše riješenog spoja pregradnog zida i ploče [22] ................................... 41

Slika 38: Primjer sprječavanja prijenosa zvuka između dva stana [26] .............................. 41 Slika 39: Primjer dobrog riješenog detalja spoja na prijenos zvuka [26] ............................ 42 Slika 40: Apsorpcijski koeficijent elastomera raznih debljina ............................................ 42 Slika 40: Ispitivanje CLT zgrade od 7 katova bez betonske jezgre na potres [22] ............. 43 Slika 41: Princip opterećenja u ravnini i izvan ravnine panela [36] .................................... 44

Slika 42: Posebni posmični nosač od Rothoblaas [37] ........................................................ 45

Slika 43: Karakteristični detalji spajanja na tipičnoj dvokatnici i najčešće korišteni spojni

materijal [22] ....................................................................................................................... 45

Slika 44: Spoj panel-panel sa unutarnjim spojnim elementom [22] .................................... 46 Slika 45: Primjer duplog spoja unutarnjeg elementa [22] ................................................... 47 Slika 46: Vanjski spojni element ......................................................................................... 47 Slika 47: Dupli vanjski spojni element [22] ........................................................................ 48

Slika 48: Detalj preklopnog spoja [22] ................................................................................ 49 Slika 49: razmaci vijaka od rubnih dijelova elemenata, ovise u rangu od 3d do 5d ovisno o

položaju vijka (d - promjer vijka) ........................................................................................ 49 Slika 50: Detalj cilindričnog spoja [22] ............................................................................... 50

Slika 51: Detalj spoja ostvarenog samonareznim vijkom [22] ............................................ 50

Slika 52: Detalj spoja ostvarenog samonareznim vijkom pod kutom [22] ......................... 51

Slika 53: Spoj ostvaren drvenim/kompozitnim uloškom [22] ............................................. 51 Slika 54: Metalni L nosači [22] ........................................................................................... 52 Slika 55: Detalj spoja sa utisnutom metalnom pločevinom [22] ......................................... 52

Slika 56: Detalj spoja zid-ploča ostvaren samonareznim vijkom pod kutom [22] .............. 53 Slika 57: Detalj spoja zid-ploča ostvaren metalnim L nosačima [22] ................................. 53

Slika 58: Utisnuta metalna pločevina u spoju zid-ploča [22] .............................................. 54 Slika 59: Kombinirani spojevi [22] ..................................................................................... 54 Slika 60: Spoj stropa i zida sa samonareznim vijcima [22] ................................................. 55

Slika 61: Spoj stropa i zida sa vijcima i metalnim nosačima [22] ....................................... 55 Slika 62: Hidroizolacija podnožja (lijevo - samoljepljive bitumenske trake, desno –

bitumen u tekućem stanju) [37] ........................................................................................... 56

Slika 63: Primjer detalja podnožja sa zračnim slojem između panela i temelja [22] .......... 56 Slika 64: Detalj spajanja temelja i zida [22] ........................................................................ 57

Slika 65: Detalj sa boljim protupožarnim svojstvima [22] .................................................. 57 Slika 66: Detalj spoja ploče i zida sa metalnim uloškom [22] ............................................ 58

Slika 67: Primjer metalnog uloška i konačnog spoja grede bez vidljivog spoja [37] ......... 58 Slika 68: 3D pogled na višestambeni objekt ....................................................................... 59 Slika 69: Tlocrt podruma objekta, garaža i spremište ......................................................... 60

Slika 70: Tlocrt prizemlja .................................................................................................... 62 Slika 71: Tlocrt I kata .......................................................................................................... 65

Slika 72: Tlocrt II kata ......................................................................................................... 66 Slika 73: Presjek 01 ............................................................................................................. 68 Slika 74: Presjek 03 ............................................................................................................. 71

Slika 75: Tlocrt prizemlja konstruktivnog dijela objekta, međukatne ploče P1, P2 i P3 .... 73 Slika 77: Momentni i posmični dijagram ............................................................................ 74

Slika 76: Djelovanja i klasa CLT materijala ....................................................................... 74

185

Slika 78: Statički proračun međukatne ploče d = 200 mm L5s ........................................... 75 Slika 79: Odabrani presjek međukatne ploče L5s [32]........................................................ 76 Slika 80:Ulazni podaci za geometriju, rubne uvjete i toplinsku provodljivost λ CASE 2

standarda HRN EN ISO 10211 [11] .................................................................................... 77 Slika 81: Ulazni podaci materijala u Thermal Designeru.................................................... 77

Slika 82: Rezultati modela CASE 2 prema normi HRN EN ISO 10211 [11] ..................... 78

Slika 83: Vrijednosti toplinskog toka 𝐿2𝐷 Thermal Designera ® za slučaj CASE 2 iz

HRN EN 10211 [11] ............................................................................................................ 78 Slika 84: CASE 2 model u Thermal Designeru ................................................................... 78

Slika 85: Temperatura u točki A modela CASE 2 standarda HRN EN ISO 10211 [11] u

nadogradnji Thermal Designer, 5.79 ºC .............................................................................. 79

Slika 86: Presjek 02, Pozicije Detalja 01 i 02 ..................................................................... 82

Slika 87: Presjek 5, pozicije Detalja 03 i 04 ........................................................................ 83 Slika 88: Presjek 06, pozicija Detalja 5 ............................................................................... 83 Slika 89: Presjek 01, pozicije Detalja 6,7 i 8 ....................................................................... 84 Slika 90: Tlocrt Prizemlja, pozicije detalja 09 i 10 ............................................................. 84 Slika 91: Presjek 03, pozicija detalja 11 .............................................................................. 85


minimalne temperature i 𝑓𝑟𝑠𝑖 vrijednosti ........................................................................... 86 Slika 93: Temperaturni gradijent detalja 1a ........................................................................ 87


minimalne temperature i 𝑓𝑟𝑠𝑖 vrijednosti ........................................................................... 88

Slika 95: Temperaturni gradijent detalja 1b ........................................................................ 89



Slika 97: Temperaturni gradijent detalja 2a ........................................................................ 92 Slika 98: Slika gore - rubni uvjeti i materijali definirani za detalj 2b. Slika dolje –


Slika 99: Temperaturni gradijent detalja 2b ........................................................................ 95


minimalne temperature i 𝑓𝑟𝑠𝑖 vrijednosti ........................................................................... 97 Slika 101: Temperaturni gradijent detalja 3a ...................................................................... 98 Slika 102: Slika gore - rubni uvjeti i materijali definirani za detalj 3b. Slika dolje –

minimalne temperature i 𝑓𝑟𝑠𝑖 vrijednosti ......................................................................... 100

Slika 103: Temperaturni gradijent detalja 3b .................................................................... 101


minimalne temperature i 𝑓𝑟𝑠𝑖 vrijednosti ......................................................................... 103 Slika 105: Temperaturni gradijent detalja 4a .................................................................... 104 Slika 106: Slika gore - rubni uvjeti i materijali definirani za detalj 4b. Slika dolje –

minimalne temperature i 𝑓𝑟𝑠𝑖vrijednosti .......................................................................... 106

Slika 107: Temperaturni gradijent detalja 4b .................................................................... 107 Slika 108: Slika gore - rubni uvjeti i materijali definirani za detalj 5a. Slika dolje –


Slika 109: Temperaturni gradijent detalja 5a .................................................................... 110 Slika 110: Slika gore - rubni uvjeti i materijali definirani za detalj 5b. Slika dolje –

minimalne temperature i 𝑓𝑟𝑠𝑖 vrijednosti ......................................................................... 112 Slika 111: Temperaturni gradijent detalja 5b .................................................................... 113 Slika 112: Slika gore - rubni uvjeti i materijali definirani za detalj 6a. Slika dolje –


186


minimalne temperature i 𝑓𝑟𝑠𝑖 vrijednosti ......................................................................... 118 Slika 115: Temperaturni gradijent detalja 6b .................................................................... 119


minimalne temperature i 𝑓𝑟𝑠𝑖 vrijednosti ......................................................................... 121 Slika 117: Temperaturni gradijent detalja 7a .................................................................... 122 Slika 118: Slika gore - rubni uvjeti i materijali definirani za detalj 7b. Slika dolje –

minimalne temperature i 𝑓𝑟𝑠𝑖 vrijednosti ......................................................................... 124 Slika 119: Temperaturni gradijent detalja 7b .................................................................... 125 Slika 120: Slika gore - rubni uvjeti i materijali definirani za detalj 8a. Slika dolje –



minimalne temperature i 𝑓𝑟𝑠𝑖 vrijednosti ......................................................................... 130 Slika 123: Temperaturni gradijent detalja 8b .................................................................... 131 Slika 124: Slika gore - rubni uvjeti i materijali definirani za detalj 9. Slika dolje –

minimalne temperature i 𝑓𝑟𝑠𝑖 vrijednosti ......................................................................... 133 Slika 125: Temperaturni gradijent detalja 9 ...................................................................... 134


minimalne temperature i 𝑓𝑟𝑠𝑖 vrijednosti ......................................................................... 136 Slika 127: Temperaturni gradijent detalja 10a .................................................................. 137



Slika 129: Temperaturni gradijent detalja 10b .................................................................. 140 Slika 130: Slika gore - rubni uvjeti i materijali definirani za detalj 11a. Slika dolje –


Slika 131: Temperaturni gradijent detalja 11a .................................................................. 143 Slika 132: Slika gore - rubni uvjeti i materijali definirani za detalj 11b. Slika dolje –

minimalne temperature i 𝑓𝑟𝑠𝑖 vrijednosti ......................................................................... 144 Slika 133: Temperaturni gradijent detalja 11b .................................................................. 145

Slika 134: Produktivnost građevinske industrije u usporedbi sa automobilskom [44] ..... 147 Slika 135: Skicirani prikaz BIM značenja ......................................................................... 147 Slika 136: Uočavanje preklopa instalacijskih cijevi kod BIM modela ............................. 149

Slika 137: 3D prikaz toplinskih blokova višestambenog objekta u Zagrebu .................... 150 Slika 138: Geometrija toplinskih blokova višestambene zgrade u Zagrebu ..................... 151 Slika 139: Insolacija prozorske stijene na jugu stana S1 zaštićenog građevnim dijelom

balkona stana S3 ................................................................................................................ 151

Slika 140: Insolacija prozorske stijene na jugu stana S3 nezaštićenog građevnim dijelom

........................................................................................................................................... 152 Slika 141: Režim rada termotehničkih sustava grijanih blokova i broj osoba na m2 grijanih

blokova .............................................................................................................................. 152 Slika 142: Parametri rasvjete i uređaja na m2 grijanih blokova ........................................ 153

Slika 143: Parametri unutarnjih dobitaka od zračenja osoba, potrošnje tople vode i

generiranja vlage po površini bloka................................................................................... 153

Slika 144: Temperaturni režim PTV-a .............................................................................. 153 Slika 145: Parametri rasvjete, uređaja i broj osoba na m2 negrijanih blokova .................. 154 Slika 146: Parametri za termotehnički sustav grijanja ...................................................... 154 Slika 147: Parametri termotehničkog sustav hlađenja ....................................................... 155

187

Slika 148: Izmjena zraka za grijane blokove ..................................................................... 155 Slika 149: Izmjena zraka za negrijane blokove ................................................................. 156 Slika 150: prosječne dnevne temperature za Zagreb ......................................................... 156 Slika 151: Udio pojedinih izvora energije u ukupno proizvedenoj električnoj energiji u RH

[47] .................................................................................................................................... 157

Slika 152: Faktori primarne energije za plin i električnu energiju i udjeli izvora električne

energije .............................................................................................................................. 157 Slika 153: Rezultati proračuna topline bez utjecaja toplinskih mostova ........................... 158 Slika 154: Dijagram energetskog proračuna ..................................................................... 158 Slika 155: Prikaz izlaznih vrijednosti za pojedinačne toplinske blokove ......................... 161

Slika 156: Toplinski blok S1 ............................................................................................. 165

Slika 157: Toplinski blok S2 ............................................................................................. 166 Slika 158: Toplinski blok S3 ............................................................................................. 167

Slika 159: Toplinski blok S4 ............................................................................................. 167 Slika 160: Toplinski blok S5 ............................................................................................. 168 Slika 161: Toplinski blok stepeništa .................................................................................. 169 Slika 162: Toplinski blok spremišta .................................................................................. 169

Slika 163: Unos korigiranih duljina toplinskih mostova u model ..................................... 170 Slika 164: Rezultati proračuna topline sa toplinskim mostovima ..................................... 171

Slika 165: Dijagram energetskog proračuna sa toplinskim mostovima ............................ 171 Slika 166: Prikaz izlaznih vrijednosti sa utjecajem toplinskih mostova za pojedinačne

toplinske blokove ............................................................................................................... 172

Popis tablica

Tablica 1: Rubni uvjeti temperatura prema HRN EN ISO 10211 [11] ............................... 23 Tablica 2: Rubni površinski otpori prijelaza [15] ................................................................ 24

Tablica 3: Građevinsko fizikalna svojstva CLT-a [26] ....................................................... 29

Tablica 4: 𝑈 vrijednosti regulirane tehničkim propisom za usporedne gradove [7] [25]: .. 31

Tablica 5: Vrijednosti nivoa zvučnog tlaka [dB] za različite vrste izvora zvuka [12] ........ 35 Tablica 6: Podrum - površine .............................................................................................. 60

Tablica 7: 𝑈 vrijednosti za građevne dijelove u podzemnom dijelu objekta ...................... 61

Tablica 8: Prizemlje - površine ............................................................................................ 63

Tablica 9: 𝑈 vrijednosti za građevne dijelove u prizemlju .................................................. 63 Tablica 10: I kat - površine .................................................................................................. 66 Tablica 11: II kat - površine ................................................................................................ 67

Tablica 12: 𝑈 vrijednosti za građevne dijelove na II. katu .................................................. 67

Tablica 13: 𝑈 vrijednosti za građevne dijelove u presjeku 01 ............................................ 68

Tablica 14: 𝑈 vrijednosti za građevne dijelove u presjeku 02 i presjek 03 ......................... 70

Tablica 15: 𝑈 vrijednosti za vanjsku stolariju ..................................................................... 71 Tablica 16: Stalno opterećenje CLT međukatne ploče ........................................................ 73 Tablica 17: Usporedba rezultata temperatura HRN EN ISO 10211 [11] i Archicad ®

Thermal Designera .............................................................................................................. 79

Tablica 18: Vrijednosti toplinske provodljivosti λ za proračun toplinskih mostova u

FlixoPro® ............................................................................................................................ 80 Tablica 19:Vrijednosti unutarnjih toplinskih otpor topline [W/m2K] i temperatura T (ºC) za

proračun toplinskih mostova u FlixoPro ® ......................................................................... 81

188

Tablica 20: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 1a ............................................. 88 Tablica 21: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 1b ............................................ 90 Tablica 22: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 2a ............................................. 93 Tablica 23: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 2b ............................................ 96 Tablica 24: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 3a ............................................. 99

Tablica 25: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 3b .......................................... 102 Tablica 26: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 4a ........................................... 105 Tablica 27: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 4b .......................................... 108 Tablica 28: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 5a ........................................... 111 Tablica 29: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 5b .......................................... 114

Tablica 30: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 6a ........................................... 117

Tablica 31: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 6b .......................................... 120 Tablica 32: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 7a ........................................... 123

Tablica 33: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 7b .......................................... 126 Tablica 34: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 8a ........................................... 129 Tablica 35: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 8b .......................................... 132 Tablica 36: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 9 ............................................ 136

Tablica 37: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 10a ......................................... 138 Tablica 38: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 10b ........................................ 141

Tablica 39: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 11a ......................................... 144 Tablica 40: Linijski koeficijenti prolaska topline ψ, detalj 11b ........................................ 146

Tablica 41: Razlika između karakteristika BIM i običnog računalnog programa [46] ..... 148

Tablica 42: Neto podne površine grijanih toplinskih blokova .......................................... 159

Tablica 43: Proračun topline prema toplinskim blokovima .............................................. 160

Tablica 44: Korekcijski faktori za Archicad toplinske mostove i usporedba 𝐿2𝐷 ........... 162

Tablica 45: Korigirane dužine linijskih gubitaka topline za Stan S1 ................................ 166 Tablica 46: Korigirane dužine linijskih gubitaka topline za Stan S2 ................................ 166

Tablica 47: Korigirane dužine linijskih gubitaka topline za Stan S3 ................................ 167 Tablica 48: Korigirane dužine linijskih gubitaka topline za Stan S4 ................................ 168 Tablica 49: Korigirane dužine linijskih gubitaka topline za Stan S5 ................................ 168

Tablica 50: Korigirane dužine linijskih gubitaka topline za stepenište ............................. 169 Tablica 51: Korigirane dužine linijskih gubitaka topline za stepenište ............................. 169

Tablica 52: Proračun topline prema toplinskim blokovima .............................................. 172

Popis grafova

Graf 1: 𝑓𝑟𝑠𝑖 vrijednosti toplinskih mostova ...................................................................... 173 Graf 2: Relativna vlažnost stvaranja kondenzacije u kritičnoj točki ................................. 174 Graf 4: Usporedba Qhnd, Qhnd + PTV sa i bez utjecaja toplinskog mosta .......................... 176

Graf 5:Usporedba Qcnd sa i bez utjecaja toplinskog mosta ................................................ 176 Graf 6: Usporedba Eprim sa i bez utjecaja toplinskog mosta .............................................. 177

Graf 6: Usporedba godišnjih sati neudobnosti sa i bez utjecaja toplinskog mosta............ 178

189

Nacrti i detalji

graĐevinski fakultet ivan Čakarić · 2019. 9. 19. · gradnju, pokazalo se da toplinski mostovi...

Documents