sveuČiliŠte u zagrebu graĐevinski fakultet · u posljednjih nekoliko godina, rastuća je...

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

Mirna Bugarin

DIPLOMSKI RAD

Zagreb, rujan 2017.

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ODREĐIVANJE ENERGETSKOG SVOJSTVA

ZGRADE TEMELJEM REZULTATA TERENSKIH

MJERENJA

Mirna Bugarin

Zagreb, rujan 2017.

IZJAVA O IZVORNOSTI

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

koristila drugim izvorima osim onih koji su u njemu navedeni. ''

Zagreb, 21.9.2017 Mirna Bugarin, univ.bacc.ing.aedif

____________________________

ZAHVALA

Veliku zahvalnost dugujem svome mentoru doc. dr.sc Bojanu Milovanoviću na vodstvu,

strpljenju, motivaciji i stručnim savjetima koji su mi pomogli u izradi ovoga diplomskog rada.

Zahvaljujem prof.dr.sc Lovri Krstuloviću-Opari i doc. dr.sc. Tonku Garmi na pomoći

ustupivši mi svu potrebnu opremu bez koje ne bih mogla ovaj rad zaokružiti u jednu smislenu

cjelinu.

Zahvaljujem svojim prijateljima i rodbini koji su me uvijek poticali i bili uz mene tijekom

studiranja.

I na kraju najveću zaslugu za sve što sam postigla pripisujem svojim roditeljima, bratu i

Emanuelu. Ovo ne bi bilo moguće bez njihove strpljivosti, vjere, podrše, a nadasve ljubavi.

Hvala Vam!

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU GRAĐEVINSKI FAKULTET

Mirna Bugarin, Diplomski rad 5

Sažetak:

U posljednjih nekoliko godina, rastuća je zabrinutost kako utvrditi stvarno toplinsko ponašanje

fasada u operativnoj fazi, kako bi se utvrdile odgovarajuće mjere za uštedu energije. U prvom

dijelu rada se opisuju standardizirane metode za dobivanje stvarnih koeficijenata toplinske

provodljivosti fasada postojećih zgrada, točnije, metoda prosjeka i dinamička metoda

definirane u HRN ISO 98691: 2014. Razlike između teorijske U-vrijednosti, koja se zasniva na

normi HRN EN ISO 6946:2008 i izmjerene U-vrijednosti dobivene korištenjem metode prosjeka

uspoređene su na konkretnim primjerima. Ispitani su zapadni zid sobe hotela u Splitu te južni

zid stana u stambenoj zgradi u Solinu.

Kada se govori o ovojnicama i gubitku energije, neizbježno je spomenuti i staklene površine,

na koje otpada značajan postotak od ukupnog gubitka energije. U drugom dijelu rada opisano

je in situ ispitivanje ostakljenja prozorskih krila, što uključuje provjeru vrste ostakljenja,

debljine ostakljenja, postojanje low-e premaza te određivanje stvarnog koeficijenta toplinske

provodljivosti Uw. Ispitani su prozor na zapadnom zidu ispitne sobe hotela dimenzija

188,5×177,5 cm i balkonska vrata na južnom zidu ispitnog stana u Solinu, dimenzija 230×180

cm.

U trećem djelu rada, pojašnjena je uloga zrakonepropusnosti kod ukupnih toplinskih

performansi ovojnica zgrada i važnost pravilne izvedbe. Ispitana je zrakonepropusnost sobe

hotela u Splitu pomoću Blower-door testa koja se pokazala jako velika zbog neadekvatno

riješenih detalja i spojeva. Mjesta propuštanja locirana su korištenjem infracrvene

termografije i anemometra.

Ključne riječi: in situ ispitivanje fasada, in situ ispitivanje prozora, koeficijent prolaska topline,

zrakonepropusnost, blower-door, infracrvena termografija



Abstract:

In recent years, there is growing concern about how to determine the actual thermal behavior

of facades in the operational phase, to determine the appropriate energy saving measures. The

first part of the work describes standardized methods for obtaining real heat transfer

coefficients of facades of existing buildings, more precisely, the average method and dynamic

method defined in HRN ISO 98691: 2014. The differences between the theoretical U-value

based on the HRN EN ISO 6946: 2008 and measured U-values obtained using the average

method were compared in concrete examples. The west wall of the hotel room in Split was

investigated and the south wall of the apartment in a residential building in Solin.

When talking about building envelopes and energy loss, it is inevitable to mention the glass

surfaces, which leave a significant percentage of the total loss of energy. In the second part of

the work, the in situ glazing of the window wings is described, including the verification of the

glazing type, the glazing thickness, the presence of low-e coatings and the determination of the

actual heat transfer coefficient Uw. A window on the west wall of the test room, with dimensions

188.5 × 177.5 cm and a balcony door on the south wall of the apartment, with dimension 230

× 180 cm , were surveyed.

In the third part of the work, the role of air-tightness in the overall thermal performance of the

building envelope and the importance of proper performance have been clarified. The air-

tightness of the hotel room in Split was investigated using a Blower-door test which proved to

be very large due to inadequate solutions and joints. Locations of infiltration are located using

infrared thermography and anemometers.

Key words: in situ façade testing, in situ window testing, thermal conductivity, air permeability,

blower door test, infrared thermography



SADRŽAJ

1. UVOD ................................................................................................................................9

2. PREGLED LITERATURE ............................................................................................... 11

3. DOSTUPNE METODE .................................................................................................... 15

4. MJERENJE TOPLINSKOG TOKA I ODREĐIVANJE KOEFICIJENTA PROLASKA

TOPLINE ............................................................................................................................. 17

4.1 Određivanje koeficijenta prolaska topline prema normi HRN EN ISO 6946: 2008. ..... 18

4.2 Određivanje in situ koeficijenta prolaska topline u skladu s HRN ISO 9869: 2014 ...... 19

4.2.1 Analiza podataka primjenom metode prosjeka ...................................................... 19

4.2.2 Analiza podataka pomoću dinamičke metode ........................................................ 21

4.2.3 Izračun razlika između koeficijenta prolaska topline primjenom metode prosjeka i

dinamičke metode te teorijske vrijednosti koeficijenta prolaska topline ......................... 23

4.3 PRIMJER 1: Ispitivanje sobe u hotelu Bačvice ............................................................ 24

4.3.1 Tehnički opis ........................................................................................................ 25

4.3.2 Mjerna oprema za određivanje koeficijenta prolaska topline metodom prosjeka .... 30

4.3.3 Uvjeti mjerenja ..................................................................................................... 32

4.3.4 Rezultati dobiveni gSKIN® KIT U-Value Kit opremom ....................................... 35

4.4 PRIMJER 2: Ispitivanje stana u Solinu ........................................................................ 43

4.4.1 Tehnički opis ........................................................................................................ 44

4.4.2 Uvjeti mjerenja i analiza rezultata mjerenja toplinskog toka i određivanja koeficijenta

prolaska topline za južni zid stana u Solinu .................................................................... 45

5. ZRAKOPROPUSNOST ................................................................................................... 49

5.1 Definicija zrakopropusnosti ......................................................................................... 50

5.2 Zakonski okvir vezan za zrakopropusnost ................................................................... 51

5.3 Mjerenje zrakopropusnosti .......................................................................................... 52

5.4 Blower-door test .......................................................................................................... 52

5.4.2 HRN EN ISO 9972:2015 ...................................................................................... 53



5.4.3 Uvjeti ispitivanja................................................................................................... 53

5.4.4 Metode ispitivanja i priprema zgrade .................................................................... 54

5.4.5 Procedura.............................................................................................................. 56

5.5.1 Priprema sobe ...................................................................................................... 62

5.5.2 Mjerenje ............................................................................................................... 63

5.5.3 Izmjereni podaci i rezultati .................................................................................... 64

5.5.4 Lociranje mjesta propuštanja ................................................................................ 71

5.5.5 Termografija hotelske sobe prije i za vrijeme blower-door testa ............................ 73

6. ODREĐIVANJE KOEFICIJENTA PROLASKA TOPLINE STAKLA ............................ 77

6.1 Općenito ..................................................................................................................... 78

6.2 Opis ostakljenja i mjerenja ispitnih prozorskih sustava ................................................ 79

6.3 Postavljanje mjerne opreme i provjera ostakljenja ....................................................... 80

6.4 Postavljanje mjerne opreme za ispitivanje koeficijenta prolaska topline stakla ............. 83

6.5 Rezultati ...................................................................................................................... 84

6.6 Izračunavanje koeficijenta toplinske provodljivosti stakla prema HRN EN 10077-2 .... 88

7. PRORAČUN POTREBNE ENERGIJE ZA GRIJANJE I HLAĐENJE PREDMETNE SOBE

HOTELA BAČVICE PREMA HRN EN ISO 13790............................................................. 91

7.1 Glavni ulazni podaci za proračun godišnje potrebne toplinske energije za grijanje QH,nd

......................................................................................................................................... 92

7.2 Proračun godišnje potrebne toplinske energije za grijanje QH,nd ................................... 93

7.3 Ulazni podaci za proračun godišnje potrebne toplinske energije za grijanje QH,nd sobe

hotela Bačvice................................................................................................................... 99

7.4 Proračun fizike sobe hotela u Splitu........................................................................... 103

9. LITERATURA ............................................................................................................... 111

POPIS SLIKA .................................................................................................................... 115

POPIS TABELA ................................................................................................................ 119



1. UVOD

Energija potrebna za grijanje, hlađenje, pripremu tople vode i rasvjetu u zgradama, čini

42,3 % od ukupne potrošnje energije u Hrvatskoj. Točnije, modelirani rezultati pokazuju kako

se od te energije, 62% energije troši na grijanje prostora, 15% na rasvjetu i električne uređaje,

12 % na kuhanje i 11 % na pripremu tople vode u kućanstvima. Prema statistici, u Hrvatskoj je

trenutno 1,42 milijuna nastanjenih stanova i kuća, od kojih su 54% samostojeće kuće, a 46%

kuće s više o jednog stana, pri čemu je više od 75% građevina starijih od 20 godina. Ovaj veliki

udio potrošnje energije upućuje i na veliku emisiju stakleničkih plinova [1].

Pariškim sporazumom o klimatskim promjenama koji je 12. prosinca 2015. godine postignut

u Parizu, nastoji se ograničiti globalno zatopljenje na razini „znatno manjoj” od 2 °C.

Energetska politika Europske Unije obuhvaća tri glavna cilja, konkurentnost, održivost i

sigurnost opskrbe, koji određuju načela kojima se kreiraju lokalne energetske politike. Kako bi

se detaljno mjerio napredak, razvijeni su energetski i klimatski ciljevi za 2020., 2030. i 2050.

godinu. Do kraja 2020. godine, očekuje se smanjenje stakleničkih plinova za najmanje 20% u

usporedbi s 1990. godinom, povećanje energetske učinkovitosti za 20% i osiguranje 20%

energije iz obnovljivih izvora energije. Zbog toga je strategija simbolično nazvana ''20-20-20''.

Do kraja 2030. godine, smanjenje emisija stakleničkih plinova za 40% u usporedbi s razinama

izmjerenim 1990. godine, najmanje 27% potrošene energije treba biti generirano iz obnovljivih

izvora, najmanje 27% ušteda u potrošnji energije te cilj od 15% elektroenergetske

interkonekcije. Do kraja 2050. godine 80 do 95 postotno smanjenje stakleničkih plinova u

usporedbi s 1990. godinom [1].

Hrvatska kao 147. država koja je ratificirala Pariški sporazum, koji je stupio na snagu 23.lipnja

2017. godine, aktivno se priprema za ispunjenje obveza koje proizlaze iz sporazuma.

Nacionalni program energetske učinkovitosti za razdoblje 2008. do 2016. godine je predvidio

kako upravo u fondu zgrada postoji najveći potencijal za energetske uštede, a time i za

smanjenje emisije štetnih plinova. Potrošnja energije u zgradama izračunava proračunom

isporučene i primarne energije u tehničke sustave zgrada, implementirana putem Algoritma za

izračun energetskih svojstava zgrade koji je dio Metodologije za provođenje energetskih

pregleda zgrada. Algoritam uključuje algoritam za izračun potrebne energije za grijanje i

hlađenje prostora, algoritam za određivanje energetskih zahtjeva i učinkovitost termotehničkih

sustava u zgradama (sustavi grijanja prostora i pripreme potrošne tople vode), algoritam za

određivanje energetskih zahtjeva i učinkovitost termotehničkih sustava u zgradama (sustavi

kogeneracije, sustavi daljinskog grijanja, fotonaponski sutavi), algoritam za proračun potrebne



energije za primjenu ventilacijskih i klimatizacijskih sustava kod grijanja i hlađenja prostora

zgrade, algoritam za određivanje energetske učinkovitosti sustava rasvjete u zgradama

(energetski zahtjevi za rasvjetu) [21].

Algoritam se temelji na proračunskim postupcima danim u HRN EN normama te omogućuje

provedbu proračuna potrebne toplinske energije zgrade te isporučene i primarne energije u

sustave grijanja, pripreme PTV-a, hlađenja, ventilacije, klimatizacije i rasvjete [2].

No vrlo često, vrijednosti i karakteristike materijala i sustava ugrađenih u zgrade, ne prate one

vrijednosti koje su korištene prilikom proračuna. Građevinski materijal se može ponašati

neočekivano zbog starenja, vlage ili pogrešnog načina korištenja. Promjene se mogu dogoditi

tijekom ili nakon gradnje, uslijed niza faktora, zbog čega izvedeno stanje znatno odudara od

projektiranog.

Horizon 2020, EU program za istraživanje i inovacije na raspolaganju od 2014. do 2020.

godine, naglašava potrebu da se premosti jaz između predviđene i stvarne energetske

učinkovitosti zgrada, s naglaskom na povećanje energetske učinkovitosti postojećih zgrada.

Uzroci jaza mogu se grupirati u tri kategorije, povezane s fazom projektiranja, fazom izgradnje

i operativnom fazom [10].

Fasade igraju važnu ulogu u energetskim zahtjevima za zgrade, a koeficijent prolaska topline

je temeljni parametar za opisivanje toplinskih značajki ovojnica zgrada. Trenutno, nekoliko se

pristupa upotrebljava za određivanje prolaska topline kroz fasade postojećih zgrada, a sve veći

značaj daje se upravo eksperimentalnim metodama. Eksperimentalne metode se temelje na

mjerenju podataka in situ. Ova mjerenja mogu biti provedena pomoću razornih postupaka, kao

što su metode uzorkovanja i endoskop ili nerazornim postupcima, kao što je mjerenje toplinskog

protoka, kvantitativnom metodom termografije itd.

Endoskopsko ispitivanje uključuje mjerenje debljine slojeva u zidu, te se često kombinira s

vađenjem uzoraka za analizu svojstava materijala, za kasniji izračun koeficijenta prolaska

topline, prema normi HRN EN ISO 6946: 2008 [45].

Postupak mjerenja toplinskog protoka je nerazorna metoda standardizirana prema HRN ISO

9869: 2014 [11] koja se sastoji od praćenja protoka topline kroz pročelja temeljem mjerenja

unutarnje i vanjske temperature okoliša. HRN ISO 9869:2014 [11] definira dvije metode za

analizu podataka: metodu prosjeka i dinamičku metodu.



Kvantitativnom metodom termografije moguće je odrediti temperaturne razlike ili emisijske

faktore pojedinih djelova ili kvalitativnom metodom termografije detektirati mjesta različitosti.

Osim toga, rezultati dobiveni metodom mjerenja protoka topline mogu se dovesti u pitanje ako

postoje strukturne abnormalnosti u mjernim točkama, zbog čega je potrebna preliminarna

termografska analiza. Korištenje termografskih alata je vrlo korisno jer se definiraju svi

potencijalni nedostaci na ovojnici [9].

Osim mjerenja toplinskih značajki ovojnica, veliki dio topline se gubi infiltracijom, zbog čega

se provodi ispitivanje zrakopropusnosti zgrade. Osim toplinskih gubitaka, velika

zrakopropusnost može biti uzročnik niza problema, od kojih je najopasnija vlaga. Ispitivanjem

zrakopropusnosti moguće je ocijeniti kvalitetu same izvedbe.

Budući da se ovojnica zgrada sastoji od prozirnih i neprozirnih dijelova, značajnu ulogu u

gubicima igraju i ostakljene površine, koje su zaslužne za 10 do 20% ukupnih gubitaka kroz

ovojnicu u zimskom periodu [39]. Za određivanje toplinskih značajni ovojnica postojećih

zgrada, ne smiju se zaboraviti ispitati značajke kvalitete ostakljenja.

2. PREGLED LITERATURE

Provedena su brojna istraživanja za in situ definiranje toplinskih karakteristika ovojnica

novih i postojećih zgrada. U radovima, autori kao Desogus i sur. [12], Asdrubali i sur. [28],

Evangelisti i sur. [15] i Ahmad i sur. [29] opisuju metodu prosjeka definiranu u HRN ISO

9869:2014 [11], gdje izmjerene vrijednosti uspoređuju s teoretskim dobivenim rezultatima

prema poznatim podacima ili iz endoskopske analize. Razlike u rezultatima su značajne.

Desogus i sur. [12] analiziraju opečne zidove obložene cementnom i vapnenom žbukom u

periodu od 72 h. Uspoređuju rezultate dobivene nerazornom metodom mjerenja toplinskog toka

i rezultate dobivene razornom metodom vađenja uzoraka i definiranja slojeva. Naglašavaju

ulogu razlike unutarnje i vanjske temperature na točnost mjerenja, gdje je razlika vrijednosti

koeficijenta prolaska topline iznosila -8.1% za razliku u temperaturi od 10°C, odnosno -18.9%

za razliku u temperaturi od 7ºC. Točnost mjerenja se povećava s povećanjem razlike u

temperaturi.

Asdrubali i sur. [28] su ispitali šest različitih opečnih zidova s različitom vanjskom oblogom,

gdje je debljina toplinske izolacije iznosila 6 cm. Teorijske vrijednosti koeficijenata prolaska

topline su definirane prema HRN EN ISO 6946:2008 [45] i prema tehničkim specifikacijama

ugrađenih materijala te su se kretale u rasponu od 0,23 W/m2K do 0,33 W/m2K.



Vrijednosti dobivene in situ mjerenjem toplinskog toka prema ISO 9869:2014 [11] razlikovale

su se od 4% do 75% u odnosu na teorijski dobivene vrijednosti. Položaj senzora koji su

postavljeni na zidove je definiran prethodnim snimanjem zidova IC kamerom prema ASTM

C1060 [53], kako bi se izbjegla mjesta toplinskih mostova. Mjerenje je trajalo 7 dana. Kao

razlog velike razlike teorijskih i izmjerenih vrijednosti navode nestabilnost vanjskih uvjeta

poput temperature, sunca i vjetra kao i samu izvedbu koja ponekad nije prema pravilima struke

[28].

Studija koju provode Evangelisti i sur. [15] na tri konvencionalne fasade koje pripadaju trima

različitim povijesnim razdobljima, stara zgrada koja datira iz kasnih 1800-ih, ranih 1950ih i

kuća izgrađena prije 15 godina, prikazuju razlike između teorijskih i mjerenih vrijednosti u

rasponu od + 17% do + 153%. Autori navode da ove razlike mogu biti posljedica nepoznatog

sastava zida ili netočno definiranih vrijednosti toplinske provodljivosti.

Ispitivanje u ljetnom periodu nije preporučljivo što pokazuje istraživanje autora Ahmad i sur.

[29] koji su ispitali dva zida različitih orijentacija, istočni i sjeverni. Rezultati su pokazali veće

vrijednosti koeficijenta prolaska topline za istočni zid, što autori objašnjavaju dužom

izloženosti sunčevom zračenju tijekom dana. Osim toga, navode da je potrebno duže mjerenje

tijekom ljetnog perioda, kako bi se rezultati grupirali oko konstantne vrijednosti, zbog velikih

fluktuacija vanjske temperature tijekom dana i noći te zbog jačeg sunčevog zračenja.

Dinamičke metode definirane u HRN ISO 9869: 2014 [11] se jako malo koriste za izračun

koeficijenta prolaska topline fasada jer su puno složenije od metoda prosjeka, što su proučavali

Ficco i sur. [23] i Mandilaras i sur. [24], koji su proučavali stvarne in situ higrotermalna svojstva

ovojnica s dvije vrste izolacije: s ekspandiranim polistirenom (EPS) i vakuum izolacijskim

pločama (VIP). Vrijednost toplinskog otpora je eksperimentalno određena pomoću dinamičke

metode HRN ISO 9869:2014 [11] i uspoređena s teorijski procijenjenom vrijednosti u skladu s

HRN EN ISO 6946: 2007 [45] i uz pomoć numeričkih simulacija [24]. Dobivena razlika između

teorijskih i izmjerenih vrijednosti koeficijenta prolaska topline dinamičkom metodom je u

rasponu od 1,2% za ovojnicu izoliranu s ekspandiranim polistirenom, odnosno 22,1% za

ovojnicu izoliranu vakuum izolacijskim pločama. Navode da su razlike između izmjerenih i

teorijskih dobivenih vrijednosti manje kada se koristi dinamička metoda u odnosu na metodu

prosjeka [24].

Istraživanja koja provode Emmerich i sur. [30] pokazuju da su značajni gubitci topline kroz

ovojnice zgrada uzrokovani i infiltracijom zraka. Ispituju ulogu zrakopropusnosti 25 poslovnih



zgrada na ukupne gubitke energije. Rezultati pokazuju da je infiltracija odgovorna za 33%

ukupne potrošnje toplinske energije [30].

Šadauskiene, J. i sur. [31] ispituju ulogu zrakopropusnosti na energetske performanse zgrada

smještenih u Litvi. Ispituju 27 obiteljskih kuća izgrađenih u razdoblju od 2007 do 2011. god.

Kuće su podijeljene u tri kategorije (A-C) ovisno o njihovim svojstvima. Rezultati terenskog

ispitivanja i proračuna su pokazali da je zrakopropusnost zgrada A razreda odgovarala

propisanim zahtjevima, ACH50 ≤ 0,6 h-1 (broj izmjena zraka po satu, pri razlici tlaka od 50 Pa).

Velika odstupanja su postojala kod ispitivanja zgrada razreda B i C. Broj izmjena zraka

ACHP50, za razliku tlaka od 50 Pa, je varirao između 4,17 i 8,05. Gledajući prosjek, broj

izmjena zraka je dvostruko veći od propisanog (ACHP = 3 h-1) za zgrade razreda B i C. Potrebna

energija za grijanje kod zgrada A razreda, s izmjenom zraka ACH50=0,55 h-1 iznosila je 130.50

kWh/m2 godišnje, u odnosu na 255,41 kWh/m2 godišnje za zgrade razreda C s izmjenom zraka

od ACH50=4,99 h.1, pri razlici tlaka od 50 Pa [31].

Veliku ulogu u gubitku energije igraju i otvori, pogotovo njihova zrakopropusnost. Autori kao

Alfano i sur. [32] ispituju zgrade u mediteranskom području. Ispitivanja provedena na drvenim

okvirima prozora pokazuju da je obnova konvencionalnih prozora s odgovarajućim brtvljenjem

reducirala infiltraciju zraka za 25%, što je rezultiralo s 50% nižom potrebom za energijom za

grijanje u stanovima koji se nalaze u Južnoj Italiji.

Kalamees i Kuusk [33] ispituje 32 obiteljske kuće u Estoniji blower door metodom. Prema

estonskim propisima ukupna Uw-vrijednost prozora ne smije prelaziti vrijednost od 1,2 W/m2K.

Međutim, utvrđeno je da svega 41% ispitanih objekata može zadovoljiti te kriterije, a ostali ne

upravo zbog zrakopropusnosti, što na kraju rezultira i većom potrebom za energijom za grijanje

uslijed ekstremnih klimatskih uvjeta zimi.

Sfakianaki i sur. [34] provode mjerenja na 20 stambenih zgrada u Ateni. Dvije različite metode

mjerenja za ispitivanje zrakopropusnosti (metoda koncentracije plina i blower door test) se

koriste u testovima. Pokazano je da postoji korelacija između zrakopropusnosti, mjereno pri

razlici tlaka od 50 Pa i duljine okvira prozora, ali kod zgrada veće zrakopropusnosti, Slika 1.

Osim duljine okvira prozora, napravljena je klasifikacija vrste prozora u odnosu na protok

zraka. U tom smislu, dizajn, materijal i konstrukcijske osobine prozora su od velike važnosti za

ukupan gubitak energije kroz ovojnice zgrada [34].



Slika 1. Korelacija između broja izmjena zraka, ACH, pri razlici tlaka 50 Pa i duljine okvira

prozora [34].

U ovom diplomskom radu je objašnjena metoda mjerenja toplinskog toka prema HRN ISO

9869:2014 [11] i rezultati su obrađeni metodom prosjeka, kako na neprozirnim tako i na

ostakljenim dijelovima ovojnice. Osim toga, pojašnjen je princip i metoda ispitivanja

zrakopropusnosti blower-door metodom. U eksperimentalnom dijelu su navedena i objašnjena

teoretska znanja primijenjena na realnim zgradama, koje su u ovom slučaju reprezentativna

soba u hotelu koji se nalazi u Splitu i stan u Solinu. Uspoređena je potrebna energija za grijanje

i hlađenje dobivena s projektiranim i izmjerenim vrijednostima kao ulaznim podacima, prema

HRN EN ISO 13790:2008 [43].



3. DOSTUPNE METODE

Kvalitetu ovojnica zgrada moguće je mjeriti uz pomoć sljedećih pristupa:

1. Termografija

Beskontaktna metoda mjerenja temperature i njezine raspodjele na površini tijela.

Temelji se na mjerenju intenziteta infracrvenog zračenja s promatrane površine, prema HRN

EN 13187:2000 [46]. Termografija omogućuje da se napravi pregled ukupne kvalitete

ovojnice zgrade, identificiranje mjesta gubitka topline, nehomogenih dijelova, mjesta

infiltracije hladnog zraka, povećane vlažnosti, ali i za kontrolu HVAC sustava. Međutim, ne

daje kvantitativne podatke (npr. koeficijent prolaska topline u W/m2K) koji se mogu koristiti

za interpretaciju kvalitete, primjerice izolacijskog sloja [13]. U nastavku su dani primjeri

korištenja IC termografije s pripadnim termogramima, Slika 2.

a)

b)

Slika 2. Termogram: a) mjesta propuštanja topline, b) mjesta infiltracije hladnog zraka [13].



2. Višestruko mjerenje temperature

Ovaj pristup temelji se na tri ili više mjerenja temperature unutar i izvan zgrade.

Usklađivanjem tih mjerenja, moguće je izračunati toplinski tok posredno i tako dobiti

koeficijent prolaska topline elemenata zgrade. Iako ova metoda generira kvantitativne podatke,

teško je upotrebljiva za in situ ispitivanja. Da bi metoda uopće funkcionirala, potrebna je

minimalna razlika između unutarnje i vanjske temperature od 10°C, što ovisi i o

karakteristikama uređaja koji se koriste [14].

3. Mjerenje toplinskog toka

Do toplinskog toka kroz materijal dolazi ako je prisutna razlika u temperaturama na

suprotnim stranama. Toplina se kreće iz toplijeg dijela prema hladnijem dijelu elementa. Ova

metoda koristi taj efekt i mjeri toplinski tok, kao i temperature izravno. Uz ove podatke, moguće

je izračunati koeficijent prolaska topline (U) bilo kojeg građevinskog elementa in situ. Postupak

za mjerenje i određivanje U-vrijednosti opisan je i standardiziran prema HRN ISO 9869:2014

[11], ASTM C1046 [47] i ASTM C1155 [48]. To je jedina metoda koja pruža pouzdane

kvantitativne podatke ovojnica zgrada.

4. Blower-door

Osim mjerenja toplinskih značajki, kvaliteta izvedbe se kontrolira mjerenjem

zrakopropusnosti zgrade, blower-door testom u skladu s HRN EN ISO 9972:2014 [7]. Prema

Tehničkom propisu o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama, pri razlici

tlakova od 50 Pa izmjereni protok zraka, sveden na obujam unutarnjeg zraka, ne smije biti veći

od n50=3,0 h-1 za zgrade bez mehaničkog uređaja za ventilaciju, odnosno n50=1,5 h-1 za zgrade

s mehaničkim uređajem za ventilaciju [7].

5. Ocjenjivanje karakteristika ostakljenja

Kod ocjenjivanja karakteristika ostakljenja provjerava se debljina staklenih panela,

debljina međusloja koji može biti ispunjen zrakom ili inertnim plinovima (argon, krypton i sl.),

postojanje i pravilna orijentacija low-e premaza na staklu, vrsta ugrađenog stakla, utvrđivanje

izvijanja stakla, utvrđivanje smanjenja koncentracije inertnih plinova (IC kamera), provjera

termičkog šoka stakla i provjera unutarnjih naprezanja u staklu. U kombinaciji s mjerenjem

zrakopropusnosti, provjerava se propusnost brtve prozorskog elementa [39].

U nastavku su detaljnije opisane metoda mjerenja toplinskog protoka, karakteristika ostakljenja

i mjerenje zrakopropusnosti metodom blower-doora, te primijenjene u eksperimentalnom djelu.



4. MJERENJE TOPLINSKOG TOKA I ODREĐIVANJE

KOEFICIJENTA PROLASKA TOPLINE



4.1 Određivanje koeficijenta prolaska topline prema normi HRN EN ISO 6946: 2008.

HRN EN ISO 6946:2008 [45] opisuje postupak izračunavanja toplinskog otpora i

prolaska topline kroz građevne elemenata koji se temelji na električnoj analogiji. U normi su

navedeni i podaci o termofizičkim svojstvima nekih reprezentativnih materijala. Toplinski

otpor zida se prema tome može izračunati pomoću zbroja toplinskih otpora svakog pojedinog

sloja:

𝑅𝑖 =𝑑𝑖

𝜆𝑖 (1)

𝑅𝑡𝑜𝑡 = 𝑅𝑠𝑖 + 𝛴𝑅𝑖 + 𝑅𝑠𝑒 (2)

𝑈 =1

𝑅𝑡𝑜𝑡 (3)

gdje je di debljina i-tog sloja, λ je njegova toplinska provodljivost, Rtot je ukupan toplinski otpor

zida uključujući otpornosti Rsi i Rse unutarnje i vanjske površine, U je koeficijent prolaza

topline. Površinski otpori su definirani kako slijedi:

𝑅𝑆 =1

ℎ𝑐𝑜𝑛𝑣+ℎ𝑖𝑟𝑟 (4)

ℎ𝑖𝑟𝑟 = 4휀𝜎𝑇𝑚3 (5)

gdje je hconv koeficijent konvekcije koja ovisi najviše o brzini strujanja, hirr je koeficijent

zračenja, ε je površinska emisivnost, σ je Stefan-Boltzmannova konstantna i Tm je prosječna

termodinamička temperatura između promatrane površine i okolnih površina. Kada se u

heterogenom sloju nalazi i sloj zraka, norma uvodi ekvivalentnu toplinsku provodljivost

definiranu kao, [9]:

𝜆𝜋 =𝑑𝑗

𝑅𝑔 (6)

𝑅𝑔 =1

ℎ𝑎+2𝜀𝜎𝑇𝑚3+(1+√1+

𝑑2

𝑏2−𝑑

𝑏)

(7)

gdje je ha koeficijent kondukcije/konvekcije, ε je emisivnost između površina koje okružuju

šupljinu, d je debljina šupljina i b je širina otvora.



4.2 Određivanje in-situ koeficijenta prolaska topline u skladu s HRN ISO 9869: 2014

Norma HRN ISO 9869:2014 [11] opisuje metodu mjerenja toplinskog otpora i toplinske

prohodnosti (eng. heat flow meter method-HFM) građevnih dijelova zgrade in situ, koji su

postavljeni okomito na toplinski tok, bez značajnog bočnog toka. Svojstva koja se mogu mjeriti

su:

toplinski otpor (R) i toplinska provodljivost (λ), od površine do površine,

ukupni toplinski otpor i koeficijent prolaska topline (U), ako su definirane temperature

unutarnjeg i vanjskog prostora koje taj element razdvaja.

Metoda je također pogodna za elemente koje se sastoje od homogenih slojeva s manjim

nehomogenostima, okomito na toplinski tok, pod uvjetom da nehomogenosti u neposrednoj

blizini mjerača toplinskog toka (HFM) nisu toplinski mostovi koji se mogu detektirati

infracrvenom termografijom. Norma ISO 9869: 2014 [11] opisuje uređaje koji se koriste za

mjerenje, postupak kalibracije, instalaciju, postupke mjerenja, uvjete mjerenja i analizu

podataka, uključujući korekciju sustavnih pogrešaka. Dobiveni se podaci analiziraju pomoću

dvije metode: metode prosjeka i dinamičke metode.

4.2.1 Analiza podataka primjenom metode prosjeka

Metodom prosjeka koeficijent prolaska topline se određuje dijeljenjem srednje

vrijednosti gustoće toplinskog toka sa srednjom vrijednosti razlike temperatura, uz

pretpostavku stanja stalnog prolaska topline gdje je toplinska masa zanemarena, prema

sljedećoj jednadžbi:

𝑈 (𝑊/𝑚2𝐾) =∑ 𝑞𝑗

𝑛𝑗=1

∑ (𝑇𝑖𝑗−𝑇𝑒𝑗)𝑛𝑗=1

(8)

gdje je q gustoća toplinskog toka po jedinici površine, Ti je unutarnja temperatura okoliša, a Te

je vanjska temperatura okoliša i indeks j nabraja pojedinačna mjerenja [11].

Standardna mjerna nesigurnost izračunava se u skladu s ISO/IEC Guide 98-3: 2008 [54],

uzimajući u obzir točnost opreme, s obuhvatnim koeficijentom k, gdje k = 2 odgovara razini

sigurnosti od 95%. Nesigurnost (σU) je dobivena u skladu sa sljedećim izrazom [9]:

σ𝑈2 = (𝛿𝑈

𝛿𝑞)

2

∙ σ𝑞2 + (𝛿𝑈

𝛿𝑇𝑖)

2

∙ σ𝑇𝑖2 + (

𝛿𝑈

𝛿𝑇𝑒)

2

∙ σ𝑇𝑒2 =

(1

𝑇𝑖−𝑇𝑒)

2

∙ σ𝑞2 + (−𝑞

(𝑇𝑖−𝑇𝑒)2)2

∙ σ𝑇𝑖2 + (

𝑞

(𝑇𝑖−𝑇𝑒)2)2

(9)



gdje je σq nesigurnost opreme povezana s protokom topline, σTi je mjerna nesigurnost opreme

za mjerenje unutarnje temperature te σTe mjerna nesigurnost opreme za mjerenje vanjske

temperature.

Slika 3. Model toplinskog kapaciteta (eng. thermal mass model), nepoznati parametri i

mjereni podaci (napomena: ovaj model je primjenjiv u sezoni grijanja) [16].

Nepoznati parametri su dva toplinska otpora (R1, R2), toplinski kapacitet (C) i početna

temperatura u središtu elementa (Tmass), Slika 3. Izmjereni podaci, korišteni za pretpostavljanje

parametara modela, su toplinski protok kroz površinski element (Qin) i unutarnja i vanjska

temperatura zraka (Tin, Text) [16].

Mora se osigurati stacionarno stanje tijekom ispitivanja kako bi se zanemario utjecaj toplinskog

kapaciteta, odnosno da bude jednak nuli u prosjeku. Zbog toga je potrebno analizirati dovoljno

dugačke serije podataka, pune dnevne cikluse, prema ISO 9869: 2014 [11]. Norma navodi da

minimalno ispitivanje mora trajati 3 dana do više od 7 dana. Međutim, uobičajena je praksa

produljiti razdoblje praćenja na dva tjedna ili više kako bi se postigli zadovoljavajući rezultati

i stabilni uvjeti. Poželjno je da se unutarnji i vanjski uvjeti čuvaju što je moguće konstantniji

tijekom razdoblja praćenja. Kako bi se smanjio utjecaj pogrešaka na rezultate, mjerenja je

poželjno provoditi kada je razlika temperature jednaka ili veća od 10°C [16].



4.2.2 Analiza podataka pomoću dinamičke metode

U skladu s dinamičkom metodom, opisanom u ISO 98691: 2014 [11], gustoća

toplinskog toka qi u vremenu ti, je funkcija temperature za taj trenutak i sve naredne trenutke, a

izračunava se prema jednadžbi:

𝑞𝑖 (𝑊

𝑚2) = 𝑈 ∙ (𝜏𝐼𝑖 − 𝜏𝐸𝑖 ) + 𝐾1 ∙ 𝜏𝐼𝑖 + 𝐾1 ∙ 𝜏𝐸𝑖 + ∑ 𝑃𝑛 ∑ 𝑇𝑖𝑗 ∙ (1 − 𝛽𝑛) ∙ 𝛽𝑛 ∙ (𝑖 −𝑖−1𝑗=𝑖−𝑝𝑛

𝑗) + ∑ 𝑄𝑛 ∑ 𝑇𝑖𝑗𝑖−1𝑗=𝑖−𝑝 ∙𝑛 (1 − 𝛽𝑛) ∙ 𝛽𝑛 ∙ (𝑖 − 𝑗) (10)

gdje su TIi i TEi unutarnja i vanjska temperatura okoline u vremenu ti, a τIi i τEi su vremenske

derivacije unutarnje i vanjske temperature. K1, K2, Pn i Qn su varijable zida koje nemaju nekakvu

određenu definiciju, a ovise o vremenskoj konstanti τn. Koeficijenti βn su eksponencijalne

funkcije vremenske konstante τn, gdje je 𝛽𝑛 = exp (−∆𝑡

𝜏𝑛), a vremenske konstante τn su

nepoznati parametri određuju procjenjujući 𝑍 mijenjanjem vremenskih konstanti. Kako bi se

pravilno predstavio međuodnos q, Ti i Te, treba uzeti jednu do tri (m) vremenske konstante (τ1

= rτ2 = r2τ3), gdje je r omjer vremenskih konstanti. To rezultira s 2m+3 nepoznatih parametara

u jednadžbi (10). Korištenjem dovoljno skupova podataka (više od 2m+3) u različitim

vremenima, predodređen sustav linearnih jednadžbi je definiran kako slijedi [9]:

�⃗� = (𝑋) ∙𝑍 (11)

gdje je �⃗� vektor s M komponenti koje predstavljaju mjerene podatke protoka topline (qi), (X) je

pravokutna matrica s M redaka (broj jednadžbi) i 2m+3 kolona, a 𝑍 je vektor s 2m+3 komponenti

koje su nepoznati parametri. Skup jednadžbi daje procjenu 𝑍* vektora 𝑍 , a za svaku vrijednost

𝑍* dobije se procjena �⃗�* [11].

𝑍* = [(𝑋)′ ∙ (𝑋)]−1 ∙ (𝑋)′ ∙ �⃗� (12)

gdje je (X)' inverzna matrica od (X), a prva komponenta od 𝑍* je najbolja procjena koeficijenta

prolaska topline [11]. Kako bi se riješio sustav jednadžbi optimalno, moguće je programirati

Excel tablicu uz pomoć Solver funkcije. Model se sastoji od dvije varijable (vremenske

konstante τ1 i omjera r), s ciljem minimiziranja odstupanje između �⃗� i njegove procjene �⃗�* (S2)

i ograničenja ∆𝑡

10< 𝜏1 <

𝑝∙∆𝑡

2 i 3≤r≤10. Najprikladnije rješenje dobije se iteracijom i variranjem

nepoznate vremenske konstante (τ1) i omjera (r). Slika 4. prikazuje dijagram toka za rješavanje

sustava [9].



Za procjenu kvalitete rezultata, nesigurnost se izračunava prema sljedećoj jednadžbi [9]:

𝐼 = √𝑆2∙𝑌(1,1)

𝑀−2𝑚−4∙ 𝐹(𝑃, 𝑀 − 2𝑚 − 5) (13)

gdje je S2 ukupno kvadratno odstupanje između �⃗� i njegove procjene �⃗�*, Y (1,1) je prvi element

matrice (Y)=[(X)'·(X)]-1, M je broj jednadžbi i m broj vremenskih konstanti. F je granica

značajnosti Studentove t-razdiobe, gdje je P vjerojatnost, a M-2m-5 stupanj slobode. Razina

pouzdanosti je 95%. Dijagram toka za programirane tablice dinamičke metode prikazan je na

Slika 4.

Slika 4. Dijagram toka za programirane tablice dinamičke metode [9].



4.2.3 Izračun razlika između koeficijenta prolaska topline primjenom metode prosjeka i

dinamičke metode te teorijske vrijednosti koeficijenta prolaska topline

Za usuglašavanje rezultata između metode prosjeka i dinamičke metode, koje se koristi

za izračunavanje izmjerene toplinske provodljivosti ovojnica prema HRN ISO 9869:2014 [11],

relativne razlike između teorijske i izmjerene vrijednosti koeficijenta prolaska topline računaju

se prema sljedećim izrazima:

𝑅𝑎𝑧𝑙𝑖𝑘𝑎 𝑈𝑡 − 𝑈𝑀−𝐴𝜈(%) =(𝑈𝑡−𝑈𝑀−𝐴𝜈)

𝑈𝑡∙ 100 (14)

𝑅𝑎𝑧𝑙𝑖𝑘𝑎 𝑈𝑡 − 𝑈𝑀−𝐷𝑦𝑛(%) =(𝑈𝑡−𝑈𝑀−𝐷𝑦𝑛)

𝑈𝑡∙ 100 (15)

gdje je Ut teorijski koeficijent prolaska topline, UM-Av izmjereni koeficijent prolaska topline

pročelja pomoću metode prosjeka i UM-Dyn izmjereni koeficijent prolaska topline pročelja

pomoću dinamičke metode.



4.3 PRIMJER 1: Ispitivanje sobe u hotelu Bačvice



4.3.1 Tehnički opis

Zgrada u kojoj je napravljeno ispitivanje je hotel koji se nalazi u Splitu u neposrednoj

blizini plaže Bačvice. Hotel ima ukopanu garažu, prizemlje i pet katova, a soba u kojoj je

obavljeno mjerenje se nalazi na prvom katu. Glavni ulaz u hotel nalazi se sa zapadne strane.

Soba se sastoji od spavaćeg djela i kupaonice. Površina sobe iznosi 32 m2, od čega je 28 m2

površine prekriveno parketom, a 6 m2 keramičkim pločicama. Svijetla visina etaže je 2,7 m.

Soba ima vanjski zid orijentiran zapadno koji gleda na ulicu, Slika 5. Na istočnoj strani je ulaz

u sobu i graniči s hodnikom, a sa sjeverne i južne strane graniči sa susjednim sobama. Volumen

grijanog dijela sobe je 87 m3.

Vanjski zidovi su armirano betonski, toplinski izolirani pločama kamene vune, Knauf

Insulation FP GBV-70kg/m3, toplinske provodljivosti λ=0.035 W/mK debljine 12 cm, u sustavu

ventilirane fasade, obložene vodootpornim višeslojnim kompozitnim STO panelima. Sloj

ventiliranog zraka nije jednake debljine, već na pojedinim mjestima varira od nekoliko

centimetara pa do više desetaka centimetara, zbog specifične arhitekture. Na Slici 6 je presjek

hotela po etažama.

Slika 5. Tlocrt ispitne sobe hotela



Slika 6. Presjek hotela u Splitu

U Tabelama 1, 2, 3, 4 i 5 prikazani su slojevi građevnih dijelova sobe, iznutra prema van, s

debljinama, vrijednostima toplinske provodljivosti, faktorom otpora difuziji vodene pare i

gustoćom. Prema definiranim vrijednostima je određen koeficijent prolaska topline za svaki

element prema HRN EN ISO 6946:2008 [45].

Tabela 1. Slojevi vanjskog ventiliranog zida

VANJSKI VENTILIRANI ZID

Orijentacija Zapad

R.b Materijal d

[cm]

λ

[W/mK] μ [-]

ρ

[kg/m3]

1 Vapneno-cementna žbuka 0,02 1 20 1800

2 Armirani beton 10 2,6 110 2500

3

Knauf Insulation ploča za ventilirane

fasade s crnim (bijelim) voalom FP GVB

(GVN)

12 0,035 1,1 70

4 Dobro provjetravan sloj zraka, veličina

otvora ventiliranog sloja >500 mm2/m 20 - 1 -

5 STO panel 1,2 0,09 11 500

Koeficijent prolaska topline, U=0,26 W/m2K



Tabela 2. Slojevi međukatne konstrukcije

MEĐUKATNA KONSTRUKCIJA IZMEĐU HOTELSKIH SOBA

R.b Materijal d

[cm]

λ

[W/mK] μ [-]

ρ

[kg/m3]

1 Cementni estrih 4 1,6 50 2000

2 Polietilen/politen, mala gustoća 0,5 0,33 1000000 2500

3 Ekspandirani polistiren (EPS) 2 0,037 60 21


5 Knauf Insulation višenamjenska ploča 5 0,035 1,1 50

6 Gipskartonske ploče 2,5 0,25 8 900


Tabela 3. Slojevi južnog zida između hotelskih soba

ZID IZMEĐU HOTELSKIH SOBA

Orijentacija Jug

R.b Materijal d

[cm]

λ

[W/mK] μ [-]

ρ

[kg/m3]





Tabela 4. Slojevi sjevernog zida između hotelskih soba

ZID IZMEĐU HOTELSKIH SOBA

Orijentacija Sjever

R.b Materijal d

[cm]

λ

[W/mK] μ [-]

ρ

[kg/m3]


2 Knauf Insulation višenamjenska ploča DP 3 8 0,039 1,1 30





Tabela 5. Slojevi zida prema grijanoj galeriji

ZID PREMA GALERIJI

R.b Materijal d

[cm]

λ

[W/mK] μ [-]

ρ

[kg/m3]




Koeficijent prolaska topline, U=0,40 W/m2K < Umax= 0,8 W/m2K

Na ventiliranom vanjskom zidu sobe nalazi se aluminijski prozor s trostrukim ostakljenjem

izrađen od profila s prekinutim toplinskim mostom, dimenzija 188,5×177,5 cm. Ulazna vrata

u sobu su drvena, dimenzija 90×248 cm. Na Slikama 7, 8 i 9 prikazani su redom detalj

potkonstrukcije s termoizolacijom, 3D vizualizacija hotela i hotel u fazi izgradnje. U Tabeli 6

su dane karakteristike otvora predmetne sobe s pripadnom projektiranim koeficijentima

prolaska topline kroz otvor.

Tabela 6. Projektne vrijednosti i karakteristike otvora sobe hotela Bačvice

Otvor Dimenzije (cm) Uw (W/m2K)

Aluminijski prozor na vanjskom ventiliranom zidu 188,5×177,5 1,31

Ulazna drvena vrata 90×248 2,0

Slika 7. Detalj potkonstrukcije s termoizolacijom



a)

b)

Slika 8. 3D prikaz objekta a)dan, b)noć

Slika 9. Hotel u fazi gradnje



4.3.2 Mjerna oprema za određivanje koeficijenta prolaska topline metodom prosjeka

Za ispitivanje su korištene dvije mjerne opreme, gSKIN® KIT U-Value Kit, Slika 10. i

ThermoZig Optivelox, Slika 11. Oprema gSKIN® KIT U-Value Kit se sastoji od sljedećeg [17]:

gSKIN®-XO 67 7C senzora za mjerenje protoka topline, dimenzija 30x30 mm, raspona

vrijednosti od ± 300 W/m², rezolucije < 0,22 W/m², osjetljivosti 7 μV/(W/m2),

dataloggera DLOG-4231 s dva senzora za mjerenje temperature koji se postavljaju na

unutarnju i vanjsku površinu zida, temperaturnog raspona od -10 do + 65 °C s

preciznošću od ±0,5°C,

adhezivne trake za što bolju prionjivost senzora na površinu i

odgovarajućeg programskog paketa koji bilježi izmjerene podatke svake sekunde.

''Uzorci'' se uzimaju svakih 10 s i pohranjuje se 10-minutni prosjek podataka u memoriju.

Oprema je jednostavna za prenošenje i postavljanje. Uz samu opremu dolaze i smjernice za

postavljanje uređaja te uvjeti u kojima je potrebno izvršiti mjerenja [17].

Slika 10. gSKIN® KIT U-Value Kit set

ThermoZig Optivelox oprema je sa senzorima s bežičnim prijenosom mjerenih podataka.

Datalogger ima svoju memoriju u koju sprema podatke koji se spajanjem prebacuju na računalo

i uz pomoć pripadnog programskog paketa obrađuju. Moguće je izabrati vrijeme uzorkovanja,

koje je zadano 1800s. Oprema je jednostavna za prenošenje i postavljanje. Uz samu opremu

dolaze i smjernice za postavljanje uređaja te uvjeti u kojima je potrebno izvršiti mjerenja, Slika

11 [35].



Sastoji se od sljedećeg [35]:

dataloggera DL01,

konektora preko kojeg su spojeni senzori za temperaturu i toplinski tok (FE01),

dva senzora za unutarnju i vanjsku temperaturu raspona od -50 do +125°C i točnosti

±0,5°C, dimenzija senzora Ø20 x 3 mm, rezolucije 0,01°C, točnosti ±

(0.10+0.017|t|) °C

senzora za mjerenje protoka topline, dimenzija Ø80 x 5.5 mm, raspona vrijednosti

od ± 300 W/m², rezolucije 0,01 W/m², točnosti ±5% (za T=20°C), temperaturnog

raspona od -20°C do 60°C,

radio modema RM01-P s punjivom baterijom,

punjača baterija.

Slika 11. ThermoZig Optivelox oprema

Obrađeni su rezultat dobiveni s obje opreme. Glavna razlika je što gSKIN® KIT U-Value Kit

oprema omogućava mjerenje do 10 dana, dok je s ThermoZig Optivelox opremom omogućeno

neograničeno mjerenje i u ovom slučaju je trajalo 16 dana. Razlike u rezultatima mjerenja i

koliki utjecaj na točnost rezultata ima dužina mjerenja, između ostalog, su dani i objašnjeni u

nastavku.

Senzor za mjerenje toplinskog toka (HFM) se sastoji od središnjeg područja sa senzorima za

detekciju, zaštitnog područja oko senzora koje osigurava okomiti toplinski tok kroz HFM i

kućišta, Slika 12a. Tražena osjetljivost se postiže postavljanjem više termočlanaka na

suprotnim stranama jezgre materijala, u područje sa senzorima, Slika 12b [36].

http://optivelox.50webs.com/DL_it/dl01.htm

http://optivelox.50webs.com/DL_it/rm01.htm



Termočlanci kao izlaz daju napon koji se može povezati s padom temperature kroz osjetno

područje, a ta razlika u temperaturi je funkcija je toplinskog toka kroz HFM, Slika 12b [36].

Na Slici 12c je senzor za mjerenje toplinskog toka (HFM) greenTEG opreme, odnosno, na Slici

12d, ThermoZig Optivelox opreme.

a)

b) c)

Slika 12. a) Elementi senzora za mjerenje toplinskog toka (HFM), [39], b) greenTEG senzor

za mjerenje toplinskog toka [41], c) ThermoZig Optivelox senzor za mjerenje toplinskog toka

[40]

4.3.3 Uvjeti mjerenja

Postupak praćenja ispitivanja prati smjernice HRN ISO 9869: 2014 [11]. Shema

mjerenja je prikazana na Slici 13. Senzori su postavljeni na reprezentativnom dijelu pročelja,

dovoljno udaljeni od granica neprozirnih dijelova i prozora kako bi se izbjegao utjecaj

toplinskih mostova. Norma HRN ISO 9869:2014 [11] zbog navedenog preporučuje da se prije

postavljanja senzora obavi mjerenje termokamerom. Na Slici 14 je prikazan položaj

postavljenih senzora, obje opreme. Crvena točka predstavlja položaj senzora za mjerenje

toplinskog toka i unutarnje temperature, na udaljenosti 0,8 m od poda, a plava točka predstavlja

položaj senzora za mjerenje vanjske temperature.



Slika 13. Shema mjerenja [8]

Senzor za mjerenje protoka topline se postavlja izravno na unutarnjoj strani zida, budući da je

to najviše termički stabilno područje. Da bi se osigurao dobar toplinski kontakt između površine

senzora i površine zida, na senzor se postavlja toplinski vodljiv uložak ili pasta. Unutarnji

senzor za mjerenje temperature se postavlja pored senzora za mjerenje toplinskog toka, na

udaljenosti 3-4 cm od površine zida u slučaju korištenja greenTEG opreme, Slika 15 i 16a.,

odnosno direktno na površinu u slučaju korištenja ThermoZig Optivelox opreme, Slika 17.

GreenTEG vanjski senzor za mjerenje temperature također je postavljen na udaljenosti od 3-4

cm od površine zida, Slika 16b.

Slika 14. Položaj senzora za mjerenje toplinskog toka/unutarnje temperature i vanjske

temperature



Slika 15. Postavljena gSKIN® KIT U-Value Kit oprema na ispitni zid hotelske sobe

a)

b)

Slika 16. a) Senzor za mjerenje toplinskog toka i senzor za unutarnju temperaturu, b) senzor

za mjerenje vanjske temperature



Slika 17.ThermoZig Optivelox oprema postavljena na ventilirani zid sobe hotela, senzor za

mjerenje protoka topline i unutarnje temperature u jednom i senzor za mjerenje vanjske

temperature

Preporučuje se postavljanje opreme na sjeverni dio pročelja kako bi se izbjegao utjecaj izravnog

sunčevog zračenje o kojem ovisi točnost rezultata. Budući da je hotel u fazi izgradnje, mjernu

opremu bilo je moguće postaviti na zapadni zid testne sobe, koja je u tom momentu bila

završena. Ispitivanje se treba izbjeći tijekom kišnih dana ili tijekom djelovanja jakih vjetrova,

zbog utjecaja na točnost rezultata. Kao što to objašnjavaju Desogus i sur. [12], preporučuje se

da razlika između unutarnje i vanjske temperature iznosi 10°C, za što preciznije mjerenje. No

kako je mjerenje na primjeru sobe hotela obavljeno u ljetnom periodu, tijekom 7. i 8. mjeseca,

ta razlika nije ostvarena.

Duljina mjerenja ovisi o 3 uvjeta, kako je navedeno u normi HRN ISO 9869: 2014 [11]. Prvi

uvjet je minimalna duljina mjerenja od 72 sata. Drugi uvjet je da se koeficijent prolaska topline

ne razlikuje više od ±5% vrijednosti dobivene 24 h ranije (U24). Treći uvjet je da se U vrijednost

dobivena u prve dvije trećine mjerenja ne razlikuje više od ±5% vrijednosti dobivene u

posljednje dvije trećine mjerenja (U2/3). Ovim uvjetima se ograničava mjerna nesigurnost koja

ovisi o nizu čimbenika, a ponajviše o vanjskim uvjetima.

4.3.4 Rezultati dobiveni gSKIN® KIT U-Value Kit opremom

U ovom slučaju ispitivanje je trajalo 10 dana, od 30. srpnja 2017. do 7. kolovoza 2017.

koliko maksimalno dopušta korištena oprema. No kao referentni, uzeti su u obzir podaci

dobiveni u razdoblju od 31.srpnja 2017. do 6. kolovoza 2017., zbog velikih odstupanja na

početku mjerenja, Slika 19. Prosječna razlika u temperaturi je iznosila 2°C jer je, kao što je već

navedeno, hotel u periodu mjerenja bio u fazi izgradnje i sustav klimatizacije nije bio u funkciji

kako bi se simulirali potrebni uvjeti i ostvarila potrebna razlika, budući da je vrijeme ispitivanja

u ljetnom periodu. Brzina vjetra je u prosjeku tijekom ispitivanja iznosila 1 m/s.



Podaci razlike unutarnje i vanjske temperature te toplinskog toka se uzimaju svakih 10 s u

periodu od 10 minuta i usrednjavaju, te se na temelju toga određuje koeficijent prolaska topline

prema HRN ISO 9869:2014 [11]. Podaci su obrađeni s greenTEG softverom koji je dio opreme.

Izgled sučelja programa je prikazan na Slikama 18a,b.

a) b)

Slika 18. Sučelje greenTEG programskog paketa, b) prozor programa koji prikazuje analizu

U-vrijednosti i grafikone senzorskih podataka

Slika 19 prikazuje rezultate mjerenja. Na danom dijagramu žuta linija predstavlja vanjsku

temperaturu, crvena linija unutarnju temperaturu, plava linija toplinski tok i zelena linija

koeficijent prolaska topline. Vanjska temperatura varira između 23 i 38°C, s najnižom

temperaturom tijekom noći neposredno prije izlaska sunca. Unutarnja temperatura je uglavnom

konstantna i iznosi cca 28°C budući da je hotel na kojem je obavljeno ispitivanje u fazi izgradnje

i sustav za grijanje i hlađenje nije bio uključen. Prosječna unutarnja temperatura iznosi 28,7°C,

a vanjska 29,8°C.

Slika 19. Grafički prikaz varijacija toplinskog toka, unutarnje i vanjske temperature te

koeficijenta prolaska topline



Zbog stalne promjene razlike unutarnje i vanjske temperature odnosno zbog neujednačene

temperaturne razlike dolazi do fluktuacije toplinskog toka. Prosječna vrijednost toplinskog toka

iznosi 1,1 W/m2, a predznak predstavlja smjer toplinskog toka, gdje minus označava tok izvan

prema unutra, s obzirom na to da je vanjska temperatura viša nego unutarnja. Vrijeme mjerenja

je 10 dana. No u obzir su uzeti podaci dobiveni u periodu od 31. srpnja 2017 do 6. kolovoza

2017., odnosno 7 dana, zbog velikih početnih odstupanja.

Na grafu je vidljivo da koeficijent prolaska topline varira između 0,4 i 0,6 W/m2K. Razlog tome

su velike fluktuacije vanjske temperature i uzročno toplinskog toka, koji mijenja predznak iz

minusa u plus kako se vanjska temperatura tijekom noći smanjuje, a unutarnja povećava. Osim

toga, u periodu mjerenja, vanjska dnevna temperatura je dosezala rekordne vrijednosti do čak

38°C. Prosječna vrijednost izmjerenog koeficijenta prolaska topline iznosi 0,6 W/m2K.

Vrijednost koeficijenta prolaska topline u posljednja 24 h iznosi U24=0,57 W/m2K, u prve dvije

trećine U2/3=0,60 W/m2K, a u posljednje dvije trećine U2/3=0,61 W/m2K, čime su zadovoljeni

kriteriji norme HRN ISO 9869:2014 [11], da su odstupanja unutar 5%. U Tabelama 7 i 8 su

dane postignute vrijednosti i uvjeti tijekom ispitivanja.

Tabela 7. Mjerni podaci za greenTEG opremu

Tip građevine i godina izgradnje Soba u hotelu Bačvice, 2017

Lokacija Split, Splitsko-dalmatinska županija

Debljina zida, [cm] 40

Korištena oprema gSKIN® KIT U-Value Kit set

Pozicija senzora 0,8 m od poda

Mjerenje temperature Na površini zida

Početak ispitivanja 30. srpnja 2017.

Kraj ispitivanja 7. kolovoza 2017.

Vrijeme ispitivanja u danima 10

Dnevni raspon uzet u obzir 0:00-24:00

Uzimanje uzoraka (s) 10

Osrednjavanje uzoraka (s) 600



Tabela 8. Rezultati mjerenja s GreenTEG opremom

Korištena metoda HRN ISO 9869:2014, Metoda prosjeka [11]

Prosječna razlika u temperaturi, ∆T -1,1⁰C

Prosječni protok topline kroz element

[W/m2] -1,1

Mjerna greška [%] 11

Procijenjena vrijednost koeficijenta

prolaska topline (posljednja 24h),

[W/m2K]

0,57↔0,61


prolaska topline (ukupno), [W/m2K] 0,60

4.3.5 Rezultati dobiveni ThermoZig Optivelox opremom

Vrijede isti uvjeti pojašnjeni u poglavlju 4.3.3. Mjerenje je trajalo 16 dana, od 17.

kolovoza 2017. do 2. rujna 2017. Podaci se skupljaju i spremaju u memoriju dataloggera,

nakon čega se spajanjem na računalo prebacuju i obrađuju u odgovarajućem programskom

paketu koji je dio opreme.

Prije pokretanja programa, potrebno je provjeriti prisutnost dataloggera na glavnom prozoru

programa, Slika 20a. Odabire se vrijeme uzorkovanja koje je zadano 1800 s. Pritiskom na tipku

''Start'' učitavaju se izmjereni podaci i prikazuju na zasebnom zaslonu, Slika 20b.

a) b)

Slika 20. a) Glavni prozor ThermoZig programskog paketa za obradu podataka, b) učitani

izmjereni podaci

Prvi stupac prikazuje vrijeme/datum, drugi izmjereni protok, a treći i četvrti unutarnju i vanjsku

temperaturu. Rezultati se zatim obrađuju i prikazuju u grafičkom obliku.



Vanjska temperatura na površini zida varira od 18 do 41°C. Unutarnja temperatura je

ujednačenija i varira od 26 do 29°C. Prosječna razlika unutarnje i vanjske temperature iznosi

cca 2°C. Na Slici 21 je graf varijacija unutarnje i vanjske temperature. Plava linija predstavlja

vanjsku, a crvena unutarnju temperaturu.

Slika 21. Graf varijacija unutarnje i vanjske temperature

Na Slici 22 je prikazan graf varijacija toplinskog toka. Prosječna vrijednost toplinskog toka

iznosi 0,54 W/m2. Kako varira razlika vanjske i unutarnje temperature, tako varira i toplinski

tok, odnosno predznak toplinskog toka.

Slika 22. Graf varijacija protoka topline



Izmjereni procijenjeni koeficijent prolaska topline kroz zapadni zid ispitne sobe gledajući

ukupni period mjerenja iznosi U=0,266 W/m2K. U vrijednost varira od 0,265 do 0,291 W/m2K,

Slika 23.

Slika 23. Graf varijacija vrijednosti koeficijenta toplinske provodljivosti mjereno ThermoZig

opremom

Na grafu se vidi da vrijednost koeficijent prolaska topline značajno varira u početku mjerenja i

počinje se stabilizirati nakon 6. dana mjerenja, Slika 24. Na početku mjerenja, dnevne

temperature dosežu najviše vrijednosti gledajući ukupan period mjerenja. Osim toga u tom

periodu je puhao jaki vjetar koji je dosezao čak 11,2 m/s. Zbog toga se prvi dio mjerenja

odbacuje.

Slika 24. Brzina vjetra u periodu ispitivanja na lokaciji Split, Spinut



Razlika izmjerene vrijednosti koeficijenta prolaska topline s greenTEG i ThermoZig opremom

je značajna. Teoretski dobivena vrijednost iznosi 0,26 W/m2K i svega je 2,35% razlika u odnosu

na vrijednost koeficijenta prolaska topline mjereno ThermoZig Optivelox opremom koja iznosi

0,266 W/m2K. Razlika između teoretski dobivenog i izmjerenog koeficijenta prolaska topline s

greenTEG opremom je puno veća. Izmjereni koeficijent prolaska topline iznosi 0,6 W/m2K, a

razlika je 125%. Više je čimbenika utjecalo na takve rezultate. Velike varijacije vanjske

temperature, nedovoljne razlike unutarnje i vanjske temperature, utjecaj sunčevog zračenja

kojem su senzori bili izloženi veći dio dana i jakog vjetra, su zahtijevali dulje mjerenje, odnosno

više obrađenih rezultata, kako bi se dobio precizniji rezultat, što rezultat s ThermoZig opremom

čini precizniji. Prosječna razlika unutarnje i vanjske temperature u periodu mjerenja s

greenTEG opremom je iznosila u prosjeku cca 1°C, dok je u periodu mjerenja s ThermoZig

opremom iznosila cca 2°C, što također utječe na rezultate. Da je uvjet potrebne razlike

temperatura od približno 10°C bio zadovoljen, što je lakše ostvarivo u zimskom periodu,

ujednačenije vrijednosti koeficijenta prolaska topline bi se ranije ostvarile i mjerenje bi kraće

trajalo. U ovom slučaju ispitivanje je zahtijevalo duži period mjerenja. ThermoZig oprema je

preciznija prema svojim tehničkim specifikacijama za razliku od greenTEG opreme. No s druge

strane, rezultati dobiveni ThermoZig opremom ne zadovoljavaju kriterij U24, jer je razlika u

posljednja 24 h iznosila 9,8%. Da bi se uvjeti zadovoljili, mjerenje je trebalo duže trajati. U

Tabelama 9 i 10 su dani redom mjerni podaci i rezultati mjerenja s ThermoZig opremom.

Tabela 9. Mjerni podaci s ThermoZig Optivelox opremom za zid sobe hotela

Tip građevine i godina izgradnje Soba u hotelu Bačvice, 2017

Lokacija Split, Splitsko-dalmatinska županija


Korištena oprema Optivelox ThermoZig SN20/21/22/23/24



Početak ispitivanja-kraj ispitivanja 17. kolovoza 2017.-2. rujna 2017.






Tabela 10. Rezultati mjerenja s ThermoZig Optivelox opremom

Korištena metoda HRN ISO 9869:2014, Metoda prosjeka

Prosječna razlika u temperaturi, ∆T 1,95⁰C


[W/m2] 0,54

Mjerna greška [%] 19,7

Ukupna razmijenjena energija kroz

element [kWh/m2] 0,21



[W/m2K]

0,265↔0,291



U Tabeli 11 su rezultati dobiveni s obe opreme i uspoređeni s projektnim vrijednostima.

Tabela 11. rezultati obe opreme uspoređeni s projektnim vrijednostima za ventilirani zid sobe

hotela

GreenTEG

oprema

ThermoZig Optivelox

oprema

Duljina mjerenja (dana) 10 16

Razlika unutarnje i vanjske

temperature, °C -1,1 -1,95

Izmjereni koeficijent prolaska topline,

W/m2K 0,6 0,266

Projektni koeficijent prolaska topline,

W/m2K 0,26

Razlika, W/m2K 0,34 0,006

Razlika, % 130,77 2,31



4.4 PRIMJER 2: Ispitivanje stana u Solinu



4.4.1 Tehnički opis

Stambena zgrada u kojoj je smješten predmetni stan nalazi se u Solinu, Slika 25. Stan

je dvoetažan tj. nalazi se na drugom i trećem katu zgrade od ukupno tri kata. Treći kat je u

potkrovlju. Zgrada je izgrađena 2005. godine. Tlocrtna površina stana je 132 m2. Svijetla visina

stana je 2,7 m. Konstrukcija zgrade je armirano betonska, debljine vanjskih zidova 20 cm.

Pregradni zidovi unutar stanova su od šuplje opeke završno obrađeni žbukanjem i gletanjem

debljine od 10 do 15 cm. Armirano betonske međukatne ploče su debljine 25 cm. Zidovi

između stanova su armirano betonski debljine 20 cm obostrano žbukani. Podovi u sobama su

obloženi parketom, a u hodniku i kupaonici keramičkim pločicama. Fasada zgrade je obložena

ekspandiranim polistirenom debljine 4 cm sa završnim slojem silikatne žbuke. Stolarija u stanu

je s dvostrukim IZO staklima i PVC profilom s četiri komore. Ulazna vrata stana su

protuprovalna. Grijanje i hlađenje u stanu je lokalno, multisplit klima sustav. U Tabeli 12 su

dani slojevi ispitnog zida, iznutra prema van, s izračunatim koeficijentom prolaska topline

prema HRN EN ISO 6946:2008 [45].

Slika 25. Zgrada u kojoj se nalazi predmetni stan u Solinu

Tabela 12.Slojevi vanjskog južnog zida stana u Solinu

VANJSKI ZID

Orijentacija Jug

R.b Materijal d

[cm]

λ

[W/mK] μ [-]

ρ

[kg/m3]


2 Polimerno-cementno ljepilo 0,5 0,9 14 1650

3 Ekspandirani polistiren (EPS) 4 0,042 100 30

4 Vapneno-cementna žbuka 0,02 1 20 1800

Koeficijenta prolaska topline, U=0,82 W/m2K



4.4.2 Uvjeti mjerenja i analiza rezultata mjerenja toplinskog toka i određivanja

koeficijenta prolaska topline za južni zid stana u Solinu

I u ovom slučaju postupak ispitivanja prati smjernice HRN ISO 9869:2014 [11]. Senzor

za mjerenje toplinskog toka je postavljen na reprezentativnom dijelu pročelja, na udaljenosti

1,5 m od poda i 0,8 m od ruba balkonskih vrata, kako bi se izbjegao utjecaj toplinskih mostova,

Slika 26. Senzori za temperaturu su postavljeni s unutarnje i vanjske strane zida.

Ispitan je južni zid koji je natkriven i time je izbjegnut utjecaj izravnog sunčevog zračenja.

Korištena je ThermoZig Optivelox oprema. Mjerenje na stanu je obavljeno kako bi se pokazalo

koliki utjecaj na rezultate i duljinu mjerenja imaju sunčevo zračenje, zaklonjenost i veća razlika

između unutarnje i vanjske temperature.

a) b)

Slika 26. Postavljena mjerna oprema na južnom zidu stana, a) vanjski senzor za mjerenje

temperature, b) senzor za mjerenje toplinskog toka i unutarnje temperature

Mjerenje je trajalo 10 dana. Ostvarena je prosječna razlika u temperaturi od -4,78⁰C, pomoću

rashladnih klima uređaja u prostoriji. Vanjska temperatura je varirala od 23 do 38⁰C, a unutarnja

od 23 do 27⁰C, Slika 28.

U Tabelama 13 i 14 su dane postignute vrijednosti i uvjeti tijekom ispitivanja. Na Slikama 27,

28 i 29 dani su redom grafički prikazi varijacija toplinskog toka, varijacija temperature i

koeficijenta prolaska topline tijekom ispitivanja. Prosječni toplinski tok kroz element iznosi

4,52 W/m2. Ukupna razmijenjena energija s okolinom iznosi 1,08 kWh/m2.



Slika 27. Grafički prikaz varijacija toplinskog toka

Slika 28. Grafički prikaz varijacija unutarnje i vanjske temperature

Procijenjeni koeficijent prolaska topline gledajući ukupno mjerenje iznosi 0,815 W/m2K. Na

prikazanim grafovima toplinskog toka vidljive su fluktuacije. Razlog tome je relativno

konstantna unutarnja temperatura dok vanjska temperatura značajno varira. Prva tri dana

mjerenja su vidljiva odstupanja i zbog toga norma nalaže minimalno tri dana mjerenja.

Vrijednost koeficijenta prolaska topline se ustalila nakon osmog dana mjerenja. Zbog veće

razlike temperatura i stabilnijih uvjeta mjerenja, rezultati su se grupirali oko jedne vrijednosti

ranije nego je to bilo na slučaju hotelske sobe.



Osim toga, senzori za vanjsku temperaturu nisu bili izloženi direktnom sunčevom zračenju zbog

nadstrešnice, što je također utjecalo na točnost rezultata. Zbog toga je razlika između teorijske

vrijednosti koeficijenta prolaska topline koja iznosi 0,82 W/m2K i izmjerene vrijednosti mala i

iznosi svega 0,61%. Mjerna greška je 10,5% zbog gore navedenih razloga, što je manje nego u

slučaju ispitivanja hotelske sobe gdje je iznosila 19,7%. Kriterij U24 je zadovoljen i iznosi

1,35%.

Slika 29. Grafički prikaz varijacija koeficijenta protoka topline

Tabela 13. Mjerni podaci za stan u Solinu

Tip građevine i godina izgradnje Stan u zgradi, 2005

Lokacija Solin, Splitsko-dalmatinska županija


Korištena oprema Optivelox ThermoZig SN20/21/22/23/24



Početak ispitivanja- kraj ispitivanja 28. srpnja 2017-7. kolovoza 2017.






Tabela 14. Rezultati mjerenja za zid stana u Solinu

Korištena metoda HRN ISO 9869:2014, Metoda prosjeka

Prosječna razlika u temperaturi, ∆T -4,78⁰C


[W/m2] -4,52

Mjerna greška [%] 10,5

Ukupna razmijenjena energija kroz

element [kWh/m2] -1,08



[W/m2K]

0,815↔0,826



U Tabeli 15 su uspoređeni rezultati dobiveni za ventilirani zid sobe hotela i za južni zid stana

u Solinu. Kao što je već spomenuto, mjerenje na stanu je kraće trajalo jer su uvjeti mjerenja bili

stabilniji. Razlike između projektnih i izmjerenih vrijednosti su male.

Tabela 15. Rezultati mjerenja stana u Solinu i sobe hotela u Splitu

Ventilirani zid sobe hotela

u Splitu

Zid stana u

Solinu

Orijentacija Zapad Jug

Mjerna oprema ThermoZig Optivelox

Duljina mjerenja (danima) 16 10

Prosječna razlika između unutarnje i vanjske

temperature, °C 1,95 -4,78

Izmjerena vrijednost koeficijenta prolaska

topline, W/m2K

0,266 0,815

Projektna vrijednost koeficijenta prolaska

topline, W/m2K

0,26 0,82

Razlika, W/m2K 0,06 0,05

Razlika, % 2,31 0,61



5. ZRAKOPROPUSNOST



5.1 Definicija zrakopropusnosti

Zrakopropusnost ovojnice se može definirati kao otpor propuštanju vanjskog zraka

prema unutra ili zraka iz unutrašnjosti prema vani kroz pukotine i druga neželjena mjesta na

ovojnici, ne uključujući propuštanja kroz ventilacijski sustav. To propuštanje zraka, koje se

naziva infiltracija, uzrokovano je diferencijalnim pritiskom preko ovojnice zbog kombiniranih

djelovanja temperaturne razlike, vjetra i mehaničkih ventilacijskih sustava [4]. Velika

zrakopropusnost ovojnice može utjecati i na učinkovitost rada HVAC sustava. Još jedan

problem koji se veže uz nekontroliranu infiltraciju je taj što može uzrokovati ozbiljne probleme

s vlagom, pogotovo kad je zgrada pod tlakom. Topli zrak prolazi kroz ovojnicu i susreće se s

hladnijim vanjskim slojevima, dolazi do kondenzacije i stvaraju se uvjeti za razvoj plijesni i

truleži [5]. Vlaga je čimbenik koji najviše smanjuje kvalitetu građevnih dijelova zgrade i njenih

konstrukcijskih elemenata. Studije pokazuju da je kod problema sa zgradama, u 70% slučajeva

direktni ili indirektni uzročnik vlaga [4]. Kod drvenih konstrukcija se zbog toga velika pažnja

mora posvetiti zrakopropusnosti [5]. Na Slici 30 prikazana su najčešća mjesta na zgradi gdje

dolazi do infiltracije zraka i u koliko mjeri.

Slika 30. Utjecaji na propusnost zgrade [40].



5.2 Zakonski okvir vezan za zrakopropusnost

Prema Tehničkom propisu o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama

(NN 128/2015) [6], zgrada mora biti projektirana i izgrađena tako da dijelovi zgrade koji čine

ovojnicu grijanog prostora zgrade, uključivo spojnice između pojedinih građevnih dijelova i

otvora ili prozirnih elemenata koji nemaju mogućnost otvaranja, budu minimalne

zrakopropusnosti u skladu s dosegnutim stupnjem razvoja tehnike i tehnologije u vrijeme izrade

projekta [6]. U prilogu "B" navedeni su zahtjevi za zrakopropusnost prozora, balkonskih vrata

i krovnih prozora. U iznimnim slučajevima, da se ne ugrozi higijena i zdravstveni uvjeti ili zbog

uporabe uređaja za grijanje i kuhanje s otvorenim plamenom, dopuštena je i veća

zrakopropusnost od propisane.

Tehnički propis odredio je i uvjete za pravilno izvođenje spojnica između punih građevnih

dijelova ovojnice zgrade i otvora ili drugih prozirnih elemenata (prozora, vrata i slično) [6].

Spojnice moraju biti izvedene na razini minimalne tehnički ostvarive zrakopropusnosti.

Propisani maksimalni stupanj zrakopropusnosti onemogućit će pojavu građevinskih šteta zbog

unutrašnje kondenzacije (zbog neadekvatne primjene brtvenih materijala ili folija niske

paropropusnosti) i spriječiti površinske kondenzacije na unutrašnjim stranama spojnica (ako

toplinska izolacija na spojnicama nije dobro izvedena) [6].

Ako ispunjavanje zahtjeva za kvalitetu zraka u prostoru u skladu s propisima koji uređuju

ventilaciju i klimatizaciju zgrada nije moguće ostvariti prirodnim putem ventilacije, može se

ugraditi mehanička ventilacija. Energetska učinkovitost ventilacijskog sustava ispunjava se

izborom energetski učinkovitih uređaja i pripadajućih elemenata, energetski učinkovitim

razvodom, najmanjom potrebnom količinom zraka te uravnoteženom regulacijom kvalitete

zraka u zgradi, pojedinim dijelovima ili prostorima [6].

Propisani su i minimalni stupnjevi korisnosti η za ugrađene mehaničke sustave ventilacije zraka

s obzirom na povrat topline iz istrošenog zraka. Kružni cirkulacijski sustav povrata topline mora

imati minimalno η=0,55, dok ostali sustavi povrata topline η>0,70 [6].

Ispunjavanje zahtjeva o zrakopropusnosti iz odredbi Tehničkog propisa o racionalnoj uporabi

energije i toplinskoj zaštiti u zgradama dokazuje se ispitivanjem na izgrađenoj novoj ili

rekonstruiranoj postojećoj zgradi prema HRN EN ISO 9972:2015 [7]. Za razliku tlakova

između unutarnjeg i vanjskog zraka od 50 Pa, izmjereni protok zraka, sveden na obujam

unutarnjeg zraka, ne smije biti veći od vrijednosti n50=3,0h-1 kod zgrada bez mehaničkog

uređaja za ventilaciju, odnosno n50=1,5h-1 kod zgrada s mehaničkim uređajem za ventilaciju.



Obvezna primjena zahtjeva o zrakopropusnosti odnosi se na zgrade gotovo nulte energije i

zgrade koje se projektiraju na [6]:

- Q''H,nd ≤ 25 kWh/(m2a) kada srednja mjesečna temperatura vanjskog zraka najhladnijeg

mjeseca na lokaciji zgrade jest > 3°C prema podacima iz priloga "E" Tehničkog propisa,

- Q''H,nd ≤ 50 kWh/(m2a) kada srednja mjesečna temperatura vanjskog zraka najhladnijeg

mjeseca na lokaciji zgrade jest ≤ 3°C prema podacima iz priloga "E" Tehničkog propisa [6].

5.3 Mjerenje zrakopropusnosti

Uz sve veću potražnju za energetskom učinkovitosti i održivosti, zrakonepropusnost

zgrada postaje presudan faktor kod izgradnje niskoenergetskih zgrada. Dakle, potrebno je

ispitivanje zrakonepropusnosti tijekom faze izgradnje i kasnije u fazi korištenja. Postoji

nekoliko načina za ispitivanje zrakopropusnosti, no sve se metode baziraju na istom principu

uvođenja razlike tlakova preko ovojnice zgrade. Blower-door test je najčešći način ispitivanja

[5].

5.4 Blower-door test

Ova se metoda koristi za ispitivanje zrakopropusnosti, određivanja mjesta propuštanja

zraka te karakterizaciju ovojnice zgrade ili njezinih dijelova. Zasniva na mjerenjima protoka

zraka kroz konstrukciju, izvana prema unutra ili obrnuto. Svrha određivanja zrakopropusnosti

je [7]:

a) mjerenje zrakopropusnosti ovojnice zgrade ili njezinog dijela za utvrđivanje projektom

utvrđenih specifikacija,

b) usporedba relativne zrakopropusnosti među sličnim zgradama ili dijelovima zgrada,

c) omogućava određivanje smanjenja propusnosti nakon provedenih mjera u cilju smanjenja

propusnosti. Metoda blower-doora ne mjeri brzinu infiltracije zraka, već se koristiti za

indirektnu procjenu brzine infiltracije zraka i rezultirajućih gubitaka topline na temelju

proračuna. Ostale metode, kao što je korištenje hladnog dima, primjenjuju se kada se direktno

želi odrediti brzina infiltracije zraka, no sama metoda daje ograničene informacije o radu

ventilacije i infiltraciji objekta [7].



5.4.1 Oprema

Oprema za ispitivanje zrakopropusnosti se sastoji od sljedećih elemenata:

1. ventilatora kojim se inducira potrebna pozitivna ili negativna razlika u tlakovima preko

ovojnice ili njezinog djela.

2. uređaja koji služi za mjerenje razlike tlakova s točnošću od ±1 Pa, u rasponu od 0 do 100 Pa.

3. Uređaj za mjerenje brzine protoka zraka, koji može mjeriti protok unutar ± 7% očitanja.

Brzina protoka zraka se zatim korigira ovisno o gustoći zraka.

4. Uređaj za mjerenje temperature, s točnošću od ± 0,5 K.

Rezultati se automatski snimaju na računalu. Na Slici 31 dan je prikaz elemenata blower-door

opreme.

Slika 31. Ispitni uređaj s ventilatorom [19].

5.4.2 HRN EN ISO 9972:2015

Hrvatska norma nastala prihvaćanjem strane norme po kojoj se vrši ispitivanje, koja je

zamijenila staru HRN EN 13829:2000 [49] . Prije ispitivanja potrebno je ispuniti preduvjete

kako je opisano u nastavku.

5.4.3 Uvjeti ispitivanja

Postoje dva načina mjerenja: izlaganje podtlaku i nadtlaku zgrade ili dijela zgrade.

Nadtlak znači da je tlak u objektu veći nego van objekta, dok podtlak znači da je tlak u objektu

niži od okoline. Bez obzira koji način se koristi, zrakopropusnost ovojnice može biti izmjerena.



Točnost provođenja metode ovisi opremi koja se koristi, odnosno o njenim karakteristikama,

no ovisi i o uvjetima u kojima je mjerenje provedeno. Budući da će brzina vjetra i temperatura

zraka utjecati na razliku tlakova nultog protoka (osnovni tlak), trebaju biti zadovoljeni sljedeći

uvjeti.

Prema HRN EN ISO 9972:2015 [7], ako je dobivena razlika unutarnje i vanjske temperature,

izražena u Kelvinima, pomnožena s visinom, izraženom u metrima, zgrade ili izmjerenim

dijelom zgrade, daje rezultat veći od 250 mK, tada je teško postići prihvatljivu razliku u

tlakovima nultog protoka ( eng. zero-flow pressure difference).

Prema staroj normi, HRN EN 13892:2000 [49], ta vrijednost je iznosila 500 mK. Osim toga,

ako brzina vjetra u blizini tla prelazi 3 m/s ili meteorološka brzina vjetra prelazi 6 m/s ili doseže

3 na Beaufortovoj skali, vjerojatno se neće postići potrebna razlika u tlakovima nultog protoka.

Potrebno je izmjeriti temperaturu unutar i izvan zgrade prije, tijekom ili nakon ispit ivanja te

zabilježiti brzinu ili silu vjetra.

Volumen zgrade ili dijela zgrade, koji se namjerava ispitati, ovisi o svrsi ispitivanja. U

posebnim slučajevima, pojedini dijelovi zgrade mogu se mjeriti odvojeno, npr. u stambenim

zgradama svaki apartman se može mjeriti pojedinačno. No moguće je da zgrada u cjelini

odgovara zahtjevima nepropusnosti zraka, ali da jedan ili više pojedinačnih apartmana ne.

Dobra praksa zahtijeva mjerenje tlakova izazvanih u susjednim prostorima, kao što su

potkrovlje, podrum ili susjedni stan.

Za izračunavanje volumena koriste se ukupne unutarnje dimenzije (vidi Sliku 35). Ne smije se

oduzimati volumen unutarnjih zidova ili podova, volumen šupljina ovojnice zgrade, te volumen

namještaja.

5.4.4 Metode ispitivanja i priprema zgrade

Norma HRN EN ISO 9972:2015 [7] navodi tri metode za ispitivanje,

- metoda 1,

- metoda 2 i

- metoda 3,

a priprema zgrade ovisi o odabranoj metodi ispitivanja. Ključna razlika između metoda leži u

načinu zatvaranja otvora na ovojnici.



Metoda 1 se odnosi na ispitivanje zgrade u uporabi gdje su vrata, prozori i otvori za prirodnu

ventilaciju zatvoreni, a otvori mehaničke ventilacije i klima uređaja zapečaćeni. Detektori dima

i vatre ostaju u uobičajenom stanju upotrebe, otvoreni ili zatvoreni.

Metoda 2 služi za ispitivanje ovojnice tako da se svi otvori, vrata i prozori, zatvore, a otvori za

prirodnu i mehaničku ventilaciju te klima uređaje, zabrtve.

Metoda 3 služi za specifične svrhe. Zatvaranje i brtvljenje se vrši prema nacionalnim aneksima

standarda.

Odabir metode ovisi o svrsi ispitivanja. Primjerice, metoda 1 se može koristiti u kontekstu

''čistih soba'', metoda 2 za usporedbu različitih tehnika gradnje i metoda 3 radi provjere

usklađenosti s projektom zadanim specifikacijama, za određivanje energetskih performansi

zgrade.

U Tabeli 16 se nalaze stanja otvora za potrebe ispitivanja za svaku metodu.

Tabela 16. Stanje otvora za potrebe ispitivanja

METODA 1 METODA 2 METODA 3

Klasifikacija otvora

zgrade Zgrada u upotrebi Ovojnica zgrade Posebna svrha

Otvori za prirodnu

ventilaciju zatvoreni zabrtvljeni

zatvoreni ili

zabrtvljeni

Otvori ventilacije ili

klimatizacije za čitavu

zgradu

zabrtvljeni zabrtvljeni zatvoreni ili

zabrtvljeni

Otvori ventilacije ili

klimatizacije koji se

naizmjenično otvaraju

zatvoreni zabrtvljeni zatvoreni ili

zabrtvljeni

Vrata, prozori, ostale

vratnice na ovojnici

(vratašca prema podrumu ili

potkrovlju)

zatvoreni zatvoreni zatvoreni ili

zabrtvljeni

Otvori koji nisu namijenjeni

za ventilaciju zatvoreni zabrtvljeni

zatvoreni ili

zabrtvljeni



Prema staroj normi HRN EN 13829:2000 [49] korištene su dvije metode,

- metoda A i

- metoda B.

Metoda A se koristi za mjerenje zrakopropusnosti zgrade u upotrebi, s ovojnicom koja

predstavlja uvjete za sezonu grijanja ili hlađenja, bez dodatnog brtvljenja. Metoda B se koristi

za ispitivanje zrakonepropusnosti ovojnice. U ovom slučaju, određeni otvori se zatvaraju ili

zabrtve.

5.4.5 Procedura

Na samom početku potrebno je provjeriti cijelu ovojnicu izlaganjem najvećoj razlici

tlakova koja se koristi za otkrivanje velikih curenja trenutno zabrtvljenih otvora. Ako se takva

curenja ustanove, potrebno je detaljno zabilježiti uočeno. Potrebno je za najveći i najmanji tlak

s kojim će se vršiti mjerenje provjeriti da li ventilator može održavati stabilnu razliku tlakova.

U cilju postizanja stabilne razlike tlakova potrebno je temeljem dokumentacije uređaja na

ventilator postaviti kalibriranu blendu, Slika 32., te u softveru unijeti koja je blenda postavljena

[42].

Slika 32. Kalibrirana blenda, [42].

Očitava se unutrašnja i vanjska temperature te brzina vjetra (usporedba s Beaufortovom

tablicom). Potrebno je provjeriti tlakomjer, Slika 33., tako da se kratko cjevčicom spoje oba

mjerna kanala kako bi se osiguralo očitanje nula Pa.



Slika 33. Provjera tlakomjera [42]

Potrebno je provjeriti jesu li su sva grijaća tijela i ventilacijski sustavi ugašeni. Osigurati da u

prostoru i u susjednim prostorima nema otvorene vatre. Osigurati krilo vrata na kojima je

montiran uređaj kako ne vrata ne bi zalupila, Slika 34.

Slika 34. Osiguranje vrata [42]

Prije nadtlačnog i podtlačnog ispitivanja potrebno je privremeno prekriti ventilator uređaja u

cilju potpunog odvajanja unutrašnjeg i vanjskog prostora i očitanja nulte fluktuacije (razlika

tlakova između zgrade i okoline neposredno prije mjerenja). Zabilježe se vrijednosti razlike

tlakova tijekom razdoblja od najmanje 30 s (minimalno 10 vrijednosti) i izračuna se

- prosjek pozitivnih vrijednosti razlike tlaka nultog protoka, Δp01+,

- prosjek negativnih vrijednosti razlike tlaka nultog protoka, Δp01-

- prosjek svih vrijednosti razlike tlaka nultog protoka, Δp01.

Postupak se ponavlja na kraju testa, kako bi se dobili Δp02+, Δp02- i Δp02. Ako je apsolutna

vrijednost Δp01+, Δp01-, Δp02 + ili Δp02- veća od 5 Pa, ispit će se proglasiti nevažećim, te se

neuspjeh u ispunjavanju potrebnih uvjeta ispitivanja treba navesti u izvještaju o ispitivanju [7].



Uzrok ovoj razlici tlaka je najčešće vanjski vjetar. Za smanjenje razlike potrebno je na kraj

vanjske cijevi za očitanje tlaka dodati T dodatak ili kraj cijevi s nečim prekriti kako bi se

smanjio udar vjetra. Cijev za očitanje vanjskog tlaka treba biti dovoljno udaljena od ventilatora

[42].

Uključuje se ventilator. Ispitivanje se provodi pri raznim tlakovima koji se inkrementalno

povećavaju pri čemu razlika između pojedinih tlakova ne smije biti veća od 10 Pa. Za svaki

test, najmanje pet približno ravnopravno razmještenih točaka između najniže i najveće razlike

u tlaku treba biti definirano. Najniža razlika tlaka mora biti približno 10± 3 Pa ili pet puta veća

od vrijednosti tlaka u nultom protoku (Δp01), ovisno o tome što je veće. Najveća razlika tlaka

mora biti najmanje 50 Pa, ali se preporučuje da se očitanja uzimaju pri razlikama tlaka do 100

Pa za najbolju točnost izračunatih rezultata [7].

U slučaju većih objekata, kada je kapacitet korištene opreme ograničen ili nedovoljan, razlika

u tlakovima od 50 Pa često ne može biti zadovoljena. U tom slučaju, koristi se oprema većeg

kapaciteta ili najveća ostvariva razlika u tlakovima s postojećom opremom, gdje minimalna

razlika mora biti 25 Pa. Ako je najveća razlika u tlaku između 25 Pa i 50 Pa, to mora biti jasno

zabilježeno u izvještaju o ispitivanju, gdje se navode razlozi zbog čega ne mogu biti zadovoljeni

uvjeti koje propisuje norma. Alternativno rješenje je dijeljenjem u neke male dijelove [7].

Preporučuje se napraviti dva mjerenja: za podtlak i nadtlak. Dopušteno je napraviti samo jedno

ispitivanje, ili nadtlak ili podtlak i zadovoljiti uvjete norme [7].

5.4.6 Geometrijske karakteristike

U cilju izračunavanja i izražavanja pojedinih izmjerenih veličina potrebno je definirati

sljedeće tri geometrijske veličine koje se koriste kod određivanja zrakopropusnosti, Slika 35

[7]:

1. Unutrašnji volumen V - volumen unutrašnjosti prostora pri čemu se ne odbijaju

unutrašnji zidovi, podovi te udubine unutar ovojnice zgrade

2. Površina ovojnice AE - ukupna površina svih zidova, podova i stropova koji omeđuju

unutrašnji volumen.

3. Netto podna površina AF - ukupna površina svih podova i stropova koji omeđuju

unutrašnji volumen.



Slika 35. Mjerenje ukupnih unutarnjih dimenzija

5.4.7 Proračun

Sam proračun vrši se unutar softvera koji prati opremu, a pojednostavljen princip

proračuna bit će objašnjen u daljem tekstu.

Temeljem izmjerene razlike tlakova Δpm i srednje vrijednosti nultog protoka na početku i kraju

mjerenja, određuje se stvarna razlika tlakova Δp .

Očitani protoci zraka Δqr [m3/h] se temeljem specifikacija opreme konvertiraju u mjerenje

protoka zraka Δqm. Zatim se Δqm temeljem utjecaja odnosa unutrašnje i vanjske temperature

(odnos vanjske i unutrašnje gustoće zraka) konvertiraju u brzine strujanja kroz ovojnicu zgrade

Δqenv. Iz formule

𝑞𝑒𝑛𝑣 = 𝐶𝑒𝑛𝑣 ∙ (∆𝑝)𝑛 (14)

računa se eksponent protoka zraka n i koeficijent protoka zraka Cenv [m3/(h Pan)] [7].

Rezultati se prikazuju u log-log dijagramu i određuje se odnos r2 [%], odnosno korelacijski

koeficijent koji pokazuje kako se dobro očitani rezultati poklapaju s ravnim pravcem kroz njih,

Slika 36. Koeficijent određivanja 0 ≤ r2 ≤ 1 predstavlja omjer modelom opisanih varijacija u

odnosu na ukupne varijacije podataka.



Slika 36. Primjer grafa (X-razlika tlakova izražena u Pa ; Y-koeficijent protoka zraka u m3/h

; 1- tlak ; 2-podtlak) [7]

Rezultati se smatraju dobrima ako se r2 kreće između 98 i 100% i eksponent strujanja zraka

između 0,5 i 1. Korigirani koeficijent protoka zraka CL se dobiva korigiranjem koeficijenta

protoka zraka Cenv obzirom na odnos unutarnje i vanjske temperature (unutarnje i vanjske

gustoće zraka).

Iz izračunatog korigiranog koeficijenta protoka zraka CL računa se propusnost qpr za određenu

referentnu razliku pritisaka Δpr

𝑞𝑝𝑟 = 𝐶𝐿 ∙ (∆𝑝)𝑛 (15)

Uobičajeno je koristiti referentnu razliku pritisaka od 50Pa, za koju je onda propusnost pri 50

Pa,

𝑞50 = 𝐶𝐿 ∙ (50 𝑃𝑎)𝑛 (16)

Izvedene veličine su [7]:

Iznos broja izmjena zraka:

𝑛𝑝𝑟 = 𝑞𝑝𝑟

𝑉 (17)

Iznos broja izmjena zraka za referentnu razliku pritisaka od 50 Pa:

𝑛50 = 𝑞50

𝑉 (18)

Specifična propusnost kroz ovojnicu:

𝑞𝐸𝑝𝑟 = 𝑞𝑝𝑟

𝐴𝐸 [m3/(m2h)] (19)



Specifična propusnost kroz ovojnicu pri razlici tlakova od 50 Pa:

𝑞𝐸50 = 𝑞50

𝐴𝐸 [m3/(m2h)] (20)

Specifična propusnost po površini (poda):

𝑞𝐹𝑝𝑟 = 𝑞𝑝𝑟

𝐴𝐹 [m3/(m2h)] (21)

Specifična propusnost po površini (poda) pri razlici tlakova od 50 Pa:

𝑞𝐹50 = 𝑞50

𝐴𝐹 [m3/(m2h)] (22)

Efektivna površina propuštanja (ekvivalentna površina rupe u ovojnici):

𝐸𝐿𝐴𝑝𝑟 = (1

3600) ∙ 𝐶𝐿(𝜌0/2)0,5 ∙ (∆𝑝𝑟)𝑛−0,5 [m2] (23)

Često se izražava efektivna površina propuštanja pri razlici tlaka od 50 Pa: ELA50 [m2]

Specifična efektivna površina propuštanja po površini poda:

𝐸𝐿𝐴𝐹𝑝𝑟 =𝐸𝐿𝐴𝑝𝑟

𝐴𝐹 (24)

Specifična efektivna površina propuštanja se često računa pri razlici tlakova od 50 Pa:

𝐸𝐿𝐴𝐹50 =𝐸𝐿𝐴50

𝐴𝐹 (25)



5.5 Blower-door test na primjeru reprezentativne sobe hotela u Splitu

U nastavku je dan opis i rezultati ispitivanja hotelske sobe u Splitu. Mjerenje je

obavljeno pomoću blower-door uređaja Retrotec 5101 Classic kako je prikazano na Slici 37.

Maksimalni kapacitet korištenog blower-door uređaja je 9,684 m3/h pri razlici tlaka od 50 Pa,

odnosno 9,175 m3/h pri razlici tlaka od 75 Pa. Točnost mjerenja protoka je ±5%.

Slika 37. Postavljena oprema za blower-door test

5.5.1 Priprema sobe

Blower-door ispitivanje u sobi hotela napravljeno je 25. srpnja 2017. Ispitivanje je

provedeno po uputama proizvođača i prema normi HRN EN ISO 9972:2015 [7]. Blower-door

je postavljen na ulazna vrata sobe, Slika 38a, svi prozori i vrata su zatvoreni, ventilacijski

sustavi u sobi i kupaonici su zabrtvljeni, Slika 39. Umivaonik i WC školjka su napunjeni

vodom, a odvod u tuš kabini je zabrtvljen, vidi Slike 40a,b,c. Prije početka ispitivanja

provjerena je brzina vjetra i temperatura unutar i van sobe, slika 38b. Brzina vjetra je iznosila

3 m/s, unutarnja temperatura 28⁰C, a vanjska 30⁰C.

a) b)

Slika 38. a) Vrata na koja je postavljen blower-door uređaj, b) termometar/higrometar i

anemometar



Slika 39. Zabrtvljeni ventilacijski otvori u sobi

a) b)

c)

Slika 40. a) i c) umivaonik i WC školjka napunjeni vodom, b) odvod tuš kabine zabrtvljen

5.5.2 Mjerenje

Za mjerenje zrakopropusnosti usvojena je metoda 1 prema HRN EN ISO 9972:2015

[7]. Mjerena vanjska temperatura je 30 ° C, brzina vjetra 3 m/s, a atmosferski tlak oko 101,3

kPa. Ispitivanje je izvršeno tlačenjem građevine zrakom radeći pri tom podtlak i nadtlak u

građevini od 50 Pa. Postupak ispitivanja izvodio se kompjuterski vođenim programom prema

normi HRN EN ISO 9972:2015 [7].



5.5.3 Izmjereni podaci i rezultati

U Tabeli 17 su izmjerene vrijednosti statičkog i ispitnog tlaka građevine, tlaka u

ventilatoru, ukupnog i korigiranog protoka zraka te srednje vrijednosti statičkog tlaka za

određivanje nulte fluktuacije za podtlačni test.

Mjeri se 12 vrijednosti statičkog tlaka i 12 vrijednosti ispitnog tlaka u građevini. Razmak

očitanja za statički tlak je 5 sekundi, a za tlak u građevini 10 sekundi. Srednja vrijednost razlike

tlakova svih nultih fluktuacija je manja od 5 Pa tako da je test važeći.

Na Slici 41 je grafički prikaz statičkih tlakova prije i nakon testa i ispitni tlakovi za vrijeme

podtlačnog testa. Na Slici 42 je grafički prikaz ispitnih tlakova u odnosu na protok zraka za

podtlačni test.

Na grafu ispitnih tlakova u građevini u odnosu sa protokom zraka vidi se da su rezultati gotovo

savršeno aproksimirani pravcem, koeficijent korelacije r2 iznosi 0,9998, odnosno 99,98%.

Stoga se rezultati smatraju dobrima. Nagib pravca predstavlja broj izmjena zraka n50. Što je

veći nagib to je veći broj izmjena zraka. U Tabeli 18 su rezultati podtlačnog testa.

Slika 41. Statički tlakovi prije i nakon te ispitni tlakovi podtlačnog testa, na x osi su očitanja

Slika 42.Ispitni tlakovi u građevini u odnosu s protokom zraka za podtlačni test

Tabela 17. Izmjereni podaci za podtlačni test

Statički početni (Pa) - 0,4 - 0,4 -0,42 -0,25 -0,15 - 0,1 - 0,1 -0,16 -0,13 -0,31 -0,52 -0,64

Statički završni (Pa) -0,12 -0,12 -0,22 -0,5 -0,43 -0,32 -0,19 -0,18 -0,14 -0,32 -0,36 -0,24

Ispitni tlak u građevini [Pa] -77 -76,7 -76,5 -71 -64,4 -57,1 -51,5 -45,4 -39,6 -34 -27,1 -21

Tlak u ventilatoru [Pa] 186,5 186,2 186,8 171,1 153,7 133,5 119,2 103,2 89,8 74,3 57,8 44,3

Ukupni protok zraka [m3/h] 1017 1016 1017 972,7 920,8 857 808,8 751,4 699,9 635,3 559,3 488,4

Korigirani protok [m3/h] 1017 1016 1017 972,7 920,8 857 808,8 751,4 699,9 635,3 559,3 488,4

Greška [%] -0,10 0,00 0,40 0,10 0,20 -0,20 -0,10 -0,30 0,40 -0,60 -0,30 0,60

Srednje vrijednosti statičkog tlaka:

Početni [Pa] ∆P01:

-0,3

∆P01:

-0,30

∆P01:

+ 0,00

Završni [Pa] ∆P02:

-0,26

∆P02:

-0,26

∆P02:

+ 0,00



Tabela 18. Rezultati podtlačnog testa

Korelacija, r [%]: 99,98

Koeficijent korelacije, r2 0,9998

Srednja

vrijednost

95% Granice

pouzdanosti

Mjerna

greška

Donji Gornji

Eksponent protoka zraka, n: 0,565 0,56005 0,57091

Koeficijent protoka zraka, Cenv [m³/h/Pan]: 87,435 85,60 89,31

Korigirani koeficijent protoka zraka, CL

[m³/h/Pan]: 87,435 85,60 89,31

Protok zraka na 50Pa, V50 [m³/h] 798,76 796,9 800,6 +/-0,2%

Izmjena zraka na 50 Pa, n50 [/h] 9,181 8,905 9,457 +/-3,0%

Specifična propusnost kroz ovojnicu pri

razlici tlakova od 50 Pa, 𝑞𝐸50 [m³/h/m²] 6,6564 6,456 6,857 +/-3,0%

Specifična propusnost po površini (poda) pri

razlici tlakova od 50 Pa, 𝑞𝐹50 [m³/h/m²] 24,9614 24,2104 25,7124 +/-3,0%

Efektivna površina propuštanja na

50 Pa, [cm²] 243,5 242,9 244,0 +/-0,2%

Ekvivalentna površina propuštanja na

50 Pa, [cm²] 399,1 398,2 400,0 +/-0,2%

Specifična efektivna površina propuštanja

kroz ovojnicu na 50 Pa, [cm²/m²] 2,029 1,968 2,090 +/-3,0%

Specifična efektivna površina propuštanja po

površini poda na 50 Pa, [cm²/m²] 7,61 +/-3,0%



Broj izmjena zraka za 50 Pa iznosi n50= 9,181 h-1. Dozvoljena vrijednost broja izmjena zraka

za građevine s mehaničkom ventilacijom je prema Tehničkom propisu o racionalnoj uporabi

energije i toplinskoj zaštiti u zgradama (NN 128/2015) [6], n50= 1,5h-1. Izmjerena vrijednost je

6,12 puta veća od dozvoljene. Ekvivalentna površina propuštanja na 50 Pa je 399,1 cm2 što na

120 m2 ovojnice čini 0,033 % ukupne površine.

U Tabeli 19 su izmjerene vrijednosti statičkog i ispitnog tlaka građevine, tlaka u ventilatoru,

ukupnog i korigiranog protoka zraka te srednje vrijednosti statičkog tlaka za određivanje nulte

fluktuacije za nadtlačni test.

Srednja vrijednost razlike tlakova svih nultih fluktuacija nadtlačnog testa je manja od 5Pa tako

da je test važeći. Na Slici 43 je grafički prikaz statičkih tlakova prije i nakon testa i ispitni

tlakovi za vrijeme podtlačnog testa. Na Slici 44 je grafički prikaz ispitnih tlakova u odnosu na

protok zraka za podtlačni test.

Slika 43. Statički tlakovi prije i nakon te ispitni tlakovi nadtlačnog testa, na x osi su očitanja

Slika 44. Ispitni tlakovi u građevini u odnosu s protokom zraka za nadtlačni test

Tabela 19. Izmjereni podaci za nadtlačni test

Statički početni (Pa) -0,20 -0,11 -0,17 -0,20 -0,15 -0,18 -0,32 -0,38 -0,30 -0,34 -0,3 -0,32

Statički završni (Pa) -0,34 -0,40 -0,47 -0,45 -0,44 -0,16 -0,24 -0,34 -0,10 -0,12 -0,20 -0,19

Ispitni tlak u građevini [Pa] 84,2 84,1 77,2 69,3 64,1 57,5 52,2 44,3 39,5 33,0 26,7 20,8

Tlak u ventilatoru [Pa] 277,6 276,2 253,9 225,3 205,5 185,4 165,4 139,8 122,9 100,2 79,5 60,6

Ukupni protok zraka [m3/h] 1035 1031 988,1 927,2 881,6 837,3 786,9 721,0 673,0 602,5 532,1 460,4

Korigirani protok [m3/h] 1035 1031 988,1 927,2 881,6 837,3 786,9 721,0 673,1 602,5 532,1 460,4

Greška [%] -0,3 -0,6 0,1 0,0 -0,5 0,6 0,1 0,8 0,6% -0,1 -0,4 -0,4

Srednje vrijednosti statičkog tlaka:

Početni [Pa] ∆P01:

-0,25

∆P01:

-0,25

∆P01:

+ 0,00

Završni [Pa] ∆P02:

-0,29

∆P02:

-0,29

∆P02:

+ 0,00



Na grafu ispitnih tlakova u građevini u odnosu sa protokom zraka vidi se da su rezultati gotovo

savršeno aproksimirani pravcem, koeficijent korelacije r2 iznosi 0,9997, odnosno 99,97%.

Stoga se rezultati smatraju dobrima. U tabeli 18 su rezultati podtlačnog testa.

Tabela 20. Rezultati nadtlačnog testa

Korelacija, r [%]: 99,97

Koeficijent korelacije, r2 0,9997

Srednja

vrijednost

95% Granice

pouzdanosti

Mjerna

greška

Donji Gornji

Eksponent protoka zraka, n: 0,583 0,57577 0,58986

Koeficijent protoka zraka, Cenv

[m³/h/Pan]: 78,222 76,08 80,42

Korigirani koeficijent protoka zraka, CL

[m³/h/Pan]: 78,222 76,08 80,42



Specifična propusnost kroz ovojnicu pri

razlici tlakova od 50 Pa, 𝑞𝐸50 [m³/h/m²] 6,6372 6,181 6,565 +/-3,0%

Specifična propusnost po površini (poda)

pri razlici tlakova od 50 Pa, 𝑞𝐹50

[m³/h/m²]

23,8983 23,1776 24,1690 +/-3,0%

Efektivna površina propuštanja na

50 Pa, [cm²] 233,1 232,4 233,8 +/-0,3%

Ekvivalentna površina propuštanja na

50 Pa, [cm²] 382,1 381,0 383,3 +/-0,3%

Specifična efektivna površina

propuštanja kroz ovojnicu na 50 Pa,

[cm²/m²]

1,943 1,884 2,001 +/-3,0%


propuštanja po površini poda na 50 Pa,

[cm²/m²]

7,28 +/-3,0%



Broj izmjena zraka za 50 Pa iznosi n50= 8,790 h-1. Dozvoljena vrijednost broja izmjena zraka

za građevine s mehaničkom ventilacijom je prema Tehničkom propisu o racionalnoj uporabi

energije i toplinskoj zaštiti u zgradama (NN 128/2015) [6], n50= 1,5h-1. Izmjerena vrijednost je

5,86 puta veća od dozvoljene. Ekvivalentna površina propuštanja na 50 Pa je 2,029 cm2 što na

120 m2 ovojnice čini 0,032 % ukupne površine.

U Tabeli 21 su kombinirani rezultati nadtlačnog i podtlačnog testa.

Tabela 21. Kombinirani rezultati testa

Rezultati

95% Granice

pouzdanosti

Mjerna

greška



Specifična propusnost kroz

ovojnicu pri razlici tlakova od 50

Pa, 𝒒𝑬𝟓𝟎 [m³/h/m²]

6,515 6,318 6,711 +/-3,0%

Specifična propusnost po površini

(poda) pri razlici tlakova od 50 Pa,

𝒒𝑭𝟓𝟎 [m³/h/m²]

24,430 23,694 25,166 +/-3,0%

Efektivna površina propuštanja

na 50 Pa, [cm²]

238,5 237,5 239,0 +/-0,3%

Ekvivalentna površina

propuštanja na 50 Pa, [cm²] 390,5 389,5 391,5 +/-0,3%


propuštanja kroz ovojnicu na 50

Pa, [cm²/m²]

1,986 1,926 2,046 +/-3,0%


propuštanja po površini poda na

50 Pa, [cm²/m²]

7,45 +/-3,0%



Broj izmjena zraka za 50 Pa iznosi n50= 8,99 h-1 i uzet je kao mjerodavan za ovo ispitivanje.

Dozvoljena vrijednost broja izmjena zraka za građevine s mehaničkom ventilacijom je prema

Tehničkom propisu o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama (NN

128/2015) [6], n50= 1,5h-1. Izmjerena vrijednost je 5,99 puta veća od dozvoljene. Ekvivalentna

površina propuštanja na 50 Pa je 390,5 cm2 što na 120 m2 ovojnice čini 0,033 % ukupne

površine. Na Slici 45 je grafički prikaz statičkih tlakova prije i nakon testa i ispitni tlakovi za

vrijeme podtlačnog testa. Na Slici 46 je grafički prikaz ispitnih tlakova u odnosu na protok

zraka za kombinirani test. Na grafu ispitnih tlakova u građevini u odnosu sa protokom zraka

mjerna je greška ± 0,3%.

Slika 45. Statički tlakovi prije i nakon te ispitni tlakovi kombiniranog testa, na x osi su

očitanja

Slika 46. Ispitni tlakovi u građevini u odnosu s protokom zraka za kombinirani test



5.5.4 Lociranje mjesta propuštanja

Simultano je tijekom ispitivanja obavljeno termografsko ispitivanje uz korištenje

anemometra kako bi se locirala mjesta propuštanja, što je opisano i objašnjeno u sljedećem

poglavlju. Pri razlici tlaka između unutarnjeg i vanjskog zraka od 50 Pa ili više, detektiraju se

propusna mjesta na ovojnici zgrade. Neki od načina detektiranja propusnih mjesta su, Slike 47

a,b i c: hladnim dimom, anemometrom i termografsko snimanje IC kamerom.

a)

b)

c)

Slika 47. Detektiranje mjesta propuštanja a) generator dima b) anemometar c) IC kamera,

[52]

Svaki od navedenih načina ima svoje pozitivne i negativne strane s obzirom na:

- metodu ispitivanja (metoda 1, 2 ili 3),

- strujanje zraka kroz ovojnicu zgrade (nadtlak ili podtlak),

- vizualnu kontrolu omotača građevine (izvana ili iznutra).



Prednosti upotrebe infracrvene kamere:

- nedestruktivna metoda,

- na mjestu propusnosti ovojnice zgrade postoji razlika u temperaturi,

- jednostavna dokumentacija,

- moguća naknadna analiza termografskih snimaka.

Eventualni nedostaci upotrebe infracrvene kamere:

- cijena opreme, programa, osposobljavanja radnika,

- potrebna razlika u temperaturi površine,

- postoji mogućnost potrebe dužeg trajanja detektiranja.

Ako je razlika između unutarnje i vanjske temperature najmanje 5°C, a po mogućnosti i 10°C,

infracrvena kamera se može koristiti za otkrivanje infiltracije. U suprotnom, infiltracija zraka

se može zamijeniti s postojanjem toplinskih mostova zbog čega bi se ispitivanja trebala

potvrditi korištenjem anemometra [52].

Tijekom ispitivanja zrakopropusnosti sobe hotela, ispitani su karakteristični elementi i locirana

mjesta propuštanja pomoću infracrvene kamere, tip Flir E60/LW i korištenjem anemometra.

Rezultati su prikazani u nastavku s priloženim slikama i termogramima.



5.5.5 Termografija hotelske sobe prije i za vrijeme blower-door testa

Zbog velikog broja izmjena zraka u hotelskoj sobi, uz pomoć termografskog mjerenja i

anemometra su locirana mjesta propuštanja, prije i za vrijeme blower-door testa. U nastavku su

opisana mjesta infiltracije i priloženi odgovarajući termogrami i slike.

Tijekom izvođenja nije se pazilo na detalje poput cijevi za provođenje električnih, internet,

antenskih i telefonskih kablova, Slike 48a,b i 49a,b. Anemometrom su izmjerena strujanja od

1,2 m/s što je znatno.

a) b)

Slika 48.Termogram utičnice br.1 na južnom zidu a) prije blower-door testa b) tijekom

blower-door testa

a) b)

Slika 49. Termogram utičnice br.2 na južnom zidu a) prije blower-door testa b) tijekom

blower-door testa

Naročita se pozornost trebala posvetiti infiltraciji oko vodovodnih instalacija u kupaonici s

obzirom na to da može dovesti do strujanja mirisa kanalizacije. Uočena je i izmjerena

anemometrom izrazito velika infiltracija od 3,8 m/s. Hidroizolacijske obloge oko cijevi nisu

pravilno postavljene kao što je vidljivo na termogramu vodovodnih cijevi, Slike 50a,b.



a)

b)

Slika 50. Cijevi u zidu WC-a: a) mjerenje brzine strujanja anemometrom b) Termogram

vodovodnih cijevi na zidu kupaonice

Brtvljenje pregradnih zidova nije adekvatno riješeno, Slika 51a,b. Na termogramu je vidljivo

prestrujavanje zraka hodnika kroz spušteni strop iznad ulaznih vrata.

Zid na kojem se nalaze vrata je od gips-kartonskih ploča te se prilikom izvedbe nije pazilo na

pravilno postavljanje mrežice i završno fugiranje spoja glet masom.

a) b)

Slika 51. a) Spušteni strop iznad vrata, b) termogram spuštenog stropa iznad vrata tijekom

blower-door testa

Uočeno je prostrujavanje kroz lampu u spuštenom stropu, Slike 52a,b.



a) b)

Slika 52. Prostrujavanje kroz lampu u spuštenom stropu, termogram tijekom blower-door

testa

Na termogramu prozora uočen je toplinski most na spoju okvira sa zidom zbog loše ugradnje,

Slika 53a. Termogram je napravljen prije blower-door testa. Vanjska temperatura je bila viša i

iznosila je 28°C, a unutarnja 26°C. Toplinski most je uočen i na jugozapadnom uglu sobe, Slika

53b.

a) b)

Slika 53. Termogram a)prozora, b) jugozapadnog ugla sobe

Napravljeno je termografsko snimanje pročelja koje je pokazalo da nema nikakvih anomalija.

Na Slikama 54a,b u nastavku su termogrami pročelja s detaljima prozora prije i nakon blower-

doora i termogram cijelog zapadnog pročelja, Slika 56. Na termogramu su vidljive vertikalne

linije pravilno raspoređene po pročelju koje predstavljaju čelične nosače potkonstukcije. Zbog

specifičnog dizajna fasade i lomljenih ploha koje su različito orjentirane, na termogramu je

svaka ploha različite boje zbog refleksije.



a) b)

Slika 54. Termogram prozora na zapadnom pročelju a) prije blower-door testa b) nakon

blower-door testa

Slika 55. Zapadno pročelje

Slika 56. Termogram zapadnog pročelja



6. ODREĐIVANJE KOEFICIJENTA PROLASKA TOPLINE STAKLA



6.1 Općenito

Ostakljeni dijelovi ovojnice su odgovorni za 10 do 20% gubitaka topline u zimskom

periodu. Toplinske karakteristike stakla mogu jako varirati, u rasponu Ug-vrijednost od 5

W/m2K za jednostruko ostakljenje do 0,8 W/m2K za trostruko ostakljene prozore, Slika 57.

Zamjenom slabo izoliranog i zastarjelog prozora s prozorom prema najnovijim standardima

mogu se ostvariti velike uštede. Međutim, kako bi se mogla napraviti analiza isplativosti,

potrebno je raspolagati s podacima toplinskih karakteristika prozora. Mjerni podaci na licu

mjesta mogu se dobiti, kao i kod ispitivanja ovojnica, mjerenjem toplinskog toka. No toplinsko

se ponašanje stakla razlikuje od zidova, te je potreban drugi mjerni pristup [39].

Slika 57. Toplinske karakteristike različitih vrsta ostakljenja [42]

Gubitak topline kroz prozore se javlja na više načina kao što je prikazano na Slici 58.

Propuštanje zraka može se smatrati jednim od najvećih uzročnika gubitka energije iz

konvencionalnih prozora, posebno kod starijih i loše instaliranih prozora. Čak i u područjima

umjerene klime, gubitak topline kroz prozorske sustave, koji nastaju uslijed propuštanja zraka

uzrokuju 20% ukupnih gubitaka. U hladnijim podnebljima, značaj zrakopropusnosti u slučaju

prozora visokih performansi je više vidljiv. Postizanje razumne razine zrakopropusnosti je od

velike važnosti ne samo za ukupnu energetsku učinkovitost objekta, već i za udobnost korisnika

prostora. Na količinu propuštanja zraka kod tipičnih prozorskih sustava, utječe dizajn i kvaliteta

ugradnje, brzina i smjer vjetra. Mikro praznine oko prozorskih krila igraju važnu ulogu kod

infiltracije zraka [39].



Slika 58. Načini gubitka topline kroz konvencionalne prozore [39]

6.2 Opis ostakljenja i mjerenja ispitnih prozorskih sustava

Ispitani su prozor sobe hotela na Bačvicama u Splitu i balkonska vrata stana u Solinu.

Mjerenje vrijednosti Ug je provedeno tijekom tri odnosno četiri uzastopne noći kako bi se

izbjegao utjecaj sunčevog zračenja prema smjernicama za mjerenje stakla norme HRN ISO

9869:2014. Za analizu utjecaja dnevnog svjetla na Ug-vrijednost, dodatno je provedeno

mjerenje i tijekom dana. Osim mjerenja toplinskih karakteristika prozora, napravljena je i

provjera karakteristika ostakljenja: vrsta ostakljenja (jednoslojno, dvoslojno, troslojno),

debljina stakala te postojanje low-e premaza. Prozor sobe hotela je aluminijski s prekinutim

termičkim mostom, te trostrukim ostakljenjem s jednim slojem niske emisije (low-e obloge),

Slika 59a. Svijetle dimenzije otvora su 188,5×177,5 cm. Nalazi se na zapadnoj strani. Elementi

za zaštitu od sunca su s unutarnje strane. Balkonska vrata stana u Solinu su PVC s dvostrukim

ostakljenjem bez low-e obloge, Slika 59b. Svijetle dimenzije otvora su 230×180 cm. Elementi

za zaštitu od sunca su s vanjske strane.

a) b)

Slika 59. a) Ispitni prozor sobe hotela, b) balkonska vrata stana u Solinu



6.3 Postavljanje mjerne opreme i provjera ostakljenja

Ispitivanje vrste ostakljenja, debljine stakala i postojanja Low-e premaza je napravljeno

pomoću Merlin Lazer seta za ispitivanje stakla, Slika 60.

Slika 60. Merlin Lazer set za provjeru ostakljenja

Uređaji se baziraju na refleksiji zrake lasera kroz materijale s različitim karakteristikama. U

slučaju stakla balkonskih vrata stana u Solinu, radi se o dvostrukom ostakljenju kao što je

pokazano na Slici 62a, na što ukazuju dvije dvostruke crtice, Slika 61a.

a) b)

Slika 61. Princip rada uređaja za provjeru vrste ostakljenja

Boje crtica su iste što ukazuje da staklo nije kaljeno, Slika 61b. U slučaju stakla prozora ispitne

sobe hotela radi se o trostrukom ostakljenju, na što ukazuju tri dvostruke crtice, Slika 62b. Boja

crtica je za sva tri stakla različita što ukazuje da su kaljena, Slika 61b.

Uređaj za provjeru postojanja Low-e premaza

Uređaj za određivanje debljine stakla

Uređaj za određivanje vrste ostakljenja



a) b)

Slika 62. Uređaj za ispitivanje vrste ostakljenja a) balkonskih vrata stana u Solinu, b) sobe

hotela u Splitu

Nakon određivanja vrste ostakljenja provjerena je debljina stakala. Debljina stakla na

balkonskim vratima iznosi 4 mm. Zračni je prostor debljine 14 mm, Slika 63a. Debljina

središnjeg stakla na prozoru hotelske sobe iznosi 6 mm, a bočna stakla su debljine 8 mm, Slika

63b. Razmak između stakala je debljine 13 mm.

a) b)

Slika 63. Određivanje debljine stakla a) na balkonskim vratima stana u Solinu, b) prozora

ispitne sobe hotela

Prije mjerenja koeficijenta prolaska topline potrebno je provjeriti postojanje low-e premaza.

Low-e premaz je mikroskopsko tanki sloj metala ili metalnog oksida, koji se na staklo nanosi

parenjem metala na molekularnoj razini. Gotovo je nevidljiv i direktno se nanosi na jednu ili

obje strane IZO stakla. Sama debljina stakla nema velikog utjecaja na koeficijent protoka

topline, ali ga zato low-e drastično smanjuje, jer staklo premazano metalnim filmom propušta

samo elektromagnetsko zračenje male valne duljine (valove u vidljivom djelu spektra), dok

zračenja dugih valnih duljina (infracrvene zrake) odbija s tople strane stakla na hladniju stranu.



Ako se prostorije žele zagrijati sunčevom energijom (npr. zimski vrt) tada se low-e premaz

nanosi s unutarnje strane stakla čime u potpunosti propušta svjetlosni spektar, a zadržava

toplinsko zračenje unutar prostorije. U suprotnom, ako želite izbjeći pretjerano zagrijavanje

prostorija s velikim ostakljenim površinama, low-e premaz se stavlja s vanjske strane stakla,

Slika 64.

Slika 64. Shematski prikaz djelovanja low-e premaza [27]

Provjera stakla na balkonskim vratima stana u Solinu je pokazala da staklo nema low-e premaz,

Slika 65a. U slučaju provjere ostakljenja prozora ispitne sobe hotela, dokazano je postojanje

low-e premaza na unutarnjem staklu, dok je vanjsko reflektirajuće, Slika 65b.

a) b)

Slika 65. Provjera postojanja Low-e premaza na staklu, a) balkonskih vrata stana u Solinu

b)prozora u sobi hotela



6.4 Postavljanje mjerne opreme za ispitivanje koeficijenta prolaska topline stakla

Postavljanje opreme za ispitivanje koeficijenta prolaska topline stakla je opisano u HRN

ISO 9869:2014. Ispitivanje se, za lagane elemente koji imaju specifični toplinski kapacitet (C)

manji od 20 kJ/m2K, obavlja preko noći kako bi se izbjegao utjecaj sunčevog zračenja na

rezultate ispitivanja. Senzor za mjerenje toplinskog toka pričvršćen je na unutrašnju stranu

prozora. Vanjski senzor za temperatura postavljen je na drugu stranu prozora. Noćna mjerenja

su započela u 18 h kada sunce počinje zalaziti i zaustavila se rano ujutro u 6 h da budu u skladu

s HRN ISO 9869:2014. Dnevno mjerenje započinje ujutro i zaustavlja se na početku večeri

prije zalaska sunca. Tijekom mjerenja u sobi nije bilo aktivnosti. Za mjerenje je korišten

ThermoZig set koji se koristio i za mjerenje koeficijenta prolaska topline zida na kojem se

nalaze otvori, opisano u prethodnom poglavlju. Slika 66 prikazuje postavljenu ThermoZig

mjernu opremu na balkonskim vratima stana u Solinu, a Slika 67 predstavlja postavljenu

ThermoZig mjernu opremu na prozoru sobe hotela.

a) b)

Slika 66. Postavljeni ThermoZig senzor za mjerenje toplinskog toka i senzori za mjerenje

unutarnje i vanjske temperature, na staklo balkonskih vrata stana u Solinu, a) pogled iznutra,

b) pogled izvani

Slika 67. Postavljena ThermoZig oprema na staklo prozora sobe hotela



6.5 Rezultati

Rezultati mjerenja za slučaj stana u Solinu prikazani su na Slikama 68, 69 i 70. Tri

grafikona uključuju toplinski tok, unutarnju temperaturu, vanjsku temperaturu i koeficijent

prolaska topline stakla. Mjerenje je trajalo tri uzastopne noći, od 18 h od 6 h.

Slika 68. Grafički prikaz varijacija toplinskog toka

Prosječna vrijednost toplinskog toka iznosi 7,82 W/m2. Ukupna izmijenjena energija kroz

staklo iznosi 0,28 kWh/m2. Svijetle dimenzije balkonskih vrata su 180×230 cm, a površina je

4,14 m2. Dimenzije jednog stakla su 68×205 cm. Ukupna površina ostakljenja iznosi 2,788 m2,

odnosno cca 67% ukupne površine. Ako računamo izmjenu energije kroz ukupnu površinu

ostakljenja balkonskih vrata, ona iznosi 0,78 kWh.

Slika 69. Grafički prikaz varijacija unutarnje i vanjske temperature



Prosječna razlika u temperaturi između unutarnjeg i vanjskog prostora iznosi 1,06 ⁰C. Na grafu

je vidljivo da promjena vanjske temperature prati promjenu unutarnje temperature.

Slika 70. Grafički prikaz varijacija koeficijenta toplinske provodljivosti balkonskih vrata

stana u Solinu

Vrijednost koeficijenta prolaska topline kroz staklo se ustalila već nakon gotovo prve polovine

prvog dana ispitivanja. Izmjereni koeficijent prolaska topline iznosi Ug=3,281 W/m2K.

Uspoređujući mjerenje na zidu i izgled grafa vrijednosti koeficijenta prolaska topline, graf koji

pokazuje koeficijent prolaska topline kroz staklo nema varijacija zbog toga što je vanjska

temperatura cijeli period mjerenja bila viša nego unutarnja, odnosno predznak toplinskog toka

kroz staklo je kroz sve tri noći mjerenja negativan.

Rezultati mjerenja za slučaj hotelske sobe prikazani su na Slikama 71, 72 i 73. Mjerenje je

trajalo četiri uzastopne noći, od 18 h od 6h, jer uvjet, da se vrijednosti koeficijenta toplinske

provodljivosti u posljednja 24 sata i za svaki dan pojedinačno ne razlikuju za više od 5%, nije

zadovoljen. Prosječna vrijednost toplinskog toka iznosi 3,78 W/m2. Ukupna izmijenjena

energija kroz staklo iznosi 0,17 kWh/m2.

Na grafu se vide velike varijacije toplinskog toka, koje imaju ponavljajući karakter. Zbog toga

uvjet, da se Ug vrijednost ne razlikuje više od 5%, nije zadovoljen. Svijetle dimenzije prozora

su 188,5×177,5 cm, a površina je 3,346 m2. Ukupna površina ostakljenja iznosi 2,36 m2, cca

70% ukupne površine.



Slika 71. Grafički prikaz varijacija toplinskog toka u slučaju prozora hotelske sobe

Prosječna vrijednost toplinskog toka iznosi 3,78 W/m2. Ukupna izmijenjena energija kroz

staklo iznosi 0,17 kWh/m2. Na grafu se vide velike varijacije toplinskog toka, koje imaju

ponavljajući karakter. Zbog toga uvjet, da se Ug vrijednost ne razlikuje više od 5%, nije

zadovoljen. Svijetle dimenzije prozora su 188,5×177,5 cm, a površina je 3,346 m2. Ukupna

površina ostakljenja iznosi 2,36 m2, cca 70% ukupne površine

Slika 72. Grafički prikaz varijacija unutarnje i vanjske temperature prozora hotelske sobe

Kao i u slučaju toplinskog toka, velike su varijacije unutarnje i vanjske temperature. Prosječna

razlika u temperaturi između unutarnjeg i vanjskog prostora iznosi 3,76 ⁰C. Budući da je

vanjsko staklo prozora zatamnjeno, u periodu najviših dnevnih temperatura, vanjska

temperatura je dosezala vrijednosti čak od oko 55⁰C.



Slika 73. Grafički prikaz varijacija koeficijenta toplinske provodljivosti prozora hotelske sobe

Za razliku od mjerenja na balkonskim vratima stana u Solinu, na grafu koji prikazuje koeficijent

prolaska topline kroz staklo prozora hotelske sobe, vidi se da Ug vrijednost nije konstantna. Ug

vrijednost varira od 0,7 do 0,986 W/m2K gledajući četiri dana koliko je trajalo mjerenje. Razlika

Ug vrijednosti je 29% što je veće od traženih 5% Prosječna vrijednost izračunatog koeficijenta

toplinske provodljivosti iznosi Ug=0,857 W/m2K. Na rezultate mjerenja uvelike utječe sunčevo

zračenje. Zbog toga su u nastavku prikazani rezultati dnevnog mjerenja za slučaj prozora

hotelske sobe, gdje su u obzir uzeti podaci prikupljeni u periodu od 6:01 do 17:59 h. Na Slici

74 je prikazan graf Ug vrijednosti dnevnog mjerenja.


dnevnog mjerenja



Iz priloženog se vidi da je razlika velika. Izmjerena Ug vrijednost varira od 2,138 do 2,321

W/m2K, a prosječna vrijednost iznosi Ug= 2,152 W/m2K.

U Tabeli 22 navedene su Ug-vrijednosti dnevnog i noćnog mjerenja. Razlika noćnog mjerenja

u odnosu na dnevno mjerenje je 151%.

Tabela 22. Rezultati dnevnog, noćnog i 24-satnog mjerenja za slučaj prozora hotelske sobe

Vrijeme mjerenja

[h]

Ug

[W/m2K]

Prosječna vrijednost Ug

[W/m2K]

Dnevno mjerenje 6:01-17:59 0,7-0,986 0,857

Noćno mjerenje 18:00-6:00 2,138-2,321 2,152

6.6 Izračunavanje koeficijenta toplinske provodljivosti stakla prema HRN EN 10077-2

Pomoću formule za izračunavanje koeficijenta toplinske provodljivosti neugrađenog

prozora prema HRN EN ISO 10077-2 mogu se izračunati toplinske karakteristike bilo kojeg

prozora, Slika 75,

𝑈𝑤 =𝐴𝑔 ∙𝑈𝐺+𝐴𝑓∙𝑈𝑓+𝑙𝑔∙𝜓𝑔

𝐴𝑤 (26)

gdje je:

𝑈𝑤-koeficijent prolaska topline cijelog prozora

𝐴𝑤-površina prozora (Aw=Ag + Af)

𝑈𝐺- koeficijent prolaska topline stakla (eng. glass)

𝐴𝑔- površina stakla

𝑈𝑓- koeficijent prolaska topline okvira (eng. frame)

𝐴𝑓- površina okvira

𝑙𝑔- dužina rubnog dijela stakla

𝜓𝑔- koeficijent prolaska topline kroz rubni dio stakla (Psi g).



Formula za izračunavanje toplinske provodljivosti ugrađenog prozora po HRN EN ISO 10077-

2 je,

𝑈𝑤,𝑢𝑔𝑟𝑎𝑑𝑛𝑗𝑒 =𝐴𝑤∙𝑈𝑤+𝐼𝑢𝑔𝑟𝑎𝑑𝑛𝑗𝑒∙𝜓𝑢𝑔𝑟𝑎𝑑𝑛𝑗𝑒

𝐴𝑤 (27)

gdje je:

𝐼𝑢𝑔𝑟𝑎𝑑𝑛𝑗𝑒- dužina rubnog dijela prozora

𝜓𝑢𝑔𝑟𝑎𝑑𝑛𝑗𝑒- toplinske provodljivosti kroz rubni dio ugrađenog prozora (Psi ugradnje).

Ψg (psi)- vrijednosti distancera su reda veličine:

aluminijski distancer ψg = 0,080 W/m2K

PVC distancer ψg = 0,040 W/m2K

Za izračun Uw vrijednosti prozora sobe hotela, vrijednost koeficijenta prolaska topline kroz

okvir Uf i koeficijent prolaska topline kroz rubni dio stakla 𝜓𝑔 su preuzeti iz tehničke

specifikacije proizvođača, a koeficijent prolaska topline kroz staklo Ug je izmjeren i iznosi

0,875 W/m2K. Profil prozora je aluminijski s prekinutim termičkim mostom i prema tehničkoj

specifikaciji proizvođača Uf iznosi 2,53 W/m2K, a 𝜓𝑔 iznosi 0,050 W/mK.

Profil balkonskih vrata stana u Solinu je PVC, s četiri komore i s dvije polimerne brtve u

presjeku krilo/dovratnik, tip Salamander. Uf balkonskih vrata hotela iznosi 1,8 W/m2K, a 𝜓𝑔

iznosi 0,080 W/mK. Koeficijent prolaska topline kroz staklo balkonskih vrata je izmjerena

vrijednost i iznosi 3,413 W/m2K. U Tabeli 23 su karakteristike prozora sobe hotela i balkonskih

vrata stana u Solinu.

Tabela 23. Karakteristike otvora

Otvor

Dimen

zije

(cm)

Aw

(m2) Ag

(m2)

Ug

(W/m2K)

Af

(m2)

Uf

(W/m2K)

lg

(m)

ψg

(W/mK)

Prozor hotelske

sobe

188,5×

177,5 3,35 2,271 0,875 1,075 2,53 6,032 0,05

Balkonska vrata

stana u Solinu

230×

180 4,14 3,78 3,281 1,36 1,8 11,68 0,08



Prema Formuli 26, koeficijent prolaska topline za predmetna balkonska vrata iznosi:

𝑈𝑤 =2,78∙3,281+1,36∙1,8+11,83∙0,08

4,14= 3,02 𝑊/𝑚2𝐾 (28)

a za prozor hotelske sobe iznosi:

𝑈𝑤 =2,27∙0,875+1,075∙2,53+6,032∙0,05

3,35= 1,48 𝑊/𝑚2𝐾 (29)

Slika 75. Pojedinačni gubitci topline u funkciji ukupnih toplinskih gubitaka kroz prozor [23].



7. PRORAČUN POTREBNE ENERGIJE ZA GRIJANJE I HLAĐENJE PREDMETNE

SOBE HOTELA BAČVICE PREMA HRN EN ISO 13790

Metodologija proračuna predviđene potrošnje energije za grijanje i hlađenje te primarne

energije je dana u HRN EN ISO 13790 [43]. Taj algoritam predstavlja skup metoda proračuna

prema sezoni, mjesecu ili satu potrošene energije za grijanje ili hlađenje u zgradi. Metodologija

se temelji na energetskoj bilanci zgrade, koja predstavlja količinu energije potrebnu za

zadovoljavanje svih toplinskih potreba zgrade. Proizvedena i dobivena energija u zgradama

uravnotežena je s izgubljenom i potrošenom energijom. Dok god je toplinska energija

dobivena od Sunca i proizvedena jednaka toplinskim gubicima, u zgradi se mogu održavati

uvjeti toplinske ugodnosti. To je moguće u slučaju ako vrijedi sljedeća bilanca:

Q + Qsun+Qin=Qgg + Qven + Qtrans (30)

gdje su toplinski dobici: Q primarna energija goriva korištenog za grijanje prostora, Qsun

dobivena toplinska energija od Sunca i Qin dobivena unutarnja toplinska energija, a toplinski

gubici: Qgg gubici nastali u sustavu grijanja, Qven gubici u sustavu ventilacije i Qtrans

transmisijski gubici. Energetska bilanca balansira toplinske dobitke s toplinskim gubicima gdje

se, u slučaju ravnoteže, postiže toplinska ugodnost. Gubici energije nastaju zbog nesavršenosti

sustava. Toplinski gubici sustava grijanja (Qgg) nastaju zbog korištenja goriva koje nije moguće

u potpunosti iskoristiti, gubici zbog ventilacijskog sustava postoje zbog provjetravanja i

ventilacije zgrade, gdje se sa svakom izmjenom zraka u zgradi dio energije prenosi u okolinu.

Transmisijski gubici rezultat su nesavršenosti toplinske izolacije objekta zbog čega se kroz

vanjske zidove, prozore, podove i krovove dio energije rasipa u okolinu. Oni ovise o

karakteristikama materijala korištenih u izgradnji, kvaliteti toplinske izolacije, kvaliteti stolarije

i slično.

Prema HRN EN ISO 13790:2008 [43], tri su pristupa proračunu potrošnje energije za grijanje

i hlađenje s obzirom na vremenski korak proračuna: kvazistacionarni proračun na bazi

sezonskih vrijednosti, kvazistacionarni proračun na bazi mjesečnih vrijednosti i dinamički

proračun s vremenskim korakom od jednog sata ili kraćim. Kod energetskog certificiranja

zgrada, za proračun QH,nd koristiti se kvazistacionarni proračun na bazi mjesečnih vrijednosti.

Godišnja vrijednost potrebne toplinske energije za grijanje izračunava se kao suma pozitivnih

mjesečnih vrijednosti.



7.1 Glavni ulazni podaci za proračun godišnje potrebne toplinske energije za grijanje

QH,nd

Potrebni ulazni podaci za proračun QH,nd su: klimatski podaci, proračunski parametri,

podaci o zgradi i podaci o termotehničkim sustavima

Referentni klimatski podaci određuju se posebno za kontinentalnu i za primorsku Hrvatsku u

odnosu na broj stupanj dana grijanja. Za gradove i mjesta koji imaju 2200 i više stupanj dana

grijanja godišnje, proračun energetskih potreba se provodi prema referentnim klimatskim

podacima za Kontinentalnu Hrvatsku. Za gradove i mjesta koji imaju manje od 2200 stupanj

dana grijanja godišnje, proračun energetskih potreba se provodi prema referentnim klimatskim

podacima za Primorsku Hrvatsku. Klimatski podaci koji ulaze u proračun su [43]:

e -srednja vanjska temperatura za proračunski period, (°C);

SS -srednja dozračena sunčeva energija za proračunski period, (MJ/m2).

Stvarni klimatski podaci sadržani su u tehničkom propisu koji se odnosi na racionalnu uporabu

energije i toplinsku zaštitu u zgradama. U proračunske parametre spadaju:

int -unutarnja proračunska temperatura pojedinih temperaturnih zona (°C)

n -broj izmjena zraka svake proračunske zone u jednom satu (h-1).

Podaci o zgradi su definirani s:

Ak -ploštinom pojedinih građevnih dijelova zgrade (m2), a tu spadaju vanjski zidovi, zidovi

između stanova, zidovi prema garaži/tavanu, zidovi prema negrijanom stubištu, zidovi prema

tlu, stropovi između stanova, stropovi prema tavanu, stropovi iznad vanjskog prostora, stropovi

prema negrijanom podrumu, podovi na tlu, podovi s podnim grijanjem prema tlu, kosi krovovi

iznad grijanih prostora, ravni krovovi iznad grijanih prostora,

Af - površinom kondicionirane zone zgrade s vanjskim dimenzijama (m2);

AK -ploštinom korisne površine zgrade (m2); za stambene zgrade može se približno odrediti

prema izrazu

𝐴𝐾 = 0,32𝑉𝑒 ; (31)

f -udjelom ploštine prozora u ukupnoj ploštini pročelja.



A -ukupnom ploštinom građevnih dijelova koji razdvajaju grijani dio zgrade od vanjskog

prostora, tla ili negrijanih dijelova zgrade (omotač grijanog dijela zgrade), uređena prema HRN

EN ISO 13789:2007 [44], dodatak B, za slučaj vanjskih dimenzija (m2);

Ve -bruto obujmom koji predstavlja obujam grijanog dijela zgrade kojemu je oplošje A (m3);

V -neto obujmom koji predstavlja obujam grijanog dijela zgrade u kojem se nalazi zrak (m3);

Taj se obujam određuje koristeći unutarnje dimenzije ili prema približnom izrazu,

𝑉 = 0,76 · 𝑉𝑒 (32)

za zgrade do tri etaže, odnosno u ostalim slučajevima,

𝑉 = 0,8 · 𝑉𝑒 (33)

Podaci o termotehničkim sustavima su način grijanja zgrade, izvori energije koji se koriste za

grijanje i pripremu PTV-a, vrsta ventilacije (prirodna, prisilna), vođenje i regulacija sustava

grijanja i karakteristike unutarnjih izvora topline.

7.2 Proračun godišnje potrebne toplinske energije za grijanje QH,nd

Sumiranje se provodi za sve mjesece u godini ako su vrijednosti mjesečne potrebne

toplinske energije za grijanje pozitivne. Proračun QH,nd,cont određuje se prema sljedećem izrazu

[43],

𝑄𝐻,𝑛𝑑,𝑐𝑜𝑢𝑛𝑡 = 𝑄𝑇𝑟 + 𝑄𝑉𝑒 − ɳ𝐻,𝑔𝑛 + (𝑄𝑖𝑛𝑡 + 𝑄𝑠𝑜𝑙) (34)

gdje su:

QTr (kWh) -izmijenjena toplinska energija transmisijom za proračunsku zonu,

QVe (kWh) -potrebna toplinska energija za ventilaciju/klimatizaciju za proračunsku zonu,

H,gn -faktor iskorištenja toplinskih dobitaka,

Qint (kWh) -unutarnji toplinski dobici zgrade (ljudi, uređaji, rasvjeta),

Qsol (kWh) -toplinski dobici od Sunčeva zračenja.

Kada se govori o proračunskim zonama, govori se o podjeli zgrade na dijelove, ako se

vrijednosti unutarnje projektne temperature razlikuju za više od 4°C među zonama, tablica 20

i ako je namjena zone drugačija od osnovne u iznosu od 10% i više neto podne površine prostora

veće od 50 m2.



Izmijenjena toplinska energija transmisijom i ventilacijom proračunske zone za promatrani

period računa se pomoću koeficijenta toplinske izmjene topline H (W/K) prema [43],

𝑄𝑇𝑟 =𝐻𝑇𝑟

1000(𝜗𝑖𝑛𝑡,𝐻 − 𝜗𝑐) ∙ 𝑡 (35)

𝑄𝑉𝑒 =𝐻𝑉𝑒

1000(𝜗𝑖𝑛𝑡,𝐻 − 𝜗𝑒) ∙ 𝑡 (36)

gdje su:

HTr (W/K) -koeficijent transmisijske izmjene topline proračunske zone,

HVe (W/K) -koeficijent ventilacijske izmjene topline proračunske zone,

int,H (°C) -unutarnja postavna temperatura grijane zone, Tabela 24,

e,m (°C) -srednja vanjska temperatura za proračunski period (sat ili mjesec),

t (h) -trajanje proračunskog razdoblja.

Koeficijent transmisijske izmjene topline HTr se određuje za svaki mjesec prema normi HRN

EN ISO 13789:2008 [44] prema,

𝐻𝑇𝑟 = 𝐻𝐷 + 𝐻𝑈 + 𝐻𝐴 + 𝐻𝑔,𝑚 (37)

gdje su:

HD (W/K) -koeficijent transmisijske izmjene topline prema vanjskom okolišu,

HU (W/K) -koeficijent transmisijske izmjene topline kroz negrijani/nehlađeni prostor prema

vanjskom okolišu,

HA (W/K) -koeficijent transmisijske izmjene topline prema susjednoj zgradi,

Hg,m (W/K) -koeficijent transmisijske izmjene topline prema tlu za proračunski mjesec (W/K).

Koeficijent transmisijske izmjene topline od grijanog prostora prema vanjskom okolišu HD,

računa se pomoću površine građevinskih elemenata Ak, koeficijenata prolaska topline pojedinih

građevinskih elemenata Uk, uzimajući u račun i dodatak za toplinske mostove prema [43],

𝐻𝐷 = ∑ 𝐴𝑘 ∙ 𝑈𝑘 +𝑘 ∑ 𝛹𝑙 ∙ 𝑙𝑙 + ∑ 𝜒𝑗𝑗𝑙 (38)



Dodatak za toplinske mostove UTM određuje se iz dužine l (m) i toplotnog gubitka u odnosu

na dužni metar l, te koeficijenta prolaska topline točkastog toplinskog mosta j ili se

pojednostavljenim postupkom proračuna uzima dodatak na koeficijent prolaska topline UTM,

pa je

𝐻𝐷 = ∑ 𝐴𝑘 ∙ (𝑈𝑘 + ∆𝑈𝑇𝑀)𝑘 (39)

gdje je UTM = 0,05 W/(m2K) za toplinski most projektiran u skladu s katalogom dobrih rješenja

toplinskih mostova i UTM = 0,10 W/(m2K) ako rješenje toplinskog mosta nije iz kataloga

dobrih rješenja toplinskih mostova.

Koeficijent ventilacijske izmjene topline HVe,ue računa se prema,

𝐻𝑉𝑒,𝑢𝑒 =𝜌𝑎∙𝑐𝑝,𝑎∙�̇�𝑢𝑒

3600 (40)

gdje su:

a (kg/m3) -gustoća zraka,

cp,a (J/kgK) -specifični toplinski kapacitet zraka,

�̇�𝑢𝑒 (m3/h) -volumni protok zraka između negrijanog prostora i vanjskog okoliša. Volumni

protok zraka između negrijanog prostora i vanjskog okoliša računa se prema,

�̇�𝑢𝑒 = 𝑉𝑢𝑒 ∙ 𝑛𝑢𝑒 (41)

gdje su:

Vue (m3) -volumen zraka negrijanog prostora,

nue -broj izmjena zraka između negrijanog prostora i vanjskog okoliša, Tabela 25.

Potrebna toplinska energija za ventilaciju, QVe, se računa prema Algoritmu za

ventilaciju/klimatizaciju.

Može se iskazati za period grijanja prema

𝑄𝑉𝑒 𝑄𝑉𝑒,𝑖𝑛𝑓 𝑄𝑉𝑒,𝑤𝑖𝑛𝑄𝐻,𝑉𝑒,𝑚𝑒𝑐ℎ [𝑘𝑊ℎ] (42)

a za period hlađenja prema,

𝑄𝑉𝑒 𝑄𝑉𝑒,𝑖𝑛𝑓 𝑄𝑉𝑒,𝑤𝑖𝑛𝑄𝐶,𝑉𝑒,𝑚𝑒𝑐ℎ [𝑘𝑊ℎ] (43)



Tabela 24. Unutarnje proračunske temperature prema HRN EN 13790

Vrsta prostora

Sezona

grijanja

zimi ϑint, °C

Kontinentalna

Hrvatska-sezona

hlađenja, ϑint, °C

Primorska

Hrvatska-sezona

hlađenja, ϑint, °C

Obiteljske kuće 20 22 24

Stambene zgrade 20 22 24

Uredske, administrativne i

druge poslovne zgrade

slične pretežite namjene

20 22 24

Školske, fakultetske zgrade

i druge odgojne i obrazovne

ustanove

20 22 24

Vrtići 22 22 24

Knjižnice-prostorije za

čitanje 20 22 24

Knjižnice-prostorije s

policama 20 22 24

Bolnice i zgrade za

rehabilitaciju 20 22 24

Hoteli, moteli i sl. 20 22 24

Muzeji 20 22 24

Ostale zgrade sa stalnim

radom (kolodvori i sl.) 20 22 24

Robne kuće, trgovački

centri, trgovine 20 22 24

Sportske zgrade 18 22 24

Radionice i proizvodne hale 18 22 24

Kongresni centri 20 22 24

Kazališta i kina 20 22 24

Kantine 20 22 24

Koeficijent ventilacijske izmjene topline za period grijanja računa se prema

𝐻𝑉𝑒 𝐻𝑉𝑒,𝑖𝑛𝑓 𝐻𝑉𝑒,𝑤𝑖𝑛𝐻𝐻,𝑉𝑒,𝑚𝑒𝑐ℎ [𝑊/𝐾] (44)

a za period hlađenja

𝐻𝑉𝑒 𝐻𝑉𝑒,𝑖𝑛𝑓 𝐻𝑉𝑒,𝑤𝑖𝑛𝐻𝐶,𝑉𝑒,𝑚𝑒𝑐ℎ [𝑊/𝐾] (45)

gdje je

QVe,inf -potrebna toplinska energija uslijed infiltracije vanjskog zraka (kWh),;

QVe,win -potrebna toplinska energija uslijed prozračivanja otvaranjem prozora (kWh),

Q H,Ve,mech -potrebna toplinska energija u GViK sustavu kod zagrijavanja zraka (kWh),



QC,Ve,mech -potrebna toplinska energija u GViK sustavu kod hlađenja zraka (kWh),

HVe,win -koeficijent ventilacijske izmjene topline uslijed otvaranja prozora (W/K),

HH,Ve,mech -koeficijent ventilacijske izmjene topline uslijed mehaničke ventilacije/klimatizacije

kod zagrijavanja zraka (W/K),

HC,Ve,mech -koeficijent ventilacijske izmjene topline uslijed mehaničke ventilacije/klimatizacije

kod hlađenja zraka (W/K).

Potrebna toplinska energija uslijed infiltracije računa se prema

𝑄𝑉𝑒,𝑖𝑛𝑓 =𝐻𝑉𝑒,𝑖𝑛𝑓 (𝜗𝑖𝑛𝑡−𝜗𝑒)

1000∙ 𝑡 (46)

Koeficijent izmjene topline uslijed infiltracije, Hve, inf, računa se prema

𝐻𝑉𝑒,𝑖𝑛𝑓 = 𝑛𝑖𝑛𝑓 ∙ 𝑉 ∙ 𝜌𝑎 ∙ 𝑐𝑝,𝑎 (47)

gdje su:

ninf -broj izmjena zraka uslijed infiltracije (h-1),

V -volumen zraka u zoni (m3),

a -gustoća zraka (a = 1,2 kg/m3),;

cp,a -specifični toplinski kapacitet zraka (cp = 1005 J/kgK).

Ako nema mehaničke ventilacije ili je mehanička ventilacija balansirana, broj izmjena zraka je

𝑛𝑖𝑛𝑓 = 𝑒𝑤𝑖𝑛𝑑 ∙ 𝑛50 [ℎ−1] (48)

gdje je

n50 -broj izmjena zraka pri razlici tlaka od 50 Pa (h-1), mjerena vrijednost ili prema Tabeli 26

ewind i fwind -faktori zaštićenosti zgrade od vjetra.



Tabela 25. Broj izmjena zraka u ovisnosti o zrakopropusnosti

Br. Tip zrakopropusnosti nue (h-1)

1 Bez prozora i vrata prema vanjskom okolišu, svi spojevi dobro zabrtvljeni,

bez ventilacijskih otvora prema vanjskom okolišu 0,1

2 Svi spojevi dobro zabrtvljeni, bez ventilacijskih otvora prema vanjskom

okolišu 0,5

3 Svi spojevi dobro zabrtvljeni, mali ventilacijski otvori 1

4 Postoji zrakopropusnost zbog pojedinih otvorenih spojeva ili stalno

otvorenih ventilacijskih otvora 3

5 Postoji zrakopropusnost zbog brojnih otvorenih spojeva ili velikih ili

brojnih stalno otvorenih ventilacijskih otvora 10

Tabela 26. Proračunske vrijednosti n50 za netestirane zgrade

Kategorija za općenito određivanje

zrakopropusnosti zgrade Proračunske vrijednosti za n50 [h

-1]

I a) 2 ; b) 1

II 4

III 6

IV 10

U kategoriju I spadaju zgrade kod kojih se testiranje zrakopropusnosti izvodi nakon završetka

zgrade [43]:

a) zgrade bez HVAC sustava (zahtjev zrakopropusnosti: n50 ≤ 3 h-1)

b) zgrade s HVAC sustavom (zahtjev zrakopropusnosti: n50 ≤ 1,5 h-1).

U kategoriju II spadaju zgrade, ili dijelovi zgrada koje će tek biti završene, za koje se ne

planiraju raditi testiranja zrakopropusnosti. U kategoriju III spadaju zgrade koje ne spadaju u

kategorije I, II ni IV. U kategoriju IV spadaju zgrade s očitim otvorima kroz koje slobodno ulazi

zrak, kao što su pukotine u ovojnici zgrade.



7.3 Ulazni podaci za proračun godišnje potrebne toplinske energije za grijanje QH,nd sobe

hotela Bačvice

Za predmetnu sobu hotela Bačvice u Splitu, geometrijske karakteristike su dane u

Tabeli 27. Korišteni su referentni klimatski podaci za Primorsku Hrvatsku. Na Slici 76 je tlocrt

predmetne sobe s odgovarajućim dimenzijama, a na Slici 77 zapadno pročelje hotela s

označenom sobom.

Slika 76. Tlocrt predmetne hotelske sobe



Slika 77. Zapadno pročelje hotela s označenom sobom

Tabela 27. Geometrijske karakteristike sobe hotela

GEOMETRIJSKE KARAKTERISTIKE

AK -ploština korisne površine zgrade, (m2) 31,75

Af - površina kondicionirane zone zgrade s vanjskim dimenzijama, (m2) 36,93

f -udjelom ploštine prozora u ukupnoj ploštini pročelja 23,62

f0-faktor oblika zgrade, (m-1) 0,12

A-oplošje grijanog dijela zgrade, (m2) 13,19

Ve -bruto obujam grijanog dijela zgrade kojemu je oplošje A, (m3) 114,48

V -neto obujam grijanog dijela zgrade u kojem se nalazi zrak, (m3) 87

Neto podna površina sobe, (m2) 31,75

Bruto podna površina sobe, (m2) 36,93

U Tabeli 28 su dane površine i karakteristike otvora na građevnim elementima sobe. U

proračunu je korištena izmjerena Uw vrijednost prozora koja iznosi 1,48 W/m2K.



Tabela 28. Površine otvora

GRANICA OTVOR (m) POVRŠINA

(m2)

Uw (W/m2K)-

projektirani

Uw (W/m2K)-

izmjereni

Grijano-

negrijano

Prozor

18,85×17,75 3,35 1,31 1,48

Grijano-

grijano

Drvena vrata

0,9×2,48 cm 2,23 2 -

Slojevi građevnih djelova sobe hotela dani su u Tabelama 29, 30, 31 i 32 s odgovarajućim

ploštinama. Za vanjski ventilirani zid se kao ulazna vrijednost unosi izmjereni koeficijent

prolaska topline, U=0,266 W/m2K, što je simulirano podešavanjem debljine izolacije.

Tabela 29. Slojevi vanjskog ventiliranog zida s odgovarajućom ploštinom i orijentacijom

VANJSKI VENTILIRANI ZID

Orijentacija Zapad

R.b Materijal

d

projektirani

[cm]

d

izmjereni

[cm]

λ

[W/mK] μ

ρ

[kg/m3]

1 Vapneno-cementna žbuka 0,02 0,02 1 20 1800

2 Armirani beton 10 10 2,6 110 2500

3

Knauf Insulation ploča za

ventilirane fasade s crnim

(bijelim) voalom FP GVB

(GVN)

12 11,5 0,035 1,1 70

4

Dobro provjetravan sloj zraka,

veličina otvora ventiliranog

sloja >500 mm2/m

20 20 - 1 -

5 STO panel 1,2 1,2 0,09 11 500

PLOŠTINA S OTVOROM, (m2) 14,2

PLOŠTINA BEZ OTVORA, (m2) 10,83



Tabela 30. Slojevi sjevernog zida između soba

ZID IZMEĐU HOTELSKIH SOBA, 1

R.b Materijal d

[cm]

λ

[W/mK] μ [-]

ρ

[kg/m3]




PLOŠTINA, (m2) 25,11

Tabela 31. Slojevi južnog zida između hotelskih soba

ZID IZMEĐU HOTELSKIH SOBA, 2

R.b Materijal d

[cm]

λ

[W/mK] μ [-]

ρ

[kg/m3]




PLOŠTINA, (m2) 25,11

Tabela 32. Slojevi zida prema grijanoj galeriji

ZID PREMA GALERIJI

R.b Materijal d

[cm]

λ

[W/mK] μ [-]

ρ

[kg/m3]




PLOŠTINA S OTVOROM, (m2) 14,2

PLOŠTINA BEZ OTVORA, (m2) 11,97



7.4 Proračun fizike sobe hotela u Splitu

U software-u KI EXPERT PLUS je izračunata potrošnja energije ispitne sobe hotela

Bačvice. U Tabeli 33 su priloženi potrebna toplinske energija za grijanje i hlađenje, primarna

energija, isporučena energija i godišnja emisija ugljikovog dioksida CO2. Toplinski mostovi su

preuzeti iz norme HRN EN ISO 14683 [50] s UTM=0.05 W/m2K. Pod opcijom ventilacijski

gubici izabran je korisnički unos n50, koji iznosi izmjerenih 8,99. Objekt je srednje zaklonjen i

izložena je jedna fasada. Prilikom računanja solarnih toplinskih dobitaka prema normi HRN

EN ISO 13790 [43], u obzir je uzet prozor na vanjskom ventiliranom zidu. Na Slici 78 je

grafički prikaz potrebne toplinske energije za grijanje, hlađenje i zagrijavanje vode sobe hotela

u Splitu, dobivena unosom izračunatih vrijednosti. Izvor energije, tj. energent, u sobi hotela je

električna energija. Pod opcijom vrijeme rada sustava je izabran sustav bez prekida rada noću.

Tabela 33. Q”h,nd, Q”c,nd, CO2, Eprim, Edel za sobu hotela s izmjerenim vrijednostima

Q'' h,nd

(kWh/m2a)

Q''c,nd

(kWh/m2a)

CO2

(kg/a)

E''prim

(kWh/m2a)

E''del

(kWh/m2a)

9,65 48,35 525,59 56,26 70,50

Slika 78. Grafički prikaz toplinske energije potrebne za grijanje, hlađenje i zagrijavanje vode

U Tabeli 34 je dan pregled potrebne toplinske energije za grijanje i hlađenje, primarne energije,

isporučene energije i godišnje emisije ugljikovog dioksida CO2, s projektiranim podacima. Na

Slici 79 je grafički prikaz potrebne toplinske energije za grijanje, hlađenje i zagrijavanje vode

sobe hotela u Splitu, dobivena unosom projektnih vrijednosti.



Ako uspoređujemo rezultate dobivene s projektnim i s podacima dobivenim terenskim

mjerenjem, uočavaju se velike razlike, pogotovo energije potrebne za grijanje, gdje razlika

iznosi čak 62%.

Tabela 34. Q”h,nd, Q”c,nd, CO2, Eprim, Edel za sobu hotela s projektnim vrijednostima

Q'' h,nd

(kWh/m2a)

Q''c,nd

(kWh/m2a)

CO2

(kg/a)

Eprim

(kWh/m2a)

Edel

(kWh/m2a)

5,95 48,29 497,57 53,26 66,74


dobivene s projektnim vrijednostima

U Tabeli 35 su dane izlazni podaci za projektne i izmjerene vrijednosti s odgovarajućom

razlikom.

Tabela 35. Razlika potrebne energije za grijanje i hlađenje s projektnim i izmjerenim

vrijednostima

Veličina

Rezultati s

projektiranim

vrijednostima

Rezultati s

izmjerenim

vrijednostima

Razlika

rezultata

Razlika

rezultata

(%)

Q'' h,nd

(kWh/m2a) 5,95 9,65 3,7 62,18

Q''c,nd

(kWh/m2a) 48,29 48,35 0,06 0,12

CO2

(kg/a) 497,57 525,59 28,02 5,63

Eprim

(kWh/m2a) 53,26 56,26 3 5,63

Edel

(kWh/m2a) 66,74 70,50 3,76 5,63



Na Slici 80 je dan grafikon s izlaznim podacima za izmjerene i projektirane vrijednosti te

pripadnim razlikama. Na Slici 81 je grafikon emisije CO2 s projektiranim i izmjerenim

vrijednostima te pripadnom razlikom.

Slika 80. Graf izlaznih podataka s projektiranim i izmjerenim vrijednostima te pripadnim

razlikama

Slika 81. Emisija CO2 s projektnim i izmjerenim vrijednostima i pripadna razlika

0

10

20

30

40

50

60

70

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Q'' h,nd Q''c,nd Eprim Edel

%

kW

h/m

2a

Rezultati s projektiranim vrijednostima Rezultati s izmjerenim vrijednostima

Razlika rezultata

0

1

2

3

4

5

6

480

485

490

495

500

505

510

515

520

525

530

CO2

%kg/a

rezultati s projektiranim vrijednostima rezultati s izmjerenim vrijednostima razlika rezultata



Dakle, glavni izlazni podaci su: potrebna godišnja energija za grijanje i hlađenje, vrijeme

trajanja sezone grijanja i hlađenja, mjesečne vrijednosti potrebne i korištene energije, mjesečne

vrijednosti glavnih elemenata energetske bilance kao što su gubitci topline transmisijom i

ventilacijom, unutarnji dobitci topline i solarni dobitci topline.

Godišnja potrebna toplinska energija za grijanje QH,nd jest računski određena količina topline

koju sustavom grijanja treba tijekom jedne godine dovesti u zgradu za održavanje unutarnje

projektne temperature u zgradi tijekom razdoblja grijanja zgrade, odnosno [25]

𝑄𝐻,𝑛𝑑,𝑐𝑜𝑛𝑡 𝑄𝐻,ℎ𝑡 𝐻,𝑔𝑛

∙ 𝑄𝐻,𝑔𝑛 (49)

gdje su:

QH,nd,cont (kWh) -potrebna toplinska energija za grijanje pri kontinuiranom radu,

QH,ht (kWh) -ukupno izmijenjena toplinska energija u periodu grijanja,

QH,gn (kWh) -ukupni toplinski dobici zgrade u periodu grijanja (ljudi, uređaji, rasvjeta i sunčevo

zračenje),

H,gn -faktor iskorištenja toplinskih dobitaka.

Godišnja potrebna toplinska energija za hlađenje, QC,nd (kWh/a) je računski određena količina

topline koju sustavom hlađenja treba tijekom jedne godine odvesti iz zgrade za održavanje

unutarnje projektne temperature u zgradi tijekom razdoblja hlađenja zgrade izražena po jedinici

ploštine korisne površine zgrade, odnosno [25],

𝑄 𝐶,𝑛𝑑 𝑄𝐶,𝑔𝑛𝐶,𝑙𝑠∙ 𝑄𝐶,ℎ𝑡 (50)

QC,nd (kWh) -potrebna toplinska energija za hlađenje,

QC,gn (kwh) -ukupni toplinski dobici zgrade u periodu hlađenja: ljudi, rasvjeta, uređaji, solarni

dobici,

QC,ht (kWh) -ukupno izmijenjena toplinska energija u periodu hlađenja,

C,ls -faktor iskorištenja toplinskih gubitaka kod hlađenja.

Neracionalna potrošnja energije uzrokuje povećane emisije onečišćujućih tvari u atmosferu, a

najviše CO2. Poznata je činjenica da je zgradarstvo sektor koji troši oko 40% ukupno

proizvedene energije, a time i ima veliki značaj u emisiji štetnih plinova. Zbog toga je



energetska politika Europske Unije usmjerena na razvijanje energetske učinkovitosti sektora

zgradarstva i smanjenje emisije ugljičnog dioksida. Izračun emisije CO2 glasi [26]:

𝐶𝑂2 = 𝐸𝑑𝑒𝑙,ℎ𝑤 ∙ 𝐶𝑝,𝑙 + 𝐸𝑑𝑒𝑙,𝑎𝑢𝑥 ∙ 𝐶𝑒𝑙 (51)

gdje je

Cp,i -faktor emisije CO2 za i-ti izvor energije,

Cel -faktor emisije CO2 za električnu energiju, Tabela 36,

Edel,HW (kWh) isporučena toplinska energija,

Edel,aux (kWh) isporučena pomoćna električna energija.

Tabela 36. Faktori emisije CO2 po jedinici isporučene energije (prema EN 15603)

Izvor energije Faktor emisije CO2 [kg/kWh]

Zemni plin 0,2

Drveni peleti 0,04

Sunčeva energija 0

Električna energija 0,53

Daljinsko grijanje 0,33

Godišnja primarna energija, Eprim [kWh/a] je računski određena količina energije za potrebe

zgrade tijekom jedne godine koja nije podvrgnuta nijednom postupku pretvorbe. Određuje se

prema [26],

𝐸𝑝𝑟𝑖𝑚 = 𝐸𝐻,𝑝𝑟𝑖𝑚 + 𝐸𝐶,𝑝𝑟𝑖𝑚 + 𝐸𝐿,𝑝𝑟𝑖𝑚 (52)

gdje je EH,prim godišnja primarna energija za grijanje, EC,prim godišnja primarna energija za

hlađenje, EL,prim godišnja primarna energija za rasvjetu.

Godišnja isporučena energija, Edel [kWh/a] je energija dovedena tehničkim sustavima zgrade

tijekom jedne godine za pokrivanje energetskih potreba za grijanje, hlađenje, ventilaciju,

potrošnu toplu vodu, rasvjetu, za pokrivanje svih gubitaka sustava te pogon pomoćnih sustava



(pumpe, regulacija itd.); Ne uključuje obnovljivu energiju (npr. sunca, vjetra..) prikupljenu

odgovarajućim sustavima [26]. Računa se prema,

𝐸𝑑𝑒𝑙 = 𝐸𝐻,𝑑𝑒𝑙 + 𝐸𝑊,𝑑𝑒𝑙 (53)

Gdje je EH, del godišnja isporučena energija za sustav grijanja, a EW,del godišnja isporučena

energija za pripremu PTV.



8. ZAKLJUČAK

Ispitani su zapadni ventilirani zid sobe hotela u Splitu na Bačvicama i južni zid stana u

Solinu te određen koeficijent prolaska topline prema HRN ISO 9869:2014 [11], metoda

prosjeka. Korištene su dvije mjerne opreme, greenTEG i ThermoZig Optivelox i uspoređene

izmjerene vrijednosti s teoretski dobivenim vrijednostima.

Iz dobivenih rezultata se zaključuje da mjerenje ovisi o nizu čimbenika. Dostatna razlika

između unutarnje i vanjske temperature je jedan od najbitnijih čimbenika, kako bi se dobili

realni, precizni rezultati. Zbog toga, mjerenje u ljetnom periodu nije preporučljivo jer se

ostvaruju razlike od svega par stupnjeva. Osim toga velike su varijacije temperature između

dana i noći. Može se reći da je to glavni nedostatak korištenja ove opreme na terenu.

Osim razlike u temperaturi, na točnost rezultata utječu i vanjski uvjeti poput jakog sunčevog

zračenja i jakog vjetra. Norma HRN ISO 9869:2014 [11] zbog toga preporučuje da se ispituje

sjeverni dio pročelja ili ako nije moguće, da se senzori zaštite od direktnog sunčevog zračenja.

Iz primjera sobe hotela, vidi se koliko vjetar utječe na rezultate.

Svi navedeni čimbenici, osim što utječu na rezultate, utječu i na dužinu mjerenja. Nestabilni

uvjeti (razlika temperatura i vanjski uvjeti) uvjetuju duže mjerenje i veću količinu obrađenih

podataka. Ako uspoređujemo rezultate dobivene za zid sobe hotela i zid stana u Solinu,

zaključuje se da je mjerenje na stanu u Solinu kraće trajalo upravo zbog stabilnijih uvjeta koji

su bili ostvareni. Razlika između unutarnje i vanjske temperature je iznosila cca 5°C, a ispitni

zid je bio natkriven i zaštićen od sunčevog zračenja. Preporučenih 7 dana za mjerenje, prema

normi HRN ISO 9869:2014 [11] , je puno za terensko ispitivanje, što je još jedan nedostatak

ove metode.

Izmjerena vrijednost koeficijenta prolaska topline zapadnog ventiliranog zida sobe hotela iznosi

0,266 W/m2K i mjerenje je trajalo 16 dana. Razlika u odnosu na teoretski dobivenu vrijednosti

je 2,3%. Izmjerena vrijednost južnog zida stana u Solinu iznosi 0,815 W/m2K i mjerenje je

trajalo 10 dana. Razlika u odnosu na teoretski dobivenu vrijednosti je 0,6%.

Osim zidova, ispitana su i stakla otvora na zidovima, prozor na sobi hotela s trostrukim

ostakljenjem s low-e premazom i balkonska vrata stana u Solinu s dvostrukim ostakljenjem bez

low-e premaza. Koristi se ista metoda kao i za mjerenje zidova, prema HRN ISO 9869:2014

[11], samo što se u obzir uzimaju noćna mjerenja, zbog utjecaja sunčevog zračenja.



Za prozor sobe hotela, mjerenje je trajalo četiri uzastopne noći, a za balkonska vrata stana u

Solinu tri. Isti zaključci doneseni za mjerenje na zidovima, vrijede i za ispitivanje na staklima.

Priložene su i mjerene vrijednosti tijekom dana kako bi se pokazalo koliki utjecaj na rezultate

ima sunčevo zračenje. Razlika dobivenih vrijednosti mjereno po danu i noći iznosi 151%.

Na sobi hotela je još obavljeno ispitivanje zrakopropusnosti blower-door metodom prema HRN

EN 9972:2014 [7]. Ispitivanje je pokazalo jako veliki broj izmjena zraka od čak 8,99. Paralelno

je, tijekom mjerenja blower-door metodom, odrađeno mjerenje infracrvenom termografijom,

kako bi se pronašla mjesta na kojima dolazi do infiltracije zraka. Na termogramima je vidljivo

da detalji poput utičnica, rasvjetnih tijela, instalacijskih cijevi i pregradnih zidova nisu dobro

izvedeni i na tim mjestima dolazi do infiltracije.

Na kraju rada je priložen proračun potrebne energije za grijanje i hlađenje kako je definirano u

Algoritmu za proračun potrebne energije za grijanje i hlađenje prostora zgrade prema HRN EN

ISO 13790 [43]. Kao ulazni podaci, uzeti su podaci dobiveni terenskim ispitivanjem i

uspoređeni s rezultatima proračuna dobivenog u fazi glavnog projekta. Energija potrebna za

grijanje je čak 55% veća u odnosnu na energiju za grijanje dobivenu s teoretskim vrijednostima.

Velike su razlike između stvarne i predviđene energetske učinkovitosti novih, a pogotovo

postojećih zgrada. Zbog toga se sve veći naglasak daje korištenju i razvijanju terenskih

ispitivanja i utvrđivanju stvarnog stanja, kako bi se utvrdile odgovarajuće mjere za uštedu

energije, željeno smanjenje emisije CO2 te povećanje udobnosti i kvalitete življenja



9. LITERATURA

[1] Nacionalni portal energetske učinkovitosti. URL: https://www.enu.hr/(2017-06-12)

[2] Soldo, V., Novak, S. (2014) Algoritam za proračun potrebne energije za grijanje i

hlađenje prostora zgrade prema HRN EN ISO 13790, Zagreb

[3] Guyot, G., Carrie, F.R. de Lyon, C. (2010) Stimulation of good building and ductwork

airtightness through EPBD, version 2

[4] Milovanović, B. Toplinska ovojnica zgrade – problemi i rješenja u praksi

[5] Zou, Y. (2010) Classification of buildings with regard to airtightness. Master of Science

Thesis in Structural Engineering and Building Performance Design. Göteborg, Sweden.

Chalmers university of technology

[6] Ministarstvo graditeljstva, Tehnički propis o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj

zaštiti u zgradama. 2015, pp. 11–68.

[7] HRN EN ISO 9972:2015. Toplinske značajke zgrada – Određivanje propusnosti zraka

kod zgrada – Metoda razlike tlakova

[8] gSKIN® application note: U-value Glass Measurement. URL:

https://shop.greenteg.com/wp-content/uploads/gSKIN-application-note_U-value-

glass_case-study.pdf

[9] Gaspar, K., Casals, M., Gangolells, M. (2016). A comparison of standardized

calculation methods for in situ measurements of façades U-value. Universitat

Politècnica de Catalunya·BarcelonaTech (UPC), Group of Construction Research and

Innovation (GRIC), Barcelona, Spain.

[10] European Commission, HORIZON 2020 Work Programme 2014-2015. 10 Secure,

clean and efficient energy (European Commission Decision C (2013) 8631 of 10, pristup

stranici:http://ec.europa.eu/research/participants/data/ref/h2020/wp/2014_2015/main/

h2020-wp1415-energy_en.pdf (12-06-2017)

[11] HRN ISO 9869: 2014. Thermal insulation - Building elements - In situ measurement of

thermal resistance and thermal transmittance, Part 1: Heat flow meter method, 2014

[12] Desogus G., Mura S., Ricciu R. (2011) Comparing different approaches to in situ

measurement of building components thermal resistance, Energy Build. 43, 2613–2620.

[13] Milovanović, B. Primjena termografskih ispitivanja u zgradarstvu. 12. konferencija o

mjeriteljstvu i akreditaciji, Opatija, Hrvatska.

https://www.enu.hr/(2017-06-12)

http://ec.europa.eu/research/participants/data/ref/h2020/wp/2014_2015/main/h2020-wp1415-energy_en.pdf

http://ec.europa.eu/research/participants/data/ref/h2020/wp/2014_2015/main/h2020-wp1415-energy_en.pdf



[14] gSKIN® Application Note: U-Value Measurement Case Study. URL:

https://www.greenteg.com/template/userfiles/files/gSKIN_Application-Note_U-

Value_CaseStudy_1.7.pdf

[15] Evangelisti, L. et al. (2015). In situ Thermal Transmittance Measurements for

Investigating Differences between Wall Models and Actual Building

Performance. Sustainability 2015, 7, str.10388-10398.

[16] Francis, G. N. et al. (2015) Solid-wall U-values: heat flux measurements compared with

standard assumptions. Building Research & Information. 43:2, str. 238-252.

[17] gSKIN KIT U-Value-Datasheet v3.4. URL: https://shop.greenteg.com/wp-

content/uploads/gSKIN_KIT_U-Value_Datasheet_v3.4.pdf

[18] ICYNENE The Evolution of insulation. URL: http://www.icynene.ie/new-build-

insulation/homeowner/

[19] Retrotec: URL: https://retrotec.com/products/air-leakage

[20] Trohal-Dil. URL: http://www.troha-dil.hr/bluegreen-pasivni-prozori/ulazna-vrata-za-

pasivne

[21] Ministarstvo graditeljstva, Metodologija provođenja energetskog pregleda zgrada,

2014.

[22] Peng, C. (2008). In situ measuring and evaluating the thermal resistance of building

construction. Energy and Buildings. Volume 40, Issue 11, str. 2076-2082

[23] Ficco, G. et al. (2015) U-value IN SITU measurement for energy diagnosis of existing.

buildings. Energy and Buildings, Vol. 104, str. 108-121

[24] Mandilaras, I. et al. (2014) Thermal performance of a building envelope incorporating

ETICS with vacuum insulation panels and EPS. Energy and Buildings, vol 85, str. 654-665.

[25] Ministarstvo graditeljstva, Katalog tipskih rješenja za primjenu alternativnih sustava za

zgrade površine od 50 do 1000 m2, 2015.

[26] Ministarstvo graditeljstva, Studija primjenjivosti alternativnih sustava-Elementi za

izradu Elaborata alternativnih sustava opskrbe energijom, 2014.

[27] FTM aluminijska stolarija i fasade, URL:http://www.ftm-doo.com/toplotna-izolacija.ph

https://shop.greenteg.com/wp-

https://shop.greenteg.com/wp-

http://www.icynene.ie/new-build-insulation/homeowner/

http://www.icynene.ie/new-build-insulation/homeowner/

https://retrotec.com/products/air-leakage

http://www.troha-dil.hr/bluegreen-pasivni-prozori/ulazna-vrata-za-

http://www.troha-dil.hr/bluegreen-pasivni-prozori/ulazna-vrata-za-

http://www.sciencedirect.com/science/journal/03787788

http://www.sciencedirect.com/science/journal/03787788/40/11


http://www.sciencedirect.com/science/journal/03787788/104/supp/C


http://www.ftm-doo.com/toplotna-izolacija.ph



[28] Asdrubali, F. (2014), Evaluating in situ thermal transmittance of green buildings

masonries - A case study, Case Studies in Construction Materials 1, str. 53–59.

[29] Ahmad, A. (2014) In situ measurement of thermal transmittance and thermal resistance

of hollow reinforced precast concrete walls, Energy and Buildings 84, str. 132-141.

[30] Emmerich, S. (2015) Energy Impacts of Infiltration and Ventilation in U.S Office

Buildings Using Multizone Airflow Simulation

[31] Šadauskiene, J. (2016) The role of air tightness in assessment of building energy

performance: Case study of Lithuania, Energy for Sustainable Development 32, str.31-39.

[32] 'd Ambrosio Alfano, F.R i sur. (2012) Experimental analysis of air tightness in

Mediterranean buildings using the fan pressurization method, Building and Environment 53,

str.16-25.

[33] Kalamees, T., Kuusk, K. (2016) Estonian Grant Scheme for Renovating Apartment

Buildings, Energy Procedia 96, str.628-637.

[34] Sfakianaki, A. i sur. (2008) Air tightness measurements of residential houses in Athens,

Greece, Building and Environment 43, str.398-405.

[35] ThermoZig Optivelox. URL: http://optivelox.50webs.com/DL_en/thermozig.htm

[36] Standard Practice for In situ Measurement of Heat Flux and Temperature on Building

Envelope Components1. URL: http://arnisco.com/astm/PDF/C1046.PDF, pristup stranici (08-

09-2017).

[37] Carlesi instrumenti. URL:http://www.carlesistrumenti.com/servizi/bacheca-usato/

termoflussimetro-thermozig-wireless-optivelox

[38] GreenTEG. URL:https://shop.greenteg.com/shop/heat-flux-measurement/heat-flux-

sensor-gskin-xm/

[39] Cuce, E. (2017) Role of airtightness in energy loss from windows:Experimental results

from in situ tests, Energy and buildings 139, str.449-455.

[40] Insulation smart. URL: http://www.insulationsmart.com/stop_major_energy_loss.htm

[41] Krstulović-Opara, L., Garma, T. (2016) Određivanje propusnosti zgrada prema HRN

EN ISO 9972:2015 BLOWER DOOR TEST, Modul 3, Katedra za konstrukcije Fakultet

elektrotehnike strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Splitu




http://arnisco.com/astm/PDF/C1046.PDF

http://www.carlesistrumenti.com/servizi/bacheca-usato/

https://shop.greenteg.com/shop/heat-flux-measurement/heat-flux-

https://shop.greenteg.com/shop/heat-flux-measurement/heat-flux-



[42] Malijos. URL:http://www.malijos.com/energetska-efikasnost/

[43] HRN EN 13790:2008 Energijska svojstva zgrada - Proračun potrebne energije za

grijanje i hlađenje prostora

[44] HRN EN ISO 13789:2008 Toplinske značajke zgrada-Koeficijenti prijelaza topline

transmisijom i ventilacijom-Metoda proračuna

[45] HRN EN ISO 6946:2008 Građevni dijelovi i građevni dijelovi zgrade -- Toplinski otpor

i koeficijent prolaska topline - Metoda proračuna

[46] HRN EN 13178:2000 Toplinske značajke zgrada - Kvalitativno otkrivanje toplinskih

mostova u obodnim konstrukcijama zgrada - Metoda infracrvenog snimanja

[47] ASTM C1046 – 95 (2013) Standard Practice for In situ Measurement of Heat Flux and

Temperature on Building Envelope Components

[48] ASTM C1155 – 95 (2013) Standard Practice for Determining Thermal Resistance of

Building Envelope Components from the In situ Data

[49] HRN EN 13829:2002 Toplinske značajke zgrada - Određivanje propusnosti zraka kod

zgrada - Metoda razlike tlakova

[50] HRN EN ISO 14683:2008 Toplinski mostovi u zgradarstvu - Linearni koeficijent

prolaska topline - Pojednostavnjene metode i zadane utvrđene vrijednosti

[51] BLUEGREEN-linija prozora i vrata za pasivne i nisko-energetske kuće, URL:

http://www.troha-dil.hr/images/uploads/bluegreen-pasivni-prozori-i-vrata.pdf

[52] ENERGONOVA.URL:http://energonova-zagreb.eu/wp-

content/uploads/prezentacije/Odredjivanje%20zrakopropusnosti%20omotaca%20zgra

de%20i%20propusna%20mjesta.pdf

[53] ASTM C1060 Standard Practice for Thermographic Inspection of Insulation

Installations in Envelope Cavities of Frame Buildings

[54] ISO/IEC Guide 98-3:2008 Uncertainty of measurement-Part 3: Guide to expression of

uncertainty in measurament

http://www.malijos.com/energetska-efikasnost/



POPIS SLIKA

Slika 1. Korelacija između broja izmjena zraka, ACH, pri razlici tlaka 50 Pa i duljine okvira

prozora. ................................................................................................................................ 14

Slika 2. Termogram: a) mjesta propuštanja topline, b) mjesta infiltracije hladnog zraka [13].15

Slika 3. Model toplinskog kapaciteta (eng. thermal mass model), nepoznati parametri i mjereni

podaci (napomena: ovaj model je primjenjiv u sezoni grijanja). ............................................ 20

Slika 4. Dijagram toka za programirane tablice dinamičke metode........................................ 22

Slika 5. Tlocrt ispitne sobe hotela ......................................................................................... 25

Slika 6. Presjek hotela u Splitu ............................................................................................. 26

Slika 7. Detalj potkonstrukcije s termoizolacijom ................................................................. 28

Slika 8. 3D prikaz objekta a)dan, b)noć ................................................................................ 29

Slika 9. Hotel u fazi gradnje ................................................................................................. 29

Slika 10. gSKIN® KIT U-Value Kit set ................................................................................ 30

Slika 11. ThermoZig Optivelox oprema ................................................................................ 31

Slika 12. a) Elementi senzora za mjerenje toplinskog toka (HFM), b) greenTEG senzor za

mjerenje toplinskog toka, c) ThermoZig Optivelox senzor za mjerenje toplinskog toka ........ 32

Slika 13. Shema mjerenja ..................................................................................................... 33

Slika 14. Položaj senzora za mjerenje toplinskog toka/unutarnje temperature i vanjske

temperature .......................................................................................................................... 33

Slika 15. Postavljena gSKIN® KIT U-Value Kit oprema na ispitni zid hotelske sobe ........... 34

Slika 16. a) Senzor za mjerenje toplinskog toka i senzor za unutarnju temperaturu, b) senzor za

mjerenje vanjske temperature ............................................................................................... 34

Slika 17.ThermoZig Optivelox oprema postavljena na ventilirani zid sobe hotela, senzor za

mjerenje protoka topline i unutarnje temperature u jednom i senzor za mjerenje vanjske

temperature .......................................................................................................................... 35

Slika 18. Sučelje greenTEG programskog paketa, b) prozor programa koji prikazuje analizu U-

vrijednosti i grafikone senzorskih podataka .......................................................................... 36

Slika 19. Grafički prikaz varijacija toplinskog toka, unutarnje i vanjske temperature te

koeficijenta prolaska topline ................................................................................................. 36

Slika 20. a) Glavni prozor ThermoZig programskog paketa za obradu podataka, b) učitani

izmjereni podaci ................................................................................................................... 38

Slika 21. Graf varijacija unutarnje i vanjske temperature ...................................................... 39

Slika 22. Graf varijacija protoka topline................................................................................ 39



Slika 23. Graf varijacija vrijednosti koeficijenta toplinske provodljivosti mjereno ThermoZig

opremom .............................................................................................................................. 40

Slika 24. Brzina vjetra u periodu ispitivanja na lokaciji Split, Spinut .................................... 40

Slika 25. Zgrada u kojoj se nalazi predmetni stan u Solinu .................................................... 44

Slika 26. Postavljena mjerna oprema na južnom zidu stana ................................................... 45

Slika 27. Grafički prikaz varijacija toplinskog toka ............................................................... 46

Slika 28. Grafički prikaz varijacija unutarnje i vanjske temperature ...................................... 46

Slika 29. Grafički prikaz varijacija koeficijenta protoka topline ............................................ 47

Slika 30. Utjecaji na propusnost zgrade. ............................................................................... 50

Slika 31. Ispitni uređaj s ventilatorom ................................................................................... 53

Slika 32. Kalibrirana blenda ................................................................................................. 56

Slika 33. Provjera tlakomjera ................................................................................................ 57

Slika 34. Osiguranje vrata ..................................................................................................... 57

Slika 35. Mjerenje ukupnih unutarnjih dimenzija .................................................................. 59

Slika 36. Primjer grafa (X-razlika tlakova izražena u Pa ; Y-koeficijent protoka zraka u m3/h ;

1- tlak ; 2-podtlak) ................................................................................................................ 60

Slika 37. Postavljena oprema za blower-door test ................................................................. 62

Slika 38. a) Vrata na koja je postavljen blower-door uređaj, b) termometar/higrometar i

anemometar .......................................................................................................................... 62

Slika 39. Zabrtvljeni ventilacijski otvori u sobi ..................................................................... 63

Slika 40. a) i c) umivaonik i WC školjka napunjeni vodom, b) odvod tuš kabine zabrtvljen .. 63

Slika 41. Statički tlakovi prije i nakon te ispitni tlakovi podtlačnog testa, na x osi su očitanja

............................................................................................................................................. 64

Slika 42.Ispitni tlakovi u građevini u odnosu s protokom zraka za podtlačni test ................... 64

Slika 43. Statički tlakovi prije i nakon te ispitni tlakovi nadtlačnog testa, na x osi su očitanja

............................................................................................................................................. 66

Slika 44. Ispitni tlakovi u građevini u odnosu s protokom zraka za nadtlačni test .................. 66

Slika 45. Statički tlakovi prije i nakon te ispitni tlakovi kombiniranog testa, na x osi su očitanja

............................................................................................................................................. 70

Slika 46. Ispitni tlakovi u građevini u odnosu s protokom zraka za kombinirani test ............. 70

Slika 47. Detektiranje mjesta propuštanja a) generator dima b) anemometar c) IC kamera .... 71

Slika 48.Termogram utičnice br.1 na južnom zidu a) prije blower-door testa b) tijekom blower-

door testa .............................................................................................................................. 73



Slika 49. Termogram utičnice br.2 na južnom zidu a) prije blower-door testa b) tijekom blower-

door testa .............................................................................................................................. 73

Slika 50. Cijevi u zidu WC-a: a) mjerenje brzine strujanja anemometrom b) Termogram

vodovodnih cijevi na zidu kupaonice .................................................................................... 74

Slika 51. a) Spušteni strop iznad vrata, b) termogram spuštenog stropa iznad vrata tijekom

blower-door testa .................................................................................................................. 74

Slika 52. Prostrujavanje kroz lampu u spuštenom stropu, termogram tijekom blower-door testa

............................................................................................................................................. 75

Slika 53. Termogram a)prozora, b) jugozapadnog ugla sobe ................................................. 75

Slika 54. Termogram prozora na zapadnom pročelju a) prije blower-door testa b) nakon blower-

door testa .............................................................................................................................. 76

Slika 55. Zapadno pročelje ................................................................................................... 76

Slika 56. Termogram zapadnog pročelja ............................................................................... 76

Slika 57. Toplinske karakteristike različitih vrsta ostakljenja ................................................ 78

Slika 58. Načini gubitka topline kroz konvencionalne prozore .............................................. 79

Slika 59. a) Ispitni prozor sobe hotela, b) balkonska vrata stana u Solinu .............................. 79

Slika 60. Merlin Lazer set za provjeru ostakljenja ................................................................. 80

Slika 61. Princip rada uređaja za provjeru vrste ostakljenja ................................................... 80

Slika 62. Uređaj za ispitivanje vrste ostakljenja a) balkonskih vrata stana u Solinu, b) sobe

hotela u Splitu ...................................................................................................................... 81

Slika 63. Određivanje debljine stakla a) na balkonskim vratima stana u Solinu, b) prozora

ispitne sobe hotela ................................................................................................................ 81

Slika 64. Shematski prikaz djelovanja low-e premaza ........................................................... 82

Slika 65. Provjera postojanja Low-e premaza na staklu, a) balkonskih vrata stana u Solinu

b)prozora u sobi hotela ......................................................................................................... 82

Slika 66. Postavljena ThermoZig oprema na staklo balkonskih vrata stana u Solinu.............. 83

Slika 67. Postavljena ThermoZig oprema na staklo prozora sobe hotela ................................ 83

Slika 68. Grafički prikaz varijacija toplinskog toka ............................................................... 84

Slika 69. Grafički prikaz varijacija unutarnje i vanjske temperature ...................................... 84

Slika 70. Grafički prikaz varijacija koeficijenta toplinske provodljivosti balkonskih vrata stana

u Solinu ................................................................................................................................ 85

Slika 71. Grafički prikaz varijacija toplinskog toka u slučaju prozora hotelske sobe.............. 86

Slika 72. Grafički prikaz varijacija unutarnje i vanjske temperature prozora hotelske sobe.... 86




............................................................................................................................................. 87


dnevnog mjerenja ................................................................................................................. 87

Slika 75. Pojedinačni gubitci topline u funkciji ukupnih toplinskih gubitaka kroz prozor [23].

............................................................................................................................................. 90

Slika 76. Tlocrt predmetne hotelske sobe .............................................................................. 99

Slika 77. Zapadno pročelje hotela s označenom sobom ....................................................... 100


........................................................................................................................................... 103


dobivene s projektnim vrijednostima .................................................................................. 104

Slika 80. Graf izlaznih podataka s projektiranim i izmjerenim vrijednostima te pripadnim

razlikama ............................................................................................................................ 105

Slika 81. Emisija CO2 s projektnim i izmjerenim vrijednostima i pripadna razlika .............. 105



POPIS TABELA

Tabela 1. Slojevi vanjskog ventiliranog zida ......................................................................... 26

Tabela 2. Slojevi međukatne konstrukcije ............................................................................. 27

Tabela 3. Slojevi južnog zida između hotelskih soba............................................................. 27

Tabela 4. Slojevi sjevernog zida između hotelskih soba ........................................................ 27

Tabela 5. Slojevi zida prema grijanoj galeriji ........................................................................ 28

Tabela 6. Projektne vrijednosti i karakteristike otvora sobe hotela Bačvice ........................... 28

Tabela 7. Mjerni podaci za greenTEG opremu ...................................................................... 37

Tabela 8. Rezultati mjerenja s GreenTEG opremom ............................................................. 38

Tabela 9. Mjerni podaci s ThermoZig Optivelox opremom za zid sobe hotela....................... 41

Tabela 10. Rezultati mjerenja s ThermoZig Optivelox opremom .......................................... 42

Tabela 11. rezultati obe opreme uspoređeni s projektnim vrijednostima za ventilirani zid sobe

hotela ................................................................................................................................... 42

Tabela 12.Slojevi vanjskog južnog zida stana u Solinu ......................................................... 44

Tabela 13. Mjerni podaci za stan u Solinu............................................................................. 47

Tabela 14. Rezultati mjerenja za zid stana u Solinu............................................................... 48

Tabela 15. Rezultati mjerenja stana u Solinu i sobe hotela u Splitu ....................................... 48

Tabela 16. Stanje otvora za potrebe ispitivanja ..................................................................... 55

Tabela 17. Izmjereni podaci za podtlačni test ..........................................................................3

Tabela 18. Rezultati podtlačnog testa .................................................................................... 65

Tabela 19. Izmjereni podaci za nadtlačni test ........................................................................ 67

Tabela 20. Rezultati nadtlačnog testa .................................................................................... 68

Tabela 21. Kombinirani rezultati testa .................................................................................. 69

Tabela 22. Rezultati dnevnog, noćnog i 24-satnog mjerenja za slučaj prozora hotelske sobe . 88

Tabela 23. Karakteristike otvora ........................................................................................... 89

Tabela 24. Unutarnje proračunske temperature prema HRN EN 13790 ................................. 96

Tabela 25. Broj izmjena zraka u ovisnosti o zrakopropusnosti ............................................. 98

Tabela 26. Proračunske vrijednosti n50 za netestirane zgrade ................................................. 98

Tabela 27. Geometrijske karakteristike sobe hotela ............................................................. 100

Tabela 28. Površine otvora ................................................................................................. 101

Tabela 29. Slojevi vanjskog ventiliranog zida s odgovarajućom ploštinom i orijentacijom .. 101

Tabela 30. Slojevi sjevernog zida između soba ................................................................... 102

Tabela 31. Slojevi južnog zida između hotelskih soba ......................................................... 102

Tabela 32. Slojevi zida prema grijanoj galeriji .................................................................... 102



Tabela 33. Q”h,nd, Q”c,nd, CO2, Eprim, Edel za sobu hotela s izmjerenim vrijednostima .. 103

Tabela 34. Q”h,nd, Q”c,nd, CO2, Eprim, Edel za sobu hotela s projektnim vrijednostima .. 104

Tabela 35. Razlika potrebne energije za grijanje i hlađenje s projektnim i izmjerenim

vrijednostima ...................................................................................................................... 104

Tabela 36. Faktori emisije CO2 po jedinici isporučene energije (prema EN 15603) ............. 107

sveuČiliŠte u zagrebu graĐevinski fakultet · u posljednjih nekoliko godina, rastuća je...

Documents