NajÄeÅ”Äi problemi uzrokovani termiÄkim mostovima – I deo
TermiÄki mostovi predstavljaju zone u omotaÄu sa pojaÄanim prolaskom toplote, koji je posledica arhitektonskog sklopa, detalja, odabranih materijala i dimenzija, najÄeÅ”Äe na spojevima razliÄitih pozicija. Najosetljiviji su spojevi fasadnog zida sa drugim zidovima, meÄuspratnim konstrukcijama, krovnim konstrukcijama, kao i sa prozorima i temeljima…
Kao Å”to se prolaz toplote kroz pozicije termiÄkog omotaÄa ne može zaustaviti, veÄ samo redukovati i usporiti, tako se ni termiÄki mostovi ne mogu u potpunosti izbeÄi, veÄ se njihov uticaj može svesti na razumnu meru, odnosno na meru koju lokalna regulativa limitira.
TermiÄki mostovi ne mogu āpopravitiā situaciju, veÄ naprotiv, oni je pogorÅ”avaju. Dakle, ako je osnovna struktura (npr. zida ili krova) projektovana / izvedena loÅ”e, u zoni spajanja ovih sklopova, situacija Äe biti joÅ” gora. Ukoliko se u āigruā ukljuÄe i druge nepovoljne okolnosti, kao npr. kapilarna vlaga (iz tla npr.), rezultat Äe biti joÅ” gori, Äesto sa veoma dramatiÄnim manifestacijama.
Pojava buÄi na zidovima kao posledica termiÄkih mostova
U tom smislu, prolaz toplote sa sobom ānosiā i prolaz vlage. Zimi, u periodu grejanja, toplota āideā iz unutraÅ”njosti ka spoljaÅ”nosti, pri Äemu ātransportujeā i vlagu (iz vazduha, zatim kapilarnu vlagu itd.). Pri tom prolasku kroz razliÄite slojeve sklopa, nailazi na razliÄite materijale. Svaki materijal ima odreÄene karakteristike po pitanju prolaska vlage / difuzije vodene pare, koje se iskazuju osobinom koja se naziva difuzni otpor. Å to je taj otpor prolasku veÄi, manje vodene pare Äe proÄi i obrnuto. Dakle, jedno od pravila pri projektovanju struktura glasi:
– Ka unutraÅ”njosti projektovati slojeve (materijale) sa veÄim difuznim otporom, a ka spoljaÅ”nosti sa manjim
Ovo znaÄi da u opÅ”tem sluÄaju, treba smanjiti koliÄinu vodene pare (vlage) koja āulaziā u konstrukciju, veÄ na samom ulasku, dakle u prvim slojevima sa enterijerske strane gledano. Ovo je naroÄito bitno kod ravnih i kosih krovova.
Na spoljaÅ”njim slojevima, važi suprotno. Dakle, projektovati materijale koji imaju Å”to manji difuzni otpor, kako bi vlaga koja Äe svakako u veÄoj ili manjoj koliÄini uÄi u konstrukciju, Å”to lakÅ”e izaÅ”la.
Dobar primer se može pronaÄi u tradicionalnoj gradnji, sa koriÅ”Äenjem homogenih, prirodnih materijala, a naroÄito zavrÅ”nih (fasadnih) obrada (boja) na prirodnoj bazi, koje su paropropustljive. Savremene zavrÅ”ne fasadne obrade i premazi, Äesto su znaÄajno manje paropropustljive, Å”to za posledicu ima pojavu prslina i degradaciju fasade.
S toga, fenomen difuzije se može odigrati u sledeÄim zonama neke konstrukcije (sklopa):
– Na spoljaÅ”njoj strani (fasadnoj), kada se zbog neodgovarajuÄe prevlake vide spoljaÅ”nja oÅ”teÄenja.
– U unutraÅ”njosti strukture, kada se proces kondenzacije odvija u jednom ili viÅ”e slojeva (materijala). U zavisnosti od mehaniÄkih svojstava tih materijala, neki mogu da bez oÅ”teÄenja izdrže ovaj proces (kondezacije, zaleÄivanja, ekspandiranja i otapanja), a neki pretrpe oÅ”teÄenja u manjoj ili veÄoj meri.
– Na unutraÅ”njoj strani (enterijerskoj), kada se pojava kondezacije manifestuje buÄanjem u zonama sa najnižom temperaturom.
Svi nabrojani procesi se mogu desiti na ātipskom kvadratnom metruā neke pozicije, Å”to se proverava standardnom raÄunicom, koja je definisana naÅ”im Pravilnikom o energetskoj efikasnosti zgrada, a odnosi se na tzv. 1D prolaz (jednodimenzionalni prolaz toplote).
Posledice su izraženije u zonama spojeva sa drugim konstrukcijama, upravo zbog poveÄanog toplotnog protoka uzrokovanog fenomenom termiÄkih mostova.
U danaÅ”njoj arhitektonskoj praksi dominiraju sklopovi (konstrukcije) koje su viÅ”eslojne, a zbog naÄina izgradnje, jasno je da svi ti slojevi ne mogu biti nezavisni, veÄ se moraju povremeno spojiti meÄusobno, ili bar sa noseÄim delom te konstrukcije, u cilju održavanja stabilnosti i integriteta sklopa.
Za ovo spajanje se koriste razliÄiti sistemi, a uglavnom se mogu svesti na taÄkaste veze (ankeri, nosaÄi), Å”to za posledicu ima TAÄKASTE termiÄke mostove. Broj i karakter ovih veza se Äesto ne zna sve do faze PZI (projekat za izvoÄenje), a onda je Äesto kasno da se uradi korektna kalkulacija, u cilju provere i procene uticaja spojnih sredstava na konaÄni rezultat.
Zbog geometrijske prirode spojeva (veze pod uglom, suÄeljavanja i sl.), kao i zbog slojevite strukture sklopova, Äesto sa promenjivom debljinom i sastavom, nastaju LINIJSKI termiÄki mostovi. Ovi mostovi su preovlaÄujuÄi u savremenoj praksi.
Za proraÄun uticaja termiÄkih mostova mogu se koristiti razliÄite metode:
– PauÅ”alno uveÄanje osnovnog koeficijenta prolaza toplote neke pozicije. Kako je to u aktuelnoj domaÄoj regulativi, kao i praksi, ustanovljeno fiktivnim poveÄanjem povrÅ”ine te pozicije za 10%. Rezultat toga je i poveÄanje osnovnog koeficijenta prolaza toplote U. Iako ova procedura jeste najjednostavnija, pomoÄu nje se ne mogu proceniti rizici od povrÅ”inske kondenzacije u enterijeru.
– KoriÅ”Äenjem razliÄitih tabelarnih sluÄajeva, definisanih u internacionalnim ili nacionalnim propisima (Srbija nema nacionalnu regulativu u ovoj oblasti). Ovaj naÄin se u principu ne koristi u danaÅ”njoj praksi u Srbiji. Ni pomoÄu njega se ne mogu uvek proceniti rizici od povrÅ”inske kondenzacije u enterijeru, zbog toga Å”to tabelarni sluÄajevi ne āpokrivajuā sve situacije iz realnog projektovanja.
– MatematiÄkim procedurama (FDE ili FEM), na osnovu instrukcija datih u internacionalnim normama (EN ISO 10211). U zavisnosti od potreba, proraÄun se može sprovesti kao 2D ili kao 3D. PomoÄu ovakvih matematiÄkih metoda, može se dovoljno precizno posmatrati model (2D ili 3D), izraÄunati odgovarajuÄi parametri i proceniti rizik od povrÅ”inske kondenzacije u enterijeru.
Ovde je viÅ”e puta spomenut termin āpovrÅ”inska kondenzacija u enterijeruā i to s razlogom, jer je to ono Å”to ne sme da se dozvoli u pravilno projektovanim i izvedenim sluÄajevima. NajuoÄljivija posledica loÅ”e projektovanih detalja veza sklopova, sa enterijerske strane gledano, je buÄ (plesan) koja se razvija na vlažnim i hladnim povrÅ”inama ili zonama. Ovaj fenomen je relativno Äesto prisutan, kako u postojeÄem graÄevinskom fondu, tako i na veliko i neprijatno iznenaÄenje, u novogradnji.
Treba naglasiti, da se u zoni termiÄkih mostova, zbog pojaÄanog protoka toplote, ovaj efekat dodatno dramatizuje, a kao rezultat su neprihvatljive fleke, koje su i Å”tetne po zdravlje disajnih organa, a nalaze se po zidovima i plafonima, najÄeÅ”Äe u zonama njihovog spoja, oko prozora i sl.
MatematiÄka provera služi da se izraÄuna temperatura u pojedinim taÄkama ili linijama (na spojevima pozicija) i da se u odnosu na pretpostavljenu relativnu vlažnost vazduha u enterijeru, preko tzv. ātemperaturnog faktoraā dobije procena da li postoji rizik od kondenzacije pri datim ulaznim parametrima. Ovde Äe se prikazati nekoliko primera iz skoraÅ”nje arhitektonske prakse.
LINEARNI TERMIÄKI MOSTOVI
Pokazni sluÄaj
U domaÄoj arhitektonskoj praksi, savremena tehniÄka reÅ”enja za prekid termiÄkog mosta u AB konstrukcijama se uglavnom ne koriste, pre svega iz ekonomskih razloga, mada ne treba iskljuÄiti ni zabrinutost u vezi seizmiÄke stabilnosti. U tom smislu, najÄeÅ”Äi projektantski pristup na najugroženijoj poziciji (AB ploÄa terase) podrazumeva āoblaÄenjeā ploÄe sa spoljne strane, obostrano (i s gornje i s donje strane).
Prekid termiÄkog mosta u AB konstrukcijama / foto: Schoeck
PloÄa terase koja nije āobuÄenaā ima za posledicu znaÄajne termiÄke gubitke, te se danas ovakav detalj viÅ”e ne može smatrati dobrim, jer Äe se izvesno pojaviti kondenzacija i buÄ u zoni spoja sa plafonom i podom.
Kao primer, dat je arhitektonski detalj proboja meÄuspratne ploÄe kroz fasadni zid sa balkonskim vratima. FiziÄke karakteristike projektovanih materijala i dimenzije su koriÅ”Äene da bi se formirao 2D termiÄki model u softveru TStudio i izraÄunalo temperaturno polje.
Arh. detalj
Arh. detalj
Ilustracija (Temperaturno polje)
Ilustracija, Temperaturno polje
Cilj je da se izraÄunaju kontaktne (enterijerske) temperature u najkritiÄnijim (oÄekivanim) taÄkama, obeleženim na ilustraciji iznad (T1, T2 i T3).
U ovom sluÄaju, za spoljnu temperaturu Te=-12Ā°C (projektna temperatura u Beogradu), a unutraÅ”nju projektu Ti=+20Ā°C , temperature u kontrolnim taÄkama, kao i temperaturni faktor su navedeni u tabeli ispod.
| Ā | TaÄka T1 | TaÄka T2 | TaÄka T3 |
| Temperatura [Ā°C] | 14.4 | 12.8 | 13.8 |
| Temperaturni faktor fRsi | 0.825 | 0.775 | 0.806 |
| % relativne vlažnosti vazduha na kojoj se odvija kondenzacija | 56 | 50 | 53 |
UobiÄajena projektna relativna vlažnost vazduha u enterijeru je oko 55-60%, te se u odnosu na taj ulazni podatak procenjuje da li Äe doÄi do povrÅ”inske kondenzacije.
Ukoliko se to zakljuÄi, potrebno je vratiti se korak unatrag, na projektovanje detalja i proveriti Å”ta treba korigovati po pitanju materijala i debljina, kako bi se taj rizik smanjio.
Pojava kondenzacije na prozorima kao posledica termiÄkih mostova
Rizik se ne može u potpunosti nikada izbeÄi, jer kao Å”to je ovde naglaÅ”eno, ishod zavisi u velikoj meri od relativne vlažnosti vazduha u enterijeru, a ona je promenljiva, neki put i nekontrolisana. U svakom sluÄaju, ona je posledica naÄina koriÅ”Äenja prostora, pa tako nije redak sluÄaj u praksi da se pojavi kondenzacija na relativno dobro projektovanim detaljima i korektno izvedenim konstrukcijama, a kao posledica neadekvatnog koriÅ”Äenja prostora (kuvanje, pranje, peglanje, dakle podizanje relativne vlažnosti vazduha, bez ventiliranja, prirodnog ili mehaniÄkog).
Nastavak ovog teksta, sa pojaÅ”njenjem pomoÄu joÅ” primera iz prakse možete da proÄitate u julskom izdanju Äasopisa GRENEF ā GraÄevinarstvo & Energetska Efikasnost broj 18. U drugom delu Älanka dr RajÄiÄ je detaljnije pisao o pojavi taÄkastog termiÄkog mosta Äiju je problematiku predstavio kroz tri situaciona sluÄaja: 1. energetske sanacije objekta, 2. ETICS sistem i 3. Problem nastanka buÄi u novogradnji. LINK ka II delu teksta.
Autor teksta: dr Aleksandar RajÄiÄ d.i.a.