SVEUĈILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

MARKO LUKAČ

MATERIJALI ZA ZVUČNU I TOPLINSKU

IZOLACIJU

ZAVRŠNI RAD

Zagreb, 2015.

1

SADRŢAJ

1. FIZIKALNE OSNOVE AKUSTIKE ..........................................................................................................3

1.1. Osnovne karakteristike zvuka ....................................................................................................3

1.2. Brzina širenja zvuka ....................................................................................................................3

1.3. Frekvencija .................................................................................................................................3

1.4. Valna duljina ...............................................................................................................................4

1.5. Zvučni tlak ..................................................................................................................................4

1.6. Zvučna snaga ..............................................................................................................................4

1.7. Decibel .......................................................................................................................................4

2. POJAVE PRILIKOM ŠIRENJA ZVUKA ..................................................................................................5

2.1. Refleksija ....................................................................................................................................5

2.2. Difrakcija ....................................................................................................................................5

2.3. Refrakcija ....................................................................................................................................6

2.4. Apsorpcija zvuka ........................................................................................................................7

3. IZOLACIJA OD BUKE ...........................................................................................................................8

3.1. Utjecaj buke ...............................................................................................................................8

3.2. Vrste buke ..................................................................................................................................9

4. APSORPCIJA ZRAČNOG ZVUKA ..................................................................................................... 10

4.1. Apsorpcijski materijali ............................................................................................................. 10

4.2. Porozni apsorberi .................................................................................................................... 11

4.3. Membranski i rezonatorski apsorberi ..................................................................................... 14

4.4. Mjerenje koeficijenta apsorpcije ............................................................................................ 16

4.4.1. Metoda cijevi ................................................................................................................... 16

4.4.2. Metoda ječne komore ..................................................................................................... 17

5. APSORPCIJA UDARNE BUKE ........................................................................................................... 19

5.1. Udarna buka ............................................................................................................................ 19

5.2. Dinamička krutost ................................................................................................................... 19

6. OSNOVNI POJMOVI O TOPLINI ...................................................................................................... 21

6.1. Toplina ..................................................................................................................................... 21

6.2. Temperatura ........................................................................................................................... 21

6.3. Specifični toplinski kapacitet ................................................................................................... 21

6.4. Količina topline ........................................................................................................................ 21

7. PRENOŠENJE TOPLINE .................................................................................................................... 22

2

7.1. Prenošenje topline vođenjem ................................................................................................. 22

7.2. Prenošenje topline konvekcijom ............................................................................................. 23

7.3. Prenošenje topline zračenjem ................................................................................................ 24

8. TOPLINSKA VODLJIVOST GRAĐEVINSKIH MATERIJALA ................................................................ 25

8.1. Koeficijent toplinske vodljivosti λ ........................................................................................... 25

8.2. Ovisnost koeficijenta toplinske vodljivosti λ o gustoći ........................................................... 25

8.3. Ovisnost koeficijenta toplinske vodljivosti λ o vlažnosti materijala ....................................... 26

8.4. Ovisnost koeficijenta toplinske vodljivosti λ o temperaturi materijala .................................. 27

8.5. Metode ispitivanja toplinske vodljivosti materijala ............................................................... 28

9. MATERIJALI ZA TOPLINSKU I ZVUČNU IZOLACIJU ......................................................................... 32

9.1. Mineralna vuna ....................................................................................................................... 32

9.2. Ekspandirani elastificirani polistiren ....................................................................................... 38

9.3. Poliuretanska pjena (PUR) ...................................................................................................... 42

9.4. Drvena vlakna .......................................................................................................................... 47

9.5. Pluto ........................................................................................................................................ 51

9.6. Slama ....................................................................................................................................... 53

10. ZAKLJUČAK...................................................................................................................................... 59

3

1. FIZIKALNE OSNOVE AKUSTIKE

1.1. Osnovne karakteristike zvuka

Zvuk u uţem smislu znaĉenja te rijeĉi naziva se sve ono što ĉujemo. Prema

definiciji zvuk su elastiĉne vibracije u plinovitim, tekućim ili krutim tijelima.

Pojedine ĉestice neke tvari meĊusobno su vezane elastiĉnim silama. Pomak

jedne ĉestice prenijet će se preko elastiĉnih veza na okolne ĉestice, odnosno na

okolne dijelove. Ovaj novi pomak uzrokovat će pomak drugih okolnih ĉestica i

dijelova, te će se na taj naĉin poĉetni pomak prenijeti na cijelu sredinu. Na taj naĉin

nastat će valno gibanje. Valovi, koji su rezultat gibanja ĉestica u istom smjeru u

kojem se val širi, nazivaju se longitudinalnim valovima. Kroz kruta tijela moţe se

zvuk širiti i na taj naĉin da ĉestice titraju okomito na smjer širenja. Tako pored

longitudinalnih nastaju transverzalni valovi.[1]

1.2. Brzina širenja zvuka

Prema tome, neko tijelo koje titra u okolnoj atmosferi proizvodi zvuĉne valove

koji se šire odreĊenom brzinom.

Brzina širenja zvuka u zraku ovsi o gustoći zraka , o atmosferskom tlaku

i o konstanti γ. Brzina širenja zvuka u zraku moţe se izraĉunati prema ovoj formuli :

√

1.3. Frekvencija

Broj titraja u jednoj sekundi naziva se frekvencijom i izraţava se u hercima

(Hz). Ĉovjeĉje uho moţe ĉuti frekvencije od 16 Hz do 20 kHz. Prema toma uho ne

zamjećuje kao zvuk one zvuĉne valove koji do njega stiţu u manjem broju od 16 u

sekundi, ili u većem broju od 20 000 u sekundi. Frekvencije niţe od 16 Hz uho ne

ĉuje kao tonove, već ih osjeća kao potresanje.[1]

(1.1)

4

1.4. Valna duljina

Valna duljina je razmak izmeĊu dvije susjedne toĉke najvišeg zgušnjenja, ili

izmeĊu dvije toĉke najvećeg razrjeĊenja sredinu u kojoj se zvuĉni val širi.

Iz poznate brzine širenja zvuka c i frekvencije f valna duljina λ izraĉuna se

prema formuli :

1.5. Zvuĉni tlak

Prilikom širenja zvuĉnog vala zvuĉno se tlak superponira atmosferskom tlaku,

tako da se u jednoj poluperiodi ukupni tlak diţe iznad atmosferskog, a u sljedećoj

poluperiodi spušta ispod atmosferskog tlaka. Pod efektivnim zvuĉnim tlakom

podrazumjeva se amplituda zvuĉnog tlaka umanjena √ puta:

√

1.6. Zvuĉna snaga

Pod zvĉnom snagom N podrazumjeva se zvuĉna energija, koja u jedinici

vremena prostruji kroz plohu veliĉine S:

1.7. Decibel

U akustici se radi o vrlo velikim odnosima zvuĉnih snaga i zvuĉnih tlakova, pa

je praktiĉno da se zvuĉne snage i tlakovi izraţavaju logaritmom omjera. Iz odnosa

zvuĉnih tlakova broj decibela se dobiva prema formuli:

(1.4)

Slika 1. Prikaz valne duljine

(1.2)

(1.3)

(1.5)

5

2. POJAVE PRILIKOM ŠIRENJA ZVUKA

2.1. Refleksija

Put širenja zvuka moţe se prikazati zvuĉnim zrakama. To su zamišljeni pravci,

okomiti na ĉelo valova, koji izlaze iz izvora zvuka. Primjenom zvuĉnih zraka zakoni

refleksije svijetla mogu se prenijeti u akustiku. Pri tome treba biti ispunjen uvjet da je

duţia zvuĉnog vala mnogo manja od dimenzije plohe od koje se val reflektira.

Prema zakonima refleksije kut upada jednak je kutu refleksije, a upadna i

reflektirana zraka leţe u istoj ravnini[1]

2.2. Difrakcija

Zakoni refleksije vrijede u akustici samo onda ako se radi o zvuĉnim valovima

koji su mnogo kraći od dimenzije zapreke od kojih se reflektiraju. U sluĉaju kada je

veći odnos valne duljine prema dimenzijama pregrade dolazi do difrakcije ili

skretanja

Slika 2. Reflektiranje zvučnih zraka od različitih ploha

Slika 3. Difrakcija ravnog zvučnog

vala oko ruba pregrade

Smjer kretanja

6

Difrakcija zvuĉnih valova prilikom prolaska kroz mali otvor vidi se na

sljedećoj slici :

Kao što pokazuje slika, otvor u ovakvom sluĉaju postaje izvor kuglastog vala

koji se širi na sve strane iza pregrade. Budući da kroz mali otvor moţe proći mala

koliĉina zvuĉne energije, intezitet zvuka iza pregrade je malen. To znaĉi praktiĉki da

se cijela upadna zvuĉna energija od pregrade reflektira. [1]

2.3. Refrakcija

Sliĉno zrakama svijetla i zvuĉne se zrake lome pri prijelazu iz jedne sredine u

drugu. Veliĉina promjene smjera ili refrakcije ovisi o odnosu brzina širenja zvuka:

P

os

toj

i

razlika izmeĊu brzine zvuka u zraku i krutim tvarima. Stoga iz prijašnjeg izraza slijedi

Slika 4. Difrakcija zvučnog vala

pri prolazu kroz otvor koji ima

dimenzije manje od valne duljine

Slika 5. Prijelaz zvučne zrake iz

sredine s jednom brzinom širenja u

sredinu s drugom brzinom širenja

(2.1)

7

da pri prijelazu iz zraka u krutu tvar i obrnuto, zvuĉne zrake izlaze, odnosno ulaze,

najĉešće okomito na razdjelnu plohu[1]

2.4. Apsorpcija zvuka

Apsorpcija zvuka je proces oslabljivanja zvuka prilikom prolaska kroz neku

sredinu ili prilikom prolaska preko neke površine. Zvuĉna se energija pri tome

najvećim dijelom pretvara u toplinu.

Proces apsorpcije zvuka u materijalima bit će detaljnije i opširnije razjašnjen u

kasnijem poglavlju, no prije toga ćemo se kratko dotaknuti uzroka potrebe za zvuĉnom

izolacijom; buke [1]

3. IZOLACIJA OD BUKE

8

3.1. Utjecaj buke

Bukom nazivamo svaki zvuk kojeg smatramo neţeljenim, neugodnim ili

ometajućim. Razlika izmeĊu buke i zvuka je, dakle sasvim subjektivna. Fizikalno se

oni meĊusobno uopće ne razlikuju, tako da je nemoguće objektivno definirati buku.

Danas buka postaje sve veći problem zbog toga što se sve više povećava, s

jedne strane uslijed sve ubrzanije mehanizacije u industriji, transportu i modernom

ţivotu općenito, a s druge strane uslijed sve veće koncentracije stanovništva u

trgovinama, uredima i stambenim blokovima.

Kod ĉovjeka koji je izloţen buci visoke razine moţe doći do oštećenja zvuka

koje moţe ići do potpune gluhoće. Kod niţih razina buke, ne dolazi do patoloških

promjena organa za sluh, ali se mijenjaju fiziološke aktivnosti ĉovjeĉjeg organizma:

povećava se broj otkucaja srca, raste krvni tlak, modificira se ritam disanja itd. Buka

niske razine ima, pak, samo psihološko djelovanje: onemogućava koncentraciju,

smanjuje paţnju, remeti odmor i san. [1]

Zona

buke

Namjena prostora Najviše dopuštene ocjenske razine buke imisije u dBA

Za dan Noć

1. Zona namijenjena

odmoru, oporavku i

lijeĉenju

50 40

2. Zona namijenjena samo

boravku i stanovanju

55 40

3. Zona mješovite,

preteţito stambene

namjene

55 45

4. Zona mješovite,

preteţito poslovne

namjene sa stanovanjem

65 50

5. Zona gospodarske

namjene Na granici graĊevne ĉestice unutar zone – buka ne

smije prelaziti 80 dBA

Za ocjenjivanje i normiranje stalne buke danas se najĉešće koriste

standardizirane NR-krivulje

Slika 6. Standardizirane NR-

krivulje u funkciji frekvencije i

zvučnog tlaka[4]

Tablica 1. Najviše dopuštene ocjenske razine buke imisije u otvorenom prostoru [3]

9

3.2 Vrste buke

Koje će se mjere i kakva sredstva upotrijebiti u borbi protiv buke, ovisi o tome

na koji se naĉin buka prenosi do mjesta na kojem smeta. U tom pogledu razlikujemo

tri vrste buke:

o Buka koja se stvara u prostoriji u kojoj smeta

o Zraĉna buka koja se prenosi izvana ili iz druge prostorije u prostoriju u kojoj

smeta

o Vibracijska buka, koja se u prostoriju u kojoj smeta prenosi preko graĊevinskih

konstrukcija [1]

10

4. APSORPCIJA ZRAĈNOG ZVUKA

4.1. Apsorpcijski materijali

Sve plohe, svi materijali i predmeti u nekoj prostoriji apsorbiraju zvuk. Kad se govori o

apsorpcijskim materijalima, pri tome se misli na takve materijali i konstrukcije kojima je

osnovni zadatak da svojim akustiĉnim svojstvima proizvedu kontroliranu apsorpciju. Svrha je

takvih materijala u praksi da:

1. skrate vrijeme odjeka,

2. otklone pojave jeke,

3. priguše buku.

Zvuk se u nekom materijalu apsorbira na taj naĉin da se pretvori u neki drugi oblik

energije, odnosno u toplinu. Kad zvuĉni val udari u neku površinu, jedan dio zvuĉne energije

se reflektira, dok se ostatak apsorbira. Pod koeficijentom refleksije r podrazumijeva se odnos

amplitude tlaka reflektiranog vala prema amplitudi tlaka upadnog vala.

Koeficijent apsorpcije α definiran je odnosom apsorbirane zvuĉne energije prema

upadnoj zvuĉnoj energiji. Kako je zvuĉna energija razmjerna kvadratu amplitude tlaka, za

koeficijent apsorpcije vrijedi:

Koeficijent apsorpcije još moţemo definirati iz odnosa apsorbirane snage i ukupne

snage P upadnog vala:

Vrijednost koeficijenta apsorpcije nekog materijala ovisi o frekvenciji zvuka i o kutu

njegova upada na površinu promatranog materijala.

U zatvorenoj prostoriji zvuĉni valovi udaraju u graniĉne plohe prostorije pod svim

kutovima. U ovakvim sluĉajevima zanima nas srednja vrijednost koeficijenta apsorpcije koja

se dobije za sve moguće pravce upada zvuĉnih valova. Kada se govori o koeficijentu

apsorpcije α, ako se posebno ne navede, uvijek se misli na ovu srednju vrijednost.

Slika 7. Od zvuka A, koji udari u neki zid, dio B se apsorbira, a ostatak C se reflektira

(4.1)

(4.2)

11

Vrijednost koeficijenta apsorpcije moţe se kretati izmeĊu 0 i 1. Materijali koji imaju

veliku vrijednost koeficijenta apsorpcije (obiĉno iznad 0.3) zovu se apsorpcijski materijali.

Bolje nego koeficijentom apsorpcije akustiĉna svojstva apsorpcijskih materijala se

mogu opisati akustiĉnom impedancijom. Ova impedancija definirana je kompleksnim

odnosom zvuĉnog vala prema odgovarajućoj titrajnoj brzini ĉestica na površni materijala. No

matematiĉka obrada problema upotrebom akustiĉne impedancije je vrlo sloţena, te za

normalnu praksu ne dolazi u obzir.

O praktiĉnoj arhitektonskoj akustici primjenjuju se tri vrste apsorbera:

1. porozni apsorberi,

2. membranski apsorberi,

3. rezonatorski apsorberi. [1]

4.2. POROZNI APSORBERI

U ovim materijalima do apsorpcije zvuka dolazi na taj naĉin da zvuk potakne

zrak u porama na titranje, te se trenjem zraka o stjenke pora zvuĉna energija poništava,

tj. pretvara u toplinu. Zvuĉna se energija u porama troši i zato što dolazi do razmjene

topline izmeĊu stijenki materijala i ugrijanog komprimiranog, odnosno ohlaĊenog

razrijeĊenog zraka.

Koeficijent apsorpcije poroznih materijala ovisi o ovim faktorima:

- o debljini sloja

- o frekvenciji

- o otporu strujanja

- o poroznosti

- o faktoru strukture

U debljem sloju (sl.1) cijela se zvuĉna energija koja prodre u sloj apsorbira, pa

je koeficijent apsorpcije odreĊen samo reflektiranim dijelom. Ako je sloj tanak (sl.2)

jedan se dio zvuĉne energije (koji proĊe kroz sloj) reflektira od tvrde stijene, pa je

koeficijent apsorpcije manji.

Iz ovih slika moţemo zakljuĉiti kako je koeficijent apsorbcije ovisan o debljini

poroznog sloja, odnosno kako s debljinom sloja apsorpcija raste.

Slika 8. Debeli porozni apsorber Slika 9. Tanki porozni sloj

12

Porozni sloj ne mora po ĉitavoj svojoj debljini biti homogen. Ako se stavi na

stanovitom razmaku ispred tvrde stijene prednost mu je što jaĉe apsorbira niţe

frekvencije.

Slika prikazuje ovisnost koeficijenta apsorpcije o frekvenciji, i to uz vertikalan

upad zvuka. Maksimum se postiţe na onim frekvencijama, na kojima razmak izmeĊu

sloja i stijene iznosi ĉetvrtinu, odnosno tri ĉetvrtine valne duţine. Minimalan

koeficijent apsorpcije dobiva se razmakom od pola valne duţine. Budući da u

normalnom sluĉaju zvuk upada na akustiĉni materijal pod svim mogućim kutovima, za

ovakav je opći sluĉaj dijagram koeficijenta apsorpcije drugaĉiji.

Iz svih ovih dijagrama izlazi da je koeficijent apsorpcije poroznih materijala na

niskim frekvencijama malen. Razlog tome je u odnosu valnih duţina prema

dimenzijama pora.

Slika 10. Frekventna karakteristika koeficijenata apsorpcije tankog sloja tkanine udaljenog 9cm od

stijene.

Slika 11. Frekventna karakteristika koeficijenta apsorpcije zastora udaljenog 9cm od zida

13

Koeficijent apsorpcije poroznih materijala u velikoj je mjeri ovisan o otporu

strujanja. Taj se otpor mjeri naĉinom prikazanim na slici

Koliĉina zraka koja u sekundi proĊe kroz materijal mjeri se plinomjerom a

razlika tlaka pomoću manometra. Iz ovih podataka i površine uzorka izraĉuna se

specifiĉni otpor strujanja.

Dijagrami na slici pokazuju kako o ovom otporu ovisi koeficijent apsorpcije.

Ovi dijagrami vrijede za frekvenciju 500 Hz i okomiti upad zvuka.

Kao što smo napomenuli, koeficijent apsorpcije ovisi o poroznosti materijala.

Poroznost je definirana odnosom volumena uzduha u porama prema ukupnom

volumenu. Treba istaknuti da je otpor strujanja neovisan o poroznosti, jer

geometrijskom smanjivanjem pora otpor strujanja raste pri istoj poroznosti.

Slika 12. Shema ureĎaja za

mjerenje otpora strujanja

Slika 13. Ovisnost koeficijenta apsorpcije o otporu strujanja poroznog sloja. A-sloj debljine 10cm,

B-sloj debljine 3cm, C-sloj debljine 1cm

14

Ta dva faktora, otpor strujanja i poroznost, nisu dovoljna da se karakterizira

neki porozni materijal. Kanali u materijalu mogu teći u raznim smjerovima, mogu se

završavati slijepo, a to nije obuhvaćeno ni poroznošću ni otporom strujanja. Ove

geometrijske osobine materijala vrše a višim frekvencijama svoj utjecaj koji se

raĉunski uzima u obzir faktorom strukture. Tek uvoĊenjem faktora strukture bilo bi

moguće objasniti veliko apsorpcijsko djelovanje takozvanih akustik-ploĉa. Ove ploĉe

imaju uvrte, rupe promjera obiĉno preko 4mm, razmak izmeĊu rupa oko 15mm, tako

da na kvadratni metar dolazi preko 4000 rupa. [1]

4.3. Membranski apsorberi i rezonatorski apsorberi

Tanka ploĉa ili membrana od nekog ĉvrstog materijala, koţe ili guste tkanine

dovoljno nepropusne za zraĉnu struju, smještena na izvjesnu udaljenost od površine

zida ili stropa nazivamo membranski apsorber. Pod djelovanjem zvuĉnih valova,

membrana poĉne titrati, na što se troši dio zvuĉne energije, tako da ovaj sustav djeluje

kao apsorber zvuka. Uz pretpostavku da je ploĉa dosta tanka , te da se prema toma

glavni dio elastiĉne sile dobiva od zraĉnog jastuka koji je zatvoren iza ploĉe, osnovna

rezonantna frekvencija izraĉuna se po formuli:

√

Ovdje je M masa ploĉe u

, a d visina (debljina) zraĉnog jastuka u

centimetrima. Radi toĉnijeg izraĉunavanja rezonantne frekvencije trebalo bi poznavati

elastiĉna svojstva ploĉe. Takav raĉun za praksu ne dolazi u obzir, jer elastiĉnost ploĉe

u velikoj mjeri ovisi o naĉinu uĉvršćivanja, te o stupnju homogenosti materijala od

kojeg je ploĉa graĊena.

U praksi se membranski apsorberi izvode na naĉin prikazan na slici:

Slika 14. Prikaz jedne

konstrukcije membranskoga

apsorbera

(4.3)

15

Koeficijent apsorpcije membranskih apsorbera moţe se u velikoj mjeri

povećati stavljanjem poroznih apsorpcijskih materijala u prostor zraĉnog jastuka. Pri

tome nije potrebno da se apsorpcijskim materijalom ispuni cijeli prostor, već je

dovoljno da se materijal stavi samo uz okvir.

Posebnu vrstu membranskih apsorbera predstavlja tanka membrana napeta na

drvenu rešetku. U tom je sluĉaju elastiĉna sila titrajnog sistema odreĊena jedino

zatvorenim zrakom.

U graĊevnim objektima i unutrašnjoj opremi prostorija postoji cijeli niz

nehotiĉnih membranskih apsorbera. Obješeni strop od gipsa, drvene obloge ili drveno

oploĉenje, ormari, prozori, vrata itd., sve su to apsorberi koji povoljno djeluju na

podruĉju niskih frekvencija, jer smanjuju vrijeme odjeka. Poznat je neugodan osjećaj u

podrumima, kupaonicama i sliĉnim prostorijama, gdje apsorbera membranskog tipa

nema, pa je vrijeme odjeka na niskim frekvencijama vrlo dugo.

Za rezonatorske apsorbere upotrebljavaju se akustiĉni (Helmholtzovi)

rezonatori. To su kutije ili posude s otvorom, kojima zrak u otvoru, grlu, predstavlja

masu koja pod djelovanjem zvuĉnog tlaka titra, a volumen zraka u samoj kutiji,

odnosno posudi, sluţi kao opruga. Najveća se apsorpcija postiţe na rezonantnoj

frekvenciji. Ta se frrekvencija moţe pribliţno izraĉunati po ovoj formuli:

√

S je presjek grla, c brzina širenja zvuka u zraku, V volumen kutije, a

korigirana duţina vrata. Pošto u titranju ne sudjeluje samo zrak koji se nalazi toĉno u

grlu, nego dijelom i onaj izvan grla, efektivna je duţina vrata veća. Ako duţinu vrata

Slika 15. Ovisnost koeficijenta apsorpcije o frekvenciji kod membranskog apsorbera s voštanim

platnom: a-zračni jastuk 5cm, neprigušen; b- zračni jastuk 5cm, prigušen; c- zračni jastuk 10cm,

neprigušen; d-zračni jastuk 2cm, neprigušen.

(4.3)

16

oznaĉimo sa l, i ako je vrat kruţnog presjeka, radijusa R, za efektivnu duţinu vrata

vrijedi:

Do prigušenja rezonatora dolazi djelomiĉno zbog reradijacije zvuĉne energije,

djelomiĉno zbog trenja ĉestica zraka o stjenke grla, i djelomiĉno zbog umjetnog

prigušenja koje se poduzima radi ugaĊanja prigušenja na ţeljenu vrijednost.

Akustiĉni se rezonatori upotrebljavaju bilo kao pojedinačni rezonatori

razmješteni daleko jedan od drugog da jedan na drugi ne djeluju, bilo kao spojeni

rezonatorski sistemi, ili konaĉno kao rezonatori s rasporom, to jest takvi kojima je

jedna dimenzija mnogo veća od valne duţine na rezonantnoj frekvenciji. [1]

4.4. MJERENJE KOEFICIJENTA APSORPCIJE

4.4.1. Metoda cijevi

Najĉešće se upotrebljava Kundtova cijev, u kojoj se generirajustojni valovi. S

jedne strane cijevi je zvuĉnik i mikrofon, a na drugoj je mjereni apsorpcijski

materijal. Mikrofonom, koji semoţe odgovarajuće pomicati unutar cijevi mjeri se

maksimum i minimum zvuĉnog tlaka.

Mikrofonom koji se duţ cijevi moţe pomicati. Ustanovljuje se maksimum i minimum

zvuĉnog tlaka. Amplitudu zvuĉnog tlaka što ga stvara zvuĉnik oznaĉit ćemo sa A,

dok ćemo amplitudi reflektiranog vala pridati oznaku B. Amplituda B manja je od

amplitude A, jer je mjereni materijal djelomiĉno apsorbirao zvuk. Maksimalni zvuĉni

tlak dobiva se na mjestima gdje se obje amplitude zbrajaju. Na tim mjestima

amplituda zvuĉnog tlaka iznosi (A + B). Na mjestima koja su udaljena za ĉetvrtinu

valne duţine, amplituda zvuĉnog tlaka je (A - B). Odnos ovih amplituda oznaĉit ćemo

sa n:

Za koeficijent apsorpcije dobivamo:

Metoda cijevi moţe se upotrijebiti samo ako je val u cijevi ravan. To se postiţe

onda, kad je valna duţina više nego 1,7 puta veća od promjwra cijevi. Mjerenje na

principu interferencije ima svoje nedostatke. Zvuĉni val pada na apsorpcioni materijal

okomito, pa koeficijent apsorpcije poprima drugaĉiju vrijednost nego u prostoriji gdje

na materijal zvuk dolazi pod svim mogućim kutovima. Nadalje, metodom cijevi ne

mogu se mjeriti membranski apsorberi, jer njihov koeficijent apsorpcije ovisi o

(4.5)

(4.6)

(4.4)

17

dimenzijama ploĉe. Zbog istih razloga ne mogu se tom metodom niti jedinaĉni

rezonatori, niti rezonatori s rasporom. [1]

4.4.2.Metoda jeĉne komore

Mjerenje metodom jeĉne komore daje za koeficijent apsorpcije vrijednost koja

je mnogo bliţa

onoj koju dotiĉni

apsorpcioni

materijal ima

u normalnoj

primjeni u

prostoriji. Za

mjerenje se

upotrebljava

jeĉna komora

volumena

preko 100 m3.

Materijal se

rasporedi na

tri plohe komore, onako kako pokazuje slika 16.

Površina unesenog materijala obiĉno iznosi 10% ukupne površine komore.

Koeficijent apsorpcije odredi se iz dva mjerenja vremena odjeka, i to vremena odjeka

prazne prostorije i vre-mena odjeka nakon stavljanja apsorpcionih materijala. Vrijeme

odjeka prazne prostorije je:

Slika 16. Smještanje apsorpcionih materijala i apsorpcionih konstrukcija prilikom mjerenja

koeficijenta apsorpcije u ječnoj komori

(4.7)

18

Nakon stavljanja apsorpcionog mateijala površine i koeficijenta apsorpcije

, vrijeme odjeka je manje:

Iz ovih dviju jednadţbi dobiva se koeficijent apsorpcije:

(

)

Kako je α redovito mnogo manje od , u posljednjoj se jednadţbi moţe

izostaviti. Toĉnost mjerenja ovisi o razlici izmeĊu vremena Tz i T. Stoga vrijeme

odjeka u praznoj komori treba trajati što dulje. I metoda jeĉne komore ima svoje

nedostatke. U jeĉnoj komori taj uvjet nije ispunjen jer se radi o malom volumenu, pa

se proces odjeka odvija na prirodnim frekvencijama prostorije. To naroĉito vrijedi za

niske frekvencije. Uza sve to se za koeficijent apsorpcije nekog materijala mjeren u

razliĉitim laboratorijima dobivaju razliĉite vrijednosti. Norma za mjerenje vremena

odjeka je HRN EN ISO 3382-2:2010 (en), Akustika – Mjerenje akustiĉnih parametara

prostorija 2. dio: Vrijeme odjeka u obiĉnim prostorijama. Koeficijent apsorpcije

mjeren metodom cijevi obiĉno je manji nego u jeĉnoj komori, što se vidi na slici:[1]

(4.8)

9)

(4.9)

19

5. APSORPCIJA UDARNE BUKE

5.1. Udarna buka

Udarna buka nastaje hodanjem po podu, kao i udarom predmeta, povlaĉenjem

stolice, radom kućnih aparata, deĉjom igrom i dr. Bez izolacije ta se buka raznim

zvuĉnim putevima prenosi u susedne prostorije i percipira kao neprijatnost. Izolacija

od udarnog zvuka nekog prostora ispod meĊukatne konstrukcije utvrĊuje se razinom

udarnog zvuka koji nastaje kod pobuĊivanja meĊuetaţne konstrukcije iznad tog

prostora standardnim izvrom udarnog zvuka. Opisuje se takozvanim ocjenjivanjem

normalizirane razine udarnog zvuka .

Normirani izvor udarnog zvuka je ureĊaj opisan u ISO 140/6 koji batićima

mase po 0,5 kg i padom s visine 40mm proizvodi 10 udara u sekundi. Da bi se

povećala izolacija od udarnog zvuka, treba smanjiti prijenos vibracija sa mjesta unosa

Slika 17. Frekventne karakteristike koeficijenta apsorpcije kod jednog poroznog materijala

mjereno u 1-ječnoj komori i 2-metodom cijevi [1]

20

udarne sile na meĊukatnu konstrukciju na ona mjesta, gdje konstrukcija odašilje zvuk

u prostor ispod meĊukatne konstrukcije. Smanjenje prijenosa vibracija moţe se

ostvariti prije svega:

- Polaganjem mekih podnih obloga

- Izvedbom plivajućih podova

- Izvedbom spuštenog stropa[1]

5.2. Dinamiĉka krutost

Zvuĉna izolacija plivajućih podova mora imati u prvom redu potrebnu

dinamiĉku krutost (MN/m3). Takvi materijali su dovoljno ĉvrsti da mogu podnositi

tlaĉna optereĉenja bez prevelikih slijeganja i nastajanja šteta, a ujedno su dovoljno

elastiĉni da djelulu kao „amortizirajući“ sloj izmeĊu estriha i nosive konstrukcije. O

vrijednosti dinamiĉke krutosti elastiĉnog sloja odnosno razredu krutosti SD, debljini

odnosno površinskoj masi estriha i struĉnoj izvedbi, ovisi za koliko će se smanjiti

vrijednost razine udarnog zvuka Δ LW (dB). [6]

razred krutosti zahtjev

SD50 ≤50

SD40 ≤40

SD30 ≤30

SD20 ≤20

SD15 ≤15

SD10 ≤10

SD7 ≤7

SD5 ≤5

Slika 18. Odnos izmeĎu

dinamičke krutosti i smanjenja

razine udarnog zvuka za plivajuće

estrihe 40 kg/m2 i 70 kg/m2 Tablica 2. Razredi krutosti prema HRN EN 13163 [6]

21

6. OSNOVNI POJMOVI O TOPLINI

6.1. Toplina

Sva materija koja nas okruţuje, bez obzira da li je u ĉvrstom, tekućem ili

plinovitom stanju, sastoji se od molekula koje su u neprekidnom, nesreĊenom gibanju.

Toplina i pojave koje ju prate mogu se objasniti takozvanom kinetiĉko-molekularnom

teorijom pomoću kretanja molekula. Kod ĉvrstih tijela molekule meĊusobno nezavisno

vibriraju oko nekog poloţaja ravnoteţe. U tekućinama i plinovima one se kreću u

raznim pravcima, meĊusobno se sudaraju i pri tome mijenjaju smjerove svog gibanja.

Toplina nekog tijela jednaka je zbroju kinetiĉkih energija nesreĊenog gibanja

svih njegovih molekula. Toplina je, dakle, samo jedan od mnogobrojnih oblika

energije. [2]

22

6.2. Temperatura

Temperatura je osnovna fizikalna veliĉina koja karakterizira stupanj

zagrijanosti nekog tijela; mjerilo za relativno toplinsko stanje tijela; proporcionalna je

srednjoj kinetiĉkoj energiji molekula.**

Promjenom temperature tijela mijenjaju se mnoga njihova svojstva. Promjena

nekog svojstva tijela usred promjene njegove temperature moţe se uzeti kao osnova za

mjerenje temperatura.

Mjerna jedinica za temperaturu je stupanj celzijus (ºC) pri ĉemu je Celzijeva

temperaturna skala dobivena tako da je ledištu vode proizvoljno pripisana vrijednost

temperature 0ºC, a vrelištu vode 100 ºC. [2]

6.3. Specifiĉni toplinski kapacitet

Specifiĉni toplinski kapacitet je koliĉina topline potrebna da se jediniĉnoj masi

nekog tijela povisi temperatura za jedinicu. U sustavu SI jedinica specifiĉnog

toplinskog kapaciteta je J/(kgK). Vrijednost veliĉine c se mjenja od tvari do tvari, a

ovisna je o temperaturi pri kojoj je izmjerena. Zato se u graĊevinskoj praksi koristi

njena srednja vrijednost koja pribliţno vrijedi za odreĊeni temperaturni interval.[2]

6.4. Koliĉina topline

Da bi se poveĉala temperatura nekog tijela potrebno je tom tijelu dovesti

odreĊenu koliĉinu topline. Fizikalna veliĉina koliĉina topline Q, oznaĉava toplinsku

energiju koja prelazi s jednog tijela na drugo (pri njihovom dodiru ili zraĉenju).

U SI-mjernom sustavu jedinice za koliĉinu topline je Joule (dţul), simbol J. U

mnogobrojnim pokusima je dokazana da izmeĊu koliĉine topline Q dovedene nekom

tijelu, mase tijela m i porasta njegove temperature postoji linearna veza:

Gdje je:

- m [kg] - masa tijela,

- c [J/(kgK)] - specifiĉni toplinski kapacitet,

- ΔT [ºC] - promjena temperature[2]

7. PRENOŠENJE TOPLINE

Prenošenje topline je prirodni proces do kojeg dolazi ĉim postoji razlika

temperatura u nekom sistemu, ili izmeĊu dva sistema, bez obzira na prirodu sredine

(materija ili vakuum) koja ih odjeljuje. Kod toga se prenošenje topline vrši u pravcu

niţe temperature.

Toplina se moţe prenositi na tri naĉina koji se razlikuju po fizikalnom obliku.

To su voĊenje (kondukcija), prijelaz strujanjem (konvekcija) i prijelaz zraĉenjem

(radijacija) .

VoĊenjem se toplina moţe prenositi u ĉvrstim, tekućim i plinovitim sredinama.

Prenošenje topline konvekcijom moguće je samo u tekućim i plinovitim sredinama, a

zraĉenjem u plinovitim sredinama i vakuumu. [2]

7.1. Prenošenje topline voĊenjem

(6.1)

23

Do prenošenja topline voĊenjem dolazi uslijed prirodne teţnje za homogenom

razdiobom srednje brzine molekula, a time i temperature u svim dijelovima

promatranog sistema. Brţe molekule toplijeg dijela sistema sudaraju se s polaganijim

molekulama hladnijeg dijela sistema. Kod toga se prve molekula usporavaju , a druge

ubrzavaju , tako da se srednje brzine molekula u ĉitavom sistemu izjednaĉavaju.

Ovakav intermolekularni naĉin prenošenja topline zove se voĊenje topline.

Zamislimo unutar nekog tijela od homogenog materijala tanku ploĉu debljine d

omeĊenu paralelnim ravninama u kojima je stalna temperatura tijela i pri ĉemu

neka je . Na temelju mnogobrojnih pokusa Fourier je postavio zakon voĊenja

topline u obliku :

Simbol Q predstavlja koliĉinu topline koja u vremenu t proĊe kroz promatranu

površinu A.

Veliĉina λ

se zove koeficijent

toplinske vodljivosti, i

predstavlja jednu od osnovnih

toplinsko – fizikalnih

karakteristika

materijala kroz koji se

prenosi toplina. U SI

sustavu jedinica veliĉina λ

je W/(mK).

Budući da

je koliĉina topline Q energija, tada će omjer Q/t biti snaga: P koja se u nauci o toplini

Slika 19. VoĎenje topline kroz ravnu ploču od homogenog materijala.

(7.1)

24

zove toplinski tok. Toplinski tok koji prolazi jedinicom površine zove se gustoća

toplinskog toka i oznaĉava simbolom q. Izraz za gustoću toplinskog oznaĉavamo

formulom:

(

)

koju moţemo pisati i u obliku:

gdje indeks v oznaĉava da se radi o prenošenju topline voĊenjem. [2]

7.2. Prenošenje topline konvekcijom

Predaja topline od nekog fluida (plina ili tekućine) u gibanju na neko ĉvrsto

tijelo ili obrnuto naziva se prenošenje topline konvekcijom. Prema uzroku gibanja

fluida razlikuje se prirodna konvekcija i prisilna konvekcija. Kod prirodne konvekcije

ĉestice fluida se gibaju zbog razlika u gustoći nastalih nejednolikom temperaturom

dijelova fluida. Prisilna konvekcija nastaje kad se gibanje fluida podrţava nekim

mehaniĉkim ureĊajem, npr. pumpom ili ventilatorom.

Neka je površina graĊevinskog elementa temperature T okruţena zrakom

temperature t, pri ĉemu je T > t. Ĉestice zraka pri dodiru s toplijom površinom

elementa se zagrijavaju, postaju lakše i diţu se u vis, a na njihovo mjesto dlaze

hladnije ĉestice zraka. Na taj naĉin nastaje struja konvekcije i toplina sa graĊevinskog

elementa prelazi na zrak.

Gustoća

toplinskog toka

koja s površine

promatranog

elementa prijeĊe

konvekcijom na

zrak dana je

izrazom:

Slika 20. Primjer

prenošenja topline

konvekcijom

(7.2)

(7.3)

(7.4)

25

je koeficijent prijelaza topline konvekcijom, a znaĉi gustoću toplinskog toka

koju površina graĊevinskog elementa da ili primi konvekcijom kad izmeĊu te površine

i okolnog zraka vlada jediniĉna razlika temperature. U sustavu Si jedinica

koeficijenata prijelaza topline konvekcijom je W/( . Njegova vrijednost utvrĊuje se eksperimentaln, a ovisna je o brzini zraka uz

promatranu površinu, o orijentaciji površine i o smjeru toplinskog toka. [2]

7.3. Prenošenje topline zraĉenjem

Sva tijela, u ĉvrstom i tekućem stanju, odaju dio kinetiĉke energije svojih

molekula u obliku energije elektromagnetskih valova koju zraĉe svojom površinom. I

obratno , kada elektromagnetski valovi dospiju do površine nekog tijela, jedan njihov

dio tijelo uspije i pretvara ga u kinetiĉku energiju svojih molekula, a to znaĉi u

toplinu. Ukupna energija koju je ta ista površina pri dozraĉivanju apsorbirala. To znaĉi

da se kod prouĉavanja prenošenja topline zraĉenjem mora promatrati meĊusobno

djelovanje svih tijela koja zraĉe. [2]

8. TOPLINSKA VODLJIVOST GRAĐEVINSKIH MATERIJALA

8.1. Koeficijent toplinske vodljivosti λ

Slika 21. Ovisnost koeficijenta prijelaza topline konvekcijom 𝛼𝑐 o brzini vjetra, za vertikalnu plohu.

26

Toplinska vodljivost je svojstvo graĊevinskih materijala da u manjoj ili većoj

mjeri provode toplinu. Kao mjera toplinske vodljivosti nekog materijala sluţi

koeficijent toplinske vodljivosti λ tog materijala.

Koeficijent toplinske vodljivosti jednak je gustoći toplinskog toka kroz sloj

materijala jediniĉne debljine za jediniĉnu razliku temperatura na površinama sloja.

Iskazuje se sljedećom formulom:

Vrijednost koeficijenta toplinske vodljivosti λ je vrlo promjenjiva, ĉak i kod

jednog te istog materijala. Ona ovisi o gustoći (odnosno poroznosti) i kemijskom

sastavu materijala, o sadrţaju vlage u materijalu i o njegovoj temperaturi. Zato

govoriti o vrijednosti koeficijenta λ nekog materijala ima smisla samo ako se

preciziraju svi ovi faktori. [5]

8.2. Ovisnost koeficijenta toplinske vodljivosti λ o gustoći

Gusoća ρ je omjer mase m neke tvari i volumena V koji ta (homogena) tvar

zauzima.

Poznavajući gustoću graĊevinskog materijala moţe se procijeniti pribliţna

vrijednost koeficijenta toplinske vodljivosti λ. Naime, povećanjem gustoće povećava

se i vrijednost koeficijenta λ, i obratno, smanjenjem gustoće smanjuje se i vrijednost

veliĉine λ. Promjena koeficijenta λ graĊevinskih materijala, s promjenom njihove

Slika 22. Element duljine d, poprečnog presjeka A omeĎena paralelnim ravninama

na kojima djeluju temperature 𝑇 i 𝑇

(8.1)

(8.2)

27

gustoće, proizlazi iz ĉinjenice da svaki graĊevinski materijal, osim osnovne ĉvrste

tvari, sadrţi i mnoštvo pora i šupljina ispunjenih zrakom.

Vrijednost koeficijenta toplinske vodljivosti λ same ĉvrste tvari, dakle

apsolutno gustog materijala bez pora, ovisi o kemijskom sastavu tvari i uvijek je veća

od oko 0.3

. Vrijednost veliĉine λ za zrak sadrţan u porama materijala znatno je

manja i iznosi sve oko 0.023

. Zato će vrijednost koeficijenta toplinske vodljivosti

λ graĊevinskog materijala biti jednaka nekoj srednjoj vrijednosti izmeĊu one za

osnovnu ĉvrstu tvar i vrijednost za zrak sadrţan u porama. Što je više pora u

materijalu, a to znaĉi i manja gustoća materijala, to je manja vrijednost njegova

keoficijenta toplinske vodljivosti.

Ne postoji jedinstvani matematiĉki zakon koji bi povezivao veliĉine λ i ρ svih

graĊevinskih materijala. Naime, na vrijednost koeficijenta λ utjeĉu, osim gustoća, još i

dimenzije pora i struktura materijala. Kod jednake poroznosti, vrijednost veliĉina λ će

biti veća što su pore u materijalu veće, jer se s povećanjem dimenzija pora povećava i

vrijednost keoficijenta λ zraka zatvorenog u porama. TakoĊer je vaţno i to da li su

pore zatvorene ili meĊusobno povezane (otvorene). Kod otvorenih pora dolazi do

većeg utjecaja prenošenja topline konvekcijom, što rezultira u povećanju vrijednosti λ.

Naime, u zraĉnim porama graĊevinskih materijala mogući su svi vidovi prenošenja

topline, ali se za svrhu toplinskih tehniĉkih proraĉuna smatra da se prenošenje topline

u materijalima vrši samo po zakonu toplinske vodljivosti.

Na vrijednost koeficijenta λ nekog materijala, kako je već ranije navedeno,

utjeĉe i vrijednost λ osnovne ĉvrste tvari. Zato materijali razliĉitog kemijskog sastava,

a jednake gustoće, poroznosti i strukture, imaju razliĉite vrijednosti koeficijenta λ.

Iz izloţenog slijedi da se meĊusobna ovisnost veliĉina λ i ρ moţe dati samo za

pojedine tipove materijala. NavoĊenje vrijednosti koeficijenta λ ima smisla samo ako

je navedena i gustoća ρ tog materijala. Zato se u svim tablicama uz vrijednost veliĉine

λ uvijek daje i vrijednost veliĉine ρ, kako bi se mogao izvršiti pravilan izbor

koeficijenta λ. [2]

8.3. Ovisnost koeficijenta toplinske vodljivosti λ o vlaţnosti materijala

S povećanjem vlaţnosti materijala naglo raste vrijednost njegova koeficijenta

λ. Na slici je prikazana ovisnost koeficijenta toplinske vodljivosti zida od opeke o

vlaţnosti opeke:

28

Povećanje koeficijenta λ materijala s povećanjem njegove vlaţnosti rezultat je

ĉinjenice da voda, koja se umjesto zraka nalazi u porama vlaţnog materijala, ima

vrijednost koeficijenta toplinske vodljivosti λ=0.57

, što je oko 20 puta veća

vrijednost od vrijednosti λ zraka.

Veći porast vrijednosti koeficijenta λ kod manje vlaţnosti objašnjava se time,

što se kod vlaţenja materijala najprije ispune vodom manje pore i kapilare, utjecaj

kojih je na toplinsku vodljivost materijala veći, nego krupnih pora.

Koeficijent λ još više poraste u sluĉaju smrzavanja vode u materijalu, jer je

vrijednost λ leda oko 2.3

što je oko 4 puta veća vrijednost od vrijednosti veliĉine λ

za vodu.

Zbog velikog utjecaja sadrţaja vlage u materijalu na vrijednost njegova

koeficijenta λ svi toplinski proraĉuni postaju nemogući ako nije poznata vlaţnost

materijala.

Koeficijent toplinske vodljivosti λ odreĊuje se pomoću relativno sloţenih

indirektnih laboratorijskih mjerenja na prethodno osušenim uzorcima. Na taj naĉin je

iskljuĉen utjecaj vlaţnosti na dobiveni rezultat. MeĊutim, u graĊevinskim elementima

zgrade materijali uvijek sadrţe u sebi neku koliĉinu vlage koja povećava njihovu

toplinsku vodljivost. Zato vrijednost koeficijenta λ dobivene mjerenjem na suhim

uzorcima treba povećati kako bi odgovarale statistiĉkom sadrţaju vlage u izvedenim

graĊevinskim elementima kod kojih je uspostavljena ravnoteţa vlage s okolinom koja

ih okruţuje. Ove vrijednosti koeficijenta toplinske vodljivosti λ zovu se raĉunskim

vrijednostima.

Zbog velikog utjecaja vlaţnosti materijala na vrijednost njegova koeficijenta λ

potrebno je odgovarajućim rješenjima i tehniĉkim mjerama zaštite sprijeĉiti

prekomjerno povećanje vlage u materijalima graĊevinskih elemenata kod eksploatacije

graĊevinskih objekata. [2]

8.4. Ovisnost koeficijenta toplinske vodljivosti λ o temperaturi materijala

Vrijednost koeficijenta λ graĊevinskog materijala raste s porastom njegove

srednje temperature. Do ovog porasta dolazi zbog povećanja toplinske vodljivosti

Slika 23. Ovisnost koeficijenta toplinske vodljivosti zida od opeke o vlažnosti opeke

29

osnovne ĉvrste tvari, a ta pak raste zbog porasta kinetiĉke energije molekula. Osim

toga, s povećanjem temperature raste i toplinska vodljivost zraka u porama materijala,

a takoĊer i prenošenje topline zraĉenjem u porama. U graĊevinskoj praksi ovisnost

koeficijenta λ o temperaturi nema većeg praktiĉnog znaĉaja, jer se radi o relativno

malom rasponu promjena temperatura graĊevinskih elemenata. Zato se za toplinske

proraĉune u graĊevinarstvu koriste vrijednosti koeficijenta V izmjerene kod srednje

vrijednosti temperature materijala od +10 celzijusa.

Vrijednost koeficijenta toplinske vodljivosti λ je vrlo promjenjiva, ĉak i kod

jednog te istog materijala. Ona ovisi o gustoći(odnosno poroznosti) i kemijskom

sastavu materijala, o sadrţaju vlage u materijalu i o njegovoj temperaturi. Zato

govoriti o vrijednosti koeficijenta λ nekog materijala ima smisla samo ako se

preciziraju svi ovi faktori. Materijali s malom vrijednošću koeficijenta λ zovu se

toplinski izolatori. [2]

8.5. Moetode ispitivanja toplinske vodljivosti materijala

8.5.1. Zaštićena vruća ploĉa

(HRN EN 1946-2: 2000 (Toplinske značajke graĎevnih proizvoda i elemenata

– Posebni kriteriji za ocjenu laboratorija koji mjere svojstva prenošenja topline – 2.

dio: Mjerenje pločastim ureĎajem sa zaštićenom vrućom pločom - Kruti uzorci

testirani kontaktnom pločom)

Mjerenje se provodi u Pönsgenovom ureĊaju sa zaštićenom vrućom ploĉom.

To je apsolutna mjerna metoda jer se mjerenjem temperature, elektriĉne snage i

debljine uzoraka izravno moţe izraĉunati toplinska provodljivost. ProizvoĊaĉ

toplinsko-izolacijskog materijala, mjeri, raĉuna i iskazuje "deklariranu toplinsku

provodljivost", s obzirom na koju se materijal svrstava u odgovarajući razred. Takva

deklarirana toplinska provodljivost se provjerava u neovisnom laboratoriju. Praksa je

da se toplinska provodljivost mjeri u tri mjerne toĉke pri ĉemu se dobiju tri toplinske

provodljivosti za tri razliĉite srednje temperature. Za navedene tri mjerne toĉke

linearnom regresijom izraĉuna se ovisnost toplinske provodljivosti o

srednjojtemperaturi i izrazi se jednadţbom pravca. S obzirom da za svaku od tri

mjerne toĉke period ustaljenosti traje barem 8 sati, mjerenje toplinske provodljivosti

stacionarnom metodom na jednom uzorku toplinsko-izolacijskog materijala traje

najmanje jedan dan. Budući da se toplinska provodljivost ispituje jednom u

laboratoriju proizvoĊaĉa i jednom u neovisnim laboratorijima i to za svaku pojedinu

debljinu i volumensku masu, javlja se potreba za smanjenjem vremena (i troškova)

ispitivanja. Izvedba ureĊaja sa zaštićenom vrućom ploĉom komplicirana je i skupa [1].

Ovi problemi rezultirali su potrebom za drugim mjernim metodama koje ne traju

toliko dugo, kao i za jeftinijom i jednostavnijom opremom.

Stacionarne metode su i dalje dominantne metode ispitivanja toplinske

provodljivosti toplinsko-izolacijskih materijala, jer se dinamiĉkim mjerenjima nije

pokazalo da se za odreĊene skupine ovih materijala toplinska provodljivost moţe

mjeriti jednako dobro. [5]

30

Uzorci su kvadratnog presjeka i moraju biti kondicionirani na 23 °C i 50%

ravnoteţne vlage, odnosno za neke tipove materijala kao što su toplinske ţbuke,

moraju se ispitivati u isušenom stanju. Uzorci se isušuju u ventiliranim sušionicima do

stalne mase (u skladu s HRN EN ISO 12570: 2002,[32]). Najmanja debljina uzoraka

koji se mogu ispitivati iznosi 20 mm, a najveća 200 mm. Površina uzorka mora biti

glatka i ravna tako da dobro prianja uz površinu grijalice i hladila, odnosno da se

izbjegne znaĉajni utjecaj kontaktnih otpora.

Toplinska provodljivost (u ustaljenom stanju) izraĉunava se iz prikupljenih

mjernih podataka:

- temperatura toplijih i hladnijih strana oba uzorka,

- elektriĉne snage dovedene grijalici P = U · I, koja se prenosi na oba uzorka,

- gubitaka snage na zraĉnom rasporu izmeĊu grijalice i zaštitnog prstena.[5]

8.5.2. Metoda vruće ţice

(HRN EN 1946-4: 2002 (Toplinske značajke graĎevnih proizvoda i elemenata

Posebni kriteriji za ocjenu laboratorija koji mjere svojstva prenošenja topline – 4.

dio: Mjerenje metodom vruće žice)

Slika 24. Pönsgenov ureĎaj sa zaštićenom vrućom pločom

31

Dinamiĉko mjerenje toplinske provodljivosti metodom vruće ţice temelji se na

slijedećem: izmeĊu dva istovrsna uzorka jednakih izmjera postavi se ţica od platine,

kao što je

shematski

prikazano

na slici 25,

promjera

0,01778 mm

ili 0,0254 mm,

99,999 %

ĉistoće i ĉiji

se elektriĉni

otpor

mijenja s

promjenom

temperature.

Ţica od platine je ujedno izvor topline i mjerilo temperature (ĉime se eliminira

utjecaj termoĉlanka i njegovih ţica na mjerni rezultat). Ţica se postavi tako da

ostvaruje što je moguće bolji toplinski kontakt s oba uzorka. Ovakav se mjerni sloţaj

smjesti u komoru koja je izolirana od okoline tako da okolina ne utjeĉe na mjerni

proces. Ţica od platine se spoji na izvor istosmjernog elektriĉnog napona stalne snage

(P = konst.) zbog ĉega će se ţica zagrijavati, odnosno temperatura ţice će rasti i

toplina će se prenositi na uzorke. Slika 26 prikazuje tri razliĉite izvedbe mjerenja

napona i jakosti elektriĉne struje na ţici od platine koja se zagrijava snagom

konstantnog iznosa. [5]

Slika 25. Presjek mjernog složaja

32

Uzorak toplinsko izolacijskog materijala nad kojim se provodi mjerenje

toplinske provodljivosti, izraĊuje se u dva jednaka dijela ĉije su duljine barem 20 cm

veće od duljine ţice od platine. Mjerne instrumente i izvor stalne snage potrebno je

ukljuĉiti barem 2 sata prije mjerenja. Prema specifikaciji proizvoĊaĉa, idealno vrijeme

zagrijavanja ovih ureĊaja iznosi 2 sata. To je dovoljno vremena da se temperatura

uzorka izjednaĉi s temperaturom u samoj komori.

Norme proizvoda koje propisuju uvjete pri kojima se ispituje toplinska

provodljivost odreĊenog graĊevnog materijala, propisuju dva razliĉita stanja. Za lake

betone, ţbuke i mortove, ispitivanja se provode na isušenim uzorcima pri ĉemu se na

kraju ispitivanja moraju raĉunati korekcije s obzirom na promjenu masenog sadrţaja

vlage tijekom ispitivanja (ako postoji).

Za sve ostale graĊevne materijale (polistireni, mineralne vune, poliuretani i

drugi) norme proizvoda propisuju ispitivanja pri 23 °C i 50% vlage. Toplinski impulsi

koje proizvodi platinska ţica brţe prolaze kroz uzorak veće toplinske provodljivosti

nego kroz uzorak manje toplinske provodljivosti, tako da će se debljina uzoraka

prilagoditi vrsti materijala. Pri izradi i postavljanju bitno je paziti da su uzorci ravnih i

glatkih površina, tako da se ostvari što je moguće bolje nalijeganje jednog uzorka na

drugi. Tako se izbjegava znaĉajni utjecaj kontaktnih otpora. Ţicu od platine (Pt),

zajedno s dvije mjerne ţice, treba postaviti tako da ostvaruju idealan kontakt s oba

dijela uzorka, da ne postoje zraĉni jastuĉići izmeĊu gornjeg i donjeg dijela uzorka.

Širina uzorka mora biti barem jednakog iznosa kao i debljina, s obzirom da se

temperaturno polje prostire radijalno oko izvora topline - ţice od platine, dok se

duljina uzoraka prilagoĊava mjernoj duljini ţice od platine. [5]

Slika 26.Principi dinamičkog mjerenja toplinske provodljivosti metodom vruće žice

33

9. MATERIJALI ZA TOPLINSKU I ZVUĈNU IZOLACIJU

9.1. Mineralna vuna

Mineralna vuna spada u skupinu klasiĉnih toplinsko-izolacijskih materijala.

Pod terminom mineralna vuna podrazumijeva se staklena i kamena vuna odnosno

toplinskoizolacijski materijali mineralnog porijekla.

Osnovne sirovine za proizvodnju staklene vune su stakleni otpad te osnovne sirovine

za proizvodnju stakla (kvarcni pijesak, vapnenac, soda). Kamena vuna se dobiva

taljenjem prirodnih mineralnih stijena eruptivnog (bazalt,dijabaz) i sedimentnog

(dolomit) porijekla. [7]

Staklena vuna

Prednost proizvoda od staklene vune jest što se koriste reciklirani

materijali koji su lakoobnovljivi. Općenito, staklena vuna sadrţi relativno

organskih aditiva nego npr. drvena vuna. Bitno je spomenuti da se s razvojem

tehnologija, upotreba recikliranog stakla koji se koristi za ostakljivanje zgrada,

automobila i kontejnera povećava, i njegov udio sada predstavlja 65 % smjese.

Zahvaljući gusto isprepletenim materijalima sa malom toplinskom

vodljivošću i zadrţavanju velike koliĉine zraka, staklena vuna je dobar toplinski

izolator. Zbog elastiĉne strukture ima efekte apsorpcije i rasipanja zvuka, što je

ĉini pogodnim za zvuĉnu izolaciju. Staklena je vuna i nezapaljiva po prirodi, pa

se svrstava u vatrootporne materijale. Predstavlja mekani proizvod, lagan za

upotrebu i ugradnju. Otporna je na mikroorganizme. Staklena vuna uštedi puno

više energije nego je potrebno za njenu proizvodnju. Zbog svojstva elastiĉnosti i

mogućnosti povratka u prvobitno stanje konaĉni proizvod se ĉvrsto preša,

volumen pakiranja smanjuje se do 10 puta, pa je transport i skladištenje znatno

34

jeftiniji i

jednostavniji.

Staklena vuna

moţe biti

ponovno

reciklirana što

je bitno s obzirom

na zaštitu okoliša.

S

asortimanom

proizvoda od

staklene vune u

stambenim

objektima

mogu se

izolirati

podrumski

stropovi,

stropovi,

vanjski i

unutarnji te pregradni zidovi, i potkrovlja. Proizvodi od staklene vune se javljaju

u obliku izolacijskih ploĉa, filceva, lamelnih jastuka, te staklene vune u rinfuzi.

Tehnološki postupak proizvodnje staklene vune sastoji se od :

- prirema smjese za taljenje,

- taljenje smjese u peći,

- proizvodnja vlakna iz stakla,

- formiranje mreţe,

- polimeriziranje prolaskom kroz peć za stvrdnjavanje

- rezanje u konaĉni proizvod (role ili ploĉe)

35

Osnovne sirovine za proizvodnju staklene vune su prirodni pijesak

kojem se dodaju reciklirano staklo i aditivi. Staklena smjesa se sastoji od

osnovnih ĉestica koje su dobivene preciznim sijanjem. Na taj naĉin se moţe

dobiti smjesa koja je homogena i koja se moţe taliti na optimalan naĉin.

Dobivena smjesa tali se na oko 1450 C u elektriĉnim ili plinskim pećima.

Tijekom faze taljenja, produkti isparavanja i prašina se filtriraju kako bi se

smanjio utjecaj na okoliš. Taljeno staklo zatim ulazi u kanal koji vodi u

podruĉje u kojem se staklo pretvara u vlakno. Kako bi se staklo pretvorilo u

vlakno potrebno je doseći odgovarajuću temperaturu. Pretvaranje u vlakno je

integralno i 100% stakla se pretvara u vlakno. [7]

Kao

rezultat

dobivamo

duga,

fleksibilna i

otporna vlakna

ĉija mreţa

posjeduje

elastiĉnost i

visoku

otpornost na

strujanje zraka,

što znaĉi da ima odliĉnu toplinsku sposobnost. Staklenoj vuni dodaju se male

koliĉine vezivnih aditiva odmah po proizvodnji radi poboljšanja kohezije i

mehaniĉkih svojstava. Vezivo se dodaje na svakom presjeku vlakna.

Slika 27. Tehnološka shema proizvodnje staklene vune

Slika 28. Proizvodnja staklene vune u tvornici

36

Formiranje mreţe se vrši u posebnom odjeljku gdje se koriste specijalni alati.

Struktura i gustoća proizvoda se mogu prilagoĊavati ovisno o zahtjevima.

Staklena vuna dobiva svoj konaĉni oblik, snagu i stabilnost prolaskom

kroz peć za stvrdnjavanje na 200 C gdje se formiraju listovi i materijal se

polimerizira. Naposljetku se reţe na zadanu duljinu i širinu pomoću reznih pila

i noţeva, te konaĉni proizvod moţe biti u obliku rola ili ploĉa. Viškovi se

recikliraju te ponovno stavljaju u proizvodni proces. [7]

Kamena vuna

Kamena vuna je izolacijski materijal mineralnog porijekla za toplinsku,

zvuĉnu i protupoţarnu izolaciju u graditeljstvu, industriji i brodogradnji. Kao

sirovine za proizvodnju kamene vune upotrebljavaju se prirodni i umjetni

silikatni materijali. Od prirodnih materijala koriste se dijabaz i dolomit, u manjoj

mjeri i bazalt. Od umjetnih materijala koriste tzv. Briketi koji se dobivaju

preradom otpada iz tehnološkog procesa uz dodatak cementa. Glavni kemijski

spojevi koji ulaze u sastav navedenih sirovina su oksidi silicija, aluminija,

kalcija, magnezija i ţeljeza.

Kamena vuna kombinira mehaniĉke osobine kamena (ĉvrstoću, visoku

toĉku paljenja) s osobinama koje posjeduje vuna (fleksibilnost, toplinska

izolacija). Kamena vuna je u potpunosti anorganski materijal koji se topi na

temperaturi većoj od 1000°C. Dakle, ne sudjeluje ni u razvoju, ni u širenju

poţara niti u emisiji štetnih plinova. Zbog svoje jedinstvene strukture ne upija ni

vodu ni vlagu ali ipak zadrţava svoje karakteristike. Kemijski je neutralna jer ne

sadrţi ni jedan agresivni niti korozivni proizvod. Ne omogućava razvoj

mikroorganizama, gljiva, plijesni i bakterija. TakoĊer, odlikuje se potpunom

mogućnošću recikliranja uz ekološki proces proizvodnje. [7]

Slika 29. Tehnološki postupak proizvodnje kamene vune .

37

Tehnološki proces proizvodnje kamene vune moţe se podijeliti u nekoliko

glavnih faza:

- Skladištenje sirovina i punjenje silosa dnevne potrošnje

- Proces taljenja sirovina u kupolnoj peći

- Taloţenje nastalih vlakana u taloţnoj komori

- Polimerizacija fenolformaldehidne smole u sušionoj komori

- Formatiranje proizvoda

- Pakiranje proizvoda [7]

Sirovina za proizvodnju kamene vune su prirodni i umjetni silikatni

materijali. Od prirodnih materijala upotrebljavaju se dijabaz, dolomit i boksit, a

u manjoj mjeri bazalt odnosno amfibolit. Od umjetnih materijala koriste se tzv.

briketi dobiveni preradom nusproizvoda iz vlastitog tehnološkog procesa uz

dodatak cementa. Za svaku pojedinu sirovinu propisana je optimalna

granulacija. Skladištenje sirovina provodi se na otvorenom i/ili zatvorenom

skladištu a odatle se transportiraju u silose.

Iz silosa preko transportne trake vrši se punjenje peći. Koristimo tzv.

koksnu kupolnu peć tj.peć u kojoj se za proces taljenja sirovina kao energent

koristi koks. Za koks je osim granulacije bitna i njegova goriva vrijednost.

Sirovine se u kupolnoj peći tale na temperaturi od 1500°C. Iako je

konstrukcija peći priliĉno jednostavna, procesi koji se u njoj odvijaju su vrlo

sloţeni i raznoliki: sagorijevanje koksa, procesi izmjene topline, fiziĉko-

kemijski prijelazi materijala iz jednog agregatnog stanja u drugo itd. Za

izgaranje koksa u kupolnu peć se upuhuje zrak te i odreĊena koliĉina kisika.

Talina dobivena procesom taljenja u kupolnoj peći kontrolirano se dovodi na

kotaĉe centrifuge gdje uz pomoć visokotlaĉnog otpuha dolazi do njenog

razvlaknavanja uz istovremeno omakanje s fenol-formaldehidnom smolom koja

se koristi kao vezivo vlakana. Razvlaknjena talina pada na kosi transporter gdje

dolazi do formiranja plasta koji dalje putuje u sušionu komoru u kojoj dolazi do

polimerizacije fenol-formaldehidne smole na bazi cirkulacije vrućeg zraka.

Po izlazu iz sušione komore plast kamene vune se hladi u zoni za

hlaĊenje, a nakon toga provodi se formatiranje plasta odnosno rezanje plasta po

duljini i širini na zadane dimenzije. Slijedi pakiranje proizvoda koje moţe biti u

obliku paketa ili na palete. Tako zapakirani proizvodi, ovisno o naĉinu

pakiranja, mogu se skladištiti u zatvorenom ili otvorenom skladištu, odakle se

otpremaju na gradilišta. Cijeli tehnološki proces je automatiziran i konstantno

nadziran. [8]

Svojstva mineralne vune

Na optimalnim temperaturama kamena vuna ima koeficijent toplinske

vodljivosti λ izmeĊu 0,035 i 0,039 W/mK, dok je λ za staklenu vunu u

granicama od 0,032 do 0,044 W/mK, zbog ĉega su izuzetni toplinski izolatori.

Vidimo da su vrijednosti koeficijenata toplinske vodljivosti za oba materijala

gotovo podjednaka. S obzirom da se gustoće kamene (30-200 kg/ ) i staklene

(11-45 kg/ vune u velikoj mjeri razlikuju, iz ovisnosti toplinskog

koeficijenta o gustoći (uz pretpostavku da su temperatura i vlaţnost oba

materijala isti), se moţe zakljuĉiti da im je strukturalni sastav takoĊer

38

drugaĉiji. To povlaĉi mnoge druge razlike izmeĊu ove dvije vrste mineralne

vune, koje

su

navedene u

tablici.

Kamena mineralna vuna Staklena mineralna vuna

- kratka vlakna

- visoka ĉvrstoća na pritisak

- maksimalna radna temperatura

750°C

- veća otpornost na poţar

- visoka temperatura topljenja,

preko 1000°C

- niţa elastiĉnost materijala

- niska zatezna ĉvrstoća

- veoma otporna na eventualna

mehaniĉka

- oštećenja prilikom rukovanja

- dugaĉka vlakna

- niţa ĉvrstoća na pritisak

- maksimalna radna temperatura

230°C

- otpornost na poţar

- niţa taĉka topljenja, oko 700°C

- visoka elastiĉnost materijala

- visoka zatezna ĉvrstoća

- otporna na eventualna

mehaniĉka oštećenja prilikom

rukovanja

Redni

broj

GraĊevni

materijal Gustoća ρ,

Toplinska

provodljivost λ,

Specifiĉni toplinski

kapacitet ,

7.01 Mineralna

vuna (MW)

10 do 200 0.035 do 0.050 1030

Slika 30. Ovisnost koeficijenta apsorpcije zvuka o frekvenciji za različite debljine

mineralne vune [11]

Tablica 3. Usporedba svojstva staklene i mineralne vune [9]

Tablica 4. Projektne vrijednosti toplinske vodljivosti mineralne vune [10]

39

Energija zvuĉnih vibracija putuje kroz strukturu mineralne vune i

pretvara se u toplinu. Isprepletena struktura vlakana mineralne vune, svrstava

ju u tipiĉne porozne apsorbere i ĉini jednim od najboljih apsorpcijskih

graĊevinskih materijala.

Ugradnja

Uz zid se postavlja aluminijska potkonstrukcija izmeĊu koje se postavlja

toplinska izolacija od mineralne vune. IzmeĊu završne obloge i potkonstrukcije

ide nepropusna parna brana. Parnu branu ĉini polietilenska folija. Zid se

prethodno premaţe sredstvom protiv gljivica i plijesni kako se iste ne bi dalje

razvijale unutar sustava. Detaljna ugradnja objašnjena je u sljedećim koracima:

1. UD profile sa škarama za lim odreţemo na ţeljenu duljinu

2. Za optimalnu zvuĉnu zaštitu, na UD profile nalijepimo

brtvenu traku i tek ih zatim uĉvrstimo za strop i pod.

3. Profili se priĉvrste vijcima i tiplama za pod na razmaku od

100 cm. Za postizanje bolje zvuĉne zaštit razmak izmeĊu

zida i prednjeg ruba profila treba biti najmanje 50 mm.

4. Na pola visine do stropa (maksimalno 150 cm) svakih 62,5

cm uĉvrstimo na zid direktne ili akustiĉne ovjese

5. CD profile postavimo u razmaku od 62,5 cm izmeĊu

prethodno montiranih UD profila i uĉvrstimo ih boĉno za

direktne ovjese koji su prethodno montirani na zidu.

6. Postavimo izolacijski sloj staklene ili kamene vune,

prethodno izrazan u potrebne dimenzije, te na kraju

priĉvrstiti gipsane ploĉe za CD profile. [12]

Slika 31. Ugradnja

mineralne vune

40

Izrezane ploĉe kamene vune uguraju se u prostor izmeĊu greda. Ploĉe

kamene vune trebaju biti iste debljine kao i grede. Ispod tog sloja potrebno je

postaviti i dodatni sloj okomito na rogove, na koji se stavlja parna zapreka te

unutarnja obloga. [12]

9.2. Ekspandirani (elastificirani) polistiren

Polistiren je vrsta plastike koja se dobiva iz nafte, a baziran je na spojevima

monomera Stirena. U graĊevinskoj industriji se prvenstveno koristi u dva oblika:

ekspandirani polistiren (EPS) i ekstrudirani polistiren (XPS).

XPS se koristi za toplinsku izolaciju zidova, podova i krovova. Zbog svoje

veće cijene se koristi na mjestima koja zahtjevaju veću površinsku ili tlaĉnu ĉvrstoću

(podovi na tlu, prohodni ravni krovovi, fasadni sokl, kolne konstrukcije), i na mjestima

koja su izloţena vlazi i vodi (obrnuti krovovi, ukopani zidovi). EPS se u

graĊevinarstvu prvenstveno koristi kao toplinska izolacija zidova, podova i krovova.

Druga glavna namjena je za zvuĉnu izolaciju u konstrukcijama plivajućih podova, ali

tada to obavezno mora biti elastificirani (EPS-T).

EPS je materijal izvanrednih toplinsko-izolacijskih (λ = 0.041 do 0.035 W/mK)

i mehaniĉkih svojstava, niske cijene te jednostavne ugradnje. Upijanje vode kod EPS-a

je vrlo malo, što mu omogućuje ovako široku primjenu. U 1 m3 ima prosjeĉno 98 %

zraka i 3 – 6 milijuna zatvorenih ćelija, što ga i ĉini izvanrednim toplinskim

izolatorom. [13]

1.pokrov

2.bitumenska ljepenka

3.oplata

4.letva – distancer

5.paro-propusna –

vodonepropusna folija

6.zračni kanal

7.mineralna vuna izmeĎu rogova

8.mineralna vuna ispod rogova

9.podkonstrukcija unutarnje

obloge

10.parna zapreka ili parna brana

11.unutarnja obloga

Slika 32. Ugradnja mineralne vune ispod kosog krovišta

41

Proizvodnja ekspandiranoga polistirena (EPS) provodi se u tri stupnja. U

prvom se stupnju granule polistirena izlaţu vodenoj pari u tzv. predekspanderu;

struktura granule omekša, a lakohlapljivi ugljikovodik pentan prelazi u plinovito

stanje. Usljed toga granule ekspandiraju povećavajući svoj volumen 20 do 30 puta uz

istovremeno smanjenje gustoće sa oko 600 kg/m3 na 15 kg/m3 do 30 kg/m3.

Predekspandirane granule transportiraju se pneumatskim transportom u paropropusne

silose gdje dozrijevaju 8 - 24 sata. Ovo odleţavanje predstavlja drugi stupanj u kojemu

se odvija difuzija viška pentana iz predekspandiranih granula. U trećem stupnju se

dozrele granule transportiraju u metalne kalupe, tzv. blok forme, u kojima,

djelovanjem suhozasićene vodene pare, dolazi do konaĉne ekspanzije granula EPS-a te

njihovog sljepljivanja u monolitnu formu koja se sastoji od zatvorenih ćelija. Blokovi,

proizvedeni na opisan naĉin, se nakon perioda dimenzijskog stabiliziranja izrezuju u

ploĉe ili neke druge ţeljene oblike pomoću ureĊaja za izrezivanje vrućom ţicom.

Gustoća (kg/m3) najviše utjeĉe na svojstva ploĉa EPS-a. Ploĉe EPS-a

proizvodimo u 6 razliĉitih gustoća u rasponu od 12 kg/m3 do 30 kg/m3, pa se ovaj

proizvod donedavno i deklarirao prema gustoćama. Danas prema Tehniĉkom propisu

o uštedi topliske energije i toplinskoj zaštiti u zgradama, odnosno HRN EN

13163:2002 proizvodi se deklariraju prema tlaĉnoj ĉvrstoći (kPa). Svaki od ovih

tipova proizvoda ima svoje podruĉje primjene odnosno ugradnje, što je veoma vaţno.

Za fasadne toplinsko-izolacijske sustave bazirane na ekspandiranom polistirenu

(EPS) u Hrvatskoj je vaţeća norma HRN EN 13163 – povezani sustavi za vanjsku

toplinsku izolaciju na osnovi ekspandiranog polistirena. Ova norma upućuje na

zahtjeve sa kojima toplinsko-izolacijski proizvodi moraju biti sukladni. [14]

E

k

s

p

a

n

dirani polistiren je kemijski nestabilan u prisustvu organskih otapala koja razaraju

strukturu, odnosno otapaju polistiren. Na ovo svojstvo su svi proizvoĊaĉi duţni

upozoriti kupce. Organska otapala su prisutna u razreĊivaĉima boja, nekim tipovima

ljepila (većina ljepila za gumu i plastiku) te u nekim tipovima boja. Uobiĉajena

graĊevinska ljepila, mortovi ili cementni estrisi, sa ili bez dodataka vodenih disperzija,

mogu se slobodno upotrebljavati. Detaljna uputstva daju proizvoĊaĉi ljepila odnosno

mortova, obzirom na kemijski sastav proizvoda. Treba izbjegavati bitumenske mase

zagrijane na temperaturi većoj od 70°C.

EPS se ne polaţe u vrući bitumen, već se mora priĉekati da se bitumen malo

ohladi. TakoĊer, vrući bitumen se ne nanosi izravno na ploĉe. Kod izvedbe

hidroizolacijske zaštite, EPS ploĉe se kaširaju bitumenskim trakama s tim da se

Redni

broj

GraĊevni materijal Gustoća

ρ,

Toplinska

provodljivost

λ,

Specifiĉni

toplinski kapacitet

,

7.01 Ekspandirani polistiren

(EPS) prema HRN EN

13163

15 do 30 0.035 do 0.040 1450

Tablica 5. Projektne vrijednosti toplinske vodljivosti EPS-a [10]

42

kaširanje jednostavno i ekonomiĉno radi na gradilištu (ili se vruća bitumenska masa

toĉkasto nanosi na izolacijsku traku i onda zalijepi na EPS, ili se samoljepive

izolacijske trake nalijepe na EPS). [14]

Ekspandirani polistiren EPS kao krut materijal dobro prenosi buku. Zbog ĉega

se za zvuĉnu izolaciju koristi EPS-T, odnosno elastificirani ekspandirani polistiren.

EPS-T nije porozni apsorber zvuka, nego zbog svojih dobrih elastiĉnih svojstva

odnosno male dinamiĉke krutosti, dobro apsorbira udarnu buku i vibracije pa se

najviše primjenjuje u podnim i stropnim konstrukcijama.

Proizvodnja EPS-T razlikuje se od proizvodnje standardnog EPS odabirom

polazne sirovine ekspandirajućeg zrnja i njihovom predekspandiranju u dva stupnja,

postupku lijepljenja zrnja u blok formi, postekspanziji i prosesu stupnja, postupku

lijepljenja zrnja u blok formi, postekspanziji i procesu elastificiranja tehnologijom

prešanja, te stabiizacije prije rezanja ploĉa. Ugradnjom u plivajući pod ploĉa

elastificiranog polistirena razreda krutosti SD =15-20 MN/m3, debljine 22/20 mm ili

33/30 mm ili veće postiţu se vrijednosti izolaciju udarnog zvuka stropnog elementa

Lw= 68 do Lw= 58 dB i niţe.

U skadu s HRN EN 29052-1 razlikujemo

- EPS-T 650, 22/20 mm, razred SD 20, opterećenje ≤ 650 kg/m2

- EPS-T 650, 33/30 mm, razred SD 15, opterećenje ≤ 650 kg/m2

- EPS-T 1000, 33/30 mm,razred SD 20, opterećenje ≤1000 kg/m2

EPS-T proizvodi se:

1. Zastarijelom tehnologijom provlaĉenjem već izrezanih ploĉa EPS gustoće

≥12 kg/m3 kroz valjke (Razred krutosti SD > 30 MN/m3

2. Suvremenom tehnologijom prešanja blokova i rezanjem ploĉa 10 % veće

debljine od nazivne (Razred krutosti SD ≤ 20 MN/m3).

Ploĉe EPS-T proizvedene tehnologijom prešanja blokova u plivajućim

podovima snizuju vrijednosti razine zvuka udara za Δ LW = 25 – 34 dB, ovisno o

debljinama estriha, ploĉa i razredu krutosti SD. Blokovi se u hidrauliĉnoj preši stisnu

na oko 40% svog poĉetnog volumena. Na taj im se naĉin „razbije“molekularna

struktura i postigne trajna elastiĉnost. Nakon prešanja blok se vrati na 85% poĉetnog

volumena. [6]

43

Prešani se blokovi nakon potpune stabilizacije postupkom vruĉe ţice reţu u

ploĉe debljine 22/20 mm ili 33/30 mm ili veće. Nakon izvedbe betonskog estriha ploĉe

se stisnu za oko 10 % svoje debljine i pod dopuštenim opterećenjem trajno zadrţavaju

svoju nazivnu debljinu.

O vrijednosti dinamiĉke krutosti s’ (MN/m3) elastiĉnog sloja, debljini, površinskoj

masi estriha i struĉnoj izvedbi ovisi za koliko ćese smanjiti vrijednostrazine udarnog

zvuka Δ LwR (dB).

Z

a

z

vuĉnu i toplinsku izolaciju podova u stambenim i boravišnim prostorijama ugraĊuju se

suhomontaţni plivajući podovi. Umetanjem elastiĉnog materijala s niskom

vrijednošću dinamiĉke krutosti (s’ ≤ 20 MN/m3) gornji se sloj graĊevnog elementa

odvaja od donjeg nosivog sloja, a jednako tako i od svih vertikalnih dijelova kao što

su: zidovi, instalacije, dovratnici, proboji, i dr. [6]

Traku elastificiranog polistirena najmanje 2 cm višu od predviĊene razine

estriha, treba okomito postaviti uz sve zidove, instalacije, proboje. Podloga se mora

Debljina betonskog

estriha /cm

Površinska masa

kg/

Smanjenje vrijednosti razine zvuka udara Δ dB

Novolit stiropor EPS-T 650,

22/20 mm

Novolit stiropor EPS-T 650,

33/30 mm

4 cm / 85 kg/ 24 27

5 cm / 110 kg/ 26 29

6 cm / 130 kg/ 29 34

Slika 33. Proizvodnja EPS-T-a prešanjem Tablica 6. Ovisnost gustoće i debljine EPS-T-a o smanjenu zvučnog udara

1. Završna podna obloga-parket

2. Lagano armirana zaglaĊena

betonska podloga min 4 cm

3. PE-folija, 0.2 mm

4. EPS

5. Elastificirani EPS-T

6. Nosiva stropna konstrukcija

7. Završna stropna obrada

Slika 34. Plivajući pod na meĎukatnoj konstrukciji

44

oĉistiti i poravnati, najbolje suhim pijeskom, kako ne bi došlo do oštećenja ploĉa i

nastanka zvuĉnog mosta. Ploĉe moraju biti priljubljene na površini poda, da bi estrih

imao pocijeloj površini potrebnu debljinu. Posebno treba obratiti pozornostna spojeve

s vertikalnim dijelovima. IzmeĊu instalacija na podu (cijevi, el. vodovi, klima i dr.)

poloţe se ploĉe EPS-a potrebne debljine . U zaostale se šupljine naspe fini suhi pijesak

ili se ispune kamenom vunom. Na tako pripremljenu podlogu polaţu se ploĉe EPS-a

PE folija, debljine 0.2 mm s preklopima 20 cm punoplošno se polaţe na

elastificirani EPS i podigne uz vertikalne trake EPS-T za najmanje 2 cm iznad

predviĊene razine estriha. Svrha postavljanja PE folije, prvenstveno je sprijeĉiti

istjecanje cementnog mlijeka i nastanka zvuĉnog mosta izmeĊu estriha i podloge.

Debljinu betonske podloge - estriha trebaproraĉunati (najmanje 4cm). Estrih se moţe

izvesti od mikrobetona, po potrebi armiran lakom ĉeliĉnom mreţom. [6]

9.3. Poliuretanska pjena (PUR)

Poliuretanska pjena u spreju je plastiĉna pjena u tekućem stanju koja prilikom

nanošenja ekspandira nekoliko puta u odnosu na svoju poĉetnu zapreminu. Osobine

PUR-pjene mogu se prilagoditi tako da zadovoljavaju razliĉite potrebe kod razliĉitih

situacija. [15]

PUR pjena je podvrsta polimernih pjena. Polimerne su pjene materijali s

trodimenzionalnim ćelijama koje tvore saćastu graĊu. Ćelije mogu biti otvorene i

zatvorene. Ova vrsta pjena najĉešće se radi na bazi polipropilena, poliuretana,

polistirena i polietilena. Ako polimerna pjena ima otvorene ćelije, ona je fleksibila i

primjenjuje se uglavnom za izradu namještaja, a ako ima zatvorene ćelije, ona je

kruta i koristi se uglavnom kao toplinski izolator. Od fleksibilnih pjena se zahtijeva

dobra izdrţljivost pod statiĉkim opterećenjem i trajnost.

Proces proizvonje se sastoji od nekoliko faza: priprema sirovine, miješanje,

rast i stvaranje ćelija. Kemijska mješavina izloţena je povišenim temperaturama pri

kojima dolazi do stvaranja pjene. Kao agens rabi se CO2 uz dodatke razliĉitih vrsta

silikona. Za kontroliranje temperature reakcije prilikom stvaranja pjene nekad se

koristio freon koji se danas sve manje rabi. Proces se takoĊer moţe odvijati u posebno

izraĊenim kalupima.

U kemijsku mješavinu dodaju se razne vrste aditiva: aditivi za poboljšanje

vatrootpornosti pri ĉemu polimerna pjena postaje otpornija na vatru no smanjuju joj

se nosivost i trajnost, punila za povećanje mase i nosivosti, antistatiĉki aditivi te

aditivi protiv mikrobioloških organizama. Polimerne pjene u primjeni najĉešće imaju

gustoću u rasponu od 15 kg/m3 do 40 kg/m3, što govori da su vrlo lagane. Na iznos

gustoće jako utjeĉu i razni aditivi (npr. punila), a sama gustoća bitno utjeĉe na

svojstva pjene. [16]

45

Poliuretanska pjena je vrhunski termoizolacijski materijal,koji zahvaljujući vrlo

niskom koeficijentu toplinske provodljivosti osigurava najbolju izolativnost u odnosu

na ostale termoizolacijske materijale.

Redni

broj

GraĊevni materijal

Gustoća

ρ ,

Toplinska

provodljivost

λ ,

Specifiĉni

toplinski kapacitet

cp .

7.04 tvrda poliuretanska pjena

(PUR) prema HRN EN 13165

≥ 30 0,020 do 0,040 1400

Slika 35.Struktura polimernih pjena

Tablica 7. Projektne vrijednosti toplinske vodljivosti poliuretanske pjene [10]

Slika 36. Ovisnost koeficijenta toplinske vodljivosti o vlazi za PUR pjenu i mineralna vlakna

46

Kod PUR-tvrde pjene ostvaruju se izmjerene vrijednosti toplinske vodljivosti

od 0,019 do 0,025 W/mK (izmjereno prema DIN 52612). Zbog strukture zatvorenih

ćelija poliuretanska tvrda pjena moţe upiti vlagu samo vrlo površinski na mjestima

gdje su ćelije prerezane. Upijanje vode se unutar pjenastog materijala odvija vrlo

polagano postupkom difuzije pare. To se moţe sprijeĉiti primjenom parnih brana.

Ako se izolacijske ploĉe iz PUR-tvrde pjene u laboratorijskim ispitivanjima

trajno urone u vodu, uslijed difuzije i kondnezacije moţe doći do upijanja vode.

Mjerenje upijanja vode pokazalo je prilikom pokusa uranjanja prema DIN EN 12087 u

28 dana na izolacijskoj ploĉi iz PUR-tvrde pjene debljine 60mm (kaširana mineralnim

filsom, gustoće 35 kg/m3 ) vrijednost od 1,3 Vol.-% [17]

TakoĊer pruţa i izvrsnu zvuĉnu izolaciju i to prije svega time što poliuretanska

pjena zatvorenih stanica u prvom redu upija duboke tonove visokih frekvencija.

Proizvodi se i u ploĉama a površinska izrada je reljefnog kupastog ili piramidalng

oblika (kaverna, piramida, školjka). Pored uobiĉajene primjene za smanjenje buke i

negativnih posljedica zvuka, naroĉito se koristi za izolaciju radio-televizijskih

prostorija, laboratorija gdje je potrebno apsorbiratii zvuk. [19]

Pur pjena u spreju se koristi za unutarnju i vanjsku primjenu, za montiranje,

brtvljenje, ljepljenje, izoliranje i ispunjavanje pukotina oko graĊevinskih elemenata.

Za uĉvršćivanje okvira vratiju, za popunjavanje fuga, za ispunjavanje pukotina kod

polaganja cijevi, uĉvršćivanje krovnih elemenata, za ljepljenje graĊevinskih i

konstrukcijskih dijelova, itd.

Pri tome se najĉešće koristi pištolj za profesionalno nanošenje poliuretanske

pjene za spajanje, popunjavanje i opću upotrebu. Pištolj je iznimno prikladan za

ekonomiĉnu upotrebu boca s PU pjenom bez zagaĊivanja okoliša. Budući da

omogućava reguliranje istjecanja materijala, pištolj je prikladan za kontrolirano

nanošenje prskanjem i precizno popunjavanje fuga, za brzo, jednostavno, precizno i

sigurno uĉvršćivanje komponenti, kao što su okviri prozora i vrata. [20]

Materijal Frekvencija, Hz

125 250 500 1000 2000 4000

Debljine 6

mm

0,05 0,07 0,1 0,2 0,45 0,81

Debljine

13 mm

0,05 0,12 0,25 0,57 0,89 0,98

Debljine

26 mm

0,14 0,30 0,63 0,91 0,98 0,91

Debljine

51 mm

0,35 0,51 0,82 0,98 0,97 0,95

Tablica 8. Koeficijenti apsorpcije zvuka α za poliuretansku pjenu. [18]

47

Podloga na koju nanosimo pur pjenu mora biti suha, nesmrznuta, ĉvrsta,

stabilne forme, bez prašine, prljavštine, ulja, masti, sredstava za odvajanje i nevezanih

dijelova. Prije upotrebe potrebno je dobro protresti dozu. Najpovoljnija temperatura

pjene je + 20° C. Prilikom rada doza mora biti okrenuta ventilom nadolje. Fugu ili

prazninu ispuniti pjenom do cca 50 %, jer će se pjena za vrijeme stvrdnjavanja još

proširiti. Nakon stvrdnjavanja višak pjene moţe se ukloniti.

Širina pukotina ne bi smjela biti manja od 5 mm. Praznine veće od 3 cm treba

zapunjavati u nekoliko radnih postupaka. Nakon što se prvi sloj nanesen u obliku

zmije ili spirale stvrdne (nakon cca 15 min), na isti se naĉin nanosi drugi, treći, itd.

sloj. Svaki sloj potrebno je navlaţiti. Svi se slojevi meĊusobno u potpunosti poveţu.

Ruĉno rasporeĊivanje ili zaglaĊivanje pjene za vrijeme ekspanzije (širenja) potrebno je

izbjegavati. Kod praznina s boĉnim otvorima, ili s otvorima koji idu prema dolje,

takoĊer je moguće zapunjavanje pjenom (npr. kod probijanja zida radi postavljanja

cijevi). Nakon stvrdnjavanja pjene mogu se uĉiniti korekture rezanjem ili piljenjem

viška pjene. Prilikom obrade temperatura doze mora iznositi najmanje +5° C. Nakon

upotrebe doza mora stajati uspravno, a zatim treba pritisnuti ventil (udar plina), kako

bi se ventil i cjevĉica oslobodili eventualnih zaostataka, koji bi nakon stvrdnjavanja

mogli onemogućiti daljnju upotrebu. [21]

Podruĉja primjene poliuretanskih ploĉa u graĊevinsrastvu su razliĉita; izolacija

visokih kosih krovova kod otvorenih toplotnih mostova iznad rogova, kosih krovova

izmeĊu i ispod rogova, izolacija ravnih krovova, podova i ostalih površina unutar

graĊevine, sistema za podno grijanje, višeslojnih drvenih konstrukcija, vrata, prozori

itd. U skladu sa zahtjevima našeg doba, na izolacijsku sposobnost graĊevinskih

konstrukcija pored toplinske izolacije utjeĉe u velikoj mjeri i mjesto i naĉin montaţe.

Do sredine 80-tih godina zbog jednostavnosti gotovo iskljuĉivo se koristila

izolacija izmeĊu rogova. S obzirom na to da rogovi predstavljaju tzv. toplinske

mostove, toplinsko-izolacijska sposobnost naših krovova bila je reducirana i za 25-

30%. Rješenje tomu jest izolacija iznad rogova. [22]

Slika 37. Pištolj za pur

pjenu

48

Ovakav sustav za izolaciju krvova, osim poliuretanske toplinsko-izolacijske

ploĉe, sadrţ i s obje strane alufoliju, a s gornje strane obloţen je još jednom folijom.

1. Gornji sloj moţe se birati (PE-folija ili paropropusna folija ili bitumenska

folija), preklapa se po rubovima (ima samoljepivu traku).

2. Sloj alufolije (kaširanje) - odbija toplinu štiti protiv ljetnih sunĉevih zraka.

3. Ploĉa poliuretana - odliĉna sposobnost toplinske izolacije, uz manju

debljinu pruţa uĉinkovitiju toplinsku izolaciju.

4. Sloj alufolije (kaširanje) - odbija toplinu zimi štiti protiv gubljenja topline

grijanja [22]

Slika 38. Postavljanje izolacije izmeĎu (slika gore) i iznad ( slika dolje) rogova

Slika 39. Poliuretanska ploĉa za krovove

49

9.4.Drvena vlakna

Drvena vlakna su iznimno dobar toplinski izolator, te su naĉinjene od

prirodnog i obnovljivog materijala -drveta.

Drvena vlakna se odlikuju sljedećim karakteristikama:

- odliĉna toplinska i zvuĉna izolacija,

- drvena vuna je materijal saĉinjem u potpunosti od prirodnih sirovina,

- jednostavna montaţa,

- potpuno sigurna za zdravlje. [23]

Proces dobivanja drvenih vlakana podrazumijeva mehaniĉko rašĉinjavanje

drvne mase. Vaţno je, da se drvo što bolje oĉisti, jer ostaci kore na drvetu uzrokuju

slabiju kvalitetu drvenih vlakana. Iskorištenje drvne mase je oko 95%. Općenito, u

ovoj fazi cilj je odkoriti drvo sa što manje gubitaka drvne mase. Prema godišnjem

dobu u kojem je drvo posjećeno, odkoravanje je lakše ili teţe provedivo. Lakše se

odkoravaju drva koja su posjećena u proljeće, a teţe ona koja su posjećena u ostala

godišnja doba. Proces odkoravanja provodi se na tri naĉina: - odkoravanje trenjem

(suho odkoravanje) - odkoravanje vodenim mlazom - kombinirano odkoravanje.

Brušenje drveta izvodi se u strojevima za brušenje, ĉiji su glavni dijelovi teška

preša i brusni kamen. Drvo se brusi popreĉnim naĉinom, gdje je smjer djelovanja sile

brusnog kamena okomit na os drveta. Kvaliteta brušenja, odnosno drvenih vlakana

uvjetovana je izborom i kvalitetom brusnog kamena. U upotrebi je više vrsta brusnih

kamena. Prema porijeklu brusne kamene dijelimo :

a) prirodni pješćani kamen (nije više u upotrebi)

b) umjetni brusni kameni, izraĊeni od sitnog kvarca (SiO2) ili korunda (Al2O3)

c) keramiĉki vezani brusni kamen [24] Otkoravanje drveta

Slika 40. Odkoravanje drveta

1. vodeni mlaz ,2. drvo, 3. i 4. valjci za odkoravanje

50

Umjetni brusni kamen se izraĊuje na naĉin, da se prvo izradi armirana valjkasta

noseća betonska jezgra, a zatim se na površinu tog valjka, specijalnim cementom

poveţu zrnca kvarca ili korunda.

Keramiĉki brusni kamen sastavljen je od jezgre na koju se pomoću vijaka

uĉvršćuju keramiĉke ploĉice i kasnije se zapeku. Ovaj brusni kamen je dobro otporan

na promjenu temperature, te ima veliku trajnost zbog otpornosti na trenje.

Temperature koje se javljaju uslijed trenja u toku brušenja kreću se od 150 do

190°C. Samo brušenje djeli se u dvije faze:

1. Primarni proces, u kojem dolazi do plastificiranja lignina i brušenja u

snopiće vlakanaca. Vršci zrnaca brusnog kamena iz plastiĉne tvari "ĉešljaju" drvo i

izvlaće snopiće vlakanca.

2. Sekundarni proces, je nastavak primarnog procesa, koji vodi razvlaknjivanju

vlakanaca iz snopića, koji se oslobode u primarnom porocesu. Produkt brušenja je

mješavina razliĉitih frakcija vlakanaca.

To su:

a) trešćice

b) vlaknasti materijal (200 do 4500 mikrona)

c) fini materijal (30 do 200 mikrona)

d) sluzava tvar (jako nabubrene fibrile)

e) brašnasta tvar (20 do 30 mikrona)

Razliĉite frakcije vlakanaca imaju razliĉita mehaniĉka svojstva i upotrebu. Cilj

brušenja drveta za proizvodnju drvenih vlakana je dobiti što duţa, tanka i mekana

vlakna. Dugaĉka vlakna su osnovne sirovine za proizvodnju ploĉa drvolita i heraklita,

pogodnih za toplinsku a posebice zvuĉnu izolaciju. [24]

1. Brusni kamen

2. Spremnik drva za brušenje

3. Pritisna ploča

4. Hidraulički klip za pritisak

5. Zatvarač spremnika za drvo

6. Bazen za prihvačanje snopića

vlakna

7. Četke za čiščenje

8. Ispust za snopiće vlakanaca Slika 41.Brušenje drva

51

Heraklit kao graĊevni materijal izraĊuje se od dugaĉkih drvenih vlakana

kojima se dodaje magnezit, zatim se takva smjesa preša i kao finalan proizvod

dobijemo ĉvrste i stabilne heraklit ploĉe. Osim ovih dodataka heraklitu se dodaje i

vezivno sredstvo a unutrašnjost heraklit ploĉa ispunjena je mnogobrojnim porama

zraka. [2] Visoki udio drveta u heraklit ploĉi daje ekološke osobine drvne mase, dok u

isto vrijeme; cement pruţa izdrţljivost i dugi vijek trajanja, što u kombinaciji

prestavlja odliĉan graĊevinski materijal novog doba.

Heraklit ploĉa se proizvodi od zdravog i suhog drveta, ĉetinarskog porjekla.

Osnovne sirovine u proizvodnji heraklita su: kvalitetno suho ĉetinarsko drvo, cement i

dodaci. Drvena vlakna se najprije impregniraju, zatim se meĊusobno poveţu

cementom i u kontinuiranom tehnološkom postupku, prešanjem, formiraju u ploĉe.

Vlakna postaju otporna na bubrenje, insekte, trulenje, upijanje vode, a znaĉajno se

poboljšava i otpornost na vatru. Ispitivanja ugraĊenih dvoslojnih i troslojnih lakih

graĊevinskih ploĉa pokazuju da se njihova svojstva tijekom godina poboljšavaju.[3]

Niska gustoća Heraklita daje im dobre toplinske osobine. Moţemo općenito

reći s obzirom na debljinu heraklit materijala razlikuje se i njihova toplinska

provodljivost, tako na primjer: Debljini heraklit ploĉa izmeĊu 25 i 100 mm odgovara

vrijednost toplinske provodljivosti od oko 0,090 W/mK. Debljini heraklit ploĉa od oko

15 mm odgovara vrijednost toplinske provodljivost od oko 0,150 W/mK. Heraklit

ploĉe mogu se na trţištu pronaći kao višeslojna izvedba, odnosno mogu se sastojati od

tri sloja: dvaju slojeva heraklit ploĉa i jezgre izmeĊu njih koja se sastoji od stiropora.

Heraklit ploĉe izraĊuju se i u izvedbi tako da ih ĉini jedan sloj heraklit

materijala a da je drugi sloj od stiropora i u tom se sluĉaju mogu koristiti kao sredstvo

za oplatu. Ovakve izvedbe heraklit proizvoda odlikuje dobra otpornost na vatru a na

trţištu su dostupni u razliĉitim debljinama od 25 do 150 mm. Heraklit proizvodi mogu

se koristiti i kao sastavni dijelovi fasadnih sustava i to kao višeslojne lagane ugradne

ploĉe ĉija se jezgra sastoji od kamene vune. I ovakvi se heraklit proizvodi za fasadne

sustave odlikuju dobrim toplinskim osobinama, dobrom otpornošću na vatru a

dostupni su u razliĉitim debljinama. Ljepljive heraklit ploĉe mogu se koristiti u gradnji

potkrovlja kao toplinski izolator. Ove ploĉe odlikuju dobre osobine u pogledu

toplinske izolacije i difuznosti, one nisu zapaljive i dostupne su u razliĉitim

debljinama. [25]

Drvolit su lake graĊevinske ploĉe proizvodene od drvene vune mekih ĉetinjaĉa

povezane cementom. Primjena lakih izolacijskih ploĉa od cementom povezanih

vlakana drvene vune, u svrhu poboljšanja toplinske i zvuĉne izolacije, u kombinaciji s

armiranim mineralnim ţbukama, poĉela je još 1925 god. Poĉetkom 30-tih neoţbukane

su se ploĉe poĉele upotrebljavati u unutarnjim prostorima i za apsorpciju zvuka. U tu

se svrhu proizvode ploĉe s finijim vlaknima drvene vune (debljine 0.2 mm, širine

2mm).

Vlakna su obavijena specijalnim mortom i tako povezana u ploĉe. Zaštitom

drvenih vlakana postiţe se njihova otpornost na bubrenje, truljenje, insekte i upijanje

vode. Prema dosadašnjim iskustvima i mjerenjima proces oĉvršćivanja drvenih

vlakana nastavlja se godinama nakon proizvodnje. Do pojave drugih izolacijskih

materijala na trţištu, pa tako i višeslojnih izolacijskih ploĉa, ove su ploĉe bile

52

praktiĉno vodeći proizvod za toplinsku i zvuĉnu izolaciju i usprkos novih proizvoda na

trţištu, još su i danas u primjeni.

Svojstva drvolita:

- visoki koeficijent apsorpcije zvuka αs do 1.0 (vrijednosti koeficijenata

apsorpcije zvuka u odnosu na debljinu ploĉa)

- prema HRN DIN 4102:1998, teško je zapaljiv, razred zapaljivosti B1, u

poţaru ne širi vatru, ne topi se i ne kapa.

- razred gorivosti E prema HRN EN 13501-1:2002

- vrijednost koeficijenata toplinske vodljivosti λ = 0,074 W / mK

- ploĉe debljine 35 mm na gredicama ispod betonskog stropa imaju

otpornost na poţar 30 min (F 30) prema HRN DIN 4102:1998

- prima i predaje vlagu

- otporan na gljivice, drvojetke i insekte

- otporan je na udarce lopte do 140 km/sat

- neutralno se ponaša prema: metalima, betonu i drvu

- ne doprinosi nastanku statiĉkog elektriciteta

- fina vlaknasta površinska struktura, uz visoku apsorpciju zvuka daje

tradicionalni ugoĊaj u unutrašnjim prostorima

- ne sadrţi: amonijak, kloride, azbest, ne utjeĉe štetno na okoliš [26]

Primjena drvolita:

- radi svoje relativno velike površinske mase, unutrašnje i površinske

strukture, ĉvrstoće na savijanje i otpornosti na poţar, ĉesto je

upotrebljavani materijal za poboljšanje zvuĉne izolacije graĊevinskih

konstrukcija

- kao završna oţbukana obloga u kosim krovovima.

- u laganim dvoslojnim zidovima (površinske mase ≤ 100 kg/m2) s

ispunom od kamene vune, kao zvuĉna i toplinska izolacija

- za poboljšanje toplinske i zvuĉne izolacije stropova i zidova

- u Varping oplatnom sustavu – VOS (ploĉe debljine 35 mm) kao

unutraπnja izgubljena oplata

- za izolaciju stupova, greda, nadvoja, špaleta, dimovoda, naknadno

priĉvršćen ili u izgubljenoj oplati

- suha izvedba plivajućih podova [27]

53

Drvena se vuna koristi u graĊevinarskoj industriji kao toplinski izolator. No

rijetko se koristi samostalno, nego najĉešće u kombinaciji sa nekim drugim, boljim

izolatorom i to kao vanjska kora. Budući da je kruta i tvrda, te istovremeno lagana i

jednostavna za rukovanje i obradu ako je potrebna, primjerice rezanje, njezina

primjena kao vanjski pokrov boljeg izolatora je sasvim opravdana.

Najĉešće se proizvodi u obliku "sendviĉ konstrukcija" gdje se izmeĊu dva

tanka sloja drvene vune, ne deblja od 5 mm, EPS paneli ili neki drugi izolacijski

materijal. Postoje i druge kombinacije u kojima se koristi, a ponekad se prilikom same

gradnje objekta izravno miješa s cementom i postavlja kao izolator.

Sama rezana drvena vlakna imaju puno širu primjenu od same toplinske

izolacije. Zbog niske cijene proizvodnje upotrebljava se svugdje i u velikim

koliĉinama ako je potrebno. Koriste se kod pakiranja i transporta robe kao zaštita

proizvoda koji se prevozi. Budući da svojim svojstvima apsorbira udarce i vibracije

koje nastaju na putu, štite proizvod od razbijanja i oštećenja, a da ga pritom sama ne

oštećuju, bilo fiziĉki bilo kemijski.

Zbog toga se pomoću drvenih vlakana moţe transportirati i hrana. Koriste se i

kao punila umjesto pliša kod "plišanih igraĉaka" ili za neke druge oblike kojima je

potrebno dati formu, a da pritom proizvod ostane lagan i savitljiv. [26]

9.5. Pluto

Pluto je materijal koji je pogodan za vrlo razliĉite namjene, a budući da se ono

dobiva skidanjem slojeva kore hrasta plutnjaka na naĉin da se ne uništava samo stablo,

moţe se reći da se radi o zaista ekološki prihvatljivom materijalu, budući da se

prikupljanje pluta na istom stablu moţe obaviti više od dvije stotine puta tijekom

njegova ţivotnog vijeka.[28] Umjesto da se stablo posjeĉe kako bi se dobila sirovina

za dalju preradu, kao što se radi sa ostalim vrstama drveta, kora se svakih 9 do 12

1.Ploča od drvene vune

2.Metalna dekorativna letvica

3.Metalni „T“ profil

1.Ploča od drvene vune

2.Dodatna ispuna (apsorber)

3. Metalna dekorativna letvica

4. Metalni „T“ profil

Slika 42. Izvedba podova od drvene vune

54

godina obrezuje, a drvo se ostavi da se regenerira. Budući da je hrast plutnjak

spororastuća vrsta i da moţe doseći starost od 170 do 250 godina, znaĉi da se u

prosjeku kora za dobijanje pluta moţe obrezati oko 16 puta tokom njegovog ţivotnog

ciklusa. Prvo obrezivanje kore obavlja se kada drvo postigne punu zrelost, nakon 25

do 30 godina od sadnje, odnosno kad je deblo debelo minimalno 70 cm. [29]

Donedavno su se ploĉe od pluta uglavnom koristile za podove, ali sada se sve

više koriste i za izradu graĊevinskih izolacijskih ploĉa.Baš kao i podne ploĉe,

izolacijske ploĉe od pluta se izraĊuju od granuliranog otpadnog pluta koji ostaje nakon

proizvodnje plutenih ĉepova. Granulirano pluto se termiĉki obraĊuje pod tlakom kako

bi otpustilo prirodni vezivni materijal i proizvelo plutene ploĉe koje se potom reţu na

odgovarajuću veliĉinu. Same po sebi plutene ploĉe su relativno dobar izolator, no

razina izolacije koju pruţaju moţe se usporediti sa staklenom vunom, paukom ili

celuloznim izolacijskim materijalima, no ipak se po izolacijskim svojstvima ne mogu

usporeĊivati s ekspandiranim polistirenom. Ipak, za razliku od njega, ploĉe od pluta su

izrazito vatrootporne, a pruţaju i relativno dobru zvuĉnu izolaciju.Kao sirovi materijal,

pluto se uglavnom sastoji od mikroskopski malih zraĉnih ćelija što ga ĉini izuzetnim

toplotnim i zvuĉnim izolatorom. Zbog meĊusobne povezanosti ovih zraĉnih ćelija te

prisustva suberina, supstance koja je glavni sastojak pluta, pluto se smatra i

vodonepropusnim, ali istovremeno i prozraĉnim materijalom. Budući da se zrak moţe

kompresirati pod pritiskom, pa onda ponovo raširiti, jedno od kljuĉnih svojstava pluta

je i elastiĉnost. [28]

Redni broj

GraĊevni materijal

Gustoća

ρ,

Toplinska

provodljivost

λ,

Specifiĉni

toplinski kapacitet

cp,

7.10 ekspandirano

pluto (ICB)

80 do 500 0,045 do 0,055 1560

Slika 43. Plutene ploče

Tablica 9. Projektne vrijednosti toplinske provodljivosti pluta[10]

55

GraĊevni materijal

Gusoća

ρ,

Koeficijent apsorpcije

zvuka α

250 Hz 1000Hz

pluto 30 0,1 0,12

Izolacija od ekspandiranog pluta je sasvim drugaĉija. Granulirano pluto se

termiĉki obraĊuje pod tlakom kako bi otpustilo prirodni vezivni materijal i proizvelo

plutene ploĉe koje se potom reţu na odgovarajuću veliĉinu. Same po sebi plutene

ploĉe su relativno dobar izolator, no razina izolacije koju pruţaju moţe se usporediti

sa staklenom vunom, paukom ili celuloznim izolacijskim materijalima, no ipak se po

izolacijskim svojstvima ne mogu usporeĊivati s ekspandiranim polistirenom. Ipak, za

razliku od njega, ploĉe od pluta su izrazito vatrootporne, a pruţaju i relativno dobru

zvuĉnu izolaciju.

Ipak jedna od mana izolacije od pluta jest da je cijena ploĉa od pluta trenutno

na trţištu i do pet puta skuplja od ploĉa od poliuretanskih (PUR) materijala, odnosno

ĉak dvostruko skuplja od ploĉa od ekspandiranog polistirena uz slabija izolacijska

svojstva. Ipak, budući da se radi o potpuno prirodnom materijalu vjeruje se da će naći

primjenu kod ekološki osviještenih graditelja i vlasnika zgrada. [28]

Postavljanje plutenih plutenih ploĉa za vanjeske zidove:

Za vrijeme obrade i sušenja, temperatura okoline tj. podloge ne smije pasti

ispod +5 C. Podloga mora biti ĉista, ĉvrsta, suha, bez prašine, stabilna i ĉista od

iscvjetavanja, aglomeracijskih slojeva, razdvajajućih sredstava kao i naslaga algi i

mahovine. Potrebno je površinski obraditi podlogu; ukloniti djelove koji nisu nosivi, te

postojeće djelove provjeriti dali su nosivi.

Lijepljenje izolacijskih ploĉa: Mort za ljepljenje se treba postaviti ruĉno ili

strojno na izolacijske ploĉe. Visina sloja ljepljenja se mora prilagoditi ravnini podloge.

Kod samog lijepljenja dovoljno je pitisnuti i više puta lagano gurati sa strane na stranu

(uplivati). Spojeve na sastavne dijelove sa razliĉitim koeficijentima istezanja trebaju se

izvesti sa odgovarajućim profilima spajanja odnosno sa brtvljenom trakom.

Eventualna pogrešna mjesta ili otvorene fuge ploĉe moraju biti ispunjeni sa prugama

izolacijskog materijala. Tek nakon dovoljnog vremena sušenja moţe se poĉeti sa

mehaniĉkim opterećenjem fasade.[31]

9.6. Slama

Slama se u graĊevinarstvu upotrebljava od kamenog doba. Prednosti slame kao

graĊevinskog materijala su brojne, a najĉešće se navode sljedeće: dobra toplinska i

akustiĉna izolacija, otpornost na poţar, relativno dobra statiĉka ĉvrstoća, otpornost na

potres, ali i otpornost prema nametnicima, dostupnost i niska cijena slame kao sirovine

te jednostavnost arhitektonskog oblikovanja [32]

Iako se slama u Hrvatskoj danas većinom smatra otpadom, moţe biti vrlo jeftin

graĊevni materijal. Isporuĉena bala slame s polja stoji u prosjeku samo 1 ili 0,5 eura.

Budući da je naĉin gradnje kuće od slame tako jasan, u projektiranju i gradnji mogu

Tablica 10. Koeficijenti apsorpcije pluta, α [30]

56

sudjelovati ljudi bez prethodnog iskustva, štedeći tako na troškovima rada.

Slama se proizvodi sušenjem stabljika raznih biljaka (pšenica, jeĉam, raţ, zob,

riţa i dr.). Same stabljike su najĉešće nusprodukt u prehrambenoj i tekstilnoj industriji.

Sušenje se moţe odvijati prirodno (na zraku) ili ubrzano (u sušarama). Proizvodni

postupak je vrlo kratak uz potrošnju vrlo malo energije (nema vrućih postupaka). Kod

ugradnje rastresite slame se osušene stabljike strojno usitnjavaju i pakiraju u vreće ili

direktno ugraĊuju u konstrukciju. Ako se koriste bale, osušene stabljike se u njih

pakiraju strojevima za baliranje. Tipizirane su dvije veliĉine bala i povezuju se s dva

ili tri poveza od špage, ţice ili plastike.[33]

Razliĉite vrste slame imaju razliĉite kemijske sastave i svojstvene ĉvrstoće.

MeĊutim, mikrosvojstva slame manje su vaţna od makrosvojstva bale. Prema iskustvu

i nekim laboratorijskim ispitivanjima, sadrţaj vlage, gustoća i povijest (povijest

skladištenja bale i zaštita od ţetve do gradnje) primarni su odluĉujući faktori koji

utjeĉu na kvalitetu bale. Sadrţaj vlage ovisi o uvjetima u vrijeme baliranja i prilikom

kasnijeg skladištenja i transporta. Kontrola kvalitete i ispitivanje bale slame zahtijeva

upotrebu vlagomjera. Gustoća bale ovisi o vrsti ţitarica, sadrţaju vlage i stupnju

kompresije balirke, ali općenito bi trebala iznositi najmanje 1,1 kN/m3 (suha gustoća

je gustoća kojoj je proraĉunata i oduzeta masa vlage) ako se namjerava rabiti kao

nosivi element. Prema razliĉitim laboratorijskim ispitivanjima slamnate bale

ustanovljen je modul elastiĉnosti 1379 kPa (ovisno o gustoći i vlazi) i tlaĉno

naprezanje od 482,7 kPa. Neoţbukani zidovi visine 2438 mm prema ispitivanjima na

tlak izdrţali su (prije izvijanja zida) tlaĉna naprezanja od 27,6 do 34,5 kPa. [34]

Koeficijent toplinske vodljivosti, λ, opisan je numeriĉkom vrijednosti koja

ovisi o materijalu. Toplinska vodljivost slame se smanjuje s porastom gustoće te pri

odreĊenoj gustoći postiţe minimum. Daljnjim porastom gustoće, toplinska vodljivost

će prvo stagnirati na minimalnoj vrijednosti, a zatim će se poĉeti povećavati. [35]

Slika 44. Standardne dimenzije trožično i dvožično povezanih bala[33]

57

Potrošnja toplinske energije za kuće od slame ĉak je 33 puta manja od

potrošnje te energije za tradicionalne zgrade, odnosno oko 15 puta manja od potrošnje

energije po novom hrvatskom standardu i 2,5 puta manja od pasivnog standarda. [34]

Slama je zapaljiva, no oţbukani slamnati zidovi su manje skloni poţaru nego zidovi

tradicionalne drvene kuće. Budući da je slama u balama vrlo gusto stisnuta, u njoj

nema dovoljno kisika da bi gorjela. Izuzetno je teško zapaliti cijelu balu slame dok je

još uvijek povezana konopcima. Još kad na bale slame dodamo ţbuku, rizika od

poţara nema. To je i potvrĊeno brojnim ispitivanjima na zapaljivost.

Gradnja nebraskanskom metodom:

Kod ove metode bale slame su konstrukcijski okvir te one nose cijelu teţinu

krova. Slaţu se jedna na drugu, kao veliki graĊevinski blokovi, trakama se priĉvršćuju

za temelje i jedna za drugu ljeskovim šibama. Trakama su povezane s drvenom

krovnom gredom poloţenom na vrh zida. Krovni okvir povezan je s temeljem i balama

ljeskovim šibama i remenjem, a krov je konstruiran na uobiĉajen naĉin, poloţen na

krovnu gredu. Prozori i vrata se smještaju unutar same konstrukcije i priĉvršćuju se za

bale kako se zid podiţe. Ovo je najjednostavnija metoda za gradnju kuća od slame jer

GraĊevni

materijal

Gusoća

ρ ,

Koeficijent apsorpcije

zvuka α

250 Hz 1000Hz

slama 1300-1600 0,33 0,55

Slika 45. Ovisnost toplinske vodljivosti o gustoći

slame [4]

Tablica 11. Koeficijenti apsorpcije zvuka slame, α [30]

58

zahtjeva vrlo malo prethodnog znanja i iskustva u graĊevinarstvu. Idealna je za

samostalne graditelje, vlasnike budućih objekata zbog jednostavnosti, pristupaĉnosti i

lakoće dizajniranja. U gradnji slamom se lako postiţu zakrivljeni i kruţni oblici uz

malo dodatnih troškova. Nebraskanska metoda je jedna od najbrţih metoda gradnje.

Treba obratiti paţnju da slama ostane suha tijekom cijelog procesa gradnje, što moţe

biti problematiĉno kod većih graĊevina. TakoĊer, površina otvora za prozore i vrata ne

smije biti veća od 50% površine bilo kojeg zida.

Metoda laganih konstrukcijskih okvira s nosećim zidom od bala slame:

Ideja ove metode je da se saĉuvaju dobre strane graĊenja balama slame, a ipak

omogući konstrukcija krova prije nego što se izgrade slamnati zidovi, da bi se na taj

naĉin pruţila zaštita od vremenskih neprilika tijekom procesa gradnje. Koristi se

drveni okvir koji je toliko lagan da ne moţe stajati sam, već mu trebaju privremene

potporne grede i pomoćni materijali kako bi bio stabilan dok slama ne preuzme ulogu

nosećih zidova. Slama je više od drvenog okvira bitna za ĉvrstoću graĊevine i ona nosi

teţinu podova i krova. Drvene grede se postavljaju u kuteve objekta i s obje strane

okvira prozora i vrata. Kada se bale slame postave, moraju se zbiti radi dodatne

stabilnosti objekta. TakoĊer, za dodatnu stabilnost, bale treba s vanjske strane

priĉvrstiti letvama i motkama koje se uĉvršćuju na baznu i zidnu gredu samog kostura

objekta kada se slijeganje zidova završi. Gradi se tako da se zidna greda i krov drţe

100 mm iznad konaĉne visine zida od slame tijekom njegove izgradnje, kako bi se

nakon uklanjanja potpornih greda moglo stlaĉiti zidove od slame. [35]

Metoda popunjavanja:

U ovoj metodi teţinu krova nosi drvena, ĉeliĉna ili betonska konstrukcija, a

bale slame sluţe za popunjavanje izolacijskih pojaseva i blokova izmeĊu stupova.

Strukturni koncepti ove metode zasnivaju se na principima konvencionalnih naĉina

gradnje i nema potrebe za ispitivanjem nosivosti bala slame pod teţinom krova jer je

za to odgovorna okvirna konstrukcija. Zbog toga je upravo ova metoda omiljen izbor

arhitekata. Prednosti ove metode su što se krov moţe konstruirati prije postavljanja

slame i time se objekt zaštiti od vremenskih nepogoda. Okvirna konstrukcija kuće i

Slika 46. Gradnja kuće metodom laganih konstrukcijskih okvira [4]

59

stupovi ne moraju se konstruirati na mjestu gradnje. TakoĊer, ova metoda pruţa veću

stabilnost za okvire vrata i prozora. Izgradnja je dosta komplicirana te zahtjeva

vještine u obradi drveta ili metala, ovisno o tomeod ĉega je okvir objekta. Ova metoda

takoĊer zahtjeva velike koliĉine drvene graĊe, što ostavlja posljedice po ţivotnu

sredinu. [35]

¸

Metoda zidanja s balama:

Ovdje se koriste bale kao da se gradi obiĉan zid od cigle, s cementnim mortom

koji ih drţi zajedno. Bale su postavljene u vertikalne stupce, tako da beton, formira

stupove izmeĊu svakog stupca. Cijela graĊevina je oţbukana cementnom ţbukom

izvana i iznutra. Neki od nedostataka ove metoda gradnje su: iziskuje naporni rad,

koristi se puno cementa (manje zdrava ţivotna okolina jer se kod ostalih metoda

gradnje koristi samo slama), te osjetljivost na vlagu uslijed uporabe cementne ţbuke

na slamnatu podlogu. Danas se rijetko koristi zbog poznavanja jednostavnijih metoda.

[35]

Slika 47. Gradnja kuće metodom popunjavanja [4]

60

10. ZAKLJUĈAK

U ovom radu prouĉavali smo svojstva graĊevinskih rnaterijala toplinske i

zvuĉne izolacije, kako i od kojih sirovina se proizvode, te naĉini ugradnje i primjenc.

Dobro poznavanje toplinskih i akustiĉnih svojstava graĊevinskih materijala

jedan je od preduvjeta za projektiranje energetski uĉinkovitih zgrada. Toplinski kroz

graĊevni element ovise o sastavu elementa, orijentaciji i koeficijentu toplinske

vodljivosti. Kvalitetna toplinska izolacija nekog zida ne znaĉi i dobru zvuĉnu

izolaciju. Toplinska izolacija se postiţe sa šupljikavim, laganim materijalima, a zvuĉna

upravo obrnuto - masom. Da bi zadovoljili današnje propise i gradili u skladu sa

suvremenim smjernicama energetske uĉinkovitosti, sve vanjske konstrukcije potrebno

.je toplinski zaštititi. Toplinska izolacija smanjuje toplinske gubitke zimi,

pregrijavanje prostora ljeti, te štiti nosivu konstrukciju od vanjskih uvjeta i jakih

temperaturnih naprezanja.

Toplinski izolirana zgrada je ugodnija, produţuje joj se ţivotni vijek i

doprinosi zaštiti okoliša. Toplinski gubici kroz graĊevni element ovise o sastavu

elementa, orijentaciji i koeficijentu toplinske vodljivosti. Što je koeficijent prolaska

topline manji, to je toplinska zaštita zgrade bolja. Dobro poznavanje toplinskih

svojstava graĊevinskih materijala jedan jc od preduvjeta za projektiranje energetski

efikasnih zgrada.

Osobitosti zvuĉne izolacije i njena moć odreĊuju se na bazi jaĉine vanjske buke

i namjene prostora koji treba izolirati najmanje do nivoa podnošljivosti. Buka (iznad

stanovite razine) je za ĉovjeka neugodna i zdravstveno štetna. Intenzivnijom bukom

smanjuje se radni uĉinak, onemogućava odmor i san, povećava dekoncentraciju i

nervnu napetost. Stupanj oštećenja zdravlja ovisi o vremenu djelovanja i razini buke.

61

LITERATURA

1. Jelaković, T. Arhitektonska akustika, Zagreb: Tehniĉka knjiga,1962.

2. Šimetin, V. GraĊevinska fizika, Zagreb: Fakultet graĊevinskih znanosti Sveuĉilišta u

Zagrebu, 1983.

3. Hebrang A. http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/2004_10_145_2548.html

4. Jambrošić K.,

https://www.fer.unizg.hr/_download/repository/ZIO_07_Mjere_zastite_od_buke_1_20

14.pdf

5. Jaković M., Slaviĉek I. Analiza toplinskih svojstava graĊevnih materijala primjenom

metode vrućeg diska,

http://www.unizg.hr/rektorova/upload_2010/maja%20jakovic,%20ivana%20slavicek.

pdf

6. https://www.scribd.com/doc/117874046/Elastificirani-Polistiren-Plivajuci-Podovi-

SSU-HKA

7. Vrkljan D., Klanfar M., Tehnologija nemetalnih mineralnih sirovina,

http://rudar.rgn.hr/~mklanfar/nids_mklanfar/TEHNOLOGIJA%20NEMETALA/Erupt

ivni%20materijali.pdf

8. http://www3.epa.gov/ttnchie1/ap42/ch11/final/c11s18.pdf

9. http://www.knaufinsulation.rs/sr/uporedne-karakteristike-kamene-i-staklene-vune

10. http://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/dodatni/432853.pdf

11. http://www.soundservice.co.uk/tec_spec_acoustic_mineral_wool.htm

12. http://www.knauf.hr/media/61316/a2_ugoda%20i%20sigurnost_2011_tisak.pdf

13. http://www.arhiteko.hr/menu.html?http://www.arhiteko.hr/_polistiren.html

14. http://www.kumal.hr/hr/ekspandirani-polistiren-svojstva.html

15. http://www.gradjevinarstvo.rs/tekstovi/4070/820/kontroverzna-termoizolacija-

prednosti-i-mane-poliuretanske-pene-u-spreju

16. https://www.scribd.com/doc/250699876/Polimerne-pjene-seminarski

17. http://www.gradimo.hr/clanak/karakteristike-pur-izolacijskih-ploca-poliuretan/45053

18. Geršić T., http://repozitorij.fsb.hr/2368/1/11_07_2013_T._Gersic-

_Uloga_premaza_u_zastiti_od_buke,_Zavrsni_rad,_FSB,_Zagreb,_2013..pdf

19. http://www.caltex.ba/zvucna.html

20. http://www.henkel.hr/1486_HRC_HTML.htm

21. http://www.itv-

murexin.hr/upload/tmb/Gradjevinska%20tehnika/Sredstva%20za%20brtvljenje/Monta

zna%20purpen%20pjena.pdf

22. http://www.karl-bachl.hr/sustav_izolacije_kosog_krova.pdf

23. http://www.mas-

promet.co.rs/index.php?r=3419&inkl=3034&usr=masprometns&naslov=Drvena%20v

una

62

24. http://www.studijdizajna.com/tkosic/papiri.pdf

25. http://www.gradimo.hr/clanak/heraklit-toplinska-zvucna-izolacija/918

26. http://www.webgradnja.hr/specifikacije/586/drvolit-akustik-da/

27. http://www.webgradnja.hr/specifikacije/56/drvolit-d/

28. http://www.zelenaenergija.org/clanak/ekoloski-prihvatljiva-plutena-izolacija/4776

29. http://gradjevinarstvo.rs/tekstovi/4126/820/pluta-odr%C5%BEivi-materijal-za-

mno%C5%A1tvo-namena

30. http://www.grad.unizg.hr/_download/repository/11_-_Zastita_od_buke-

MATERIJALI.pdf

31. http://www.roefix.hr/Proizvodi/Toplinsko-izolacijski-sustavi/Izolacijske-

ploce/ROeFIX-CORKTHERM-040-Izolacijske-ploce-od-pluta-ICB

32. https://www.fkit.unizg.hr/_news/31890/Tehnoeko%20-%20Slama.pdf

33. http://www.arhiteko.hr/menu.html?http://www.arhiteko.hr/_slama.html

34. http://www.gradimo.hr/clanak/slama-kao-gradevni-materijal/41767

35. Boldin M., https://bib.irb.hr/datoteka/661367.Boldin_2013_diplomski.pdf

SLIKE

Slika 1. Prikaz valne duljine ...................................................................................................... 4

Slika 2. Reflektiranje zvuĉnih zraka od razliĉitih ploha ............................................................ 5

Slika 3. Difrakcija ravnog zvuĉnog vala oko ruba ..................................................................... 5

Slika 4. Difrakcija zvuĉnog vala pri prolazu kroz otvor koji ima dimenzije manje od valne

duljine ......................................................................................................................................... 6

Slika 5. Prijelaz zvuĉne zrake iz sredine s jednom brzinom širenja u sredinu s drugom ........... 6

Slika 6. Standardizirane NR-krivulje u funkciji frekvencije i zvuĉnog tlaka ............................ 8

Slika 7. Od zvuka A, koji udari u neki zid, dio B se apsorbira, a ostatak C se reflektira ........ 10

Slika 8. Debeli porozni apsorber .............................................................................................. 11

Slika 9. Tanki porozni sloj ....................................................................................................... 11

Slika 10. Frekventna karakteristika koeficijenata apsorpcije tankog sloja tkanine udaljenog

9cm od stijene. .......................................................................................................................... 12

Slika 11. Frekventna karakteristika koeficijenta apsorpcije zastora udaljenog 9cm od zida ... 12

Slika 12. Shema ureĊaja za mjerenje otpora strujanja.............................................................. 13

Slika 13. Ovisnost koeficijenta apsorpcije o otporu strujanja poroznog sloja. ........................ 13

Slika 14. Prikaz jedne konstrukcije membranskoga apsorbera ................................................ 14

63

Slika 15. Ovisnost koeficijenta apsorpcije o frekvenciji kod membranskog apsorbera s

voštanim platnom ..................................................................................................................... 15

Slika 16. Smještanje apsorpcionih materijala i apsorpcionih konstrukcija prilikom mjerenja

koeficijenta apsorpcije u jeĉnoj komori ................................................................................... 17

Slika 17. Frekventne karakteristike koeficijenta apsorpcije kod jednog poroznog materijala

mjereno u 1-jeĉnoj komori i 2-metodom cijevi ........................................................................ 18

Slika 18. Odnos izmeĊu dinamiĉke krutosti i smanjenja razine udarnog zvuka za plivajuće

estrihe ...................................................................................................................................... 19

Slika 19. VoĊenje topline kroz ravnu ploĉu od homogenog materijala. .................................. 22

Slika 20. Primjer prenošenja topline konvekcijom .................................................................. 23

Slika 21. Ovisnost koeficijenta prijelaza topline konvekcijom o brzini vjetra, za vertikalnu

plohu ......................................................................................................................................... 24

Slika 22. Element duljine d, popreĉnog presjeka A omeĊena paralelnim ravninama na kojima

djeluju temperature i ......................................................................................................... 25

Slika 23. Ovisnost koeficijenta toplinske vodljivosti zida od opeke o vlaţnosti opeke ........... 27

Slika 24. Pönsgenov ureĊaj sa zaštićenom vrućom ploĉom ..................................................... 29

Slika 25. Presjek mjernog sloţaja ............................................................................................ 30

Slika 26.Principi dinamiĉkog mjerenja toplinske provodljivosti metodom vruće ţice ............ 30

Slika 27. Tehnološka shema proizvodnje staklene vune .......................................................... 33

Slika 28. Proizvodnja staklene vune u tvornici ........................................................................ 33

Slika 29. Tehnološki postupak proizvodnje kamene vune . ..................................................... 34

Slika 30. Ovisnost koeficijenta apsorpcije zvuka o frekvenciji za razliĉite debljine mineralne

vune .......................................................................................................................................... 36

Slika 31. Ugradnja mineralne vune .......................................................................................... 37

Slika 32. Ugradnja mineralne vune ispod kosog krovišta ........................................................ 38

Slika 33. Proizvodnja EPS-T-a prešanjem ............................................................................... 40

Slika 34. Plivajući pod na meĊukatnoj konstrukciji ................................................................. 41

Slika 35.Struktura polimernih pjena ......................................................................................... 43

Slika 36. Ovisnost koeficijenta toplinske vodljivosti o vlazi za PUR pjenu i mineralna vlakna

.................................................................................................................................................. 43

Slika 37. Pištolj za pur .............................................................................................................. 45

Slika 38. Postavljanje izolacije izmeĊu i iznad rogova ........................................................... 46

Slika 39. Poliuretanska ploĉa za krovove ................................................................................. 46

64

Slika 40. Odkoravanje drveta .................................................................................................. 47

Slika 41.Brušenje drva ............................................................................................................. 48

Slika 42. Izvedba podova od drvene vune ................................................................................ 51

Slika 43. Plutene ploĉe ............................................................................................................. 52

Slika 44. Standardne dimenzije troţiĉno i dvoţiĉno povezanih bala ....................................... 54

Slika 45. Ovisnost toplinske vodljivosti o gustoći ................................................................... 55

Slika 46. Gradnja kuće metodom laganih konstrukcijskih okvira............................................ 56

Slika 47.Gradnja kuće metodom popunjavanja ........................................................................ 57

TABLICE

Tablica 1. Najviše dopuštene ocjenske razine buke imisije u otvorenom prostoru ................... 8

Tablica 2. Razredi krutosti prema HRN EN 13163 ................................................................. 20

Tablica 3. Usporedba svojstva staklene i mineralne vune........................................................ 36

Tablica 4. Projektne vrijednosti toplinske vodljivosti mineralne vune, λ ................................ 36

Tablica 5. Projektne vrijednosti toplinske vodljivosti EPS-a ........................................................... 39

Tablica 6. Ovisnost gustoće i debljine EPS-T-a o smanjenu zvuĉnog udara ........................... 41

Tablica 7. Projektne vrijednosti toplinske vodljivosti poliuretanske pjene ....................................... 43

Tablica 8. Koeficijenti apsorpcije zvuka α za poliuretansku pjenu.......................................... 44

Tablica 9. Projektne vrijednosti toplinske provodljivosti ekspandiranog pluta ....................... 52

Tablica 10. Koeficijenti apsorpcije pluta, α ............................................................................. 53

Tablica 11. Koeficijenti apsorpcije zvuka slame, α ................................................................. 55