HRVATSKA KOMORA INŽENJERA GRAĐEVINARSTVA Dani ovlaštenih inženjera građevinarstva Opatija, 2016. Kontrola svojstava materijala i sustava i provjera kvalitete ugradnje Bojan Milovanović Prof.dr.sc. Ivana Banjad Pečur, dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu dr. sc. Bojan Milovanović, dipl.ing.građ., Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu Ime i prezime predavača 1
Uvod Međunarodna regulativa u području zgradarstva određuje sve strože kriterije u pogledu energetske učinkovitosti i energetskog svojstva zgrada. Gubici topline postaju posebno značajni kod vrlo niskoenergetskih zgrada (toplinski mostovi) i zrakopropusnost zgrade (problemi uzrokovani infiltracijom zraka kroz vanjsku ovojnicu zgrade). Gradnja zgrada gotovo nulte energije, kao i energetska obnova postojećih zgrada vrlo je kompleksan proces. Bojan Milovanović 2
European Standardisation Mandate M 480 of the European Commission to CEN Technical Committee (TC) 371 Project Committee on the Energy Performance of Buildings develops standards related to the EPBD Overarching standard General principles and rules for all solution Full set of indicators, requirement, and calculation as one solution that can be used A special focus is the comparison of measured and calculated energy performance Any calculation is only as good as the actual planning and construction. The influence of quality is often neglected!!!
Kvalitetna komunikacija i suradnja svih sudionika u gradnji od investitora, projektanata, izvođača, pa do samih radnika komunikacija postaje sve važnija i važnija za efektivnu i efikasnu implementaciju rješenja pojedinih problema koji su novi i/ili drugačiji Uzroci problema su često: veliki broj podizvođača i obrtnika kojima nedostaje znanja o usklađenosti poslova s drugim izvođačima (cross-crafting), Nedostatak vremena za međusobnu komunikaciju i koordinaciju. nekoordiniranosti ili pak pogrešnog redoslijeda izvođenja radova uzrokuju štetu, pri čemu je često vrlo teško odrediti odgovornost. Zbog svega navedenog, kvaliteta izvedenih radova, pogotovo u dijelu energetske učinkovitosti, može biti upitna. Bojan Milovanović 4
- Pogled na činjenice - Što se događa u oko nas? 5
Stanje u Hrvatskoj Tijekom posljednjih nekoliko godina pokazalo se da iz određenih razloga kvaliteta projekata arhitektonske ili građevinske struke u dijelu koji se odnosi na racionalnu uporabu energije i toplinsku zaštitu opada, a ovo je dodatno popraćeno neodgovarajućim izvođenjem samih radova. Bojan Milovanović 6
Različite faze projekta Koliko se bavimo pitanjima koje se dotiču energetske učinkovitosti u različitim fazama? Utvrđivanje stanja (za postojeće zgrade) Utvrđivanje projektnog zadatka Projektiranje Gradnja Primopredaja KOMUNIKACIJA? Bojan Milovanović 7
Projektiranje U zemljama s naprednim pristupom energetskom učinkovitosti u zgradarstvu preporučuje se izrada: Plan osiguranja kvalitetne toplinske brane zgrade Plan osiguranja kvalitetne zrakonepropusnosti zgrade Plan minimiziranja toplinskih mostova Plan kvalitetne ventilacije prostora U slučajevima kada se više od 1/3 prozora zamijeni ili se više od 1/3 krova obiteljske kuće kvalitetno zabrtvi Da li se izrađuju ovakvi planovi kod nas? Bojan Milovanović 8
Uzroci preranog dotrajavana konstrukcija 9
Split; veljača 2015. Rijeka, zgrada useljena 3 mjeseca ranije; ožujak 2015. Građevinski fakultet Rijeka, novi kampus listopad 2011. 10
Što impliciraju pojedini postupci na konačni proizvod 11
Neboder smrti 12/52
Končar - Zagreb Tek se nakon havarije kreće razmišljati o problemu i dolazi se do optimalnog rješenja Bojan Milovanović 13
Projektiranje zgrada... Budućnost? Sadašnjost? Pojmovi niskoenergetska kuća, pasivna kuća, postaju polako stvar prošlosti!!! PASSIVE HOUSE Classic, Plus, Premium ZG0E! ZELENA GRADNJA! Renewable energy generation [kwh PER /(m² projected *a)] Renewable primary energy demand HKIG Opatija [kwh 2016. PER /(m² TFA *a)]
Zaključak uvodnih razmatranja Mijenjaju se stari principi projektiranja i izgradnje zgrada s ciljem zadovoljavanja uvjeta koji se postavljaju na zgrade Građevinski sektor i prateća industrija trebaju biti spremni za gradnju novih zgrada i za rekonstrukcije postojećih zgrada kojima se ostvaruje visoka energijska učinkovitost. JESMO LI ZAISTA SPREMNI? 15
Trend relativnog porasta učešća duljinskih toplinskih gubitaka u razdoblju od 2006. godine do danas U današnje se vrijeme nastavlja trend jačanja toplinskih brana i smanjenja prijenosnih gubitaka topline, ali taj trend ne prate rješenja zaštite zona toplinskih mostova, učešće duljinskih gubitaka u ukupnim prijenosnim gubicima topline relativno povećava, ako je to shematski prikazano na desnom dijelu donjeg dijagrama. 16
Posljedice jakih toplinskih mostova Posljedice formiranja toplinskih mostova na zgradama su dvojake: dolazi do povećanih prijenosnih gubitaka topline, jer se uz plošne gubitke javljaju i dodatni duljinski i točkasti gubici topline. H = Σ Ui*Ai + Σ Ψk*lk + Σ χi dolazi do lokalnog orošavanja na unutarnjim plohama građevnih dijelova ovojnice zgrade u područjima toplinskih mostova što je veći stupanj toplinske izolacije zgrade jača su i lokalna orošavanja uz toplinske mostove. ZAŠTO??? 17
Usporedba U-vrijednosti 18
Koeficijent transmisijskog toplinskog gubitka po jedinici oplošja grijanog dijela zgrade, H tr,adj 19
Usporedba dva propisa stambena zgrada 20
Razlika - Gubici energije putem eksfiltracije zraka kroz vanjsku ovojnicu Relativno smanjenje potrošnje energije za grijanje sa smanjenjem zrakopropusnosti (zeleno) i povećanjem debljine toplinske izolacije vanjskog zida za obiteljsku kuću u Norveškoj ASIEPI Project ASsessment and Improvement of the EPBD Impact (for new buildings and building renovation) www.asiepi.eu Smanjenje potrebne energije za grijanje Δ [kwh/a] n 50 : 4 2,5 D: 200 300 mm 21
Izvori vlage Je li razmatrana dodatna ventilacija s rekuperacijom energije? Izvori vodene pare ostali jednaki nema smanjenja količine vodene pare, a smanjen broj izmjena zraka u prostoru POSLJEDICA: povećanje relativne vlažnosti zraka! Bojan Milovanović 22
Dopuštena zrakopropusnost ovojnice zgrade Zgrada mora biti projektirana i izgrađena na način da građevni dijelovi koji čine ovojnicu grijanog prostora zgrade budu minimalne zrakopropusnosti, uključivo spojnice između pojedinih građevnih dijelova i otvora ili prozirnih elemenata koji nemaju mogućnost otvaranja uz istovremeno sprječavanje pojave građevinskih šteta zbog unutrašnje kondenzacije uslijed neadekvatne primjene brtvenih materijala ili folija niske paropropusnosti i sprječavanje površinske kondenzacije na unutrašnjim stranama spojnica uslijed nedovoljne razine, pozicije ili nepostojanja toplinske izolacije na spojnicama 23
Zahtjevi Važeći propis Obiteljska stambena zgrada s jednim stanom gotovo nulte energije jest zgrada kod koje ukupna potrošnja primarne energije koja uključuje energiju za grijanje, hlađenje, ventilaciju i pripremu potrošne tople vode ne prelazi vrijednosti: Kontinentalna Hrvatska: 40 kwh/(m 2 a) Primorska Hrvatska: 30 kwh/(m 2 a) 24
Problem Hlađenje! REPUBLIC-MED-a i SEEDPass-a Bojan Milovanović 25
Posebno je pažnju potrebno posvetiti zgradama koje se rekonstruiraju 26 Usporedba Eprim Nove zgrade i rekonstrukcije
Zrakopropusnost je potrebno planirati i projektirati! Source: Passivhaus Institut/Sariri Projektiranje JEDINSTVENOG zrakonepropusnog sloja na cijeloj vanjskoj ovojnici zgrade n 50 max. 0.60 h -1
Zrakopropusnost je potrebno planirati i Odluka gdje postaviti zrakonepropusni sloj Izbjegavati prodore Minimizirati duljinu spojeva projektirati! Rješavanje detalja M 1:10 s ucrtavanjem kontinuirane zračne barijere Definiranje materijala i načina spajanja Razmatranje trajnosti materijala i spojeva Izrada komunikacijske strategije prema izvođačima i samim radnicima Izvor: FLIB, Kassel
Stanje u Hrvatskoj 29
Ispunjavanje zahtjeva o zrakopropusnosti Dokazuje se ispitivanjem na izgrađenoj novoj ili rekonstruiranoj postojećoj zgradi prema HRN EN 13829:2002, metoda određivanja A, prije tehničkog pregleda zgrade. za razliku tlakova između unutarnjeg i vanjskog zraka od 50 Pa, n 50 3,0 h -1 kod zgrada bez mehaničkog uređaja za ventilaciju, odnosno n 50 1,5 h -1 kod zgrada s mehaničkim uređajem za ventilaciju. 30
Ispunjavanje zahtjeva o zrakopropusnosti Obvezna primjena zahtjeva za ZG0E i zgrade koje se projektiraju na: Q H,nd 50 kwh/(m 2 a) Kontinentalna Hrvatska Q H,nd 25 kwh/(m 2 a) Primorska Hrvatska Za stambene zgrade koje imaju više od jednog stana zahtjevi moraju biti ispunjeni za svaki stan! Za nestambene zgrade zahtjevi se odnose na ovojnicu grijanog dijela zgrade 31
Akreditacija Prema Zakonu o poslovima i djelatnostima prostornog uređenja i gradnje obavezna akreditacija prema HRN EN ISO IEC 17025 za provođenje mjerenja Članak 44. Pravna ili fizička osoba obrtnik osposobljenost za poslove ispitivanja dokazuje potvrdom o akreditaciji prema normi HRN EN ISO/IEC 17025 koju je izdalo nacionalno akreditacijsko tijelo za određenu metodu ispitivanja, a time dokazuje i osposobljenost za metodu ekvivalentnu toj metodi ispitivanja za isto ili slično svojstvo, koju zahtjeva plan ispitivanja ili je određena u projektu građevine. Zakon stupa na snagu 1.6.2017. Bojan Milovanović 32
Primjer ispitivanja Obiteljska kuća smještena u blizini Zagreba 1. Pasivna kuća u Hrvatskoj Ukupna površina vanjske ovojnice zgrade A e =342.66 m 2 Ukupna korisna površina je 173.63 m 2 Obujam grijanog zraka V=420.03 m 3. Projektirana vrijednost (PHPP) Q H,nd = 11,3 kwh/m 2 a Zrakopropusnost n 50 =0,50 1/h 33
Rezultati Podtlak Predtlak Protok zraka pri Δp=50 Pa [m 3 /h] 1259 1170 n 50 [1/h] 3.00 2.78 w 50 [m 3 /hm 2 ] 3.674 3.414 ELA [cm 2 ] 628 583 ELA [% ploštine vanjske ovojnice zgrade] 0.018 0.017 34
Primjer ispitivanja Projektirano: n 50 =0,5 h -1 Rezultat simulacije: 94 MWh Izmjereno: n 50 =3,7 h -1 Rezultat simulacije: 290,72 MWh Razlika 310%!!! Izvor: Mario Vašak, Anita Martinčević, Antonio Starčić, Bojan Milovanović, Ninoslav Kurtalj, Nedjeljko Perić Bojan Milovanović 35
Zaključak Teoretska (projektirana) i stvarno izvedene karakteristike vanjske ovojnice zgrade se mogu značajno razlikovati Gubici topline zbog infiltracije zraka imaju značajan utjecaj na potrebnu energiju za korištenje zgrada IZVEDBA DETALJA JE VRLO VAŽNA! 36
Traženu zrakonepropusnost moguće je postići s različitim tipovima gradnje PH-limiting value Pressure test value n50 [h - ¹] light Massive construction Mixed construction BS = Formwork element made of rigid polystyrol foam House (put in consecutive order) Izvor: Peper, S.: Airtightness in Passive Houses Experiences from over 200 realised objects; Conference proceedings of the 4 th Passive House Conference; Passive House Service GmbH; Kassel and Darmstadt 2000.
Da li je zrakonepropusnost trajna? Airtightness in Passive House Darmstadt Kranichstein PH-Grenzwert Mean value Mean value n50-value [h¹ ] House A House B Izvor: Søren Peper, Oliver Kah, Wolfgang Feist: About the long-term durability of airtightnesss concepts in passive houses field measurements, final report. IEA SHC TASK 28 / ECBCS ANNEX 38. Passive House Institute, Darmstadt 2005 (in German only)
Uspješna energetska obnova zgrada ovisna je o temeljitoj dijagnozi zgrade i dobrom planiranju koje se temelji na: Status-quo stanje Kvalitetan Izvještaj o energetskom pregledu IC termografija, zrakopropusnost PRIJE obnove Procjena tehnički i ekonomski opravdanih mjera uštede Toplinska izolacija, zrakoneproprusnost, minimizacija toplinskih mostova Rješavanje problema s vodenom parom Difuzija vodene pare, kondenzacija, smanjenje na izvoru Sustav ventilacije Rješavanje problema pregrijavanja ljeti Pasivne ili aktivne mjere Proizvodnja topline, spremanje i distribucija Učinkovito korištenje/proizvodnja električne energije Izvor: REQUEST project Bojan Milovanović 39
Uspješna energetska obnova zgrada Kvalitetni izvođači Različiti podizvođači i stručnjaci održavaju kvalitetnu komunikaciju o tome koji zahtjevi su ključni i na što je potrebno obratiti pažnju za osiguranje kvalitetne gradnje Pojasniti odgovornosti kod preklapanja i predaje (crossover and handover) radova Kvalitetan nadzor Posebno prilikom završetka pojedinih radova Definirati kriterije za prihvaćanje radova koji će se zahtjevati Ispitivanje stanja nakon obnove IC termografija, zrakopropusnost PRIJE obnove Izvor: REQUEST project Bojan Milovanović 40
41
Možda ideja za marketinški pristup high-quality energy efficient refurbishment projects visible at the first glance the companies can position themselves as quality partners in their region Bojan Milovanović 42
Certifikacijske sheme there is already a variety of existing Bojan Milovanović certification schemes REQUEST Quality Label Germany are implementing the REQUEST - QA-Instruments into the existing KFW funding programme Baubegleitung (construction supervision) CASA-bauen quality scheme (Njemačka) part of the German national initiative INQA-Bauen. INQA-Bauen aims to drive a value shift from the supply and demand side towards the construction quality, innovation and efficiency. Passive house certification 43
Znanje!!! Znanje u projektiranju ali izvođenju vanjske ovojnice zgrade posebno se ističe kod zgrada visoke razine toplinske zaštite kod kojih do većeg izražaja dolazi rješavanje detalja kao što su toplinski mostovi ili pak proboji na vanjskoj ovojnici zgrade. s povećanjem razine toplinske zaštite povećava se važnost projektiranja i izvedbe detalja koji kod takvih zgrada, ukoliko su nesmotreno izvedeni, mogu uzrokovati pojavu građevinske štete 44
Projektanati? Voditelji gradilišta? Nadzorni inženjeri? Problem prepoznat na više razina i u EU i u Hrvatskoj Puno različitih programa obrazovanja za projektante Izobrazba se planira HKIG u suradnji s GF za voditelje gradilišta, nadzorne inženjere i sve zainteresirane o izvođenju. Bojan Milovanović 45
Usavršavanje Postoji potreba za stručnim usavršavanjem svih sudionika u procesu gradnje, a pokazalo se da je potrebno i certificiranje, odnosno povećanje broja stručno osposobljenih radnika koji sudjeluju u izvođenju vrlo-niskoenergetskih zgrada. www.croskills.hr 46
Problem građevinskih radnika prepoznat u 30 zemalja (28 EU + MK + NO) više od 2000 organizacija uključeno problematiku kroz nacionalne kvalifikacijske platforme u 30 zemalja www.croskills.hr It is all about craftsmanship! 47
Problem građevinskih radnika Značajan broj obrtnika nije upoznat sa zakonskom regulativom vezanom uz energetsku učinkovitost. Trenutno nema organiziranih programa cjeloživotnog učenja niti shema licenciranja radnika i obrtnika vezano uz radove na poboljšanju energijskog svojstva zgrade (osim za fotonaponske sustave). Više od 3 milijuna radnika treba doškolovanje u području energetske učinkovitosti i obnovljivih izvora energije do 2020 u EU. Ističe se važnost prijenosa znanja i vještina te poznavanja problematike u više područja 48
Ime i prezime predavača 50
51
Hvala na pažnji! Bojan Milovanović KONTAKT: bmilovanovic@grad.hr