Građevinska fizika: elaborat građevinske fizike je prvi korak realizacije energetske efikasnosti

1. Kakve su to energetski efikasne kuće?

1.1. Imaju smanjen prenos toplote kroz zidove, plafon i pod

Energetski efikasna kuća je dobro izolovana zbog čega je u njoj i smanjen prenos, odnosno, gubitak toplote kroz zidove, plafon i pod. To znači da je potrebno manje energije za klimatizaciju. Izolacija se može postići na više načina, uključujući upotrebu izolacionih materijala kakvi su staklena ili mineralna vuna, celuloza ili pena. Važno je odabrati pravu debljinu izolacije za pojedine delove kuće, što zavisi od lokalne klime, samog objekta i drugih faktora.

1.2. Štedljive kuće koriste prirodne izvore energije

Pored izolacije, kuće koje štede energiju mogu da iskoriste i prednosti prirodnih izvora energije kao što su sunčeva, energija vetra i geotermalna energija. Uz pomoć fotonaponskih panela solarna energija se koristi za zagrevanje vode i samog objekta, koliko i za proizvodnju dodatne električne energije. Vetrogeneratori mogu da proizvode i električnu energiju, dok se geotermalna te energija vazduha i vode, upotrebljava za zagrevanje i hlađenje kuće uz pomoć toplotne pumpe.

1.3. Opremljene su efikasnim sistemima grejanja, ventilacije i klimatizacije

Pored izolacije i obnovljivih izvora energije, kuće koje štede energiju opremljene su efikasnim sistemima grejanja, ventilacije i klimatizacije. Na primer, toplotne pumpe mogu smanjiti potrošnju energije do 50%.

2. Kako pomaže građevinska fizika?

Građevinska fizika je grana nauke fokusirana na razumevanje fizičkih procesa koji se dešavaju u objektima. Ti procesi obuhvataju prenos toplote, vlage, zvuka i svetlosti kroz zidove, prozore i druge građevinske elemente. Prilikom projektovanja energetski efikasne kuće, važno je da arhitekte i graditelji razumeju ove procese te kreiraju planove i odaberu materijale koji će omogućiti maksimalnu efikasnost, odnosno, iskoristivost svih delova strukture i konstrukcije.

3. Šta je to elaborat građevinske fizike?

Elaborat građevinske fizike je dokument koji rade stručnjaci za građevinsku fiziku i arhitekturu, a u njemu su detaljno opisani svi elementi građevinske fizike objekta i dati precizni nacrti najboljih rešenja optimalne iskoristivosti energije da bi se dobio maksimalan komfor, s jedne strane, i osigurala dugotrajnost građevine, sa druge strane.

Svaki objekt mora da ispunjava osnovne uslove za ekonomičnu potrošnju energije, odnosno, njenu uštedu. Elaborat sadrži sve informacije o faktorima koji utiču na efikasno korišćenje energije u objektu. Svaku građevinu valja projektovati tako da njena potrošnja energije bude minimalna, ali i tako da se optimalni komfor stanovanja ne naruši. To praktično znači da tokom cele godine u objektu treba održavati na poželjnom nivou: termičke parametre, nivo osvetljenja, dovoljne količine sanitarne vode i kvalitet vazduha.

Takođe, objekt treba da je planiran i osmišljen tako da efikasno koristi energiju, što se može postići odgovarajućom termo i hidroizolacijom, zaštitom raznih vrsta i tipova, grejanjem, hlađenjem, ventilacijom, osvetljenjem, obezbeđenjem tople vode itd. Dakle, svaka zgrada, pa i porodični dom, mora i treba biti projektovana tako da se u obzir uzmu klimatski faktori, adekvatan toplotni komfor te neophodni ambijentalni uslovi da bi ona bila pogodna za udobno stanovanje ili produktivan rad, a da se ne pređu zadati parametri potrošnje.

4. Građevinska fizika za energetski efikasne kuće

4.1. Proračun gubitka toplote

Jedan od ključnih elemenata studije građevinske fizike je proračun toplotnih gubitaka. To je proračun količine toplote koja se gubi kroz zidove, plafone, podove i prozore objekta. Izračunavanje toplotnih gubitaka je presudno za određivanje parametara sistema grejanja koji će obezbediti dovoljnu količinu toplote u objektu, a istovremeno trošiti što manje energije. Za ovakve vrste proračuna koriste se različite metode, među kojima su faktor prenosa toplote ili metoda U-vrednosti, kojima se izračunavaju toplotni gubici kroz pojedinačne delove objekta.

4.2. Izolacioni materijali

Izolacioni materijali su oni koji smanjuju prenos toplote kroz zidove, plafone i podove, što znači da se zahvaljujući njima troši manje energije za zagrevanje ili hlađenje. Izolacija se može napraviti od različitih materijala, kao što su staklena ili mineralna vuna, celuloza i drugi. Prilikom izbora izolacionog materijala moraju se uzeti u obzir različiti faktori kao što su debljina materijala, efikasnost, otpornost na vlagu i vatru.

4.3. Ventilacija i sistemi za prozračivanje

Sistemi za ventilaciju i prozračivanje služe obezbeđivanju svežeg vazduha u objektu, dok istovremeno smanjuju prenos vlage kroz zidove i prozore. Pravilna ventilacija je ključna za osiguranje zdravog životnog okruženja i sprečavanje nagomilavanja vlage koja može prouzrokovati oštećenja u strukturi i konstrukciji, ali i zdravstvene probleme stanarima. Prilikom projektovanja ovakvih vrsta i tipova sistema moraju se uzeti u obzir različiti preduslovi, među kojima su veličina zgrade, broj stanara, vrsta i debljina izolacionih materijala, topografske karakteristike i spoljni faktori kao što su vetar i temperatura.

4.4. Raspored prozora

Prozori se ne ugrađuju samo zbog lepog pogleda, već i zato da bi se obezbedili prodor prirodnog svetla i vazduha u stambeni prostor. Pravilnim rasporedom prozora može se povećati efikasnost grejanja i hlađenja, smanjiti upotreba električne energije i poboljšati kvalitet životne sredine.

4.5. Rasveta

Korišćenje prirodnog svetla može smanjiti potrošnju električne energije i poboljšati kvalitet životne sredine. Prilikom planiranja unutrašnjeg osvetljenja moraju se uzeti u obzir veličina i oblik prostorija, prirodno osvetljenje te boje zidova i plafona.

5. Šta sadrži elaborat građevinske fizike?

Studija građevinske fizike u vezi s efikasnom upotrebom svih vrsta energije u objektima treba da sadrži i definiciju namene građevine. Tačnije, elaborat prvenstveno mora da sadrži spisak konstrukcija - detaljne opise slojeva konstrukcije, njihovu strukturu, debljinu, gustinu i, pre svega, koeficijente toplotne provodljivosti. Tu treba da su opisi spoljne zidne konstrukcije kao i unutrašnjih - međuspratnih, krovne i podne konstrukcije.

Elaborat dalje sadrži i odgovarajuće proračune, tehničke opise lokacije i objekta te opšte klimatske podatke. Proračuni građevinske fizike obuhvataju izračunavanje koeficijenta prolaza toplote, termoizolacije, difuzije vodene pare, faktore prigušenja te proračun kašnjenja temperaturnih oscilacija kroz vanjsku građevinsku konstrukciju kao i skice, odnosno, grafičke ilustracije napravljene prema propisima koji uređuju energetska svojstva zgrada. 

U elaboratu se navode i podaci o planiranim termo-tehničkim sistemima grejanja i hlađenja te detaljan proračun regulacije energetskih potreba. Na osnovu svih ovih detaljnih izračunavanja energetskih potreba koje se stručno nazivaju „relativnom vrednošću godišnje potrošnje finalne energije za grejanje i hlađenje“, određuje se energetski razred i radi energetski pasoš.

6. Građevinska fizika će biti još bitnija u budućnosti

Građevinska fizika pri projektovanju zgrada postaje sve bitnija. Ona građevincima pomaže da planiraju i projektuju energetski efikasne objekte koji mogu itekako smanjiti potrošnju energije, emisije gasova staklene bašte te troškove grejanja i hlađenja. Pored toga, poboljšanjem kvaliteta životne sredine i smanjenjem zdravstvenih problema vezanih za vazduh i vlažnost u objektima, umnogome će se poboljšati i život ljudi.

U budućnosti će građevinska fizika biti još značajnija i građevinske firme će je verovatno sve više uzimati u obzir pri planiranju i izgradnji, jer će se zahtevi za energetskom efikasnošću objekata sigurno kontinuirano povećavati. To će im omogućiti i da zadovolje sve strožije ekološke propise i na taj način doprinesu smanjenju količine ugljen-dioksida u atmosferi.

7. Elaborat energetske efikasnosti - cena

Koliko će koštati elaborat fizike zavisi od više faktora među kojima su veličina objekta, složenost projekta, vrsta konstrukcije i strukture, lokacija i zahtevnost građevinskih standarda. Elaborat građevinske fizike za efikasno korišćenje energije u porodičnim kućama je relativno pristupačne cene, ali za ostale građevine može biti znatno veće.

U svakom slučaju, elaborat građevinske fizike je dugoročno isplativa investicija. Pravilnim planiranjem i realizacijom izgradnje energetski efikasne kuće možete uštedeti na troškovima grejanja i hlađenja, poboljšati kvalitet mikroklime i komfora, a samim tim doprineti smanjenju negativnih uticaja na životnu sredinu.