ANALIZA IN PREDLOGI ZA ZMANJ EVANJE TOPLOTNIH IZGUB KME KE HI E

Transcription

1 UNIVERZA V LJUBLJANI BIOTEHNI KA FAKULTETA ODDELEK ZA ZOOTEHNIKO Ga per KRAVANJA ANALIZA IN PREDLOGI ZA ZMANJ EVANJE TOPLOTNIH IZGUB KME KE HI E DIPLOMSKO DELO Univerzitetni tudij Ljubljana, 2011

2 UNIVERZA V LJUBLJANI BIOTEHNI KA FAKULTETA ODDELEK ZA ZOOTEHNIKO Ga per KRAVANJA ANALIZA IN PREDLOGI ZA ZMANJ EVANJE TOPLOTNIH IZGUB KME KE HI E DIPLOMSKO DELO Univerzitetni tudij ANALYSIS AND PROPOSALS FOR REDUCING THERMIC WASTES ON FARMHOUSE GRADUATION THESIS University Studies Ljubljana, 2011

3 Kravanja, G. Analiza in predlogi za zmanj evanje toplotnih izgub kme ke hi e. II Diplomsko delo je zaklju ek Univerzitetnega tudija kmetijstva - zootehnika. Opravljeno je bilo na Oddelku za agronomijo Biotehni ke fakultete Univerze v Ljubljani. Komisija za dodiplomski tudij Oddelka za zootehniko je za mentorja diplomskega dela imenovala prof. dr. Rajka BERNIKA. Recenzent: prof. dr. Dragomir Kompan Komisija za oceno in zagovor: Predsednik: lan: lan: prof. dr. Stanko KAV I Univerza v Ljubljani, Biotehni ka fakulteta, Oddelek za zootehniko prof. dr. Rajko BERNIK Univerza v Ljubljani, Biotehni ka fakulteta, Oddelek za zootehniko prof. dr. Dragomir KOMPAN Univerza v Ljubljani, Biotehni ka fakulteta, Oddelek za zootehniko Datum zagovora: Naloga je rezultat lastnega raziskovalnega dela. Podpisani se strinjam z objavo svoje naloge na spletni strani Digitalne knji nice Biotehni ke fakultete. Izjavljam, da je naloga, ki sem jo oddal v elektronski obliki, identi na tiskani razli ici! Ga per Kravanja

4 Kravanja, G. Analiza in predlogi za zmanj evanje toplotnih izgub kme ke hi e. III KLJU NA DOKUMENTACIJSKA INFORMACIJA D Dn DK UDK 631(043.2)=163.6 KG kmetijstvo/kme ke hi e/obnova/toplotne izgube/fasada KK AGRIS E80 AV KRAVANJA, Ga per SA BERNIK, Rajko (mentor) KZ SI-1230, Dom ale, Groblje 3 ZA Univerza v Ljubljani, Biotehni ka fakulteta, Oddelek za zootehniko LI 2011 IN ANALIZA IN PREDLOGI ZA ZMANJ EVANJE TOPLOTNIH IZGUB KME KE HI E TD Diplomsko delo (Univerzitetni tudij) OP IX, 51 str., 5 pregl., 19 sl., 33 vir. IJ sl JI sl/en AI V nalogi smo pregledali dostopno literaturo o toplotnih izgubah kme ke hi e in prihranku toplote v primeru sanacije. Dobro izoliran objekt uporabnikom nudi ugodne bivalne pogoje in veliko privar evane energije. Toplotna izolacija ovoja hi e je naju inkovitej i na in za zmanj anje porabe energije. V okviru naloge smo na kratko opisali obnovo tistih delov hi e, ki imajo najve ji vpliv na zmanj anje toplotnih izgub. To je zamenjava oken in vrat, zamenjava strehe, obnova hi nega podstavka, poudarek pa smo dali obnovi zunanje stene oz. fasade hi e. Toplotna obnova stare kme ke hi e predstavlja velik stro ek za lastnika, a se s tem ohrani kulturna dedi ina in vrednote na ih prednikov.

5 Kravanja, G. Analiza in predlogi za zmanj evanje toplotnih izgub kme ke hi e. IV KEY WORDS DOCUMENTATION ND Dn DC UDC 631(043.2)=163.6 CX agriculture/farmhouses/renewal/thermic loss/facade CC AGRIS E80 AU KRAVANJA, Ga per AA BERNIK, Rajko (supervisor) PP SI-1230, Dom ale, Groblje 3 PB University of Ljubljana, Biotechnical Faculty, Department of Animal Science PY 2011 TI ANALYSIS AND PROPOSALS FOR REDUCING THERMIC WASTES IN FARMHOUSES DT Graduation Thesis ( University studies) NO IX, 51 p., 5 tab., 19 fig., 33 ref. LA sl AL sl/en AB In this thesis the accessible litterature about heat losses in farmhouses and savings on heat in case of its renewal were studied. Nowadays the economical energy use is very important in agriculture. Well isolated buildings offer users comfortable living conditions and a lot of saved energy. Thermic isolation of the farmhouse is the most effective way to reduce energy consumption. This thesis describes a renewal of those parts of a farmhouse, that have the highest influence on a decrease of thermic wastes, such as the replacement of windows and doors, replacement of the roof, and a renewal of house foundation. The emphasis here was the renewal of outside walls and the frontage of the house. The renewal of an old farmhouse represents a large expence, but preserves the cultural heritage and values of our ancestors.

6 Kravanja, G. Analiza in predlogi za zmanj evanje toplotnih izgub kme ke hi e. V KAZALO VSEBINE Klju na dokumentacijska informacija (KDI) Key words documentation (KWD) Kazalo vsebine Kazalo preglednic Kazalo slik Okraj ave in simboli str. III IV V VII VII IX 1 UVOD NAMEN DIPLOMSKE NALOGE DELOVNA HIPOTEZA METODE DELA PREGLED OBJAV KME KA HI A OBNOVA STARIH STAVB Energetska u inkovitost pri obnovi stavbe VZROKI ZA PROPADANJE STAVB Vlaga v hi i Konstrukcijski vzroki za propadanje objekta OSNOVE TOPLOTNE ZA ITE ZGRADB Toplotna za ita stavb neko in danes VPLIV DEJAVNIKOV NA TOPLOTNO ZA ITO Okolje Oblika zgradbe Zasnova zgradbe Toplotna akumulativnost Navla evanje v konstrukciji Povr inska kondenzacija TOPLOTNA PREHODNOST OVOJA STAVBE ENERGIJSKA BILANCA ENODRU INSKE HI E ZAKONODAJA NA PODRO JU U INKOVITE RABE ENERGIJE V STAVBAH Pridobitev nepovratnih sredstev (Eko sklad) ZNA ILNOSTI STAVB IZ RAZLI NIH OBDOBIJ V SLOVENIJI IN MO NOSTI PRENOVE Gradnja pred letom Gradnja do leta Stavbe do 1970 leta brez toplotne izolacije Osemdeseta leta z minimalno toplotne izolacije Novej i objekti so bolje toplotno izolirani... 24

7 Kravanja, G. Analiza in predlogi za zmanj evanje toplotnih izgub kme ke hi e. VI Starej e kme ke hi e TOPLOTNE IZGUBE VPLIV KONSTRUKCIJSKE ZASNOVE ZGRADBE NA TOPLOTNE IZ- GUBE ENERGETSKA OBNOVA OVOJA HI E Zamenjava oken Toplotna izolacija zunanjih sten Toplotna izolacija podstre ja Toplotna izolacija po evne strehe ANALIZA STANJA OBJEKTA PRISTOP K SANACIJI HI E SANACIJA HI NEGA PODSTAVKA OBNOVITEV STREHE OBNOVA ZUNANJE STENE Fasadni sistem REZULTATI SKLEPI POVZETEK VIRI... 47

8 Kravanja, G. Analiza in predlogi za zmanj evanje toplotnih izgub kme ke hi e. VII KAZALO PREGLEDNIC str. Pregl. 1: Zahteve pri toplotni za iti stavb neko in danes Pregl. 2: Raba toplote za ogrevanje Pregl. 3: Mejna vrednost toplotne prehodnosti elementov zunanje povr ine stavbe in lo ilnih elementov delov stavbe Pregl. 4: Letna potrebna toplota za ogrevanje Pregl. 5: Ocena vrednosti energijske sanacije variante 1 po PURES-u... 45

9 Kravanja, G. Analiza in predlogi za zmanj evanje toplotnih izgub kme ke hi e. VIII KAZALO SLIK str. Sl. 1: Vzroki za navla enje objekta...6 Sl. 2: Po kodba ometa stare hi e zaradi soli...7 Sl. 3: Zidna plesen...8 Sl. 4: Primerjava toplotnih izgub razli nih objektov...9 Sl. 5: Primerjava objekta brez in s toplotno izolacijo Sl. 6: Posledica povr inske kondenzacije zidna plesen Sl. 7: Toplotna prevodnost snovi (W/mK) in toplotna prehodnost k (W/m 2 K) konstrukcije Sl. 8: Primerjava slovenskih predpisov na podro ju u inkovite rabe energije v stavbah Sl. 9: Izgled kme ke hi e, potrebne obnove Sl. 10: Prikaz u inkovite zasteklitve v primeru oken z nizkoemisijskim nanosom in plinskim polnjenjem s k 1,1 W/m 2 K Sl. 11: Prerez okenskega okvirja Sl. 12: Toplotna prehodnost gradbene konstrukcije Sl. 13: Prikaz gradbenih posegov v objekte Sl. 14: Faze v procesu sanacije Sl. 15: Stabilizacija starih temeljev z injektiranjem pod pritiskom Sl. 16: Prerez strehe z ope no kritino in enojnim prezra evalnim slojem Sl. 17: Injektiranje zidu Sl. 18: i enje re e med ope nimi zidaki Sl. 19: Toplotno izolirani zunanji robovi in povezava na neizolirane ometane povr ine... 40

10 Kravanja, G. Analiza in predlogi za zmanj evanje toplotnih izgub kme ke hi e. IX OKRAJ AVE IN SIMBOLI CC-SI ELKO LT NEH PH PURES PVC SIST EN TSG uredba o uvedbi in uporabi enotne klasifikacije vrst objektov in o dolo itvi objektov dr avnega pomena ekstra lahko kurilno olje prepustnost svetlobe nizkoenergijska hi a pasivna hi a Pravilnik o u inkoviti rabi energije v stavbah polivinil klorid evropski standardi tehni na smernica za graditev

11 1 1 UVOD Sedanji as zahteva tudi gospodarno rabo energije. Kjub mo nostim, da je kmetija glede toplotnih potreb lahko samooskrbna, se je glede potrebne toplote za bivalne prostore potrebno obna ati racionalno. Tako imajo toplotne izgube v bivalnih prostorih velik dele v energetski bilanci kme ke hi e. V okviru na e naloge bomo opisali sanacijo tistih delov hi e, ki imajo najve ji vpliv na zmanj anje toplotnih izgub, to je zamenjava oken in vrat, zamenjava strehe, sanacija hi nega podstavka, poudarek pa bomo dali sanaciji zunanje stene oz. fasade hi e. 1.2 NAMEN DIPLOMSKE NALOGE Kme ke hi e so v veliki ve ini grajene z malo ali brez toplotne izolacije. Prehod toplote se je prepre eval z debelino obodnih sten. Tak na in je za dana nje razmere in predvsem zahteve nesprejemljiv. Z nalogo bomo prikazali popolno obnovo kme ke hi e, ki bo ustrezala novim direktivam in zahtevanim standardom pri zmanj evanju toplotnih izgub. 1.3 DELOVNA HIPOTEZA Glede na analizo povr in, preko katerih lahko prehaja toplotni tok, predpostavljamo da: bo predvidena izolacija zado ala Pravilniku o u inkoviti rabi energije v stavbah, bomo dosegli pri akovan prihranek toplotne energije glede na obstoje e stanje, bodo vsi pridobljeni podatki o vrednotenju izgub in vgrajenih materialih v skladu z veljavno zakonodajo in direktivami EU. 1.3 METODE DELA V diplomski nalogi bomo obdelali slede e tematike s podro ja izolacije in prepre evanja toplotnih izgub v kme ki hi i: analizo toplotnih izgub in mo nost prihrankov toplotne energije, stro kovni prikaz pred sanacijo kme ke hi e in po njej, izbiro mo nih materialov glede na cenovno dostopnost in smiselnost uporabe, primernost vgrajenih komponent za kme ko hi o, mo nost uporabe organskih materialov iz kmetijstva.

12 2 2 PREGLED OBJAV 2.1 KME KA HI A Po besedah Ba a (2004) je kme ka hi a stavba, ki je namenjena prebivanju dru inskih skupnosti, ki se pre ivljajo predvsem s kmetovanjem. Kme ke hi e so lahko eno ali ve prostorne, pritli ne, vrhkletne, vrhhlevne ali nadstropne. Ob hi ah stojijo gospodarski objekti, ki so lahko samostojni ali pa povezani s hi o (ka a, kozolec, drvarnica itd.). Kme ke hi e so bile grajene iz tistih naravnih materialov, ki so bili dostopni v bli nji okolici (kamen, les, opeka, slama, itd). Tako v Sloveniji lo imo tri osnovne tipe hi in doma ij: alpska hi a, subpanonska hi a, primorska hi a. 2.2 OBNOVA STARIH STAVB Zaradi vse ve je elje po bivanju na mirni v naravi locirani hi i, se vse ve ljudi odlo a za prenovo starih kme kih hi. Ker pa so v ve ini te hi e starej e od 50 let, so potrebne ve jih popravil in sanacije. Ker v asu gradenj kme kih hi ni bilo velike izbire pri materialih in sredstvih, vsaka prenova take hi e zahteva ne le veliko denarja, temve tudi veliko znanja s podro ja sanacije zgradbnekateri se odlo ijo za prenovo hi e na na in, da bo hi a obdr ala svoj starinski izgled, spet drugi si elijo hi o predelati tako, da bo njen izgled moderen in ni ve podoben stari kme ki hi i. V obeh primerih pa si elijo izbolj ati energetsko bilanco, saj sodobni slog zahteva ve jo porabo energentov za kvalitetno bivanje!»u inkovita energijska sanacija starej ih stanovanjskih objektov tako zajema predvsem vgradnjo nadstandardne debeline toplotne za ite in nadstandardno stavbno pohi tvo, eliminiranje vseh toplotnih mostov, dobro tesnjenje celotnega ovoja stavbe in nadzorovani prezra evalni sistem z rekuperacijo. S tak nim energijskim konceptom lahko dose emo, da se sicer zelo potraten objekt sprememni v nizkoenergijsko ali celo pasivno stavbo«(kovi in Praznik, 2007). Na vpra anje, zakaj obnoviti staro kme ko hi o, imamo naslednje odgovore (Po auko, 2000): stare hi e so grajene z materiali, ki omogo ajo zdravo prostorsko klimo, zaradi ohranjanja lastne identitite in spomina na na e prednike, zaradi ohranjanja de elne identitete.

13 3 Kljub vsem zgoraj na tetim prednostim za obnovo stare kme ke hi e pa je res, da v asih zaradi preslabega stanja stavbe le-te ni smiselno obnavljati. Pri obnovi stare hi e je priporo ljivo, da se obnova naredi po naslednjem zaporedju (Obnova kme ke hi e, 2008): odvajanje de evnice, sanacija hi nega podstavka, obnova ali zamenjava strehe, izolacija vseh tlakov, ki so vezani na zemljo, obnova starih lesenih stropov in kombiniranih leseno-betonskih veznih konstrukcij, obnova dimnika, zamenjava instalacije: elektri ne, vodovodne, ogrevanje, zamenjava oken z energijsko var nimi, pri emer moramo paziti, da so okenski okvirji name eni tako, da prepre ijo konvekcijske toplotne mostove, notranji ometi in izdelava novih estrihov, obnova fasade in zunanje stene proti terenu (cokel), ki ga oblo imo s toplotno izolacijskimi materiali Energetska u inkovitost pri obnovi stavbe»ogrevanje predstavlja pri stanovanjskih stavbah glavnino (preko 70 %) rabe energije, preostanek predstavlja energija za pripravo tople vode, kuhanja, razsvetljavo in druge elektri ne aparate. Z energetsko obnovo starej ih stavb, grajenih pred letom 1980, je tehni no mogo e, s poznanimi, tr no uveljavljenimi ukrepi (toplotna izolacija zunanjih sten in streh, menjava oken ali zasteklitve, posegi na ogrevalnem sistemu) prihraniti preko 60 % potrebne energije za ogrevanje. Energetski prihranki so odvisni od starosti stavbe, tehnologije gradnje, kakovosti izvedbe in vzdr evanja. Prete ni del pri akovanih energetskih prihrankov je mogo e dose i z bolj o toplotno za ito ovoja stavbe, saj s temi ukrepi vplivamo na vzroke za previsoko rabo energije za ogrevanje. Manj i, a prav tako pomemben del prihrankov pri rabi energije za ogrevanje, je dosegljiv z izbolj anjem delovanja ogrevalnega sistema«(energetska u inkovitost pri obnovi ovoja stavbe, 2010).

14 4 2.3 VZROKI ZA PROPADANJE STAVB Za obnovo starih stavb se ponavadi odlo imo zaradi po kodb, ki nastanejo na stavbi, za te po kodbe pa so krivi razli ni vzroki: staranje materialov, neredno vzdr evanje, nepravilna uporaba, po kodbe zaradi napak pri gradnji. V primeru po kodovane hi e je potrebno ugotoviti vzroke za nastanek po kodb in le-te odpraviti ali pa zmanj ati na minimum. Tudi, e hi a ni po kodovana, jo je zaradi starosti potrebno obnoviti z materiali, ki so energetsko var ni in prilagoditi obnovo v skladu s Pravilnikom o u inkoviti rabi energije v stavbah (PURES, 2010). Deu (2004) navaja vrste in vzroke za po kodbe posameznih delov stavb vrste in vzroki tehni nih po kodb hi nega podstavka (premikanje stavbe, po kodbe zaradi premikov terena, prekora itev nosilnosti tal, po kodbe zaradi konstrukcijskih napak, propadanje in staranje gradiv, vremenski vplivi, onesna evanje ozra ja, biolo ki vplivi, napake v izvedbi), vrste in vzroki tehni nih po kodb zunanjih sten (po kodbe gradiv stavbnega ovoja zaradi vremenskih vplivov, po kodbe gradiv stavbnega ovoja zaradi vplivov onesna enega ozra ja, po kodbe gradiv stavbnega ovoja zaradi biolo kih vplivov, po kodbe zaradi slabega vzdr evanja in napak pri prenovi), vrste in vzroki tehni nih po kodb strehe (premikanje stavbe, premajhna potresna varnost, propadanje osnovnih gradiv, po kodbe gradiv strehe zaradi vremenskih vplivov in onesna enja, po kodbe gradiv strehe zaradi biolo kih vplivov, po kodbe gradiv strehe zaradi napak v izvedbi in vzdr evanju). Z obnovo stavbe lahko ne le saniramo po kodbe, nastale na stavbi, temve tudi izbolj amo dolo ene lastnosti stavbe. Izbolj amo lahko toplotno in zvo no za ito, potresno varnost, videz stavbe, itd. Sanacija nam tako omogo a izbolj anje videza stavbe, pove a energetsko u inkovitost, izbolj a funkcionalnost bivalnega okolja in izbolj a varnost ter stabilnost stavbe.

15 Vlaga v hi i Pri sanaciji stavbe je pomembno, da se seznanimo s samim stanjem stavbe. Najpogosteje so problem pri kme kih hi ah ne le razpoke sten in odpadli omet, temve tudi vlaga in plesen. Najve jo te avo pri kme kih hi ah in ostalih starej ih objektih predstavlja vlaga, ki je lahko posledica kombinacije nepravilne gradbene zasnove posameznih konstrukcijskih elementov ali celotne zgradbe, nepravilnega prezra evanja, nepravilnega ogrevanja in neustreznega re ima uporabe prostora. Vlaga vpliva na degradacijo skoraj vseh vrst materialov in konstrukcij. Vlaga tako povzro a (Grobov ek, 2010a): zmanj anje trdnostne lastnosti zidu, varnost same zgradbe se zmanj uje, zmrzovanje vla nih zidov, opeka pri ne razpadati, lu enje ometa, laka, tapet, saj vlaga v zidovih raztaplja soli, izlo anje soli na povr ini, v vla nem ometu povzro i razvoj plesni, po kodbe na notranji opremi, pove anje toplotne prevodnosti toplotno izolacijskih materialov in s tem zmanj anje toplotne izolativnosti gradbenih elementov (u inek toplotne izolacije v vla nih zidovih se precej zmanj a). Avtor nato nadaljuje, da e se vlaga na zidu v stabvi zvi a za 1 %, to povzro i zmanj anje toplotne izolativnosti zidu za pribli no 5 %. Slika 1 prikazuje vzroke za navla enje objekta. Spodnji del hi e se lahko navla i zaradi talne vode, zablatene drena e in pomanjkljive ali po kodovane hidroizolacije. Fasada se navla i zaradi odbojne vode in fasadne vode, medtem ko do navla enja objekta skozi streho pride zaradi okvare strehe in lebov, po kodbe dimne obloge in ledu ob kapu.

16 6 Slika 1: Vzroki za navla enje objekta (Su a, 2008) Vlaga v zid vstopa na ve na inov (Su a, 2008): 1. Kondenzna vlaga: pojavi se v notranjosti stavb, kjer ni prezra evanja, zrak pa je toplej i od zunanjega. Glavni vzrok za kondenzno vlago je prenizka temperatura prostora, neprimerno prezra evanje, neprimerna toplotna izolacija, itd. Vlaga v steni je glavni vzrok za nastanek plesni in po kodbe stene. Najpogosteje do kondenzacije pride na oknih, saj so najhladnej e povr ine v hi i. Tako so v primeru previsoke vlage idealni pogoji za nastanek plesni. 2. Kapilarna vlaga: v primeru stika gradbenega materiala z vodo, se vlaga dviga po gradbeni konstrukciji iz zemlje in s seboj prina a soli ter ostale kodljive snovi, najpogosteje po malti. Kapilarna vlaga ni odvisna od zunanjih vplivov in se kljub temu, da jo odstranimo iz zidu, lahko kmalu spet pojavi. Ta vrsta vlage ponavadi sega v vi ino od 4-6 m. Pri odpravljanju te vrste vlage je zelo pomembno, da se najprej lotimo odpravljanja virov vlage, nato pa posledice (izsu evanje zidov).

17 7 3. Neposredno namakanje: najpogosteje povzro a de evje, poplave, itd. V primeru de ja voda pronica v notranjost skozi zidove. Gradbenim materialom najbolj kodijo soli (kloridi, sulfati in nitrati), ki pa so kodljive samo, e se ve ejo z vodo. Soli, ki jih prina a kapilarna vlaga, razkrajajo omete in malto. Poznamo ve vrst soli (Weber, 2010): kloridi npr. kuhinjska sol. Ko proti zmrzovanju tal okoli hi e posipavamo s soljo, le-ta stopljena v vodi pronica v konstrukcijo skozi podzidek, sulfati veplena kislina, nastaja v primeru izgorevanja fosilnih goriv (in ostalih goriv, ki vsebujejo veplo), nitrati solitne kisline, nastajajo pri gnitju beljakovin in ivalskih odpadkov in povzro ajo hitro propadanje gradbene kostrukcije. posledica vlage Slika 2: Po kodba ometa stare hi e zaradi soli (Roefix gradbeni sistemi, 2010: 169) Plesen je drugi problem starih hi, ki povzro i velik stro ek pri sanaciji objekta, saj je potrebno na obmo ju, kjer je plesen na ometu zgradbe, to odstraniti v celoti, e pa je plesen na lesenih delih, pa je le-te potrebno zamenjati. Hranljive snovi za razvoj plesni so ometi, les, tapete, barve, esar pa je v lovekovem bivalnem okolju veliko. Plesni najbolj ugaja rahlo kislo okolje (ph - vrednosti med 4,5 in 6,4) pri temperaturi med 0 do 40 C. Plesen se razvija od dveh do estih mesecev, tako v svetlem kot v temnem okolju. Poglavitni razlog za razvoj plesni je prekomerna vla nost v prostoru, res pa je, da dolo ene vrste plesni lahko pre ivijo tudi v zelo suhem stanju in tako akajo na nastop ugodnih razmer za ponoven razvoj. Plesen lahko zmanj amo z ni anjem vla nosti prostorov in z odpravo vzrokov navla evanja konstrukcijskih sklopov (Grobov ek, 2010a).

18 8 vlaga Slika 3: Zidna plesen (Rofix gradbeni sistemi, 2010:175) Konstrukcijski vzroki za propadanje objekta Elementi, ki sestavljajo zunanji ovoj stavbe in sodelujejo z notranjim in zunanjim okoljem ter vplivajo drug na drugega, morajo biti usklajeni in pravilno zasnovani, da stavba deluje optimalno kot celota. Prav tako je pri sami toplotni za iti stavb pomembna ne le ustrezna toplotna izolacija posameznih zunanjih konstrukcijskih elementov, temve tudi samo na rtovanje ostalih detajlov (preboji, priklju ki, odprtine, itd.). e zanemarimo katerega od teh detajlov, lahko to povzro i neprijetne posledice in ena izmed teh posledic, ki vpliva na toplotno bilanco stavbe, je toplotni most (Toplotni mostovi, 2010). Med konstrukcijske vzroke za propadanje tejemo: toplotne mostove (so mesta v zunanjem ovoju stavbe, kjer je toplotni upor bistveno manj i od toplotnega upora na sosednjih mestih, kar pomeni, da je na toplotnem mostu v zimskem asu toplotni tok iz notranjega, ogrevanega okolja v zunanje okolje mo no pove an). Lo imo konstrukcijski toplotni most (do katerega pride v primeru, ko je ovoj stavbe prekinjen ali predrt z materialom, ki ima veliko toplotno prevodnost (na primer armirani beton ali jeklo) in ki ni toplotno za iten ne z zunanje ne z notranje strani), geometrijski toplotni most (nastopi na delu ovoja stavbe, pri katerem je zunanja povr ina, preko katere toplota prehaja iz ogrevanega prostora v zunanje okolje, precej ve ja od notranje vogal), konvekcijski toplotni most (je mesto v ovoju stavbe, kjer je zaradi prekinitve ali netesnosti omogo en pretok notranjega, navla enega zraka v konstrukcijski sklop) (Toplotni mostovi, 2010), zrakotesnost (»Z zrakotesnostjo ozna ujemo intenzivnost nekontroliranega pretoka zraka skozi konstrukcijo v zgradbo ali iz nje zaradi tla ne razlike.«) (Echterhölter, 2002, cit. po irec, 2009), prezra evanje prostorov.

19 9 Najpogostej i toplotni mostovi, ki jih je potrebno odpraviti, so (Zba nik Senega nik, 2007): podstavek proti temeljenju v neogrevani kleti naju inkovitej e prepre evanje toplotnega mostu je termi no lo evanje oz. vgradnja izolacijskega podstavka ali zaklju ka, ki toplotne izgube lahko zmanj a tudi do 95 %, vgradnja okna okno se vgradi v plast toplotne izolacije na zunanji strani stene z uporabo to kovnih pritrditev. Vse vmesne fuge je potrebno dobro zatesniti. Toplotna izolacija mora kar se da prekrivati okvir, saj to izbolj uje toplotno za ito, prav tako se v zunanji ovoj zgradbe vgrajujejo vrata. Balkonske plo e in te ki nadstre ki so pri pasivnih hi ah praviloma prislonjeni in obe eni ter pritrjeni na zgradbo s tankimi termi no lo evalnimi sidri, lahki nadstre ki, ograje in lu i vsi ti elementi se pritrdijo s specialnimi mozniki in konzolami iz toplotno izolacijskih gradiv z veliko tla no trdnostjo, stati ne motnje toplotne izolacije v prerezu toplotna prehodnost sten in strehe je odvisna od dele a lesa v konstrukciji. V primeru ve jega dele a lesa zna a oslabitev toplotne prehodnosti skoraj 20 % (U= 0,02 W/(m 2 K)). Slika 4 prikazuje, da je izmenjava zraka na ra un u inkovitega sistema prisilnega prezra evanja pri nizkoenergijskih in energijsko neodvisnih zgradbah, lahko omejena le na vrednosti, ki jih predpisujejo higienski parametri, pri ostalih objektih pa je zaradi manj u inkovitega sistema prezra evanja prisoten dolo en prese ek v izmenjavi zraka, ki lahko prina a tudi do 50 % dele a ventilacijskih toplotnih izgub (Pravilno zra enje in prezra evanje, 2010). Slika 4: Primerjava toplotnih izgub razli nih objektov (Pravilno zra enje in prezra evanje, 2010: 4)

20 OSNOVE TOPLOTNE ZA ITE ZGRADB love ko telo mora za pravilno delovanje telesnih funkcij vzdr evati stalno telesno temperaturo okoli 37 C. Med love kim telesom in okolico poteka izmenjava energijskih tokov. Ni ja je temperatura okoli kega zraka, ve ji del toplote se izmenja z okolico s sevanjem, prevajanjem in konvekcijo, e pa se temperatura okolice pribli a temperaturi love kega telesa, se prevladujo a toplota oddaja v okolico z izhlapevanjem. lovek tako dose e ob utek toplotnega ugodja, e so energijski tokovi med love kim telesom in okolico v ravnovesju. Na velikost energijskih tokov vplivajo lovekovi subjektivni parametri in splo ni mikroklimatski parametri (Osnove toplotne za ite zgradb, 2010): lovekova fizi na aktivnost, vrsta obleke, temperatura zraka v prostoru, temperatura obodnih povr in, hitrost gibanja zraka v prostoru, relativna vla nost zraka v prostoru.»toplotna za ita zgradbe ni samo primerna toplotna izolacija obodnih konstrukcij zgradbe, ampak zajema vse ukrepe, ki zmanj ujejo neugodne vplive zunanje klime na temperaturne in vla nostne razmere v zgradbi ob minimalni porabi energije: pozimi za ogrevanje, poleti za hlajenje prostorov. Pri vseh teh ukrepih pa morajo imeti stanovalci primerno bivalno ugodje. Ustrezna toplotna za ita zagotavlja tudi ve jo trajnost zgradbe, saj prepre uje prevelike temperaturne obremenitve v obodnih konstrukcijah in po kodbe zaradi vplivov zra ne vlage«(smotrna raba energije, 2010). Objekt je potrebno obravnavati kot celoto, v katerem moramo pri samem na rtovanju upo tevati naslednje dejavnike (Weber, 2010): okolje in lokacijo objekta, konstrukcijsko zasnovo in obliko objekta, notranjo razporeditev prostorov, vrsto gradnje (stara/nova), sestavo in lastnosti ovoja objekta, na in uporabe objekta. Preglednica 1 prikazuje spremembe zahtev pri toplotni za iti stavb pri nas skozi as. Tako leta 1875 in leta 1970 je bilo dolo eno, da mora biti maksimalna dovoljena toplotna prehodnost zunanje stene manj a od 1,3 W/m 2 K. Skozi as se je ta tevilka manj ala, v letu 2002 je bila maksimalna dovoljena toplotna prehodnost stene manj a od 0,4 0,45

21 11 W/m 2 K. Leta 2008 pa je bila maksimalna dovoljena toplotna prehodnost stene stavbe manj a od 0,28 W/m 2 K Toplotna za ita stavb neko in danes Preglednica 1: Zahteve pri toplotni za iti stavb neko in danes ( ijanec Zavrl, 2009: 6) Leto Pravilnik U 1875 Stavbni red Vojvodine Kranjske zunanja stena iz U max < 1,3 W/m 2 K polne opeke 45 cm 1970 Pravilnik o min. tehni nih pogojih za toplotno za ito U max < 1,3 W/m 2 K stavb zunanj stena 1980 JUS.U.J5.600 zunanja stena U max < 0,8 W/m 2 K 1984 spec. topl. izgube stavbe Q' max < 7+14 fo W/m 3 (fo = A/V) v praksi: Qh < fo kwh/m 2 a letna potrebna toplota za ogrevanje na enoto uporabne stanovanjske povr ine 2002 spec.topl. izgube stavbe Q' max < fo kwh/m 2 U max stene < 0,4 0,45 W/m 2 K praksa monta nih hi zunanja stena U zun ovoja < 0,25 W/m 2 K in manj (0,17 ) 2000 trendi od nizkoenergijske do pasivne hi e zunanja stena brez toplotnih mostov <0,01 W/mK okna in zasteklitev U < 0,80 W/m 2 K troslojna EE zasteklitev okenski okvir U < 0,80 W/m 2 K (super izoliran) troslojna zasteklitev U < 0,75 W/m 2 K (son ni pritoki > izgub) prepustnost za son no sevanje g > 50 % izmenjava zraka (test zrakotesnosti) n50pa < 0,6 /h sistem ogr.+ prezra evanja z rekuperacijo potrebna toplota za ogrevanje Q h < 15 KWh/m 2 a toplotne izgube so tako zelo nizke, da hi e skoraj ni potrebno ogrevati 2008 omejitev mo i kotla spec. topl. izgube stavbe Q trans < fo W/m 3 U max zun < 0,10 W/m 2 K (0,15 W/m 2 K) Umax stene < 0,28 W/m 2 K, Umax strehe < 0,20 W/m 2 K za ovoj Legenda: Q' max = maksimalna toplota U = toplotna prehodnost U max = maksimalna dovoljena toplotna prehodnost U max zun = maksimalna toplotna prehodnost zunanjih povr in stavbe = toplotni mostovi f 0 = faktor oblike je razmerje med povr ino toplotnega ovoja stavbe in neto ogrevano prostornino stavbe 0 = A/V e

22 VPLIV DEJAVNIKOV NA TOPLOTNO ZA ITO Okolje Lokacija stavbe lahko pove a ali zmanj a toplotne izgube stavbe. Razli no locirane stavbe lahko imajo do 20 % ve je ali manj e toplotne izgube. V primeru, da je zgradba postavljena na hribu ali v sen ni dolini, ima ve jo toplotno izgubo kot stavba na odprti, son ni lokaciji (Weber, 2010) Oblika zgradbe Tudi sama oblika stavbe ima velik vpliv na toplotne izgube, ki se zaradi prehoda toplote transmisijske toplotne izgube ve ajo sorazmerno z ve anjem zunanje povr ine zgradbe. Raz lenjenost ovoja zgradbe (razmerje med povr ino zunanjega ovoja stavbe in njeno prostornino A/V) vpliva na toplotne izgube, tako ima najmanj ugodno razmerje A/V samostojna pritli na dru inska hi a, sledi ji dvoeta na stavba enake povr ine, ki ima 20 % manj o izgubo kot prva, saj ima manj o zunanjo povr ino (Osnove toplotne za ite zgradb, 2010) Zasnova zgradbe S pravilno orientacijo zgradbe in primerno razporeditvijo oken u inkovito izkoristimo son no energijo, ki lahko nadomesti del energije, potrebne za vzdr evanje bivalnih temperatur. Dobro je, da se na ju ni strani zgradbe vgradi ve ja okna z dodatno toplotno za ito (polkna), na severni strani pa manj a okna. Z izbiro primerne zasteklitve oken lahko zmanj amo izgube toplote. Prostori z enakim temperaturnim re imom naj bodo razporejeni skupaj (Osnove toplotne za ite zgradb, 2010) Toplotna akumulativnost Toplotna akumulativnost materiala je njegova sposobnost, da vpija toploto iz toplej e okolice, jo shrani (akumulira) in jo, ko se temperatura okolice zni a, zopet odda. Toplotna akumulativnost materiala je odvisna od njegove prostorninske mase in specifi ne toplote. Konstrukcije z veliko toplotno akumulativnostjo vplivajo na ve jo toplotno stabilnost prostorov, ki jih omejujejo (Smotrna raba energije 4, 2010)Zgradbe so lahko grajene masivno (npr. betonske, ope ne) ali pa so obodne konstrukcije sestavljene z lahkimi elementi, s povr insko maso, manj o od 300 kg/m 2 (monta ne konstrukcije).

23 13 Masivne konstrukcije zmorejo akumulirati veliko toplote, jo sprejeti, shraniti in jo ob padcu temperature oddati. Pri dobro toplotno izoliranih zgradbah so nihanja zunanje temperature v zgradbi komaj opazna. Tako v zimskem asu masivne obodne konstrukcije zadr ijo ve ji del vpadlega son nega sevanja in doprina ajo k ogrevanju. Konstrukcije z veliko toplotno akumulativnostjo pove ajo toplotno stabilnost prostorov, ki jih omejujejo. Toplote akumulacijskih povr in iz masivnih snovi, kot sta opeka ali beton, ne smemo prekrivati z izolacijskimi materiali z notranje strani, saj s tem izni imo njihov u inek (prav tako jih ne smemo prekrivati s talnimi oblogami). V primeru lahkih konstrukcij so nihanja temperature velika, zato je potrebno poskrbeti za sen ila, saj poleti veliko ve toplote prehaja v zgradbo s sevanjem skozi okna (Smotrna raba energije, 2010) Navla evanje v konstrukciji Koncentracija vodne pare pozimi je v zraku ogrevanega prostora vedno vi ja, kot je koncentracija vodne pare v zunanjem zraku. Zaradi te nje, da bi se koncentraciji izena ili, prodira vodna para skozi obodne konstrukcije v smeri prostor okolica, kar imenujemo difuzija vodne pare. Bolj topel in vla en je zrak v prostoru in bolj ko je hladna in suha okolica, mo nej i je difuzijski prenos vodne pare. Merilo za velikost difuzijskega transporta vodne pare skozi konstrukcijo je gostota difuzijskega toka, ki pa je odvisna od razlike delnih tlakov vodne pare na obeh straneh konstrukcije in od propustnosti materialov za vodno paro. Zaradi razli nih temperatur v zgradbi in zunaj nje se temperature posameznih plasti ni ajo od znotraj navzven. Vodna para torej prehaja skozi vedno hladnej e plasti konstrukcije. Pri dolo enih klimatskih pogojih (temperatura in relativna vla nost zraka) na eni in drugi strani konstrukcije, se vodna para v neki plasti konstrukcije lahko uteko ini - kondenzira. Material, v katerem nastopi kondenzacija, se navla i, s tem se mu poslab a toplotna izolativnost. e se konstrukcija poleti ne izsu i, bo poslab anje toplotne izolativnosti konstrukcije povzro ilo prihodnjo zimo e ve jo navla itev. Stalno navla evanje lahko privede do po kodbe konstrukcije. S pravilno izbiro in sestavo materialov v obodnih konstrukcijah lahko prepre imo pojav notranje kondenzacije ali pa vsaj zagotovimo, da se bo kondenzat poleti popolnoma izsu il. Osnovno pravilo za pravilno sestavo je: na notranji strani konstrukcije mora biti material z majhno propustnostjo vodne pare in nizko toplotno izolativnostjo, na zunanji strani pa z visoko propustnostjo in visoko toplotno izolativnostjo. V primerih, ko moramo toplotno izolativni material namestiti na notranji strani konstrukcije (sanacija), ga moramo pred navla evanjem za ititi z ustreznim materialom z zelo nizko paropropustnostjo (parna ovira: PE folije, AI folije, bitumenski trakovi, itd.) (Smotrna raba energije, 2010).

24 14 Slika 5: Primerjava objekta brez in s toplotno izolacijo (Weber, 2010: 9) Na sliki 5 (desno) je prikazan objekt brez toplotne izolacije, pri katerem se ob nizkih temperaturah in ogrevanem notranjem prostoru to ka zmrzi a (to ka 0) nahaja v sami nosilni konstrukciji. Vlaga kondenzira in zmrzuje znotraj konstrukcije in povzro a propadanje materiala. Hladna stena ni sposobna akumulirati toplote, zato je prostor potrebno neprestano ogrevati, hlad, ki ga seva stena, pa zaradi velike temperaturne razlike povzro a neprijetno bivalno okolje. Leva stran slike 5 pa prikazuje objekt s toplotno izolacijo, s pomo jo katere prestavimo to ko zmrzi a v sam sistem toplotne izolacije, katera je sposobna prena ati napetosti ob kondenzaciji in zmrzovanju vodne pare, s imer podalj amo ivljenjsko dobo konstrukcijskega materiala. Prav tako se steni omogo i akumulacija toplote in uravnavanje stalne temperature prostora. Na ta na in je bivalna klima ugodna, hkrati pa se prihrani veliko energije, potrebne za ogrevanje prostorov (Weber, 2010). Navla evanje konstrukcij s padavinami prepre imo s pravilno izbiro zaklju nih slojev (ometov, premazov). Ti morajo biti zaporni za vodo, imeti morajo majhno kapilarno vodovpojnost ter biti propustni za vodno paro. Navla evanje obodnih konstrukcij skozi notranje povr ine je te je obvladljivo. Lo imo povr insko kondenzacijo in kondenzacijo v notranjosti konstrukcije«(smotrna raba energije, 2010) Povr inska kondenzacija Temperatura notranjih povr in obodnih konstrukcij je pozimi vedno ni ja kot temperatura zraka v prostoru. Pri dolo enih pogojih: visoka relativna vla nost zraka v prostoru vedno nad 70 %, premajhna toplotna izolativnost obodne konstrukcije (toplotni mostovi), ovirano gibanje zraka ob konstrukciji (zavese, pohi tvo, v kotih) lahko nastopi kondenzacija zra ne vlage na povr ini rosenje, katere posledica je razvoj zidne plesni. V prostorih, kjer se relativna vla nost zraka pozimi giblje med 40 % in 60 % in le ob asno - v asu kuhanja ali kopanja - naraste do 80 %, toplotna izolativnost obodnih konstrukcij pa je v predpisanih mejah, do pojava povr inske kondenzacije praviloma ne bi smelo priti. Vendar je prav povr inska kondenzacija v zadnjih letih velik problem. Ukrepi za prepre evanje tega pojava so (Smotrna raba energije, 2010):

25 15 dobra toplotna izolativnost obodnih konstrukcij, zni anje relativne vla nosti zraka v prostoru z zra enjem; to mora biti intenzivno, vendar ne predolgo, da se ne ohladijo obodne povr ine, pohi tvo ne sme biti postavljeno ob zunanje stene, e pa se temu ni mogo e izogniti, mora biti od stene toliko odmaknjeno, da zrak za njim lahko kro i, zavese ne smejo biti pregoste in name ene tako, da zrak za njimi zastaja, notranje povr ine morajo biti sposobne vpiti prese no vlago in jo oddati, ko so razmere primerne. zidna plesen Slika 6: Posledica povr inske kondenzacije zidna plesen (Weber, 2010: 9) 2.6 TOPLOTNA PREHODNOST OVOJA STAVBE Zaradi temperaturne razlike med toplim zrakom v prostoru in hladnim zrakom zunaj zgradbe (ni ja temperatura) prehaja toplota skozi ovoj zgradbe in se izgublja. Te izgube toplote ne moremo ustaviti, lahko jo samo zmanj amo s pomo jo bolj e toplotne izolativnosti obodnih konstrukcij zgradbe (Osnove toplotne za ite zgradb, 2010).»Karakteristi na vrednost konstrukcije je toplotna prehodnost "k vrednost", ki pove, koliko toplote preide v asovni enoti (1 sek) skozi povr ino 1 m 2 konstrukcije, e je razlika temperatur zraka na obeh straneh konstrukcije 1 K«(Smotrna raba energije, 2010).»Toplotno prehodnost konstrukcijskega sklopa ozna ujemo s k (W/m 2 K), s harmonizacijo na ih predpisov in standardov z evropskimi pa se za toplotno prehodnost uveljavlja oznaka U«(Osnove toplotne za ite zgradb, 2010).

26 16 "K vrednost" konstrukcije je odvisna od vgrajenih materialov, tako nizko toplotno prehodnost obodnih konstrukcij dose emo z vgradnjo toplotno izolacijskih materialov. Na samo toplotno prehodnost vrstni red plasti ne vpliva, je pa pomemben pri toplotni akumulativnosti in toplotnem odzivu stavbe na toplotne razmere v okolju. Z vgradnjo toplotno izolacijskih materialov dose emo nizko toplotno prehodnost obodnih konstrukcij. Tako velja, da» im manj a je toplotna prevodnost snovi, toliko bolj e so njene toplotno izolacijske lastnosti. Toplotna prevodnost snovi (W/mK) pove, koliko toplote preide v asovni enoti (1 sek) skozi 1 m 2 snovi z debelino 1 m pri temperaturni razliki 1 K(slika 7)«(Osnove toplotne za ite zgradb, 2010: 3). Slika 7: Toplotna prevodnost snovi (W/mK) in toplotna prehodnost k (W/m 2 K) konstrukcije (Osnove toplotne za ite zgradb, 2010: 3) Pri ve slojnih konstrukcijah je potrebno paziti na razporeditev posameznih materialov, predvsem pa je pomemben polo aj toplotne izolacije, saj ima vsak sistem razporeditve svoje zahteve ter dobre in slabe lastnosti. Prav zato je potrebno izbrati optimalnega glede na na in uporabe zgradbe, saj lahko napa na sestava materialov v konstrukciji povzro i navla evanje materialov. 2.7 ENERGIJSKA BILANCA ENODRU INSKE HI E V primeru analize povpre ne energijske bilance enodru inske hi e lahko ugotovimo, da najve energije dovajamo v zgradbo z ogrevanjem, ostali deli dovedene energije pa so son ni pritoki skozi okna in notranji viri toplote (Grobov ek, 2008).

27 17 Preglednica 2 prikazuje letno potrebo za ogrevanje na osnovi leta gradnje zgradbe. Iz tabele je razvidno, da je povpre na toplotna poraba v starej ih zgradbah zna ala 100 kilovatnih ur na kvadratni meter ogrevane povr ine na leto (kwh/m 2 a). V zgradbah, grajenih po letu 2002, zna a predpisana raba toplote za ogrevanje med kwh/(m 2 a). Pravilnik o u inkoviti rabi energije iz leta 2008 predvideva za 30 % zmanj anje rabe toplote za ogrevanje. Preglednica 2: Raba toplote za ogrevanje (Grobov ek, 2008) Leto izgradnje stavbe 1995 po 2002 PURES (2008) Enodru inska hi a kwh/(m 2 a) kwh/(m 2 a) kwh/(m 2 a) Raba toplote za ogrevanje »Stavbe po porabi delimo na obi ajne, nizkoenergijske hi e (NEH) in pasivne hi e (PH). Pri nas se vse bolj gradijo NEH, pri katerih zna a specifi na letna raba toplote za ogrevanje kwh/(m 2 a). Mednje pri tevamo tudi tako imenovane 3 - litrske hi e, ki porabijo letno za ogrevanje manj kot 30 kwh/(m 2 a). Deset kilovatnih ur predstavlja pribli no liter kurilnega olja ali kubi ni meter zemeljskega plina. e je torej letna poraba toplote 40 kwh/(m 2 a), zna a to prera unano v kurilno olje 4 litre/(m 2 a). Tako za zgradbo z ogrevalno povr ino 200 m 2 porabilo za ogrevanje najve 800 litrov kurilnega olja na leto. e manj o letno specifi no rabo toplote za ogrevanje imajo PH in sicer manj kot 15 kwh/(m 2 a))«(grobov ek, 2010). 2.8 ZAKONODAJA NA PODRO JU U INKOVITE RABE ENERGIJE V STAVBAH Evropske institucije sprejemajo zakonodajo in postavljajo smernice, s katerimi elijo v prihodnosti zmanj ati porabo energije. Velik poudarek je na zmanj anju porabe energije za ogrevanje, kjer se predvsem ukvarjajo z debelino izolacije v fasadnih sistemih. Slika 8 prikazuje zaostrovanje slovenske zakonodaje na podro ju u inkovite rabe energije v stavbah. V letih 1970 do 1979 je bila predpisana toplota, potrebna za ogrevanje na neto uporabno povr ino stavbe, 163 kwh/m 2 a. Od leta 1980 do leta 2001 je zna ala 110 kwh/m 2 a. Iz leta 2002 do 2006 je ta tevilka padla na 75 kwh/m 2 a, v letu 2008 pa na kwh/m 2 a potrebne toplote za ogrevanje na neto uporabno povr ino stavbe.

28 18 Slika 8: Primerjava slovenskih predpisov na podro ju u inkovite rabe energije v stavbah ( ijanec Zavrl, 2010: 15) V letu 2010 je stopil v veljavo nov Pravilnik o u inkoviti rabi energije v stavbah (PURES), ki je bil objavljen v Ur. l. RS t. 52/2010 in je zamenjal Pravilnik o u inkoviti rabi energije v stavbah, ki je bil objavljen v Ur.l. RS t. 93/2008, dne Slednji zamenjuje Pravilnik o toplotni za iti in u inkoviti rabi energije v stavbah, ki je bil objavljen v Ur.l. RS t. 42/2002, dne Pravilnik pomembno vpliva na objekte, ki se bodo prenavljali in gradili v prihodnje, saj dolo a ostre kriterije za toplotno za ito. Primerjava in razlike med PURES 2008 in PURES 2010 ( ijanec Zavrl, 2010): na elno enaka raven zahtevnosti za stavbo v predpisu 2010 kot v PURES 2008, druga e izra ene minimalne zahteve (npr. v max rabi energije kwh/m 2 in ne v mo i naprav kw), predpisana obvezna ra unska metodologija po SIST EN (PURES 2008 jo je sicer dopu al, a hkrati predpisal obvezno uporabo zelo poenostavljene metode), enak bo postopek ra una za PGD fazo in za energetsko izkaznico stavbe.

29 19 PURES dolo a tehni ne zahteve, ki morajo biti izpolnjene za u inkovito rabo energije v stavbah na podro ju toplotne za ite, ogrevanja, hlajenja, prezra evanja ali njihove kombinacije, priprave tople vode in razsvetljave v stavbah, zagotavljanja lastnih obnovljivih virov energije za delovanje sistemov v stavbi ter metodologijo za izra un energijskih lastnosti stavbe v skladu z Direktivo 31/2010/EU Evropskega parlamenta in Sveta z dne 19. maja 2010 o energetski u inkovitosti stavb (Ur. l. RS t. 153 z dne , str. 13) (PURES, 2010). Z uveljavitvijo PURES-a 2010 je prenehala veljavnost obeh prej njih pravilnikov PTZURES 2002 in PURES 1, Slednja sta se lahko uporabljala za pripravo projektne dokumentacije za pridobitev gradbenega dovoljenja e do K PURES-u 2010 sodi tudi tehni na smernica za graditev TSG U inkovita raba energije, katere uporaba je obvezna. PURES se uporablja pri gradnji novih stavb in rekonstrukciji stavbe oziroma njenega posameznega dela, kjer se posega v najmanj 25 odstotkov povr ine toplotnega ovoja, e je to tehni no izvedljivo. Pri rekonstrukciji stavbe oziroma njenega posameznega dela, kjer se posega v manj kot 25 odstotkov povr ine toplotnega ovoja stavbe oziroma njenega posameznega dela, pri investicijskih in drugih vzdr evalnih delih, ali e se gradi ali rekonstruira stavba z bruto tlorisno povr ino, manj o od 50 m 2, morajo biti dela izvedena tako, da so izpolnjene zahteve glede toplotne prehodnosti iz tehni ne smernice za graditev TSG U inkovita raba energije (PURES, 2010). V TSG-1-004:2010 U inkovita raba energije (MOP U inkovita raba energije, 2010) je v 9. lenu dolo eno, da je potrebno s toplotno za ito povr ine toplotnega ovoja stavbe in lo ilnih elementov delov stavbe: zmanj ati prehod energije skozi povr ino toplotnega ovoja stavbe, zmanj ati podhlajevanje ali pregrevanje stavbe, zagotoviti sestavo gradbenih konstrukcij tako, da ne prihaja do po kodb ali drugih ostalih kodljivih vplivov zaradi difuzijskega prehoda vodne pare, nadzorovati oz. uravnavati zrakotesnost stavbe. Prav tako je dolo eno, da morajo biti stavbe grajene tako, da je vpliv toplotnih mostov na letno porabo ogrevanja in hlajenja im manj i (MOP U inkovita raba energije, 2010). Preglednica 3 prikazuje mejne vrednosti toplotne prehodnost elementov zunanje povr ine stavbe in lo ilnih elementov delov stavbe z razli nimi re imi notranjega toplotnega ugodja.

30 20 Preglednica 3: Mejna vrednost toplotne prehodnosti elementov zunanje povr ine stavbe in lo ilnih elementov delov stavbe (MOP U inkovita raba energije, 2010). Gradbeni elementi stavb, ki omejujejo ogrevane prostore U max [W/(m 2 K)] Zunanje stene in stene proti neogrevanim prostorom 0,28 Zunanje stene in stene proti neogrevanim prostorom manj e 0,60 povr ine, ki skupaj ne presegajo 10 % povr ine neprozornega dela zunanje stene. Stene, ki mejijo na ogrevane sosednje stavbe 0,50 Stene med stanovanji in stene proti stopni em, hodnikom in drugim 0,70 manj ogrevanim prostorom Notranje stene in medeta ne konstrukcije med ogrevanimi prostori razli nih enot, razli nih uporabnikov ali lastnikov v nestanovanjskih stavbah 0,90 Zunanja stena ogrevanih prostorov proti terenu 0,35 Tla na terenu (ne velja za industrijske stavbe) 0,35 Tla nad neogrevano kletjo, neogrevanim prostorom ali gara o 0,35 Tla nad zunanjim zrakom 0,30 Tla na terenu in tla nad neogrevano kletjo, neogrevanim prostorom ali 0,30 gara o pri panelnem talnem gretju Strop proti neogrevanemu prostoru, stropi v sestavi ravnih ali 0,20 po evnih streh (ravne sli po evne strehe) Terase manj e velikosti, ki skupaj ne presegajo 5 % povr ine strehe 0,60 Strop proti terenu 0,35 Vertikalna okna ali balkonska vrata in greti zimski vrtovi z okvirji iz 1,30 lesa ali umetnih mas Vertikalna okna ali balkonska vrata in greti zimski vrtovi z okvirji iz 1,60 kovin Stre na okna, steklene strehe 1,40 Svetlobniki, svetlobne kupole (do skupno 5 % povr ine strehe) 2,40 Vhodna vrata 1,60 Gara na vrata 2,00

31 21 TSG-1-004:2010 U inkovita raba energije dolo a, da se (MOP U inkovita raba energije, 2010): v ogrevanih prostorih stavbe sme uporabljati zasteklitev s toplotno prehodnostjo U st najve 1,1 W/(m 2 K), v stre nih in stenskih konstrukcijah ne sme skupna koli ina kondenzirane vlage na povr insko enoto nikoli prese i vrednosti 1 kg/m 2. PURES (2010) se ne uporablja za:: stavbe za promet in izvajanje elektronskih komunikacij (CC-SI 124), rezervoarje, silose in skladi a (CC-SI 1252), nestanovanjske kmetijske stavbe (CC-SI 1271), stavbe za opravljanje verskih obredov, pokopali ke stavbe (CC-SI 1272), nadstre nice, javne sanitarije, zakloni a ipd. (CC-SI del 1274), industrijske stavbe (CC-SI 1251), ki se ne ogrevajo ali klimatizirajo na temperaturo v prostorih, vi jo od 12 ºC, ali katerih notranji viri toplote zaradi tehnolo kih procesov nadome ajo v asu ogrevanja ve kot polovico toplotnih izgub ali so v asu ogrevanja praviloma odprte ve kot polovico delovnega asa. Da je energijska u inkovitost stavbe dose ena, morajo biti izpolnjeni naslednji pogoji (PURES, 2010): koeficient specifi nih transmisijskih toplotnih izgub skozi povr ino toplotnega ovoja stavbe, dolo en z izrazom H' T (W/m 2 K) (je razmerje med koli nikom transmisijskih topolotnih izgub stavbe H T in celotno zunanjo povr ino stavbe A) H T /A, ne presega: T L = povpre na letna temperatura zunanjega zraka f 0 = faktor oblike je razmerje med povr ino toplotnega ovoja stavbe in neto ogrevano prostornino stavbe 0 = A/V e dovoljena letna potrebna toplota za ogrevanje Q NH stavbe, prera unana na enoto kondicionirane povr ine A u oziroma prostornine V e stavbe, za stanovanjske stavbe ne presega: Q NH /A u f 0-4,4 T L (kwh/(m 2 a)).

32 22 e povzamemo, so pomembnej e zahteve PURES-a 2010: 25 % energije moramo zagotoviti iz obnovljivih virov energije, toplotna za ita v novogradnjah in stavbah, ki se bodo prenavljale, bo u inkovitej a (za stanovanjske stavbe mora biti U < 0,28 W/m 2 K, kar pomeni 12 cm ali ve izolacije ( = 0,040) na votli opeki), v ogrevalnih sistemih z vodo je temperatura zni ana s 70 oziroma 90 na 55 C, dolo ena je najve ja dovoljena mo za hlajenje stavbe, ki se ne sme prekora iti (Weber, 2010).»Za izdelavo izra unov gradbene fizike za podro je toplote in smotrne rabe energije so v Sloveniji prevzeti harmonizirani evropski standardi SIST EN. Po PURES-u 2010 (Pravilnik o u inkoviti rabi energije v stavbah, 2010) je energetska izkaznica stavbe sestavni del gradbene dokumentacije. Izkazuje najve jo dovoljeno letno potrebno toploto za ogrevanje po enoti plo ine koristne povr ine stavbe (kwh/m 2 letno), ki zajema ogrevane dele stavbe (kwh/m 3 letno). Izkaznica mora biti dostopna na vpogled bodo im lastnikom ali uporabnikom stavbe, prilo ena dokumentaciji za tehni ni pregled in potrjena s strani projektanta«(weber, 2010) Pridobitev nepovratnih sredstev (Eko sklad) Za izbolj anje energetske u inkovitosti v letu 2010 je Eko sklad dodeljeval nepovratna sredstva ob anom. V skladu je bilo na voljo 18 milijonov evrov, razpis pa je bil objavljen 21. maja Nepovratna sredstva so bila na voljo za vrsto posameznih ukrepov u inkovite rabe energije in rabe obnovljivih virov energije v stanovanjskih stavbah, poseben javni poziv pa bo namenjen energijski obnovi ve stanovanjskih stavb, ki bo vklju evala toplotno izolacijo fasade in strehe, zamenjavo zunanjega stavbnega pohi tva, vgradnjo termostatskih ventilov in hidravli no uravnote enje ogrevalnih sistemov ter vgradnjo delilnikov na grelnih telesih z daljinskim od itavanjem. V tem primeru bodo lahko vlogo vlo ili upravniki ve stanovanjskih stavb. 31. decembra 2010 sta bila v Uradnem listu RS objavljena javna poziva Eko sklada za dodeljevanje nepovratnih sredstev, pripravljena na podlagi Programa za dodeljevanje nepovratnih finan nih spodbud ob anom za izbolj anje energetske u inkovitosti z namenom doseganja prihrankov energije v letu Eko sklad je tako ob anom za izvedbo celovitih obnov starej ih stanovanjskih stavb ali hkratno izvedbo ve ukrepov, katerih skupna vrednost presega evrov ter gradnjo ali nakup nizkoenergijske in pasivne stanovanjske stavbe, omogo il tako nepovratne finan ne spodbude kot tudi najem ugodnega kredita (Eko sklad, 2010).

33 ZNA ILNOSTI STAVB IZ RAZLI NIH OBDOBIJ V SLOVENIJI IN MO NOSTI PRENOVE Stanovanjske stavbe iz razli nih obdobij so razli no grajene, zato je tudi poraba energije v njih razli na, saj nimajo enakih energijskih izhodi. Poraba energije je ve inoma previsoka, saj imajo starej e stavbe slab e toplotno za iten in nezrakotesen ovoj, ogrevalne sisteme itd., kar povzro a ve je toplotne potrebe. Pri starih hi ah je energijska obnova zahtevnej a, saj je potrebna gradbena in arhitekturna sanacija. Pri starej ih zgradbah se je nekaterim elementom ovoja zgradbe ivljenjska doba e iztekla in so potrebni temeljite prenove, kar velja tudi za ogrevalne sisteme. Pri novej ih hi ah so elementi ovoja (fasade) zgradbe zasnovani pravilno, a zaradi pomanjkljivosti pri gradnji in izdelavi prihaja do prevelikih toplotnih izgub. Stavbe razvr amo glede na obdobja in posledi no uporabljene gradbene materiale, konstrukcijo in na in gradnje. Motivi za pasivno prenovo so razli ni v prvi vrsti je var evanje z energijo za ogrevanje, so asno npr. potrebna gradbena ali konstrukcijska sanacija zaradi gradbenih po kodb (npr. vlaga, kondenzacija, plesni ), dvig bivalnega standarda ali sprememba uporabe, bolj a protihrupna za ita, zrakotesnost itd. (Rekonstrukcija starih objektov, 2010) Gradnja pred letom 1920 Ve stanovanjske stavbe, zgrajene pred letom 1920, imajo debele me ane kamnito-ope ne zidove, debele od 38 do 65 cm, katlasta okna, lahko tudi ornamentirane in pogosto spomeni ko za itene fasade, obokane kleti, lesene strope in visoke eta ne vi ine. Toplotna za ita se lahko izvaja z notranje strani, vgrajujejo se posebej izdelana katlasta okna z dodatno zasteklitvijo, sanirajo se toplotni mostovi stikov notranjih sten z zunanjimi, izolira se strop v kleti, strop nad zadnjo eta o (streha). Zaradi starosti so te stavbe potrebne celostne prenove, ki poleg celostne energijske sanacije zajema tudi arhitekturno in stati no sanacijo (Rekonstrukcija starih objektov, 2010) Gradnja do leta 1940 V predvojnem obdobju (do leta 1940) so bile stanovanjske stavbe obi ajno solidno grajene, a slabo vzdr evane. Imajo debele polne ope ne zunanje zidove (38 cm), tudi e z lesenimi, tramovnimi stropovi in z lesenimi okni. Pojavijo se prvi betonski stropi, eta na vi ina se ni a, manj a se profiliranost fasad. Strehe in podstre ja hi, zgrajenih v tem obdobju, so neizolirana, razen e so e bivalna. V tem primeru so tudi strehe ve inoma e prenovljene in toplotno za itene, vendar pogosto s premajhno debelino toplotne izolacije. Mo na je izvedba zunanje toplotne za ite, izolacija stropa nad kletjo in zadnjega stropa, vgradnja pasivnih oken, prezra evanje z rekuperacijo ipd. (Rekonstrukcija starih objektov, 2010).

34 Stavbe do 1970 leta brez toplotne izolacije Stanovanjske stavbe, zgrajene do sredine sedemdesetih let, so slab e ali kve jemu enako kvalitetno grajene kot stavbe, ki so bile zgrajene do leta 1940, zaradi pomanjkanja in var evanja z gradbenimi materiali. Stene so stanj ane na 30 cm, izolacijskih materialov ni, fasade so preproste, vse pogostej i so balkoni in lo e, ki so pritrjeni na vmesne plo e. Ve ina zgradb je grajenih z modularno opeko, kasneje pa se pojavljajo tudi liti beton z nezadostno toplotno izolacijo, zidaki iz lindre in elektrofiltrskega pepela. Tudi stavbe, zgrajene v tem obdobju, so potrebne temeljite gradbene in energijske sanacije, zamenjave oken in drugih vzdr evalnih ukrepov. Pri stavbah iz tega obdobja je mogo e z minimalnimi dodatnimi investicijskimi posegi dose i ob utno zmanj anje potrebne energije za vzdr evanje bivalnega udobja v objektu. Tako so posledice ukrepov u inkovite rabe in obnovljivih virov energije toliko bolj vidne pri ve nadstropnih stanovanjskih objektih in javnih stavbah (Rekonstrukcija starih objektov, 2010) Osemdeseta leta z minimalno toplotne izolacije Novi predpisi v osemdesetih letih, ko je nastopilo obdobje intenzivne gradnje ve jih stanovanjskih naselij, so e zahtevali ve jo kontrolo pri zidavi ve nadstropnih stanovanjskih stavb, predvsem stolpnic. Stavbe so grajene z dodatnim slojem toplotne izolacije ali pa skeletne z zidanimi fasadnimi polnili. Prevladujo i material za gradnjo ve nadstropnih objektov je beton, zasebne hi e pa so bile grajene stihijsko, predvsem iz opeke. Stanovanjske hi e so ve jih tlorisnih povr in, nekatere brez toplotne izolacije ali pa je ta neustrezna. Kot izolacijski material sta se pogosto uporabljala siporeks in porolit, redkeje toplotna izolacija. Zaradi novih materialov in samograditeljskih detajlov so pogoste nedoslednosti pri izvedbi tesnjenja, zato je pogosto tudi zamakanje. Okna so velika, aluminijasta ali lesena in ve inoma neustrezna zaradi enoslojne ali dvoslojne zasteklitve. Energijski in gradbeno - sanacijski ukrepi morajo pri tak nih stavbah temeljiti predvsem na zamenjavi neustreznega stavbnega pohi tva in dodatni toplotni izolaciji streh in stropov ter sanaciji ve jih toplotnih mostov, zrakotesnosti, zvo ni za iti in uvedbi prezra evanja z rekuperacijo (Rekonstrukcija starih objektov, 2010) Novej i objekti so bolje toplotno izolirani V devetdesetih letih je gradnja postala zelo raznolika, ob ope ni zidavi se pojavi lahka monta na gradnja, predvsem pri enodru inskih hi ah. Prav tako se je pove al dele ope nih stavb s toplotno izolacijo vseh konstrukcijskih sklopov, zato so stavbe v povpre ju e kar dobro izolirane. Okna so lesena, aluminijasta in iz PVC-ja, skoraj povsod prevladuje

35 25 dvojna zasteklitev, do leta 2000 predvsem»termopan«, nato pa se uveljavi energijsko u inkovita dvoslojna in troslojna zasteklitev. Novej i objekti, zgrajeni po letu 1990, so bolje toplotno izolirani, zato je smiselno objekt dodatno toplotno izolirati le, ko so posamezni elementi konstrukcijskih sklopov po kodovani ali je predvidena njihova zamenjava. Dodatno je smiselno izolirati le po evno streho nad ogrevanim podstre jem (Rekonstrukcija starih objektov, 2010) Starej e kme ke hi e Starej e kme ke hi e so pomanjkljivo ali pa sploh niso izolirane in porabijo tudi preko 200 kwh/m 2 na leto za ogrevanje. Pravilnik o toplotni za iti in u inkoviti rabi energije v stavbah iz leta 2002 porabo omejuje na 60 do 80 kwh/m 2, sedanji stro ji predpisi (PURES 2010) pa zni ujejo dovoljeno porabo pri novogradnjah e za pribli no 30 % (45 do 50 kwh/m 2 ). V nalogi bomo tako opisali obnovo hi nega podstavka kme ke hi e, sanacijo zunanje stene oz. fasade (slika 9), katero bomo opisali natan neje, prav tako pa bomo na kratko opisali sanacijo strehe pri kme ki hi i. odpadli omet Slika 9: Izgled kme ke hi e, potrebne obnove (Obnova kme ke hi e, 2008) Z izvedbo sanacije lahko vzpostavimo za etno stanje objekta, lahko pa ga celo izbolj amo, s imer lahko sanirani objekt dose e tudi ve jo vrednost od prvotnega (Dolin ek, 2010).

36 TOPLOTNE IZGUBE»Toplotne izgube zgradbe so odvisne od oblike zgradbe, kakovosti vgrajenega materiala in na ina uporabe zgradbe. Toplota prehaja skozi obodne konstrukcije zgradbe zaradi temperaturne razlike med toplim zrakom v prostoru in hladnim zunanjim zrakom v smeri ni je temperature. Iz snovi na snov ali po snovi se prena a s prevajanjem, konvekcijo, sevanjem in kombinacijo vseh treh oblik prenosa. Izgube toplote so najve je na tistih mestih zgradbe, kjer so najve je temperaturne razlike zraka na obeh straneh konstrukcije. Toplotne izgube zmanj amo s pove anjem toplotne izolacije obodnih konstrukcij, med katere tejemo zunanje stene z okni in streho«(grobov ek, 2008). Okna in steklene stene so kljub uporabi sodobne zasteklitve (nizko emisijski nanosi, polnjenje z lahtnimi plini, trojni zasteklitvi), elementi z najve toplotnimi izgubami. Pri izbiri okna stremimo za tem, da bi bile toplotne izgube skozi zastekljene povr ine im manj e (Grobov ek, 2008). Ve ji del pri akovanih energijskih prihrankov je mo no dose i z bolj o toplotno izolacijo ovoja stavbe, ker s temi ukrepi vplivamo na vzroke za preveliko rabo energije za ogrevanje. Manj i del prihrankov pri rabi energije za ogrevanje pa dose emo z izbolj anjem ogrevalnega sistema. Energijski prihranki so odvisni od starosti stavbe, tehnologije gradnje, kakovosti izvedbe in vzdr evanja (Grobov ek, 2010a). Tako so po besedah Grobov ka (2010a) toplotne izgube starej ih dru inskih hi, grajenih pred letom 1980 in malo kasneje, slede e: skupne izgube ogrevalnega sistema zna ajo %, izgube skozi okna, vrata, prezra evanje skozi re e zna ajo %, izgube skozi zunanji ovoj zna ajo %, izgube skozi streho zna ajo %, izgube skozi tla na terenu zna ajo 6-7 %, Kot je zapisal Grobov ek (2010a) na toplotne izgube zelo vpliva razmerje med zunanjo povr ino zgradbe in njeno prostornino. Tako lahko iz izra una toplotnih izgub ugotovimo, da imajo hi e pri enaki prostornini in enaki toplotni izolativnosti obodnih konstrukcij, glede na obliko in razgibanost objekta, razli ne toplotne izgube. Zaradi prehoda toplote se toplotne izgube ve ajo sorazmerno z ve anjem zunanje povr ine hi e. Da bi bile toplotne izgube im manj e, pa je potrebno najbolj izolirati atrijsko hi o in najmanj vrstno hi o. Zaradi prezra evanja pa lahko toplotne izgube pri slabo toplotno izoliranih hi ah predstavljajo okoli 1/3 vse potrebne toplotne energije.

37 27 V primeru dobro toplotno izoliranega ovoja zgradbe, lahko dele toplotnih izgub zaradi prezra evanja presega e polovico toplotnih potreb. Grobov ek (2010a) nadaljuje, da so skupne toplotne izgube se tevek transmisijskih toplotnih izgub in ventilacijskih toplotnih izgub, a so transmisijske izgube le del izgub in s pove evanjem toplotne izolacije zmanj ujemo le del celotnih izgub. Da zmanj amo izgube zaradi prezra evanja, je potrebno samo izrabiti toplotno energijo, ki jo vsebuje e segreti zrak v prostoru, ki ga moramo zaradi izrabljenosti odvajati. S pomo jo realizacije kontroliranega prezra evanja dovajamo v prostor sve i zrak, ki ga pred vstopom v bivalni prostor segrejemo s toploto izrabljenega zraka in ga nato segretega dovajamo nazaj v prostor. e ohlajeni izrabljeni zrak pa odvajamo iz objekta. Pri rabi toplote za ogrevanje okoli 30 kwh/(m 2 a) e potrebujemo kontrolirano prezra evanje, saj druga e ne dose emo predpisanih vrednosti. Ukrepi, ki vplivajo na zmanj anje toplotnih izgub, so: pove ana toplotna za ita, sodobni ogrevalni in prezra evalni sistemi, pasivno - solarno kori enje son ne energije, kori enje odpadne energije odto nega zraka prezra evalnih naprav, pozitivno stali e do nizko energijskih hi (Grobov ek, 2010) VPLIV KONSTRUKCIJSKE ZASNOVE ZGRADBE NA TOPLOTNE IZGUBE Zaradi temperaturne razlike med toplim zrakom v prostoru in hladnim zunanjim zrakom izgubljamo toploto skozi obodne konstrukcije zgradbe. Ve ja kot je temperaturna razlika, tem ve je so toplotne izgube, na katere pa zelo vpliva razmerje med zunanjo povr ino zgradbe in njeno prostornino. Na primer, da bi bile toplotne izgube im manj e, je potrebno najbolj izolirati atrijsko hi o in najmanj vrstno hi o (Grobov ek, 2010a). Najpogostej i priporo eni ukrepi na ovoju stavbe so: tesnjenje oken, toplotna izolacija podstre ja, zamenjava zasteklitve, zamenjava oken, dodatna toplotna izolacija podstre ja, toplotna izolacija strehe (po evne ali ravne), toplotna izolacija tal na terenu in nadzorovano naravno prezra evanje stavb (Energetska u inkovitost pri obnovi ovoja stavbe, 2010).

38 ENERGETSKA OBNOVA OVOJA HI E e se odlo imo za energetsko obnovo ovoja stavbe, moramo najprej poiskati kriti na mesta, nato pa lahko na podlagi energetskega pregleda investitor oz. upravnik oblikuje na rt energetske obnove stavbe. Pri tem je praviloma najprej na vrsti izvajanje organizacijskih ukrepov, ki vplivajo na spremembo odnosa uporabnika do rabe energije v stavbi in niso povezani s posebnimi stro ki. Nato sledijo ukrepi s kratko vra ilno dobo, sem sodijo cenej i ukrepi, tisti, ki jih izvajamo e ob rednem vzdr evanju stavbe, in ele nato prehajamo k ukrepom z dalj o vra ilno dobo oziroma k ve jim investicijam. Pri tem pa je potrebno upo tevati na rt investicijskega vzdr evanja stavbe in z njim povezati energetsko obnovo stavbe. Najpogostej i priporo eni ukrepi na ovoju stavb pa (na teti zgoraj) niso poceni (Energetska u inkovitost pri obnovi ovoja stavbe, 2010) Zamenjava oken V primeru obnove stare hi e se je smiselno odlo iti za vgradnjo kakovostnih energetsko u inkovitih oken (slika 10), s toplotnoizolacijskimi okenskimi okvirji in energetsko u inkovito zasteklitvijo. Gre za dvojno ali celo trojno zasteklitev z nizkoemisijskim nanosom na notranji ipi v medstekelnem prostoru in s plinskim polnjenjem, ki ima toplotno prehodnost k = 1,1 W/m 2 K. V primeru tak ne zasteklitve so toplotne izgube skoraj trikrat manj e kot pri navadni termopan zasteklitvi (k = 2,9 W/m 2 K). Menjava starih, dotrajanih oken z energetsko u inkovitimi ob dobri zrakotesnosti omogo a do 20 % prihranka pri potrebni energiji za ogrevanje. Dodatna nalo ba v izboru u inkovite zasteklitve predstavlja 10 % do 15 % investicije v nova okna. Razlika v ceni se povrne v pribli no 3 letih, kar pomeni, da je odlo itev za energetsko u inkovito zasteklitev s k = 1,1 W/m 2 K ob zamenjavi prakti no nujna in dolgoro no u inkovita. Lahko pa se odlo imo tudi za tesnjenje oken, s imer lahko pri starej ih zgradbah privar ujemo od 10 % do 15 % potrebne energije za ogrevanje, ker je investicija nizka, se le-ta povrne v pribli no 2 letih. (Energetska u inkovitost pri obnovi ovoja stavbe, 2005). Slika 10: Prikaz u inkovite zasteklitve v primeru oken z nizkoemisijskim nanosom in plinskim polnjenjem s k 1,1 W/m 2 K (Energetska u inkovitost pri obnovi ovoja stavbe, 2005)

39 29»Toplotne izgube skozi ovoj zgradbe so odvisne od toplotne prehodnosti posameznega elementa, njegove povr ine in klimatskih pogojev, ki jih opi emo s temperaturnim primanjkljajem. Ta je za Ljubljano pribli no 3300 stopinjskih dni. Pri elementu, ki ima toplotno prehodnost 1 W/m 2 K, so letne toplotne izgube skozi 1 m 2 povr ine pribli no 80 kwh (kar ustreza pribli no 8 l kurilnega olja brez upo tevanja izgub zaradi izkoristka ogrevalnega sistema). Tako lahko izra unamo, da pri navadnem oknu s k = 3 W/m 2 K letno izgubljamo 240 kwh, pri oknu s k = 1,1 W/m 2 K pa le 88 kwh. Prihranek zaradi vgradnje novih energijsko u inkovitih stekel na podro ju Ljubljane, Maribora in drugih celinskih krajev v Sloveniji je torej preko 15 l kurilnega olja, ob upo tevanju izkoristka sistema ogrevanja pa celo preko 20 l pri vsakem kvadratnem metru zasteklitve«(energijsko u inkovita okna in zasteklitve, 2010). lesen okvir PVC okvir steklo steklo Slika 11: Prerez okenskega okvirja (Praznik, 2001) Zna ilnost trojne zasteklitve je nizka toplotna prehodnost, ki zna a za zasteklitev med 0,5 do 0,8 W/(m 2 K), medtem ko zna a toplotna prehodnost dvojne zasteklitve (slika 11) obi ajno 1,1 W/(m 2 K). Zmanj anje toplotnih izgub dose emo z uporabo toplotno za itnih stekel (trojna zasteklitev, nizko emisivni nanos, plinsko polnjenje argon/kripton), s toplotno prehodnostjo zasteklitve U st 0,7 W/m 2 K. Ostale lastnosti so: prepustnost svetlobe (LT) 64 %, prepustnost energije (g) 50 %, indeks R a (pogled skozi okno 97 %), (Grobov ek, 2008).

40 Toplotna izolacija zunanjih sten Pri prenovi zgradbe je smiselno predvideti ustrezno dodatno toplotno za ito, saj je takrat ekonomska upravi enost ukrepa najve ja. Res, da je toplotna izolacija zunanjih sten draga, a kadar se ivljenjska doba fasade e izteka, je obnova nujna, zato se stro ek na ra un energetske sanacije najmanj prepolovi in je tudi odpla ilna doba ukrepa sorazmerno kraj a. Tako lahko pri starej ih toplotno neizoliranih stavbah pri akujemo okoli 20 % prihranka pri energiji. Analize ka ejo, da se dodatna nalo ba v energetsko obnovo zunanjih sten, ob obnovi stavbe, lahko povrne e v pribli no 10 letih. Posebna pozornost velja debelini izbrane toplotne za ite, saj le-ta dolo a rabo energije v celotni ivljenjski dobi obnovljene fasade, vendar cena samega toplotnoizolacijskega materiala v celotni ceni vgrajene toplotno izolacijske obloge predstavlja komaj dobro desetino vse nalo be. Analize ka ejo, da je pri dodatni toplotnoizolacijski oblogi zunanjih sten smiselno vgraditi vsaj 8 cm toplotne izolacije. Toplotno za ito zunanjih sten lahko izbolj amo, v primeru sanacije stene v pogledu nosilnosti (injektiranje razpok, vgrajevanje protipotresnih vezi), ob sanaciji vla nih zidov, zamenjavi ali sanaciji zunanjega ometa, ob sanaciji fasadnih oblog, ob sanaciji starej e po kodovane toplotnoizolacijske obloge, ki je odstopila od podlage, ob sanaciji gradbeno-fizikalnih napak ali ob izbolj anju estetskega videza fasade. Pri tem se odlo amo za zunanjo ali notranjo toplotno izolacijo, vendar je pri slednji ve mo nosti za gradbeno-fizikalne napake in po kodbe. Med cenej e sodijo sistemi z lepljenimi toplotnoizolacijskimi plo ami in zunanjim ometom; kakovostni in dra ji so sistemi s prezra evano obzidano fasado. Prezra evane fasade z lahko oblogo so pri nas v starej i stanovanjski gradnji manj obi ajne, eprav v gradbeno - fizikalnem smislu dobre (ve o toplotni izolaciji zunanjih sten v nadaljevanju) (Energetska u inkovitost pri obnovi ovoja stavbe, 2005). e se odlo imo za klasi no zidan objekt, bomo za zunanji ovoj uporabili ope ni zidak, najpogosteje debeline 29 cm. Ve ja debelina pomeni ve jo stati no stabilnost objekta in ve jo toplotno akumulacijo v bivalnih prostorih. Ker tradicionalni ope ni zidak nima dovolj velike toplotne izolativnosti, ga moramo obdati s primerno toplotno izolacijo. Da dose emo U vrednost 0,3 W/(m 2 K), moramo ope ni votli zidak debeline 29 cm obdati s toplotno izolacijo debeline 12 cm. Stenam, ki niso dovolj toplotno izolativne, je potrebno dodati toplotno izolacijo z nizko toplotno prevodnostjo (λ = 0,035 do 0,04 W/(mK)). Kot toplotno izolacijski material se najve krat uporabljajo plo e iz kamene ali steklene volne, penjenega polistirena ali drugih materialov. Priporo ene debeline plo, ki jih praviloma name amo na zunanjo steno, zna ajo med 10 in 12 cm, pri nizko energijski in pasivni hi i pa znatno ve in sicer od 16 do 30 cm«(grobov ek, 2008).

41 31 zid Faustova formula U vr. x 10 = letna poraba kur. olja/m 2 brez zunanje izolacije U = 1,37 W/m 2 K 13,7 litrov/m 2 letno izolacija z zunanjo izolacijo 12 cm EPS-F-stiropor U = 0,27 W/m 2 K 2,7 litrov/m 2 letno Slika 12: Toplotna prehodnost gradbene konstrukcije (Weber, 2010:13) Na sliki 12 lahko vidimo, da»vrednost koeficienta toplotnega prehoda U (W/m 2 K), pomno ena s 100, pribli no pove, kolik na bo poraba kwh/letno, pomno ena z 10 pa, kolik na poraba m 3 zemeljskega plina oziroma litrov kurilnega olja«(weber, 2010) Toplotna izolacija podstre ja Pri rabi energije za ogrevanje nam toplotna izolacija podstre ja omogo a prihranke od 7 % do 12 %. Nepohodna izvedba toplotne izolacije stropa proti podstre ju se povrne v 3 do 4 letih, pohodne ina ice pa so lahko precej dra je, vendar gre razlika v ceni na ra un funkcionalnosti podstre ja in ne na ra un energetske obnove stavbe. Samo ustreznost re itve z notranjo toplotno izolacijo je potrebno vsaki gradbeno fizikalno preveriti. Paziti je potrebno pri stiku stropa z zunanjo steno, saj pri tem nastajajo toplotni mostovi, ki jih le te ko re imo z estetsko sprejemljivimi re itvami. Na mestih toplotnih mostov lahko pride do povr inske kondenzacije vodne pare, kar je idealno za razvoj plesni, samo bivanje v takih prostorih je neprijetno, sanacija po kodb pa draga (Energetska u inkovitost pri obnovi ovoja stavbe, 2010) Toplotna izolacija po evne strehe Pri toplotni izolaciji po evne strehe moramo vedeti, da toplotna izolacija ne bo zmanj evala le toplotnih izgub pozimi, temve nas bo varovala pred pretirano vro ino in pregrevanjem mansardnega bivalnega prostora poleti. Prav zato je pomembno, da je debelina toplotne izolacije v tem primeru ve ja kot pri izolaciji stropa proti podstre ju (npr. 20 cm). Predvideti je potrebno za ito toplotne izolacije pred zamakanjem zaradi po kodb kritine, projektant pa mora tudi ra unsko preveriti difuzni tok vodne pare skozi konstrukcijo.

42 32 Prav tako je pomembno doseganje zrakotesnosti lahkih stre nih konstrukcij, saj slabi stiki in nenadzorovano izmenjavanje zraka lahko izni ijo vsa na a prizadevanja za zmanj anje toplotnih izgub. Toplotno za ito streh je primerno urediti v naslednjih primerih: kadar obnavljamo kritino, predelujemo podstre je v mansardo, saniramo po kodbe hidroizolacije na ravni strehi, polagamo pohodni sloj (npr. estrih) na plo i proti podstre ju ali kadar saniramo posledice gradbeno-fizikalnih napak (Energetska u inkovitost pri obnovi ovoja stavbe, 2005). Toplotna izolacija strehe vpliva na celotno energijsko bilanco hi e, saj je dele stre ne povr ine pri enodru inskih hi ah od 20 do 30 odstotkov. Na po evnih strehah je mo no toplotno izolacijo vgraditi na tri na ine: med karnike, na karnike, pod karnike (Grobov ek, 2008). Sloji strehe, gledano od znotraj proti zunanjosti, so: lesen opa ali mav no - kartonska plo a, parna ovira (posebna folija, ki ovira prehajanje vodne pare v izolacijo, a ga ne prepre uje povsem), toplotna izolacija, sekundarna kritina (paroprepustna folija), prezra evani sloj, stre na kritina (Grobov ek, 2008) ANALIZA STANJA OBJEKTA Pred za etkom same sanacije je potrebno analizirati stanje objekta, da ugotovimo, kak ne so njegove po kodbe. V primeru hudo po kodovane hi e je le-to bolje zru iti. Slika 13 prikazuje vrste gradbenih posegov v objekte, med katere spada prilagoditev objekta novim tehnolo kim procesom, sanacija po kodb in izbolj ava lastnosti objekta.

43 33 Slika 13: Prikaz gradbenih posegov v objekte (Dolin ek, 2010: 2) 2.14 PRISTOP K SANACIJI HI E Kadar je hi a oz. objekt po kodovan, je potrebno ugotoviti vzroke za nastanek po kodb in jih odpraviti, oz. zmanj ati na minimalno mejo. Pri sanaciji je zelo pomembno, da s sanacijo ene lastnosti objekta ne pokvarimo druge lastnosti objekta, ter da sanacijo opravljamo po dolo enem logi nem vrstnem redu, ki je prikazan na sliki 14.

44 34 Slika 14: Faze v procesu sanacije (Dolin ek, 2010: 3) Obnova stavbe obsega: izbolj anje varnosti in stabilnosti, izbolj anje funkcionalnosti bivanjskega okolja, pove anje energetske u inkovitosti, izbolj anje estetskega videza objekta (Dolin ek, 2010). Pogoj za celovit pristop k obnovi je dobro poznavanje objekta in vzrokov, ki so pripeljali do obstoje ega stanja. Po analizi je potrebno natan no na rtovanje in priprava ve variant obnovitvenih postopkov (glede na mo nost izvedbe, trajnosti re itve, cene). Podatki, ki jih pridobimo pred izvedbo obnove: informacije o okolici objekta in okoli ki vplivni dejavniki, pregled tehni ne in projektne dokumentacije, vizualni pregled objekta, sestavni materiali zidov in temeljev, sestava in vrsta zaklju nih slojev, analiza gradbeno fizikalnega stanja, analiza konstrukcije, ugotovitev vzrokov po kodb in vrste po kodb, strokovna ocena in laboratorijske preiskave, prihodnja namebnost objekta, analiza vla nosti gradbenih materialov, vsebnost vlage,

45 35 stopnja vla nosti, higroskopi nost materialov, absortivnost in poroznost, analiza prisotnosti soli in njihova vrsta, prihodnja namebnost objekta. Z ve jo investicijo se objektu ne le zvi ata tr na in uporabna vrednost, ampak se bistveno pove a tudi samo udobje in izbolj ajo bivalni pogoji stanovalcev. Preverjanje potresne varnosti in stati ne stabilnosti ve stanovanjskih stavb je nujno za vse stavbe, ki so bile v Sloveniji grajene e pred sprejemom prvih predpisov s podro ja potresne varnosti. Pri obnovah stavb s posebnimi elementi spomeni kega varovanja (pro elja ipd.), preverjamo tudi mo nosti izvajanja manj standardnih ukrepov, npr. izvedba toplotne izolacije na notranji, topli strani ovoja stavb, itd. (Rekonstrukcija starih objektov, 2010). Kljub vi jim stro kom investicije za sanacijo stare kme ke hi e, se veliko ljudi odlo i za tako investicijo, saj s tem podalj ajo ivljenjsko dobo saniranemu objektu, obratovalni stro ki so bistveno ni ji, vi ji je bivalni standard in bistveno vi ja je vrednost samega objekta SANACIJA HI NEGA PODSTAVKA Temelji stare hi e so lahko po kodovani zaradi premikanja stavbe, prekora itve nosilnosti tal, po kodb zaradi konstrukcijskih napak, najpogosteje pa zaradi meteorne vode in vlage. Najpogosteje se pri starih zidanih zgradbah temeljni zid zainjektira s hidrofobno cementno maso. Za bolj o nosilnost zgradbe je pri hi i z zelo dotrajanimi temelji potrebno izvesti stabilizacijo in hidroizolacijo temeljev.»ta oja itev je nujna, ker so kamniti zidovi v vi ini terena zaradi dolgotrajnega vla enja (soli, zmrzovanja) obi ajno precej po kodovani. Kadar elimo sanirati kletne prostore in mo nosti za vgradnjo drena e, izvedemo sanacijo po tako imenovanem»kesonskem«postopku. Pri tem postopku notranje povr ine obdelamo s hidroizolacijskim materialom in prepre imo s tem vlagi vstop v notranjost. Na doma em trgu so e prisotni tudi postopki za sanacijo vlage, na primer elektro osmoza«(grobov ek, 2010b). Zid stabiliziramo s podjemanjem, ki se izvaja na enem metru dol ine zidu na vsakem drugem metru dol ine (meter po meter). Zidove spodkopavamo enostransko ali pa obojestransko, odvisno od debeline zidov. Ko beton dose e eleno trdnost, so ustvarjeni pogoji za izvedbo hidroizolacije. Prazen prostor nad hidroizolacijo zapolnimo z zidanjem ali betoniranjem. Zidove kamnitih in me ano kamnitih hi je potrebno injektirati, saj imajo

46 36 okoli 20 % praznin, lahko pa jih utrdimo tudi s pomo jo prezidavanja, prefugiranja in z armiranimi ometi (Deu, 2004). Z injektiranjem za nemo pri temelju hi e, v katerega zavrtamo od 60 do 80 cm globoke po evne vrtine, po katerih se preko kovinskih cevk v zid uvaja injekcijska masa pod pritiskom 4 barov (slika 15). Gostota injekcijske mase je odvisna od debeline zidov in velikosti ter kvalitete kamnitih elementov (Deu, 2004). Slika 15: Stabilizacija starih temeljev z injektiranjem pod pritiskom (Sanacija posedanja objektov, 2010) 2.16 OBNOVITEV STREHE Zaradi dotrajanosti strehe z ope no kritino pri stari kme ki hi i je le-to potrebno v celoti zamenjati, prav tako tudi vse lesene dele ( pirovci). Obnova strehe poteka tako, da se najprej ostre je odkrije in odstrani lesene elemente. Uni ene dele konstrukcije strehe v celoti zamenjamo z novimi, po kodovane pa obnovimo. Ko leseno konstrukcijo zamenjamo in obnovimo (impregniramo z za itnimi sredstvi), jo zopet prekrijemo s kritino. Pomembno je, da streho dobro toplotno izoliramo, ta izolacija pa mora biti polo ena natan no in strokovno (Deu, 2004). Slika 16 prikazuje prerez strehe z ope no kritino in enojnim prezra evalnim. Nad stropno oblogo je name ena parna zapora, sledi ji toplotna izolacija pod in med pirovci. Nad dodatno kritino se namesti vzdol na letev, sledijo pre ne letve in stre niki.

47 37 Slika 16: Prerez strehe z ope no kritino in enojnim prezra evalnim slojem (Deu, 2004: 244) 2.17 OBNOVA ZUNANJE STENE Stene hi, zgrajene iz opeke, so povezane z malto. Opeke so lahko povezane smerno, pre no, kladno, kri no. Omet stene kme ke hi e pa je izdelan iz apnene malte. Obnova zidu, po kodovanega z vlago, poteka po naslednjih to kah: odstraniti vir vlage, o istiti in osu iti zid, izdelati za ito konstrukcije pred ponovnim navla enjem, vgraditi primerno povr insko za ito (Weber, 2010). Obnova zunanje stene se pri ne s tem, da s sten odstranimo stari omet in osu imo vla ne stene. Malto iz fug med ope nimi zidaki moramo izpraskati do globine 2 cm in z i no krta o do istega odstranimo vse ostanke malte. Zid injekciramo (slika 17; postopek je opisan pri injekciji temeljev hi e), nato pa se zid ome e ali pa se pokrpa stari omet (Bergant in Dolin ek, 2010).

48 38 Slika 17: Injektiranje zidu (Bergant in Dolin ek, 2010: 9). Pomembno je, da ima o i en zid grobo povr ino, kjer je nima, moramo zid natol ti. Po kodovane opeke zazidamo s ko ki opeke. Slika 18: i enje re e med ope nimi zidaki (Roefix gradbeni sistemi, 2010: 187) Na suh in o i en zid nanesemo osnovni obrizg (slika 18), ki ga nanesemo na navla eno podlago. Nato sledi sanacijski omet, ki ga nanesemo na navla en osnovni obrizg po 2 ali 3 dneh. e elimo ve jo debelino sanacijskega ometa, se le-ta nanese ve krat. e elimo imeti bolj gladko povr ino, nanesemo po 2-4 dneh e fini omet. Za izolacijo zunanjih zidov lahko uporabimo razli ne materiale: mineralno volno: kamena in steklena volna, ekspandirani polistiren, ekstrudirani polistiren, poliuretanske pene, celulozne kosmi e, pluto,