analiza koeficijenata prolaska topline vanjske stolarije

Analiza koeficijenata prolaska topline vanjske stolarije

Duš, Dario

Undergraduate thesis / Završni rad

2020

Degree Grantor / Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Polytechnic of Međimurje in Čakovec / Međimursko veleučilište u Čakovcu

Permanent link / Trajna poveznica: https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:110:716892

Rights / Prava: In copyright

Download date / Datum preuzimanja: 2021-10-02

Repository / Repozitorij:

Polytechnic of Međimurje in Čakovec Repository - Polytechnic of Međimurje Undergraduate and Graduate Theses Repository

https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:110:716892

http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/

https://repozitorij.mev.hr



https://zir.nsk.hr/islandora/object/mev:1252

https://dabar.srce.hr/islandora/object/mev:1252

MEĐIMURSKO VELEUČILIŠTE U ČAKOVCU

STRUČNI STUDIJ ODRŽIVI RAZVOJ

DARIO DUŠ

ANALIZA KOEFICIJENATA PROLASKA TOPLINE

VANJSKE STOLARIJE

ZAVRŠNI RAD

ČAKOVEC, 2020.

MEĐIMURSKO VELEUČILIŠTE U ČAKOVCU

STRUČNI STUDIJ ODRŽIVI RAZVOJ

DARIO DUŠ

ANALIZA KOEFICIJENATA PROLASKA TOPLINE

VANJSKE STOLARIJE

ANALYSIS OF WINDOWS HEAT TRANSFER COEFFICIENTS

ZAVRŠNI RAD

Mentor: Ratko Matotek, v. pred.

ČAKOVEC, 2020.

SAŽETAK

U radu su provedene analize koeficijenata prolaska topline vanjske stolarije. Analiza je

rađena na obiteljskoj kući te su uspoređene vrijednosti prije zamjene stolarije s onima

nakon zamjene. Osim ovih analiza u radu je objašnjen utjecaj vanjske stolarije na ukupnu

energetsku bilancu zgrade. Također, spomenuti su i svi ostali detalji vezani uz zamjenu

vanjske stolarije kao što su ugradnja, vanjske i unutarnje prozorske klupčice, toplinski

mostovi i ostalo. Uz analizu utjecaja vanjske stolarije, vidljivi su i rezultati nakon

izolacije stropa prema tavanu i izrade nove toplinske fasade. Rad sadrži i objašnjenja

energetskoga certifikata, energetskih razreda i smještaja zgrade u energetski razred

ovisno o ukupnoj godišnjoj potrošnji energije.

Analizom energetskoga stanja obiteljske kuće prije zamjene stolarije i podatcima

dobivenim nakon zamjene stolarije pokazano je da vanjska stolarija izravno utječe na

ukupnu energetsku bilancu zgrade i njezin smještaj u energetske razrede. Nova stolarija

ima daleko bolji koeficijent prolaska topline od stare drvene stolarije pa je, uz uvjet da je

nova stolarija pravilno ugrađena, godišnja financijska ušteda značajna. Energetska

obnova stambenih zgrada ne prati se samo tijekom razdoblja od godinu ili dvije, već se

ona mora razmatrati tijekom duljega vremenskoga perioda te se mora promatrati kao

dugoročna investicija koja, ne samo da povećava energetski razred zgrade, nego i

osigurava veću udobnost i bolju kvalitetu života u zgradi.

Kako u Republici Hrvatskoj još uvijek većina stambenih zgrada ne zadovoljava ni

tehničke propise iz 1980-ih godina jer se ranije nije pridavala posebna pozornost

energetskoj učinkovitosti i klasifikaciji zgrada, raspisuju se natječaji koji uz

sufinanciranje građanima omogućavaju energetsku obnovu stambenih zgrada te

poboljšanje energetskoga razreda kako bi se i starije zgrade podiglo na zadovoljavajuću

razinu. Preko natječaja moguće je ostvariti sufinanciranje za radove zamjene vanjske

stolarije, izradu nove fasade, izolaciju krovišta ili uvođenje sustava obnovljivih izvora

energije. S druge strane, nove zgrade moraju se graditi prema aktualnim propisima koji

reguliraju energetsku učinkovitost i moraju zadovoljavati sve detalje vezane uz iste.

Ključne riječi: energetska učinkovitost, energetski certifikat, koeficijent prolaska topline,

potrošnja energije, toplinska izolacija, vanjska stolarija

SADRŽAJ

SAŽETAK ........................................................................................................................ 3

1. UVOD ........................................................................................................................... 4

2. KOEFICIJENTI PROLASKA TOPLINE ................................................................ 6

2.1. Energetski certifikat zgrade ................................................................................... 9

3. VANJSKA STOLARIJA .......................................................................................... 13

3.1. Drvena stolarija.................................................................................................... 16

3.2. PVC stolarija ....................................................................................................... 18

3.3. Aluminijska stolarija ........................................................................................... 19

3.4. Staklo ................................................................................................................... 21

4. UTJECAJ VANJSKE STOLARIJE NA ENERGETSKU UČINKOVITOST

ZGRADA ........................................................................................................................ 27

4.1. RAL montaža vanjske stolarije ........................................................................... 27

4.2. Ugradnja prozorskih klupčica .............................................................................. 28

4.3. Izoterme ............................................................................................................... 29

5. ANALIZA KOEFICIJENTA PROLASKA TOPLINE VANJSKE STOLARIJE

......................................................................................................................................... 30

5.1. Analiza obiteljske kuće ........................................................................................ 32

6. ZAKLJUČAK ............................................................................................................ 37

7. LITERATURA .......................................................................................................... 38

Popis slika ....................................................................................................................... 40

Popis tablica ................................................................................................................... 41

Popis grafikona .............................................................................................................. 42

Analiza koeficijenata prolaska

Dario Duš topline vanjske stolarije

Međimursko veleučilište u Čakovcu 4

1. UVOD

Tema ovoga rada je analiza koeficijenata prolaska topline vanjske stolarije. U radu će se

prikazati utjecaj vanjske stolarije na ukupnu energetsku bilancu zgrade, odnos potrošnje

energije prije i nakon zamjene stolarije, financijski troškovi same zamjene stolarije, ali i uštede

koje se postižu odgovarajućom zamjenom vanjske stolarije. Predmet takve analize bit će

obiteljska kuća smještena u kontinentalnoj Hrvatskoj u gradu Čakovcu.

Koeficijent prolaska topline je količina topline koju građevni element (ovdje konkretno prozor

ili vrata) gubi u 1 sekundi po 1 m2 površine, kod razlike temperature od 1 K. Oznaka za

koeficijent prolaska topline je slovo U, a postoje i dopunjene oznake kao npr. Uf (za okvir

prozora), Ug (za ostakljenje), dok samo U označava prolaz topline kroz kompletni element.

Mjerna jedinica za prolazak topline kroz građevni element je W/m2K.

U današnje vrijeme posebna pozornost obraća se na smanjenje potrošnje energije, posebno u

zgradarstvu jer je baš zgradarstvo odgovorno za udio od otprilike 41 % ukupne potrošene

energije. Naglasak je na korištenju kvalitetnih i energetski učinkovitih materijala koje je

poželjno kombinirati sa sustavima obnovljivih izvora energije. U Republici Hrvatskoj još

uvijek brojne stambene zgrade, svojom konstrukcijom vanjske ovojnice, ne zadovoljavaju

propisane koeficijente prolaska topline. Za svaku novu zgradu izdaje se energetski certifikat

koji pokazuje u koji energetski razred je smještena te koji je opseg godišnje potrošene energije

zgrade. Zgrade koje pripadaju u donji dio ljestvice podliježu energetskoj obnovi u kojoj se osim

zamjene vanjske stolarije, može obnoviti i krovište te fasada kako bi se poboljšala energetska

vrijednost vanjske ovojnice zgrade. Kod energetske obnove važno je pratiti kvalitetu ugrađenih

materijala, ali i samu izvedbu kako bi svi detalji bili propisno izvedeni. Kvalitetan materijal

znatno gubi svoju vrijednost ukoliko se ne ugradi ili ne izvede na pravilan način i prema

propisima struke. Nove zgrade moraju se graditi prema svim standardima pasivne i

niskoenergetske gradnje tako da im je od početka korištenja potrebna čim manja količina

energije za grijanje i hlađenje.

Vanjsku stolariju potrebno je zamijeniti kada postojeća ne zadovoljava dopušteni koeficijent

prolaska topline. Na tržištu postoji mnogo različitih vrsta prozorskih i vratnih profila, stakala i

ostalih popratnih elemenata, a samo pravilnim odabirom i propisnom ugradnjom osigurava se

dobra toplinska izolacija i smanjenje ukupne potrebne količine energije za grijanje i hlađenje.




Osim same vanjske stolarije, važna stavka kod zamjene je i vrsta te način ugradnje iste. U ovu

skupinu radova ubraja se i ugradnja prozorskih klupčica s vanjske i unutarnje strane koje

također moraju biti izvedene prema propisima i pravilima struke. Nakon izvedenih radova

zamjene vanjske stolarije i ugradnje prozorskih klupčica, fasada je isto tako važan element koji

se veže na prozore pa posebnu pozornost treba obratiti na spojeve fasade i prozora. Upravo to

mjesto kritično je i u većini slučajeva, kod nepravilno izvedenih radova, na tom mjestu dolazi

do neželjenih toplinskih gubitaka i problema s vodom, vlagom i gljivicama.

Grafikon 1. u nastavku prikazuje udio potrošnje energije stambenih zgrada u ukupnoj potrošnji

energije. Iz grafikona vidljivo je da na stambene zgrade otpada najveći dio, a slijede industrija

i promet sa nešto manjom količinom potrebne energije.

Grafikon 1. Udio potrošnje energije za stambene zgrade

Izvor: Lešnjak, M. (2019). Utjecaj položaja stana na potrošnju toplinske energije za grijanje

u višestambenim zgradama u kontinentalnoj Hrvatskoj. Završni rad. Čakovec, Međimursko

Veleučilište u Čakovcu

Pridržavanjem svih pravila koje propisuje struka te uporabom suvremenih materijala u gradnji

osigurava se kvalitetnija budućnost na globalnoj razini. Svaki pojedinac malim udjelom može

utjecati na poboljšanje kvalitete života uz praćenje preporuka o gradnji te pravovremenom

obnovom zgrade u kojoj živi i boravi.




2. KOEFICIJENTI PROLASKA TOPLINE

Koeficijent prolaska topline (oznaka: U) količina je topline koju građevni element gubi u 1

sekundi po 1 m2 površine, kod razlike temperature od 1 K, izraženo u W/m2K. Koeficijent U

važna je karakteristika vanjskoga elementa konstrukcije i igra veliku ulogu u analizi ukupnih

toplinskih gubitaka (kWh/m2), a time i potrošnji energije za grijanje. Što je koeficijent prolaska

topline manji, to je toplinska zaštita zgrade bolja [1].

Koeficijent prolaska topline može se definirati za svaki element zgrade posebno, a može biti

definiran za neke određene skupine elemenata. Ovaj rad pobliže opisuje prolazak topline kroz

vanjsku stolariju – prozore i vrata. Kod vanjske stolarije, bilo da se radi o ALU, PVC ili drvenoj

stolariji mogu se izračunati koeficijenti prolaska topline za cijelu stavku (prozor ili vrata), a

moguće je također i izračunavanje koeficijenta jednog elementa stavke, npr. okvira ili stakla.

Koeficijent prolaska topline predstavlja recipročnu vrijednost ukupnoga toplinskoga otpora.

Oznaka za koeficijent prolaska topline je U, mjerna jedinica je W/(m² K):

U =1

𝑅𝑡

pri čemu Rt predstavlja ukupni toplinski otpor građevnog dijela u (m² K)/W [2].

Iz navedene formule vidljivo je da je upravo koeficijent prolaska topline jedina veličina na koju

možemo utjecati. Njegov značaj u građevinarstvu visok je jer se pomoću tih koeficijenata mogu

odabrati pogodniji materijali za gradnju zgrada, odnosno sa što manjom potrošnjom energije i

što boljim energetskim certifikatom. Smanjenje energije za grijanje i hlađenje zgrada od

važnoga je značaja jer uvelike smanjuje potrebnu energiju i istovremeno čuva okoliš.

Za određivanje koeficijenta prolaska topline vrlo je važna toplinska provodljivost materijala λ

(W/(mK)) [3]. Kako bi se koeficijent prolaska topline mogao odrediti prvo je potrebno izmjeriti

toplinsku provodljivost materijala. Prema I. Fourierovom zakonu, toplinska provodljivost može

se definirati kao količina topline koja u 1 s prođe kroz sloj materijala debljine 1 m i površine

presjeka 1 m2 uz razliku temperature od 1 K, okomito na njegovu površinu [3]:

𝑄 = 𝜆 ∙ 𝐴 ∙ 𝑡 ∙ ΔT

𝑑




gdje je:

Q – izmijenjena količina topline [J]

A – površina poprečnog presjeka [m2]

t – vrijeme [s]

ΔT – razlika u temperaturi toplije i hladnije strane elementa [K]

d – debljina elementa [m].

Odnos između koeficijenta prolaska topline i toplinske provodljivosti može se dobiti

izjednačavanjem formule za koeficijent prolaska topline i formule za toplinsku provodljivost.

Jednostavnom algebrom dolazi se do matematičkog izraza:

𝑈 ∙ 𝐴 ∙ Δ𝑇 = ΔT

𝑑

λ

∙ 𝐴

U = λ

𝑑

gdje je:

U – koeficijent prolaska topline [W/m2 K]

λ – toplinska provodljivost [W/mK]

d – debljina elementa [m].

Tablicom 1. prikazana je ovisnost toplinske provodljivosti, debljine i cijene izolatora o

unaprijed određenom koeficijentu prolaska topline.




Tablica 1. Karakteristike toplinskih izolatora

Toplinsko

izolacijski

materijali

Gustoća

ρ (kg/m2)

Toplinska

provodljivost λ

(W/(m K))

Potrebna debljina

(cm) za U=0,35

W/(m2 K)

Relativni trošak

za U=0,35

W/(m2 K)

Ekspandirani

polistiren (EPS)

prema HRN EN

13163 (stiropor)

15 – 30 0,035 – 0,040 9 – 10 0,80

Tvrda

poliuretanska

pjena (PUR)

prema HRN EN

13165

≥ 30

0,020 – 0,040 7 – 9 5 – 8

Drvena vuna

(WW) prema

HRN EN 13168

360 – 460 0,065 – 0,09 16 – 20

4 – 6

Mineralna vuna

(MW) prema

HRN EN 13162

(kamena i

staklena vuna)

10 – 200 0,035 – 0,050 9 – 11 1

Ovčja vuna 15 – 60 0,040 10 – 11 -

Slama - 0,090 – 0,130 20 – 35 -

Izvor: Knežević P. (2017). Određivanje koeficijenata prolaska topline. Završni rad. Slavonski

Brod. Veleučilište u Slavonskom Brodu.

Osim za vanjsku stolariju, koeficijenti prolaska topline mogu se izraziti i za ostale građevne

elemente, npr. zidove, stropove ili podove. Vrijednost koeficijenta ovisi o materijalu i načinu

izrade promatrane stavke. Ako se promatraju koeficijenti za prozor, važna je debljina i presjek

profila, vrsta ostakljenja te brtvljenje. Na tržištu danas postoji mnogo različitih vrsta ALU i

PVC profila od kojih se izrađuje stolarija te je istu moguće ostakliti sa raznim vrstama IZO

stakla. Više o ovome spomenut će se u nastavku ovoga rada.




2.1. Energetski certifikat zgrade

U današnje vrijeme grijanje i hlađenje zgrada odgovorno je za oko 40 % ukupne potrošene

energije u svijetu. Energetska učinkovitost je važna zbog postizanja minimalne potrošnje

energije zgrade, a istovremeno zadržavanja ugodnosti boravka i korištenja zgrade na potrebnoj

razini. Potrošnja energije zgrade ovisi o karakteristikama zgrade, načinu gradnje, materijalima

koji su korišteni za gradnju, ali i o geografskom položaju, tj. klimatskim uvjetima okoliša

zgrade. Zgrade u Republici Hrvatskoj većinom su građene prije 1987. godine te kao takve

nemaju odgovarajuću toplinsku zaštitu. Čak oko 83 % zgrada ne zadovoljava ni tehničke

propise iz 1987. godine i imaju velike gubitke topline, uz prosječnu potrošnju energije za

grijanje od 150 do 200 kWh/m2, što ih svrstava u energetski razred E [4].

Kako bi se smanjila ukupna potrošnja energije, tj. povećala energetska učinkovitost stambenih

zgrada, Republika Hrvatska raspisuje Natječaj za energetsku obnovu stambenih zgrada u kojem

se krajnjim korisnicima zgrada omogućava sufinanciranje troškova u iznosu 60 % - 100 %

krajnje cijene. Cilj takvoga natječaja je potaknuti stanovništvo na aktivnu obnovu obiteljskih

kuća i stambenih zgrada kako bi se postigla veća energetska učinkovitost navedenih zgrada i

smanjila ukupna potrebna količina energije za grijanje i hlađenje istih. U svrhu rangiranja

zgrada po količini potrebne energije za grijanje radi se energetski certifikat. Energetski

certifikat dokument je koji predočuje energetska svojstva zgrade a izrađuju ga ovlaštene osobe

za energetsko certificiranje, odnosno energetski certifikatori [5].

Energetskim certifikatom prikazuju se energetska svojstva zgrade ili neke njezine posebne

jedinice te se temeljem rezultata o potrošnji energije zgrada smješta u jedan od osam

energetskih razreda.

Značajna obnova zgrade jest rekonstrukcija zgrade pri čemu ukupni trošak rekonstrukcije

ovojnice zgrade ili tehničkoga sustava zgrade prelazi 25 % vrijednosti zgrade, ne računajući

vrijednost zemljišta na kojemu se zgrada nalazi ili se rekonstrukciji podvrgava više od 25 %

površine ovojnice zgrade [2].

Stambena zgrada jest zgrada koja je u cijelosti ili u kojoj je više od 90 % bruto podne površine

namijenjeno za stanovanje, odnosno da nema više od 50 m² ploštine neto podne površine u

drugoj namjeni [2].




Energetska učinkovitost obuhvaća sve promjene na zgradama koje pridonose boljoj toplinskoj

izolaciji, smanjenju troškova za grijanje i hlađenje, povećanje korištenja energije iz obnovljivih

izvora, a sve to mora biti potkrijepljeno ekonomskom isplativosti.

Mjere energetske učinkovitosti u zgradarstvu [6]:

• energetski pregled zgrade i energetski certifikat, koji pokazuje energetsko stanje

pojedine zgrade ili njenog dijela

• povećanje toplinske zaštite zgrade (postavljanje toplinske izolacije te energetski

učinkovite stolarije)

• povećanje učinkovitosti sustava grijanja, hlađenja i ventilacije

• povećanje učinkovitosti sustava rasvjete i električnih uređaja

• korištenje obnovljivih izvora energije.

Vrste zgrada u cjelini, odnosno samostalne uporabne cjeline zgrade za koje se izdaje energetski

certifikat određene su prema pretežitoj namjeni korištenja i dijele se na [7]:

• višestambene zgrade – za koje se u pravilu izrađuje jedan zajednički certifikat, a može

se izraditi i zasebni energetski certifikat

• obiteljske kuće

• uredske zgrade

• zgrade za obrazovanje

• bolnice

• hoteli i restorani

• sportske dvorane

• zgrade trgovine – veleprodaja i maloprodaja

• ostale nestambene zgrade koje se griju na temperaturu +18 °C ili višu (npr.: zgrade za

promet i komunikacije, terminali, postaje, pošte, telekomunikacijske zgrade, zgrade za

kulturno-umjetničku djelatnost i zabavu, muzeji, knjižnice i slično).

Rok važenja energetskog certifikata je 10 godina od datuma njegova izdavanja. Energetski

certifikat kod poslovnih zgrada mora se izložiti na vidljivom mjestu kod glavnog ulaza u zgradu

[6].




Energetski razred grafički se prikazuje na energetskom certifikatu zgrade slovom (A+, A, B, C,

D, E, F ili G) s podatkom o specifičnoj godišnjoj potrebnoj toplinskoj energiji za grijanje za

referentne klimatske podatke izraženoj u kWh/(m²a) [7].

Stambene i nestambene zgrade svrstavaju se u osam energetskih razreda prema energetskoj

ljestvici od A+ do G, s tim da A+ označava energetski najpovoljniji, a G energetski

najnepovoljniji razred [7].

Slika 1. Energetski razredi za stambene zgrade

Izvor: https://ecertifikat.eu/wp-content/uploads/2011/07/3135073_orig.jpg

(preuzeto 17.08.2020.)

Na slici 1. prikazani su energetski razredi stambenih zgrada s vrijednosti za svaki pojedini

razred. Iz slike 1. vidljivo je da se u G energetski razred svrstavaju zgrade koje troše više od

250 kWh/m2, a A+ razred obuhvaća sve pasivne zgrade s potrošnjom manjom od 15 kWh/m2

energije godišnje.




Tablica 2. Koeficijenti prolaska topline za određene građevne dijelove

NN 110/08 NN 97/14

Fond za zaštitu okoliša i

energetsku učinkovitost

Građevni dio zgrade Umax [W/(m2K)] Umax [W/(m2K)] Umax [W/(m2K)]

Vanjski zidovi, zidovi prema garaži,

potkrovlju 0,45 0,30 0,25

Ravni i kosi krovovi iznad grijanog

prostora, stropovi prema potkrovlju 0,30 0,25 0,20

Zidovi prema tlu, podovi prema tlu 0,50 0,30 0,25

Stropovi iznad vanjskog zraka,

stropovi iznad garaže 0,30 0,25 0,20

Zidovi i stropovi prema negrijanim

prostorijama i negrijanom stubištu

temperature više od 0 °C

0,50 0,40 -

Prozori, balkonska vrata, krovni

prozori, prozirni elementi pročelja 1,80 1,40 1,40

Vanjska vrata s neprozirnim

vratnim krilom 2,90 2,00 -

Izvor: Jukić, J. (2015). Zahtjevi za energetska svojstva postojećih zgrada kod kojih se provodi

značajna obnova. Zagreb.

U energetskom certifikatu navode se koeficijenti prolaska topline za određene građevne

dijelove zgrade i uspoređuju se s dopuštenim vrijednostima [2].

Kod rekonstrukcije postojeće zgrade kojom se obnavljaju samo pojedini građevni dijelovi

zgrade na površini većoj od 25 %, koeficijent prolaska topline čitavoga građevnoga dijela ne

smije biti viši od vrijednosti utvrđenih zakonom NN 97/14 vidljivih u trećem stupcu tablice 2.

[2].




3. VANJSKA STOLARIJA

Vanjska stolarija jedan je od vrlo važnih elemenata zgrade jer uz fasadu čini njen vanjski

omotač. Taj omotač, tj. prozori i fasada moraju biti izvedeni točno, pravilno izolirani i

neprekinuti kako bi se izbjeglo nepotrebno trošenje energije. Primarna zadaća stolarije

osiguravanje je ulaska svjetlosti u prostor te izmjena zraka sa okolišem. Vanjska stolarija mora

zadovoljiti i druge bitne uvjete kao što su zvučna izolacija, nepropusnost i osiguranje od

provale. U današnje vrijeme na tržištu postoji velik izbor vanjske stolarije. Vlasnici zgrada

mogu birati između drvene, PVC ili aluminijske stolarije, no uz ove tri glavne skupine stolarija

se izrađuje i u kombinacijama drvo-aluminij, PVC-aluminij i sl. Svaki materijal ima svojih

prednosti i mana ako u obzir uzmemo kvalitetu, trajnost, dostupnost, cijenu i održivost.

Svaki prozor ili vrata sastoji se od dovratnika (štoka), krila, ispune koja može biti od stakla ili

sendvič panela te okova. Za dodatnu zaštitu od vanjskih utjecaja, ponajviše sunca na prozore

dodatno se ugrađuju razne vrste sjenila. Kod nas najzastupljenija vrsta sjenila su definitivno

rolete, a u primorskoj Hrvatskoj i dalje se njeguje tradicija grilja, bilo da su one izrađene od

drva, aluminija ili PVC-a, iako se i u tom području grade nove moderne kuće s drugim vrstama

sjenila i zaštitama od sunca. Osim spomenutih roleta i grilja na prozore se mogu ugraditi i

vanjske ili unutarnje žaluzine koje mogu biti na ručni pogon ili pogon elektromotora, brisoleji,

a za zaštitu od vanjskih utjecaja na otvorenim terasama izrađuju se pergole. Pergole se izrađuju

s pokretnim lamelama koje osim zaštite od izravnoga sunca mogu pridonijeti i kvalitetnoj

ventilaciji zraka i ugodnom boravku za vrijeme ljetnih vrućina. Rolete su najzastupljenije u

današnje vrijeme i jedino s roletama može se postići 100 %-tno zamračenje u prostoru. Izrađuju

se od PVC-a ili aluminija, mogu se ugrađivati kao unutarnje ili vanjske te njihov pogon može

biti ručni (traka montirana na štok prozora ili traka montirana u štok prozora) ili na

elektromotore. Plaštevi roleta također dodatno pridonose ukupnoj izolaciji jer je svaka lamela

plašta punjena poliuretanom što dodatno povećava izolaciju.

Osim same vanjske stolarije i njenih karakteristika i svojstava, vrlo je bitan i način na koji se

stolarija ugrađuje u otvore. Više o ugradnji spomenut će se u nastavku ovog rada.




Najveći potencijal u razvoju pokazuju kompozitne konstrukcije, kod kojih se razne vrste

materijala koriste na optimalan način – metali i drvo za postizanje mehaničke čvrstoće, razne

vrste toplinsko izolacijskih materijala za povećanje otpora prolasku topline, te razne vrste

završnih obloga kojima se povećava trajnost konstrukcija prozora [8].

Kompozitne konstrukcije okvira prozora postižu vrijednosti Uf oko 0,70 W/m2K, te u

kombinaciji s višestrukim Low-e ostakljenjem postižemo prozore s koeficijentom prolaska

topline nižim od 0,80 W/m2K [8].

Slika 2. Elementi prozora

Izvor: Marković, A. (2016). Proračun energetskih pokazatelja prozora. Zagreb, Sveučilište u

Zagrebu.

Na slici 2. prikazani su elementi prozora. U osnovne dijelove prozora ubrajaju se okvir i krilo,

staklo služi kao ispuna krila, okov je pokretni dio prozora koji omogućuje otvaranje i zatvaranje

dok brtve osiguravaju nemogućnost ulaska vode, odnosno miješanja vanjskoga i unutarnjega

zraka.




Slika 3. Prijenos topline kroz prozor

Izvor: Marković, A. (2016). Proračun energetskih pokazatelja

prozora. Zagreb, Sveučilište u Zagrebu.

Toplina se kroz prozorski sklop može prenositi na tri načina: kondukcijom (prijenos topline

dodirom, odnosno kroz čvrstu, tekuću ili plinovitu tvar), konvekcijom (prijenos topline

usmjerenim gibanjem plinova ili tekućina ( fluida) tako da se topliji fluid giba prema hladnijem

i predaje toplinu okolini) i zračenjem (gibanje energije kroz prostor bez kondukcije kroz zrak

ili gibanja zraka, odnosno prijenos topline preko elektromagnetnoga zračenja). Transmisija

(propuštanje), refleksija (odbijanje), apsorpcija i emisija su karakteristike koje određuju

prijenos energije zračenja [9].

Na slici 3. prikazani je prijenos topline kroz prozor. Sa slike vidljivo je da staklo izravno odbija

55 % Sunčeve energije, a propušta 12 %. Ostali dio odbija se ili prima zbog ponovnoga zračenja.

Ove vrijednosti mogu se razlikovati ovisno o različitim vrstama prozorskoga stakla.




3.1. Drvena stolarija

Drvo je oduvijek bilo jedan od najvažnijih građevinskih materijala i sirovina. Pošto je prirodno,

tj. lako dostupno iz prirode, prve građevine bile su uz kamen izrađene od drva. Drvo kao

sirovina lako je dostupno i lako za obradu te ima mnoge druge prednosti u odnosu na ostale

materijale u izradi stolarije. Uz pravilnu obradu može trajati dugo, a nakon isteka roka trajanja

može se reciklirati ili koristiti kao energetski izvor.

Proizvodnja prve drvene stolarije započela je u 18. stoljeću. Najčešće korištene vrste drva za

izradu vanjske stolarije su jela, smreka, ariš i hrast zbog svoje otpornosti na plastične i elastične

deformacije. Nakon sječe i obaranja stabala, drvo se doprema u pogone u kojima se priprema u

drvenu građu. Prije obrade i izrade drvenih proizvoda drvo se mora sušiti. Cilj sušenja je postići

željenu vlagu drveta. Već stoljećima, jednostavno sušenje na zraku je najpopularnija metoda

sušenja piljenog drva. Drvo se suši na otvorenom zraku godinu dana ili više, dok ne dostigne

sadržaj vlage oko 20 %, ovisno o klimi, vrsti i debljini drveta [10]. Zbog dugoga trajanja procesa

sušenja u modernim tvornicama ta metoda smatra se neprofitabilnom pa se drvo suši u sušarama

koje omogućavaju brže dostizanje željene vlage drveta. Nakon sušenja drvo je spremno za

izradu prozora i vrata u tvornicama specijaliziranim za to. Završni sloj drvenoga prozora izvodi

se lazurnim premazima koji štite drvo od gljivica i insekata, a nakon toga koriste se akrilni

lakovi koji završnom proizvodu daju sjaj i željenu boju. Za razliku od PVC ili ALU stolarije,

drvena stolarija osigurava zdravu izmjenu zraka u prostoriji jer je prirodni materijal.

Slika 4. Profil drvenog prozora

Izvor: https://www.prozorivrata.com/drvena-stolarija-prirodna-

toplina/ (preuzeto 13.06.2020.)




Nakon određenoga vremena drvenu stolariju potrebno je obnoviti, tj. ponovno zaštititi od

utjecaja atmosferskih uvjeta, kiše, sunca i sl. Novim premazivanjem drvene stolarije, osim što

se produžuje njen vijek trajanja, zgrada dobiva novi „svježi“ izgled. Obnova drvene stolarije

radi se na način da se stari završni sloj skida brusnim papirom te ako je potrebno udubine,

nepravilnosti i oštećenja na površini prozora zatvaraju se kitom. Nakon toga, stolariju je

potrebno premazati premazom na bazi vode i to u tri sloja s razmakom svakoga nanošenja od

24 sati. Nakon kompletne obnove stolarije, potrebni su samo povremeni pregledi i uvidi u stanje

prozora i vrata te podmazivanje okova jednom godišnje. Ovakvim redovitim održavanjem iz

drvenih prozora i vrata može se izvući maksimalni vijek trajanja, otprilike nekoliko desetljeća.

Kao primjer drvenoga prozora može se navesti drveni prozor Jelostar (slika 5.), čija je

ugradbena dubina 78 mm. Ovaj tip prozora izrađuje se najčešće od smreke ili hrasta, ali je

moguć premaz bojom prema odabiru kupca. Navedeni prozor ostakljen troslojnim IZO staklo

sa Low-e premazom i Argonom može postići koeficijent prolaska topline od maksimalno 0,86

W/m2K pa se može koristiti za ugradnju na niskoenergetske kuće.

Slika 5. Profil drvenog prozora Jelostar

Izvor:http://www.jelovica-okna.si/varcna-lesena-okna-jelostar.html

(preuzeto 13.06.2020.)




3.2. PVC stolarija

PVC stolarija serijski se počela proizvoditi 1954. godine. Od tada do danas proizvodnja i

potražnja za stolarijom izrađenom iz PVC profila u stalnom je rastu. U današnje vrijeme na

tržištu postoji mnogo različitih vrsta PVC profila za izradu prozora i vrata koji su zahvaljujući

stalnom usavršavanju dostigli najviše standarde u vidu toplinske izolacije, zaštite od buke,

zaštite od provale ali i poboljšanja ekoloških učinaka.

PVC stolarija proizvodi se od plastičnih profila ojačanih s čeličnim ojačanjem cijelim svojim

opsegom. PVC profili u proizvodnju stižu u šipkama duljine 6 m ili 6,50 m te se nakon toga

režu na potrebnu dimenziju. U profile se ubacuje i pričvršćuje čelično ojačanje i takvi profili se

zavaraju. Nakon zavarivanja na dovratnike i krila montira se okov te se oni spajaju u jednu

cjelinu. Prozorsko krilo ostakljuje se IZO staklom ili sendvič panelom prema želji kupca. Takav

gotov prozor ili vrata otpremaju se na gradilište gdje se ugrađuju u pripremljene zidarske otvore.

Prednost PVC stolarije nad drvenom je ta što je izrazito trajna i nije ju potrebno obnavljati.

PVC prozorski profili ne upijaju vlagu i ne podliježu deformacijama zbog promjene sastava

materijala. Ostale prednosti su te što je PVC stolarija jednostavna za održavanje, dolazi u svim

bojama i oblicima, a u profile se ugrađuje poseban granulat koji stolariju štiti od svih

atmosferskih utjecaja.

Vijek trajanja PVC stolarije uz pravilno korištenje i održavanje je otprilike 50 godina i danas

se postojeća PVC stolarija zamjenjuje novom isključivo zbog vizualnih razloga ili zbog potrebe

za ugradnjom suvremenije stolarije radi povećanja energetskoga razreda zgrade.

Kao primjer se može navesti PVC profil Salamander bluEvolution (slika 6.) koji je presjeka 92

mm, ima 6 komora i trostruko brtvljenje te se isti može ostakliti IZO staklom do 60 mm debljine.

Navedeni profil ima koeficijent prolaska topline od 0,65 W/m2K uz uvjet da je staklo izvedeno

sa plastičnim distancerom (termix lajsna stakla). Navedeni profil izolira od buke do maksimalno

47 dB. U Republici Hrvatskoj PVC stolarija je danas najprodavaniji tip stolarije zbog svoje

trajnosti, jednostavnosti korištenja i najniže cijene.




Slika 6. Presjek PVC profila Salamander bluEvolution 92

Izvor: https://www.salamander-windows.com/en/windows/system-

bluevolution/bluevolution-92 (preuzeto 13.06.2020.)

3.3. Aluminijska stolarija

Aluminijska (ALU) stolarija je, zbog odličnih karakteristika aluminijskih profila, sve češći

izbor arhitekata prilikom projektiranja građevina raznih vrsta i namjena. Aluminijski profili od

kojih se izrađuje stolarija odlikuju se malom težinom, velikom čvrstoćom, otpornošću na

koroziju i habanje, jednostavnošću obrade profila, postojanošću na atmosferske utjecaje te se

mogu u potpunosti vrlo jednostavno reciklirati [11].

ALU stolarija ugrađuje se pretežno na poslovne objekte, ali i na objekte koji imaju potrebu za

velikim staklenim površinama te velikom čvrstoćom prozora i vrata. Površinska zaštita

aluminijske stolarije je plastifikacija u bilo kojoj boji iz RAL karte proizvođača, a moguće je i

eloksiranje u nekoliko osnovnih boja.

Bitna značajka aluminijskih profila je ta da dolaze u dvije varijante. Postoje profili s prekinutim

toplinskim mostom i bez prekinutoga toplinskoga mosta (slika 7.). Glavna razlika između ta

dva profila je ta što profili s prekinutim toplinskim mostom imaju puno bolju toplinsku

izolaciju. Profili s prekinutim toplinskim mostom imaju svojstva toplinske izolacije, čvrstoće,

nosivosti i estetskoga oblikovanja. Takvi se profili sastoje iz dva dijela, koja se međusobno

spajaju izolacijskim materijalom – poliamidnim štapićem širine 14 mm, 22 mm ili 34 mm.




Ovako spojeni profili u kombinaciji s odgovarajućom ispunom (stakla ili paneli različitih

debljina i toplinskih koeficijenata) koriste se u slučajevima kada se moraju zadovoljiti visoki

zahtjevi toplinske izolacije [12]. Poliamidni štapić, tj. plastika, ne dopušta miješanje vanjskoga

i unutarnjega zraka i samim time pridonosi ukupnoj izolaciji i boljem koeficijentu prolaska

topline za sam profil. S druge strane, profili bez prekinutoga toplinskoga mosta nalaze široku

primjenu u interijerima i na objektima gdje toplinska izolacija nije uvjet.

Proizvodnja samoga aluminija zahtijeva veliku količinu energije (225 MJ/kg) i generira

ogromne količine ekološki opasnih onečišćujućih tvari kao što su ugljični dioksid, kiseli

sumporni dioksid, zajedno s poliaromatskim ugljikovodicima (PAH) fluorom i prašinom.

Aluminij se može ponovno reciklirati bez pogoršanja kvalitete. Recikliranje aluminija zahtijeva

samo oko 7 % energije potrebne za proizvodnju primarnoga aluminija iz njegove rude [10].

Slika 7. Presjek aluminijskih profila sa i bez prekinutog toplinskoga mosta

Izvor: Veršić, Z. (2014). Tehnička regulativa gradnje PROZORI I STAKLA: Zahtjevi i

toplinsko-izolacijske karakteristike. Zagreb, Tehničko veleučilište u Zagrebu

Širokim izborom profila, okova i brtvi moguća je izvedba raznih konstrukcijskih osobina, vodo-

nepropusnosti, zrako-nepropusnosti i zvučne izolacije [12]. Ovisno o zgradi u koju se ugrađuju

potrebno je dobro odabrati vrstu profila za izradu aluminijske stolarije. Kao primjer se navodi

aluminijski profil Schüco AWS 75.SI (slika 8.) koji ima koeficijent prolaska topline kroz profil

Uf=1,3W/m2K što se može mjeriti s PVC 5-komornim profilima te je prikladan za ugradnju u

niskoenergetske zgrade [13].




Slika 8. Presjek alu profila Schüco AWS 75 SI

Izvor: https://www.archiproducts.com/en/products/schuco/thermal-break-window-schuco-

aws-75-bs-si_34000 (preuzeto 13.06.2020.)

3.4. Staklo

Vanjska stolarija je jedan od najzahtjevnijih građevinskih elemenata jer služi za pravilno

ventiliranje zgrade, ulazak svjetlosti u prostorije, a pogrešnim odabirom vrste ili oblika stolarije

može značajno narušiti energetskim svojstvima pa i samoj vrijednosti zgrade. Vrlo bitna stavka

svakoga prozora ili vrata je njena ispuna. U većini slučajeva radi se o staklu. Kako staklo

zauzima oko 85 % ukupne površine cijelog prozora, nepravilnim odabirom ili ugradnjom

negativno može utjecati na svojstva prozora, pa makar i okvir prozora bio izrađen od najboljega

materijala. Osim vrste stakla i mogućih dodatnih premaza i filmova, jako veliku ulogu u

energetskim karakteristikama prozora igra i broj staklenih površina unutar prozorskoga sklopa.

Iako je toplinska vodljivost stakla vrlo dobra, korištenjem višestrukih staklenih površina

smanjuje se gubitak topline zbog većeg broja slojeva izolirajućega zraka između staklenih

površina. Uz lošiju energetsku izvedbu, nedostatak jednostrukih prozora je i u mogućnosti

pojave kondenzacije, zbog čega mnogi građevinski propisi zabranjuju korištenje takvih prozora

[9].




U današnje vrijeme najviše se ugrađuju troslojna višeslojno izolirana Low-e IZO stakla. Low-

e staklo bitno smanjuje U vrijednost stakla blokirajući prolaz infracrvenih zraka, a propušta

sunčevu svijetlost. Stoga ako se želi blokirati gubitak toplinske energije iz prostorije, unutarnja

strana IZO stakla mora biti Low-e i tada se dopušta ulazak sunčeve topline koja doprinosi

grijanju prostorije [14]. Standardna debljina staklenih ploča iznosi 4 mm, ali ako postoji potreba

za većom čvrstoćom stakla ili boljom zvučnom izolacijom mogu se izraditi i stakla s pločama

debljine 6, 8 ili 10 mm. Između staklenih ploča stavlja se distancer koji može biti aluminijski

ili od PVC-a (PVC distancer je puno bolji izbor zbog prekida toplinskoga mosta u samom

staklu).

Koeficijent U kod standardnog IZO stakla (4 mm + 4 mm) iznosi 2,70 W/m2K, a već s

ugradnjom jednog Low-e stakla njegova vrijednost smanjuje se na 1,40 W/m2K. Kod

troslojnoga IZO stakla sa dvostrukim Low-e premazom i punjenjem Argonom koeficijent

prolaska topline pada do 0,60 W/m2K. Danas na tržištu postoji mnogo različitih vrsta stakla

koja, uz dobar odabir prozorskoga profila i pravilnu ugradnju, mogu zadovoljiti visoke

energetske zahtjeve.

Slika 9. Temperatura stakla uz rubove

Izvor:https://www.inoprem.hr/pvc-stolarija-inoprem-

pocetna/pvcprozori/izo-staklo-dvoslojno-i-troslojno/ (preuzeto 14.08.2020.)




Slika 10. Dvoslojno Low-e staklo punjeno Argonom

Izvor: https://ilsad.hr/proizvodi/stakla/low-e-staklo/# (preuzeto 14.08.2020.)

Slika 10. prikazuje dvoslojno staklo sa jednom pločom Low-e čiji je međuprostor punjen

plemenitim plinom Argonom. Staklo čine dvije ploče od 4 mm od kojih je jedna Low-e, a druga

standardno float staklo. Debljina distancera je 16 mm što čini ukupnu debljinu kompletnoga

stakla od 24 mm. Staklo ovakve građe može postići koeficijent prolaska topline U = 1,10

W/m2K. Ovakvo staklo ima zvučnu izolaciju do 34 dB. Unutar stakla nalazi se molekular koji

na sebe veže vlagu i sprječava pojavu rošenja na unutarnjim stijenkama stakla.

https://ilsad.hr/proizvodi/stakla/low-e-staklo/




Slika 11. Troslojno Low-e staklo punjeno Argonom

Izvor: https://ilsad.hr/proizvodi/stakla/low-e-staklo/# (preuzeto 14.08.2020.)

Na slici 11. prikazana je građa troslojnog Low-e stakla s tri ploče debljine 4 mm od kojih su

dvije Low-e, a jedna je standardno float staklo. Oba međuprostora punjena su plemenitim

plinom Argonom. Debljina svakog distancera je 12 mm pa je tako ukupna debljina cijelog stakla

36 mm. Ovakvo staklo postiže koeficijent prolaska topline U = 0,70 W/m2K, a zvučno izolira

do 38 dB.

Staklo je jedini prozirni element prozora, a prozirnost omogućava ulaz danjeg svjetla u prostor.

No, zbog prozirnosti stakla važno je napomenuti da prozorsko staklo, osim toplinskih gubitaka

može pridonijeti i povećanju ukupnih toplinskih dobitaka zgrade. Kroz staklo je dostupna

besplatna sunčeva energija, koja osim svjetlosti može dodatno zagrijavati prostor.

https://ilsad.hr/proizvodi/stakla/low-e-staklo/




Tablica 3. Orijentacijske vrijednosti za staklo; plinsko punjenje minimalno 90%

Vrsta stakla Ug (W/m2K)

Jednostavno staklo 6 mm 5.8

Dvostruko izolirano staklo 6-8-6 3.2



Dvostruko slojevito staklo 6-30-6 2.7

Trostruko izolirano staklo 6-12-6-12-6 1.9

Dvostruko izolirano staklo presvučeno

zaštitnim slojem 4-16-4 (zrak) 1.5

Dvostruko izolirano staklo prevučeno

zaštitnim slojem 4-15-6 (Argon) 1.3


zaštitim slojem 4-12-4 (Kripton) 1.1


zaštitim slojem 4-12-4 (Ksenon) 0.9

Trostruko izolirano staklo presvučeno

zaštitim slojem 4-8-4-8-4 (Kripton) 0.7

Trostruko izolirano staklo presvučeno

zaštitim slojem 4-8-4-8-4 (Ksenon) 0.5

Dvostruko staklo s izolacijom od sunčeve

svjetlosti 6-15-6 (Argon) 1.3

Dvostruko staklo s izolacijom od sunčeve

svjetlosti 6-12-4 (Argon) 1.4

Izvor: Suntinger – Schrampf, R. Fizika u građevinarstvu: Promjene u građevinsko-

tehničkim pravilima nastale slijedom integracije u Europsku zajednicu.




U tablici 4. prikazana je usporedba vrsta stolarije i njihovih trajnosti te potreba za održavanjem.

Iz tablice se može iščitati da drvena stolarija ima najkraći vijek trajanja zbog podložnosti drva

na vanjske atmosferske utjecaje te pojavu gljivica ili nametnika. Drvena stolarija zahtijeva

najveći stupanj održavanja, potrebno ju je lakirati i impregnirati svake tri godine. PVC i

aluminijska stolarija po trajnosti su otprilike jednake (ovisno o podneblju u kojem se ugrađuju)

te je održavanje vrlo jednostavno, dovoljno je samo redovito očistiti i podmazati mehaničke

pokretne dijelove (okov).

Tablica 4. Trajnost i održavanje s obzirom na vrstu stolarije

Vrsta stolarije Trajnost Održavanje

Drvo 20 godina Lakiranje, impregnacija svake

3 god

PVC 50 godina Redovito provjetravanje i

podmazivanje

Aluminij 50 – 55 godina Redovito provjetravanje i

podmazivanje

Izvor: Požar, V. (2018). Pvc stolarija: Procesi od proizvodnje do ugradnje. Završni rad.

Varaždin, Sveučilište Sjever

Prije stavljanja na tržište svaki prozorski profil i staklo mora biti laboratorijski testirano i

ispitano, a u kasnijoj proizvodnji stolarija podliježe i tvorničkoj kontroli kako bi se dokazalo da

se kontinuirano prati izvedba i kvaliteta iste. Osim ispitivanja koeficijenta prolaska topline u

laboratoriju se ispituje i propusnost vode, pare, zraka, vjetra, mehanička svojstva profila ili

stakla te svojstva vatrootpornosti ukoliko je profil definiran kao vatrootporan. U današnje

vrijeme preporuka za gradnju suvremene energetski učinkovite zgrade je korištenje prozora s

koeficijentom Uw manjim od 1,40 W/m2K [15].




4. UTJECAJ VANJSKE STOLARIJE NA ENERGETSKU

UČINKOVITOST ZGRADA

Vanjska stolarija svake zgrade važan je čimbenik u ukupnoj energetskoj bilanci. Kao što je već

spomenuto, energetska učinkovitost čuva okoliš i štedi novac u isto vrijeme. Baš zato je bitno

na vrijeme staru stolariju zamijeniti novom kako bi postigli što veće energetske uštede,

smanjenje troškova grijanja i hlađenja, ali i veću ugodnost boravka u prostoru. Kod zamjene

stolarije, bitno je odabrati dobar profil prozora i vrata, ispuniti ga isto takvim staklom, a

ugradnju prepustiti stručnjacima kako bi vanjska stolarija bila propisno izvedena. Kod odabira

PVC profila, bitno je odabrati profil s čeličnim ojačanjem po cijelom opsegu, a kod aluminijskih

profila vrlo je bitno odabrati profile s prekinutim toplinskim mostom. Osim odabira profila,

vrlo važnu ulogu ima i staklo. Može se reći da je u današnje doba ugradnja troslojnog Low-e

stakla s punjenjem od plemenitih plinova nešto što se obavezno mora koristiti kod ostakljivanja

prozora.

4.1. RAL montaža vanjske stolarije

Termin RAL montaža označava profesionalni sistem ugradnje građevinske stolarije u zidarske

otvore prema uputstvima RAL Udruge za osiguranje kvaliteta prozora i vrata (RAL

Gütegemeinschaft Fenster und Türen e.V.). Osnovna svrha RAL montaže je ušteda energije i

sprječavanje pojave vlage u suvremenom stanovanju. Smjernice i uputstva RAL montaže

preuzela je većina Europskih zemalja i prilagodila ih svojim propisima [16]. Ugradnjom

suvremenih prozora i stakla riješeni su toplinski gubitci kroz sam prozorski element. Nakon

završenih radova problem može nastati zbog pogrešno i nestručno ugrađene vanjske stolarije

pa se tada pojavljuje vlaga, a s njom i gljivice te plijesni koje svakako nisu poželjne unutar

zgrade.

RAL montaža izvodi se na način da se PUR pjenom popunjava prostor između zida i prozora,

a zatim se na vanjske i unutarnje strane lijepe posebne fleksibilne trake. Ove fleksibilne trake

su vodo i paronepropusne, s tim što se na vanjski rub prozora lijepe folije koje ne propuštaju

vodu ali propuštaju zrak, odnosno paru. Na ovaj način sprječava se pojava kondenzacije i njenih

štetnih posljedica. S druge strane, na unutarnji rub prozora lijepe se fleksibilne folije koje ne

propuštaju ni paru, niti vodu čime se sprječava oštećenje zida kod prozora [16].




4.2. Ugradnja prozorskih klupčica

Nakon ugradnje prozora pristupa se ugradnji prozorskih klupčica sa unutarnje i vanjske strane

zgrade. Za pravilnu ugradnju klupčica bitno je da prozori imaju potprofil. To je plastični

element koji dolazi ispod donjeg štoka prozora i visine je par centimetara, a širine manje od

samoga profila prozora. Tako izvedeni potprofil omogućava ugradnju klupčica ispod

prozorskoga štoka, a u isto vrijeme služi i kao toplinski most koji sprječava prijenos topline s

vanjske na unutarnju klupčicu.

Unutarnje prozorske klupčice imaju manje kritičnu ulogu od vanjskih jer ne podliježu

atmosferskim utjecajima u tolikoj mjeri. Unutarnje klupčice mogu se izraditi od drva, PVC-a

ili kamena. Kod ugradnje kamenih klupčica i s unutarnje i s vanjske strane vrlo je bitno da se

klupčica ne montira u jednom komadu već se dvije klupčice montiraju do prije spomenutog

potprofila kako bi se spriječio prolaz topline. Unutarnje klupčice mogu se ugraditi na silikon,

ljepilo ili pur pjenu te je nakon ugradnje važno silikonom zabrtviti sve spojeve. Preporuča se

upotreba vodonepropusnoga silikona jer se oko prozora javlja povećana koncentracija vlage.

Vanjske klupčice također se mogu montirati na PUR pjenu ili ljepilo, a ukoliko se radi o

Slika 12. Presjek prozora ugrađenoga po sustavu RAL ugradnje

Izvor: https://www.tehnoprofili.com/ral-montaza (preuzeto 25.08.2020.)




limenim ili aluminijskim klupčicama, one imaju predviđena mjesta preko kojih se vijcima

pričvršćuju za potprofil. Prije ugradnje limene ili aluminijske klupčice preporuča se na podlogu

postaviti i sloj tvrde PUR pjene kako bi se izbjegla kasnija buka uslijed vibracija same klupčice.

4.3. Izoterme

Izoterme su linije koje spajaju točke istih temperatura pomoću kojih je moguće proračunima

prikazati raspodjelu temperatura unutar građevinskih elemenata. Najpoznatiji pojam u izotermi

je točka temperature od 9,3 °C, kao vrijednost na kojoj se vlaga iz zraka kondenzira i stvara tzv.

rosu, koja zavisno od količine vlage u prostoru stvara i veće nakupine u obliku tekuće vode

[17].

Slika 13. Presjek ugrađene unutarnje i vanjske prozorske klupčice

Izvor:https://www.webgradnja.hr/katalog/20377/unutarnje-pvc-prozorske-

klupcice-inoprem/ (preuzeto 25.08.2020.)




5. ANALIZA KOEFICIJENTA PROLASKA TOPLINE VANJSKE

STOLARIJE

Zbog sve veće potrebe za uštedama energenata ali i novčanih sredstava, odabir oblika, vrste i

karakteristika prozora težak je zadatak. U obzir je potrebno uzeti veliki utjecaj prozora na

ukupnu energetsku bilancu zgrade pa kako bi se dobile točne i potvrđene informacije o nekom

određenom proizvodu, prozori se svrstavaju u razrede energetske učinkovitosti. Svaka ocjena

za određeni prozor proizlazi iz proračuna. Proračun energetskih pokazatelja prozora temelji se

prije svega na energetskoj bilanci prozora budući da je prozor element zgrade koji ima

kombinirani učinak. Kao jedinstvenom prozirnom elementu, primarna zadaća mu je pružanje

prirodnoga danjeg svjetla, svježeg zraka, privlačnoga pogleda i ugodnoga interijera. No,

prozirnost prozora mu omogućava još jednu, iznimno bitnu prednost: dobitak solarne energije

koji pridonosi energetskoj bilanci. Dakle, s energetskoga stajališta prozor se ne smije promatrati

samo u svrhu izolacije, odnosno sprječavanja gubitka topline kao neprozirni materijali, već kao

i sredstvo pomoću kojeg nam je dostupna besplatna sunčeva energija [9].

Koeficijent prolaska topline za cijeli prozor ili vrata dobiva se matematičkim izračunom (u

skladu s ÖNORM EN ISO 1077-1) po formuli:

Uw = ( Ag · Ug + Af · Uf + Ig · ᴪg ) / (Ag + Af) [W/m2K]

gdje je:

Ug – koeficijent toplinske provodljivosti ostakljenja [W/m2K]

Uf – koeficijent toplinske provodljivosti okvira [W/m2K]

ᴪg – linearni koeficijent toplinske provodljivosti stakla i distancera [W/mK]

Ag – površina ostakljenja (vidljiva površina staklenog dijela) [m2]

Af – površina okvira (površina prozora u nazivnoj arhitektonskoj dimenziji umanjeno za

površinu staklenih dijelova) [m2]

Ig – ukupni obujam staklenih površina [m] [18].




U zgradama se troši oko 40 % od ukupne potrošnje energije, stoga je izuzetno važna njihova

energetska učinkovitost tj. osiguravanje minimalne potrošnje energije da bi se postigla

optimalna ugodnost boravka i korištenja zgrade. Potrošnja energije u zgradi ovisi o

karakteristikama zgrade (obliku i konstrukcijskim materijalima), energetskih sustava u njoj

(sustava grijanja, hlađenja, prozračivanja, električnih uređaja i rasvjete koji se u njoj koriste),

ali i o klimatskim uvjetima podneblja na kojem se nalazi [4].

Zgrade u Republici Hrvatskoj većinom su građene prije 1987. godine te kao takve nemaju

odgovarajuću toplinsku zaštitu. Čak oko 83 % zgrada ne zadovoljava ni tehničke propise iz

1987. godine i imaju velike gubitke topline, uz prosječnu potrošnju energije za grijanje od 150

do 200 kWh/m2, što ih svrstava u energetski razred E. Povećana potrošnja energije

podrazumijeva i veće emisije CO2 u atmosferu te je nužno poduzeti potrebne mjere kako bi se

smanjila njihova nepotrebna potrošnja i racionaliziralo korištenje dostupnih energenata [4].

Fond za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost provodi programe energetske obnove koje je

donijela Vlada Republike Hrvatske te sufinancira mjere energetske učinkovitosti u zgradama,

s ciljem smanjenja potrošnje energije na nacionalnoj razini te smanjenja emisija CO2 [10].

Izvor:https://www.fzoeu.hr/hr/energetska_ucinkovitost/enu_u_zgradarstvu/energetska_o

bnova_obiteljskih_kuca/ (preuzeto 21.08.2020.)

Tablica 5. Program energetske obnove zgrada koji raspisuje Fond za zaštitu

okoliša i energetsku učinkovitost 2020. godine




5.1. Analiza obiteljske kuće

Predmet analize ovog rada je obiteljska kuća koja je namijenjena stanovanju i smještena je u

Čakovcu. Fokus će se zadržati na zamjeni vanjske stolarije predmetne kuće te usporedba

koeficijenata prolaska topline, potrošnje energije i troškova prije i nakon zamjene vanjske

stolarije. Zgrada je troetažna, i sastoji se od podruma, prizemlja i potkrovlja/tavana. Stambeni

prostor se nalazi u prizemlju, dok je u podrumu negrijano spremište, a iznad prizemlja je

negrijani tavan. Kuća je građena prije 1968. godine te je dograđena 1971. godine. Izvedena u

skladu s navedenom dokumentacijom te nije naknadno dograđivana [19].

Građena u skladu sa svojim vremenom te nije kasnije rekonstruirana. Zidovi su izvedeni blok-

opekom koja je obostrano žbukana, a pod na tlu je armirano betonski s hidroizolacijom i

estrihom. Pod prizemlja (iznad podruma) je armirano-betonski, a isto tako i strop iznad

prizemlja. Prozori su stari drveni bez IZO stakla s ugrađenim drvenim kutijama za rolete i

drvenim plaštevima roleta [19].

Predmetna obiteljska kuća smještena je u kontinentalnoj Hrvatskoj, u gradu Čakovcu.

Smještena je na parceli površine 439 m2. Sama kuća zauzima 101 m2 površine. Na istoj parceli

smještena je i gospodarska zgrada površine 24 m2.

Slika 14. Pročelja obiteljske kuće

Izvor: Zeko, M. (2020). Izvješće o provedenom energetskom pregledu, Arhimetrik d.o.o., Zagreb




Iz energetskoga pregleda zgrade vidljivo je da su drveni prozori dotrajali, te isti ne

zadovoljavaju zahtjeve iz Tehničkog propisa o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti

u zgradama. Kod ugradnje nove vanjske stolarije nije dopušteno ugrađivati sustave koji su

lošijih toplinskih karakteristika od predviđenog sa posebnim naglaskom na predviđenom

koeficijentu prolaska topline cjelokupnoga elementa Uw ≤ 1,40 W/m2K (za prozore) i Ud ≤ 2,00

W/m2K (za vrata), te koeficijentu prolaska topline ostakljenja Ug ≤ 1,10 W/m2K. Sve ostale

potrebne elemente stolarije treba izvesti strogo prema uputama i specifikacijama odabranog

sustava, te se pridržavati svih uputstava proizvođača o načinu, vremenu i kvaliteti ugradnje.

Tablica 6. Popis građevnih dijelova - samo vanjska stolarija

Naziv građevnog

dijela U [W/m2K] Umax [W/m2K] Zadovoljava

Prozor 170cm x 130cm 3,00 ili više 1,40 NE




Vrata 120cm x 200cm 3,00 ili više 2,00 NE

Izvor: izrada autora

Iz tablice 6. vidljivo je da postojeći prozori i vrata ne zadovoljavaju zahtjeve za maksimalni

ukupni koeficijent prolaska topline Umax stoga podliježu zamjeni novima koji su boljih

karakteristika i toplinskih svojstava u svrhu postizanja vrijednosti manje od maksimalnoga

propisanoga koeficijenta prolaska topline.




Na izvatku iz troškovnika (slika 15.) prikazani su minimalni uvjeti koje nova vanjska stolarija

mora zadovoljiti, broj komada, dimenzije prozora i vrata koje je potrebno zamijeniti te ukupna

cijena kompletnih radova.

Stara drvena stolarija biti će zamijenjena novom PVC stolarijom čiji koeficijent prolaska topline

ne prelazi maksimalnu propisanu vrijednost od 1,40 W/m2K za prozore i 2,00 W/m2K za vrata.

Nova PVC stolarija biti će izrađena iz profila njemačkog proizvođača Salamander, tip

Streamline (slika 16.) čija je ugradbena dubina 76 mm, ima 5 zračnih komora i dvostruko

brtvljenje. Ostakljenje prozora biti će izvedeno s IZO troslojnim staklom s dva Low-e premaza

te komorama punjenim plemenitim plinom Argonom. Takvo staklo ima koeficijent prolaska

topline od 0,70 W/m2K što ne prelazi uvjete Fonda za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost.

Slika 15. Izvadak iz troškovnika – stolarski radovi

Izvor: Zeko, M. (2020). Izvješće o provedenom energetskom pregledu, Arhimetrik d.o.o., Zagreb




Tablica 7. Sumarni prikaz mjera

Naziv mjere Investicija

[kn]

Procijenjena

ušteda [kn/god]

Procijenjena

ušteda

[kWh/god]

Smanjenje

emisija CO2

[t/god]

Fasada 71.700,00 1.606,84 5.422,28 0,68

Strop prema tavanu 13.950,00 3.462,38 11.683,81 1,46

Prozori i vrata 35.125,00 315,58 1.064,93 0,13

Ukupno 120.775,00 5.384,80 18.171,03 2,28

Izvor: Zeko, M. (2020). Izvješće o provedenom energetskom pregledu, Arhimetrik d.o.o.,

Zagreb

Iz tablice 7. vidljivo je da je investicija u poboljšanje toplinske izolacije stropa prema tavanu

najisplativija jer zahtijeva najmanja financijska ulaganja, dok su s druge strane uštede energije

najveće. Zamjena prozora i vrata financijski je druga po redu najskuplja stavka, a na nju otpada

samo nešto manje od 6 % ukupne godišnje uštede koju bi kompletna obnova donijela.

Slika 16. Presjek PVC profila Salamander Streamline 76

Izvor:https://www.salamanderwindows.com/fenster/weitere-

fenster/fenstersystem-streamline (preuzeto 21.08.2020.)




Tablica 8. Nova PVC stolarija i njezini koeficijenti prolaska topline

Naziv otvora A [m2] U [W/m2K] Umax [W/m2K] Zadovoljava

Prozor 170cm x 130cm 2,21 1,19 1,40 DA

Prozor 56cm x 75cm 0,42 1,38 1,40 DA

Prozor 165cm x 130cm 2,15 1,20 1,40 DA

Prozor 175cm x 130cm 2,28 1,19 1,40 DA

Vrata 120cm x 200cm 2,40 1,07 2,00 DA

Izvor: izrada autora

Iz tablice 8. vidljivo je da kompletna nova PVC stolarija, tj. svi prozori i ulazna vrata

zadovoljavaju uvjete propisane od strane Fonda za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost i

da nijedna stavka ne prelazi koeficijent od 1,40 W/m2K.

Tablica 9. Tablica ušteda

Godišnja ušteda [kWh]

Staro stanje 37.997,98

Novo stanje 36.933,05

Razlika [kWh] 1.064,93

Razlika [%] 2,80

Izvor: Zeko, M. (2020). Izvješće o provedenom energetskom pregledu, Arhimetrik d.o.o.,

Zagreb

Iz tablice 9. vidljivo je da se godišnja potrošnja energije smanjila za 2,80 %. Ovako obnovljena

kuća nadalje troši 1.064,93 kWh manje energije svake godine.




6. ZAKLJUČAK

Ovim radom analizirani su koeficijenti prolaska topline vanjske stolarije. Za analizu je uzeta

obiteljska kuća smještena u Čakovcu te su date vrijednosti koeficijenata prolaska topline stare

drvene vanjske stolarije u usporedbi s novom stolarijom. Na temelju podataka analizirana je

godišnja potrošnja energije obiteljske kuće prije i nakon zamjene vanjske stolarije. Također,

analizirana je i emisija CO2, financijska investicija i ušteda nakon zamjene stolarije.

Pretpostavka prije početka analize bila je da će obiteljska kuća zamjenom vanjske stolarije

zasigurno smanjiti potrošnju energije za grijanje i hlađenje te da će ukupna investicija

dugoročno gledano biti isplativa.

S obzirom na to da nova stolarija ima puno bolji koeficijent prolaska topline od stare drvene

stolarije, a k tome je dodana i nova toplinska izolacija prema tavanu te nova toplinska fasada,

pretpostavka je bila točna. Nakon izvršene zamjene vanjske stolarije i ostalih gore navedenih

radova, obiteljska kuća troši manje energije nego prije, emitira manju količinu CO2 u okoliš te

dugoročno gledano, investicija je svakako bila isplativa. Osim navedenih energetskih ušteda,

važno je napomenuti i one financijske. Troškovi za grijanje i hlađenje na godišnjoj bazi

smanjeni su, a boravak u takvoj novouređenoj obiteljskoj kući je svakako ugodniji.

Iz ovakve analize može se zaključiti da je energetska obnova, posebno starih zgrada, vrlo bitna

jer se na taj način smanjuje potrebna količina energije, smanjuje se emisija štetnih plinova u

okoliš, a tu su i financijske uštede za vlasnike zgrada.




7. LITERATURA

[1] Ovčar, J.; Novak, V. (2016). Utjecaj geometrijskoga oblika zgrade na transmisijske

gubitke i ukupnu energetsku bilancu zgrade. Čakovec, Međimursko veleučilište u Čakovcu

[2] Jukić, J. (2015). Zahtjevi za energetska svojstva postojećih zgrada kod kojih se provodi

značajna obnova. Zagreb

[3] Knežević, P. (2017). Određivanje koeficijenta prolaska topline. Slavonski Brod,

Veleučilište u Slavonskom Brodu

[4] Fond za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost. Energetska učinkovitost u zgradarstvu.

http://www.fzoeu.hr/hr/energetska_ucinkovitost/enu_u_zgradarstvu/ (preuzeto 13.06.2020.)

[5] Ministarstvo prostornog uređenja, graditeljstva i državne imovine. Energetsko

certificiranje zgrada. https://mgipu.gov.hr/o-ministarstvu-15/djelokrug/energetsko-

certificiranje-zgrada-8304/8304 (preuzeto 13.06.2020.)

[6] Lešnjak, M. (2019). Utjecaj položaja stana na potrošnju toplinske energije za grijanje u

višestambenim zgradama u kontinentalnoj Hrvatskoj. Završni rad. Čakovec, Međimursko

veleučilište u Čakovcu

[7] Pravilnik o energetskom pregledu zgrade i energetskom certificiranju NN 88/17.

https://narodne-novine.nn.hr/clanci/sluzbeni/2017_09_88_2093.html (preuzeto 17.08.2020.)

[8] Veršić, Z. (2014). Tehnička regulativa gradnje PROZORI I STAKLA: Zahtjevi i

toplinsko-izolacijske karakteristike. Zagreb, Tehničko veleučilište u Zagrebu

[9] Marković, A. (2016). Proračun energetskih pokazatelja prozora. Zagreb, Sveučilište u

Zagrebu

[10] Ban, D. (2019). Prednosti i mane kod korištenja drvene stolarije. Varaždin, Sveučilište

Sjever

[11] Marlex. Alu stolarija. https://www.marlex.hr/alu-stolarija/ (preuzeto 13.06.2020.)

[12] Staklo dom STD. Alu stolarija. https://www.staklodom.hr/alu-stolarija/ (preuzeto

13.06.2020.)

[13] Lajos ALU i PVC stolarija. Alu prozori. http://www.lajos2014.hr/prozori/alu-prozori/

(preuzeto 13.06.2020.)




[14] Ilsad PVC i ALU stolarija. Što je Low E staklo? https://ilsad.hr/proizvodi/stakla/low-e-

staklo/ (preuzeto 13.06.2020.)

[15] PANA Windows. Testiranje prozora u laboratoriju ift Rosenheim.

https://www.pana.hr/testiranje-prozora-u-laboratoriju-ift-rosenheim/ (preuzeto 13.06.2020.)

[16] Energa d.o.o. Što je to RAL montaža prozora i kako se izvodi? https://energa.hr/ral-

montaza/?cn-reloaded=1

[17] Ilsad PVC i ALU stolarija. RAL ugradnja. https://ilsad.hr/ugradnja/ral-ugradnja/

[18] Suntinger-Schrampf, R. Fizika u građevinarstvu: Promjene u građevinsko-tehničkim

pravilima nastale slijedom integracije u Europsku zajednicu.

[19] Zeko, M. (2020). Izvješće o provedenom energetskom pregledu. Zagreb, Arhimetrik

d.o.o.

[20] Simović, V. (2002). Leksikon građevinarstva, Masmedia, Zagreb.




Popis slika

Slika 1. Energetski razredi za stambene zgrade………………………………………………11

Slika 2. Elementi prozora……………………………………………………………………...14

Slika 3. Prijenos topline kroz prozor………………………………………………………….15

Slika 4. Profil drvenoga prozora………………………………..…………………………….16

Slika 5. Profil drvenoga prozora Jelostar……………………………………..………………17

Slika 6. Presjek PVC profila Salamander bluEvolution 92…………………………………..19

Slika 7. Presjek aluminijskih profila s i bez prekinutog toplinskog mosta……..…………….20

Slika 8. Presjek alu profila Schüco AWS 75 SI………………………………………………21

Slika 9. Temperatura stakla uz rubove………………………………………………………..22

Slika 10. Dvoslojno Low-e staklo punjeno Argonom………………………………………...23

Slika 11. Troslojno Low-e staklo punjeno Argonom…………………………………………24

Slika 12. Presjek prozora ugrađenoga po sustavu RAL ugradnje……………………………...28

Slika 13. Presjek ugrađene unutarnje i vanjske prozorske klupčice………………………….29

Slika 14. Pročelja obiteljske kuće…………………………………………………………….32

Slika 15. Izvadak iz troškovnika – stolarski radovi…………………………………………..34

Slika 16. Presjek PVC profila Salamander Streamline 76……………………………………35




Popis tablica

Tablica 1. Karakteristike toplinskih izolatora………………………………………………….8

Tablica 2. Koeficijenti prolaska topline za određene građevne dijelove……………………..12

Tablica 3. Orijentacijske vrijednosti za staklo; plinsko punjenje minimalno 90%…………...25

Tablica 4. Trajnost i održavanje s obzirom na vrstu stolarije………………………………...26

Tablica 5. Program energetske obnove zgrada koji raspisuje Fond za zaštitu okoliša i energetsku

učinkovitost………………………………………………………………………………..….31

Tablica 6. Popis građevnih dijelova – samo vanjska stolarija………………………………..33

Tablica 7. Sumarni prikaz mjera……………………………………………………………...35

Tablica 8. Nova PVC stolarija i njezini koeficijenti prolaska topline………………………...36

Tablica 9. Tablica ušteda……………………………………………………………………...36




Popis grafikona

Grafikon 1. Udio potrošnje energije za stambene zgrade……………………………………….5

analiza koeficijenata prolaska topline vanjske stolarije

Documents