Energetska efikasnost, obnovljivi izvori energije i uticaj na životnu

Državni univerzitet u Novom Pazaru
Master studije:
ENERGETSKA EFIKASNOST, OBNOVLJIVI IZVORI
ENERGIJE I UTICAJ NA ŽIVOTNU SREDINU
1
Predmet:
Energetski efikasni i ekološki građevinski
materijali
Dr Vera Nikolić, red. prof.
Državni univerzitet u Novom Pazaru
2
1.0 UVOD
• Odnos čoveka prema okolini pre industrijske i tehnološke revolucije i njenog daljeg
prosperiteta bio je usmeren prilagoĎavanju čoveka prirodi i životu u harmonijI sa njom.
MeĎutim, posledice post industrijskog razvoja, sa nemilosrdnim iscrpljivanjem
prirodnih resursa kao i neodgovarajućeg naĉina gradnje objekata, doprinele su da
je u velikoj meri narušeno i zagaĎeno prirodno okruženje tako da se dovodi čak u
pitanje i opstanak čoveka na Zemlji.
"Kuća je као biljka koja se gradi i razvija, a ne betonski
stub koji se u zemlju zabije" - (Frank Lloyd Wright)
3
Zgrade, tačnije, kompleksi zgrada koji svojim lociranjem, izgradnjom, samom svojom
funkcijom i procesima koji se odvijaju u njima, predstavljaju trenutno najveće
zagaĎivače prirode - neprijatelji Planete.
Neminovnim razvojem čovečanstvo utiče na promenu životne sredine. MeĎutim, kako u
ostalim aktivnostima, tako i u građevini potrebno je zadovoljiti potrebe čoveka
nenarušavajući pritom životnu sredinu.
Principi “održivog” projektovanja ili “održive” ili “ekološke” arhitekure podrazumeaju
izgradnju objekata uz poštovanje sledećih principa:
▪ upotreba graĎevinskih materijala koji nisu štetni za okolinu
▪ postizanje energetske efikasnosti objekata
▪ upravljanje otpadom graĎevinskih materijala, tokom proizvodnje i ugradnje.
4
....
Često se javlja i "sindrom nezdravih kuća", a pitanje koje proizilazi iz te teme je koji su
simptomi i kako prepoznati “nezdravu kuću” ?
"Sindrom nezdravih kuća", kao pojam je uveden u upotrebu 1983. godine od strane
eksperata Svetske zdrastvene organizacije. Pod ovim pojmom definisan je poremećaj
zdravlja, manifestovan kroz nespecifične subjektivne smetnje.
• Osnovni uzroci koji kod ljudi dovode do pojave “sindroma nezdrave kuće” uglavnom se
mogu definisati kao biološki, hemijski i fizički faktori sredine.
Nezdrava kuća može biti smeštena na poziciji štetnih talasa. Prostor koiji nije insoliran,
nije provetren, grejanje koje devitalizira vazduh, otežava disanje, dovodi do anemije i
loših navika u pogledu ishrane, zagaĎenje vode i vazduha, uz neadekvatnu izgradnju i
upotrebu neadekvatnih materijala, su razlozi da i naš prostor dobije dijagnozu ”sindrom
nezdrave kuće
Kako pomoći Planeti, a samim tim i sebi?
- Aktivacijom obnovljivih izvora energije i ekološki svesnoj izgradnji objekata, koristeći
se adekvatnim materijalima i sistemima izgradnje, leži mogućnost zaustavljanja daljnih
degenerativnih procesa koje smo proizveli u prirodi, kao i otvaranja mogućnosti ka stvaranju
kvalitetnije budućnosti.
5
Održiva gradnja podrazumeva efikasnu upotrebu graĎevinskih materijala, estetsku i
racionalnu izgradnju stambenih i infrastrukturnih objekata.
Koncept održive gradnje se zasniva na pet eko principa
• pametno projektovanje (oblik zgrade, lokacija, orjentacija, konstrukcija, izolacija,…)
• upotreba ekoloških materijala ( lakoobnovljivi materijali, reciklirani, dugotrajni, materijali
koji nisu štetni za životnu sredinu,..)
• energetska efikasnost (upotreba manje količine energije za obaljanje iste količine posla)
• racionalna potrošnja vode (sakuplajnje kišnice)
• zdrava životna sredina (pažljiv izbor materijala koji nisu štetni po zdravlje ljudi)
Koje su koristi od održive gradnje?
•finansijska ušteda sa smanjenjem računa za grejanje, hlaĎenje i elekrtričnu energiju
•konfornije i kvalitetnije stanovanje
•duži vek zgrade
•odgovoran odnos prema životnom okruženju, smanjenje emisije štetnih gasova, smanjenje
6
uticaja na klimatske promene.
2.0 Istorijski pregled
..
• Kroz istoriju se mogu prepoznati razni primeri primene razliĉitih gradjevinskih
materijala, primene održive arhitekture i uopšte primene obnovljivih izvora
energije.
• Primer: Tradicionalna seoska kuća- energedki efikasna. Tradicionalne srpske kuće, pravljene
pre dva veka, pravljene su od blata i slame. Temperatura u njima je skoro uvek ista, leti su
hladne, zimi tople.
Kako iskoristiti energiju iz prirode?
Jedan od primera aktivnog korišćenja i usmeravanja energije iz prirode je dogaĎaj kada je čuveni grčki
filozof i matematičar Arhimed (287-212 g.p.n.e.) primenom velikih konkavnih ogledala, velikog radijusa
zakrivljenosti i nekoliko stotina metara udaljenog fokusa i uspeo sunčevim zracima da zapali rimsku
flotu. Ovi pronalasci su nagovestili mogućnosti korišćenja koncentrisane i usmerene energije sunčevih
zraka za potrebe dobijanja toplote i visoke temperature.
..
• Prve objekte koji odgovaraju današnjem pojmu pasivna kuća (Pasivna kuća troši oko 60% manje energije u poreĎenju sa niskoenergetskom kućom, a u
poreĎenju sa klasično graĎenim objektom i do 95%.) možemo naći u južnoj Kini.
Tradicionalne kineske kuće nisu imale potrebu za grejanjem odnosno
hlaĎenjem. Pasivne kuće su se oduvek ovde gradile, iako se nisu
nazivale takvim stručnim nazivom. Bo Adamson je prvi koji je
registrovao tradicionalne kineske kuće kao pasivne kuće. - See
more at: http://www.efikasnost.org/2013/08/pasivne-kuce-krozistoriju.html#sthash.sEF3unft.dpuf
•
• Znači. pojam „pasivne kuće“ označava vrhunski termički izolovan
građevinski objekat u kojem nema potrebe za postojanjem ikakvih aktivnih
grejnih sistema (grejnih tela).
..
• Na drugom kraju sveta, u srednjem veku (XVI i XVII vek), IslanĎani su počeli da
grade kuće od treseta, usled nestašice drveta. Ove kuće se mogu smatrati
pasivnim kućama, iako su imale probleme sa prozorima i lošom ventilacijom.
• Na severozapadu Škotske nedavno je završena gradnja farmerske kuće koja se
lepo uklapa u okruženje, i savršena je kombinacija prirodnih materijala i održivog
dizajna.
Za gradnju kuće korišćeni su kamen i ploĉe od hrastovine koje su sadašnji vlasnici
godinama unazad skupljali. Jednim delom je ukopana u padinu a krov je prekriven travom,
pa gledano sa daljine, kuća se stapa sa lokalnom prirodom. Veliki prozori sa trosrtukim
zastakljenjem obezbeĎuju dovoljnu količinu dnevnog osvetljenja. Najzanimljivije u vezi
gradnje ove kuće je što su za kompletnu izolaciju koristili vunu od svojih ovaca sa farme.
10
....
• Prva kuća koja je graĎena da bi ispunila zahtev smanjene potrebe za energijom
je kuća DTH "nula energije". Kuću je projektovao prof. Vagn Korsgaard 1973. godine
u Kopenhagenu. Posle mnogo istraživanja, sproveden je projekat "nula energije" ("zero
energy") kuće, koja i danas postoji. Tehnologija njenih solarnih kolektora je zastarela i nije
više ispravna, pa se kuća sada smatra niskoenergetskom. Sve ostale tehnologije koje su u
nju ugraĎene su još uvek ispravne i u funkciji su. Ovaj projekat je postavio neka od
osnovnih pravila kada je formiran Passiv-haus standard.
11
....
(Nulta energetska kuća, danas, je objekat koji sve svoje potrebe za energijom dobija samo
korišćenjem sunčeve energije, energije vetrova i/ili uz korišćenje geotermalnih izvora, uz
kvalitetnu toplotnu izolaciju. Ovakva kuća leti distribuira višak energije, dok isti zimi
potražuje nazad i na taj način njen godišnji energetski bilans je jednak nuli).
Niz eksperimentalnih projekata u Nemačkoj, koje su vodili H. Hörster i B. Steinmüller u oblasti
visokoefikasnih zgrada je doveo do projekta Philips eksperimentalne kuće. Kuća je imala
visokoizolacione materijale i aktivnu solarnu tehnologiju i koristila se u eksperimentalne
svrhe. - See more at: http://www.efikasnost.org/2013/08/pasivne-kuce-krozistoriju.html#sthash.33t9M7Kp.dpuf
12
William A. Shurcliff je u SAD je objavio dosta radova na temu super-izolovanih
stambenih objekata koji su građeni tokom sedamdesetih i osamdesetih godina.
Njegov rad je takođe doprineo formiranju Passivhaus standarda.
Veliki poznavalac obnovljivih izvora energije iz SAD, Amory Lovins, je izgradio
solarnu pasivnu kuću sa ekstremno jakom izolacijom u Koloradu, na
nadmorskoj visini od 2164 m. Kuća ima zimsku baštu u kojoj raste tropska
vegetacija. Tokom Međunarodne konferencije o pasivnim kućama 2011.
godine, ova kuća je dobila nagradu kao pionirski poduhvat.
- See more at: http://www.efikasnost.org/2013/08/pasivne-kuce-krozistoriju.html#sthash.33t9M7Kp.dpuf
13
Pokušaj da napravi "nula energije" kuću je imao i Erhard Wiers-Keiser sa
organizacijom koja se bavila istraživanjima o niskoenergetskim kućama.
Kuća je izgrađena blizu Hanovera. Na žalost, objekat nikad nije uspeo da
ostvari projekovane rezultate, zbog loše hermetičke izolovanosti i problema
sa aktivnom solarnom energijom koja je ugrađena. Mnogi članovi
Passivhaus istraživačkog tima su bili uključeni u izradi ovog objekta. - See
more at: http://www.efikasnost.org/2013/08/pasivne-kuce-krozistoriju.html#sthash.33t9M7Kp.dpuf
Pokušaj izgradnje kuće "nula energije" blizu Hanovera
14
•
Posle puno istraživanja, prikupljanja iskustava iz svih prethodnih
projekata širom sveta, tim naučnika iz Projekta istraživanja i
pripremanja pasivne kuće je izradio nove komponente: izolovane
prozorske okvire, smanjene toplotne mostove i ventilaciju koja prati
stanje CO2 unutar objekta. Tokom 1990/91. po projektu tima
Bott/Ridder/Westermeyer, napravljena je četvoro-porodična zgrada
u Darmstadt-Kranichstein. Ovaj objekat se smatra prvom pasivnom
kućom koja je i danas je naseljena - a koja izgrađena po Passivhaus
standardu.
• - See more at: http://www.efikasnost.org/2013/08/pasivne-kuce-krozistoriju.html#sthash.f5NpKgkm.dpuf
15
U našem okruženju, veoma lep i dobar primer formiranja i građenja
naselja koje maksimalno koristi prirodne odlike terena je mezolitsko i
neolitsko arheološko nalazište Lepenski Vir. To je jedan od prvih solarnih
naselja na našoj planeti. To je i prototip Sokratove „funkcionalne“ kuće
- objekti trapezoidne osnove locirani uz obalu Dunava i orijentisani svojom
užom stranom u pravcu dominantnih hladnih severozapadnih vetrova, a
širom stranom u pravcu istoka. To je i primer savremeno dizajniranih
pasivnih solarnih kuća.
16
2.0 Energetska efikasnost u Srbiji. Koliko trošimo?
•
Srbija danas ima, nažalost, najniži stepen energetske efikasnosti u Evropi i
nalazi se na samom dnu lestvice meĎu zemljama koje racionalno koriste energiju.
Kao alarmantnu činjenicu moramo prihvatiti podatak da zgrade u Srbiji troše čak
60% od ukupne potrošene energije, dok taj procenat u Evropi iznosu 40 procenata.
Čak 60 procenata te energije se odnosi na grejanje prostora, a ostatak na hlaĎenje,
ventilaciju, rasvetu i ostale električne ureĎaje u domaćinstvu. Tu ĉinjenucu
potpuno ilustruje i podatak da u Srbiji preko 300-400 hiljada kuća nema
termolizolaciju, što ih svrstava u energetski neefikasne kuće sa potrošnjom od
220kWh/m2/god energije, dok je evropski prosek potrošnje energije 70 kWh/m2.
17
• Ovakvo stanje moglo bi značajno da se poboljša primenom energetski efikasnih
metoda u projektovanju i odgovarajućim izborom materijala kod
novoprojektovanih zgrada i primenom svih principa koji omogućavaju kvalitetnu
energetsku rehabilitaciju postojećih neizolovanih objekata.
Trebalo bi obratiti pažnju na:
• poboljšanje termoizolacije,
• smanjenje hladnih mostova,
• nepropustivost vazduha,
• dobru izolovanost vrata i prozora,
• mehaničku ventilaciju i zagrevanje toplim vazduhom,
• minimiziranje gubitka toplote pri pripremi i distribuciji sanitarne vode
• primenu obnovljivih izvora energije, energetski efikasnih sijalica i kućnih aparata.
18
2.1 Bioklimatska rehabilitacija
Bioklimatska rehabilitacija podrazumeva sledeće korake:
1. Otklanjanje uzroka gubitka toplote iz unutrašnjeg prostora, nastalih usled nepostojanja
tehničke izolacije spoljnih konstruktivnih elemenata zgrade i/ili lošeg odabira i
nepravilne ugradnje termoizolacionih materijala.
2. Odabir prozora i vrata sa dobrim termoizolacionim karakteristikama, sa pravilnom
ugrdanjom znatno smanjuje gubitke toplote. Postavljaju se prozori sa dvostrukim ili
trostrukim zastakljenjem, sa odgovarajućim konstruktivnim rešenjima.
3. UvoĎenje i kontrolisanje mehaniĉke ventilacije, dopunske ili potpune.
4. Primena elemenata pasivnih solarnih sistema za zagrevanje prostorija, kao i
postavljanje solarnih prijemnika i sistema za zagrevanje vode i fotonaponskih panela za
dobijanje električne energije.
Bioklimatska rehabilitacija podrazumeva i rešavanje i uređenje spoljnih površina.
Pravilan izbor i raspored zimzelenog i listopadnog drveća i rastinja doprineće zaštiti
od hladnih vetrova, smanjenju gubitka toplote zgrade u zimskom periodu i
onemogućavanju direktnog sunčevog zračenja kao i neposrednijem kontaktu sa
prirodom, za vreme velikih letnjih vrućina. Sakupljanje kišnice kao i njeno korišćenje za
tehničku vodu i zalivanje bašta, predstavlja značajan korak u ekološko-energetskom
načinu razmišljanja prilikom svake obnove postojećih zgrada.
19
20
2.2 Energetski pasoš
U svrhu unapreĎenja energetske efikasnosti (efikasnost energetskih usluga, energetskih performansi
zgrada i obeležavanju efikasnosti), donete su Direktive 2002/91/EC. (Direktive EU) koje se odnose na
energetsku efikasnost u zgradarstvu.
Jedan od osnovnih zahteva ovih direktiva je izrada tzv. energetskog pasoša za svaku zgradu.
Ideja energetskog pasoša je da svaka zgrada ima
„ličnu kartu“ potrošnje energije što bi vremenom
trebalo da uvede dodatni red na tržištu nekretnina,
ali i da postavi više standarde gradnje, odnosno
življenja. Odgovarajuća kategorizacija postiće se
utvrĎivanjem stepena energetske efikasnosti svake
zgrade. Zgrade se rangiraju u sedam kategorija,
od A za najveću energetsku efikasnost, do G za
najnižu. Stepen efikasnosti u pasošu pored
energetske valorizacije objekta, utvrĎuje i tržišnu
vrednost nekretnine prilikom prodaje ili rentiranja.
UtvrĎivanje ispunjenosti uslova energetske efikasnosti zgrade vrši se izradom elaborata EE, koji je
sastavni deo tehničke dokumentacije koja se prilaže uz zahtev za izdavanje rešenja kojim se odobrava
izvoĎenje radova na adaptaciji ili sanaciji objekta, kao i energetskoj sanaciji.
21
• Energetska efikasnost zgrade je ostvarena ako su ispunjena sledeća
svojstva zgrade:
1. ObezbeĎeni minimalni uslovi komfora
2. Potrošnja energije za grejanje, hlaĎenje, pripremu tople sanitarne vode,
ventilaciju i osvetljenej zgrade ne prelazi dozvoljene maksilamlne vrednosti
po m2. Metodologija odreĎivanja energetskih perfomansi zgrada:
odreĎivanje godišnje potrebne toplote za grejanje, ukupne godišnje finalne i
primarne energije, godišnje emisije CO2, referentni klimatski podaci i
preporučene vrednosti ulaznih parametara za proračun,
• Kod obezbeĎivanja efikasnog korišćenja energija u zgradama uzima se u
obzir vek trajanja zgrade, klimatski uslovi lokacije, položaj i orijentacija
zgrade, njena namena, uslovi komfora, materijali i elementi strukture
zgrade i omotača, ugraĎeni tehnički sistemi i ureĎaji, kao i izvori energije i
kogeneracija i mogućnost za korišćenje obnovljivih izvora energije.
3. podataka o graĎevinskim materijalaima, elementima i sistemima potrebnim
za proračune
22
Najbolji način da ustanovimo koliko je naša zgrada energetski neefikasna
je snimanje termovizijskim kamerama, koje nam otkrivaju koji su delovi
zgrade najlošije izolovani, i koji ukazuju na površinske, linijske i tačkaste
gubitke i odlive toplote na kritičnim mestima.
23
3.0 Energetski efikasne kuće
Efikasnost u korišćenju energije i resursa postala je najvažnije merilo
kvaliteta zgrade. Zgrade su u čvrstoj vezi sa tlom a samim tim i sa
prirodom iz koje mogu da crpe svu potrebnu energiju. Cilj je da koliĉina
te energije bude što manja. Ulaganje u energetsku efikasnost zgrada
trebalo bi da bude prioritet, jer je ulaganje u energetsku efikasnost,
ujedno i ušteda. Kroz ulaganje u materijale za termoizolaciju i
korišćenje obnovljivih izvora energije povećava se vrednost zgrade i
omogućava se brz povratak uloženih sredstava u periodu od pet do
deset godina.
.
24
3.1 Vrste energetski efikasnih kuća:
1. "Obiĉna" kuća: kuće koje zahtevaju prosečno 80 do 100 kWh/m2 god.
potrebne energije za grejanje.
2. Niskoenergetski objekti - standardna kuća: su objekti sa sistemima
zagrevanja baziranim na tradicionalnim načinima grejanja. Godišnje
potrebe za zagrevanjem prostora izmeĎu 40-60 kWh/m2 Takve kuće u
pravilu imaju dobru izolaciju zidova i krova, kvalitetnu energetski
efikasnu stolariju sa višeslojnim izolacijskim staklima. Po pravilu
ovakve kuće imaju klasičan način grejanja i grejnih tela i po pravilu nemaju
posebane/dodatne instalacije ventilacije.
25
3. Trolitarske kuće": Primarni razred nisko-energetske kuće, godišnje
potrebe za zagrevanje 30kw/m2. Smanjenje toplotnih gubitaka ovakve
niskoenergetske kuće mogu ostvariti se na sledeće načine:
- pravilnom orijentacijom kuće ka južnoj strani,
- formiranje i odvajanje toplotnih zona kuće (dnevna soba prema jugu,
ostave ka severu),
- kompaktna gradnja (odabir materijala i pravilan naĉin ugradnje),
- posebna pažnja pri izboru termo izolacije kompletnog objekta,
- kvalitetan odabir konstrukcije i materijalizacije vrata i prozora (npr. sa 3slojnim staklom),
- niskotemperaturni sastav grejanja,
- kontrolisana ventilacija prostorija sa rekuperacijom, sa kvalitetnim
usmeravanjem i korišćenjem energetskih potencijala,
U cilju povećanja energije preporučuje se:
- aktivno korišćenje sunčeve energije pomoću solarnih toplovodnih
kolektora (topla voda) i fotonaponskih kolektora (struja) i
- pasivno korišćenje sunčeve energije preko velikih staklenih površina
26
orijentisanih ka južnoj strani.
4. Pasivne kuće: Nisko-energetska kuća, potrošnja na godišnjem nivou najviše
•
-
15kw/m2. Takve se kuće zovu i ''jednolitarske kuće'‘. Ovde je bitno da se naglasi
da pasivne kuće nemaju više potrebe za klasiĉnim sistemom grejanja, one
svoje potrebe za toplotom dobijaju preko sofisticiranog sistema ventilacije sa
rekuperacijom, sa kvalitetnim usmeravanjem i korišćenjem prikupljene energije i
dodatnim sistemima za eventualno dogrevanje, odnosno hlaĎenje.
Sistemi koji koriste geotermalnu energiju ili energiju podzemnih voda u ovakvim
zgradama su gotovo pravilo, dok su vrlo česta pojava i solarni kolektorski sistemi.
Još jedna bitna odlika ovakvih vrsta objekata je sistem smanjivanja potrošnje
energije ove zgrade kod ventilacije koristeći sistem rekuperacije, koji omogućava
zagrevanje/hlaĎennje vazduha koji se ubacuje u prostor preko razmene
temperature sa "otpadnim" vazduhom koji se iz objekta izvlači. Osnovne razlike
izmeĎu niskoenergetske i pasivne kuće su:
masivni slojevi izolacije objekta,
kontrolisana ventilacija sa rekuperacijom i mogućnošću dogrejavanja/hlaĎenja,
prozori sa 3-slojnim staklom punjenim gasom ili drugim sistemima zatvaranja
konstrukcije prozora i vrata,
nepostojanje konvencionalnog sistema grejanja zbog vrlo niskih toplotnih gubitaka.
27
• Na slici je prikazana energetska podela sa primerom pasivne kuće
(razred A+). ''Obiĉna'' kuća mogla bi se svrstati u razred C, dok bi se,
stariji objekti na našoj teritoriji mogli svrstati u razrede E ili F:
28
5. Nulta" energetska kuća: to je objekat koji sve svoje potrebe za energijom
dobija samo korišćenjem sunčeve energije, energije vetrova i/ili uz korišćenje
geotermalnih izvora, uz kvalitetnu toplotnu izolaciju. Ovakva kuća leti distribuira
višak energije, dok isti zimi potražuje nazad i na taj način njen godišnji energetski
bilans je jednak nuli.
Objekti ovakvih karakteristika još uvek su zavisni od priključka na javnu električnu,
toplotnu ili plinsku mrežu i povremeno tokom godine je u nepovoljnim (klimatskim)
prilikama zavise od spoljnih distributivnih i energetskih gradskih sistema.
Sa druge strane ako su uslovi za proizvodnju energije iz obnovljivih izvora, naročito
korišćenje solarne energije, povoljni i dovode do veće proizvodnje energije od one
koja je u odreĎenom trenutku potrebna za održavanje objekta, tada se viškovi
plasiraju u javnu mrežu. Na taj način nastoji se da konačni bilans potrošnje energije
bude jednak nuli. Ovakve kuće su odliĉno izolovane i nemaju tradicionalan sistem
grejanja već hladnije dane premošćuju korišćenjem "rezervoara toplote".
29
Primer moderne “nulte energetske kuće”
30
Prototip nulte energetske poslovne zgrade u St. Louisu, Missouri
31
6. Energetski samostalni, nezavisni objekti: objekte ovog razreda karakteriše
potpuna nezavisnost od javnih energetskih mreža i tradicionalnih energetskih
izvora. Svoju nezavisnost postižu postižu integrisanjem svih onbovljivih i ekoloških
sistema i načina sunčeve energije, kao i primenu bioklimatskih i termodinamičkih
principa funkcionisanja strukture objekta. Ovakva vrsta graĎevinskih objekata nije
priključena na javnu mrežu i sav višak proizvedene energije najčešće se koristi
usmerava i čuva za primenu u zimskim mesecima, putem sistema energetskih
rezervoara i akumulatora.
7. "Energy plus“objekti:- ENERGETSKI GOTOVO NULTA ARHITEKTURA
Koristi iste sisteme kao i energetski samostalne kuće, samo što je povezana i sa
elektro-distributivnom mrežom i preko solarnih fotonaponskih ćelija i sav višak
skupljene, proizvedene energije se isporučuje u javnu energetsku mrežu.
32
8. Solarni objekti:
•
Solarna asrhitektura je zasnovana na ideji okretanja, povratka prirodi i traženja
pravog sklada sa njom i njenim zakonitostima. Solarna arhitektura primenjuje sunčevu
energiju u funkcionisanju samog objekta i ekološki i ekonomski je podržana i opravdana.
•
Sama ideja o solarnoj arhitekturi (aktivnoj izgradnji pasivnih objekata) je počela da
se razvija sredinom prošlog veka u Sjedinjenim Američkim Državama, a snažnu
ekspanziju, sa najkvalitetnijim rezultatima je doživela na evropskom tlu.
•
Cilj ovakvog graĎenja jeste da se obezbedi maksimalna apsorpcija sunĉeve
energije, ĉak i u najhladnijim vremenskim periodima. Teži se da se takva vrsta
energije koristi, transformiše i akumulira, primarni principi su da se njeno raspianje sved
na najmanju meru. Naravno, u toplim letnjim mesecima obezbeĎuje se kvalitetna zaštita,
da se izbegavaju dodatna korišćenja drugih izvora za hlaĎenje graĎevinskog objekta.
Postavljanje solarnih
panela
33
3.2 Principi niskoenergetske izgradnje objekata
Niskoenergetska gradnja objekata zahteva da se još tokom projektovanja mora voditi
računa o što kvalitetnijem postizanju i ispunjenju sledećih bitnijih kriterijuma:
- Kvalitetno postavljanje i formiranje objekta u odnosu na okruženje (konfiguracija
terena, eko sistemi i postojeći graĎevinski sadržaji u okolini),
- Materijalizacija i ureĎenje okolnog pripadajućeg terena,
- PredviĎanje kvalitetnog rasporeda zelenila, vrsta i grupacija koje mogu dodatno
zaštititi, odnosno formirati potrebne ambijentalne (eko) celine,
- Izbegavanje negativnih, toplotnih mostova i precizan izbor sistema gradnje, svih
graĎevinskih materijala, kao i načina same ugradnje,
- Kvalitetna termoizolacija celog graĎevinskog omotača, sa posebnim tretiranjem i
izolovanjem svih unutrašnjih prostorija koje se oslanjaju, odnosno koje su
usmerene prema zonama i prostorima koji nisu grejani.
- Analiza, odabir, raspored i usklaĎivanje površina svetlih otvora,
- Svi elementi stolarije - spoljna vrata, prozori, staklene fasade i staklenici
moraju imati "ispunu", odnosno odgovarajući stepen zaštite u svojim
sistemima (samim vrstama zastakljivanja kao i konstruktivnim elementima),
- Finalna provera kvaliteta izgraĎenog objekta termovizijskim snimanjem.
34
3.3 Pasivni sistemi u arhitekturi
se odnose na objekte koji su graĎeni tako da sami deluju ujedno kao sunčev (energetski)
kolektor. Pasivno korišćenje sunčeve energije osnovni je i najjeftiniji način korišćenja čiste
energije iz okoline. Ovakvi sistemi za svoje funkcionisanje ne koriste skupe tehnologije,
već se samim svojim oblikovanjem, svojom arhitekturom prilagoĎavaju maksimalnom
korišćenju sunčeve energije. Za razliku od pasivnog sistema, gde je kuća sam sistem,
kod aktivnih solarnih objekata tehnologija prikupljanja, usmeravanja i tranformacije
je primarni princip projektovanja, izvođenja i korišćenja, samog objekta.
• Osnovno pravilo formiranja pasivne sunĉeve arhitekture se bazira na to da objekti ovog
tipa najčešće imaju formu pravougaonika, što i ne mora biti pravilo. Da bi se maksimalno
iskoristio uticaj sunca duža stranica, odnosno veća površina objekta bi trebala biti
postavljena duž ose istok-zapad, kako bi cela, duža strana graĎevine, maksimalno
koristila izloženost sunčenom delovanju koje dolazi s juga, odnosno severa (ako se kuća
nalazi na južnoj hemisferi planete).
• Pasivna solarna kuća zahvaljujući svome dizajnu, orijentaciji u odnosu na sunce te
materijalima korišćenim u gradnji, zahvaljujući suncu, delimično ili u potpunosti
zadovoljava potrebe za grejanjem zimi dok ostaje hladna leti.
• Drugi važan element su ispravna veliĉina i položaj prozora i staklenih površina na
kući, kako bi se osigurao maksimalan solarni učinak, dobitak energije tokom zimskog
dana, te kako bi se opet sprečio preveliki gubitak toplote za vreme noći i/ili oblačnih dana,
35
do kojeg mogu dovesti nepravilno postavljeni i dimenzionisani otvori - prozori i vrata.
• Zato se za ove namene koriste "izostaklo" i kvalitetni okviri sa što nižim koeficijentom
prolaza toplote. Po pravilu se na južnu stranu postavljaju najveći prozori dok se na
preostale tri strane postavljaju manji prozori kako bi se osigurao prodor dnevnog svetla
u celu kuću.
• Sledeći važan element pasivne solarne kuće je akumulaciona toplotna masa, odnosno
pregradni zidovi ili podovi od materijala sa visokim toplotnim kapacitetom, kao
što su betonski, cigleni ili kameni zidovi, pa čak i vodeni rezervoari. Njihov zadatak je
da akumuliratju toplotu tokom sunčanih zimskih dana, i istu oslobaĎaju tokom noći,
odnosno tokom oblačnih zimskih dana. Tokom letnjih meseci ovi sistemi pomažu i
održavaju hlaĎenje prostora sprovodeći i preuzimajući na sebe toplotu.
• Bez obzira na vrstu kuće, najvažniji element je izolacija. Bez pažljivo projektovane i
kvalitetno izvedene spoljne obvojnice sva toplota iz unutrašnjosti jednostavno će se i
brzo preneti u okolinu. Samo dobro odabrana i isprojektovana izolacija će uspešno
onemogućiti brzu disipaciju toplote i omogućiti ugodnu temperaturu dugo nakon što
sunce zaĎe.
Moderna kuća sa izolacijom
od morske trave na danskom ostrvu
36
4.0 EKO KUĆE
• Eko kuće podrazumevaju sve načine izgradnje koje koriste obnovljive izvore
energije i upotrebu energetski efikasnih tehnologija i metoda u projektovanju,
vode se principima održive gradnje i poštovanjem tradicionalnog pristupa graĎenja i
korišćenja prirodnih, zdravih nezagađujućih i recikliranih materijala.
• Eko kuće se integrišu sa prirodom kao živ organizam, imajući za cilj da je ne
naruše, tražeći od nas stalni razvoj ekološke svesti koja nas obavezuje da živimo u
skladu sa okolinom.
• Koliko je takva arhitektura dobra i koliko njena primena doprinosi može se
sagledati i kroz sledeće stavke:
24-50% smanjuje potrošnju energije
33-39% smanjuje emisiju CO2
40% smanjuje potrošnju vode
70% smanjuje količinu čvrstog otpada
37
Primeri
38
4.1 Idealan građevinski materijal za pasivne kuće
• Eko - inovacije nisu uvek u novim materijalima.
• Tri projekta na Dalekom istoku i zapadu Evropske unije pokazuju da su eko –
inovacije i u pronalaženju novih pristupa starim materijalima. U ovim slučajevima
materijal je slama.
Kuće od slame
• Nekada su ljudi gradili kuće od slame, jer nisu imali drugih materijala za gradnju.
• Danas znamo da je slama superioran materijal – jer je jeftin, dostupan, ekološki
prihvatljiv, odličan toplotni i akustični izolator
• Slama se na velika vrata vraća na graĎevinsku scenu! Danas je dokazano da slama
kao graĎevinski materijal ima brojne prednosti:
- zdravo stanovanje,
- ekološka prihvatljivost,
– laka dostupnost materijala,
– jeftina sirovina,
- vrhunska toplotna i akustična izolacija,
- otpornost na potrese
- statička čvrstoća.
39
• Velika prednost slame jeste i jednostavnost arhitektonskog oblikovanja, jer pruža
mogućnosti izrade nepravilnih oblika koji ne retko izgledaju kao umjetnička djela.
TakoĎe, objekti od slame mogu biti sagraĎeni tako da u potpunosti izgledaju kao da
su izraĎeni od konvencionalnih materijala.
Prednosti su i:
• Kvalitet vazduha u kućama od slame puno je bolji, jer ne ispušta nikakva
isparavanja kao što su, na primer, formaldehidi koje često ispuštaju moderni
materijali.
• Za razliku od betona, zidovi od slame dišu, što ima za rezultat bitno svježiji vazduh
u prostorijama.
• Kako je slama potpuno prirodni materijal, ona se može kompostirati po završetku
ciklusa graĎevinskog objekta.
• Potpuno se razgraĎuje i ne šteti okolini.
• Za baliranje slame ne troši se energija; sva energija koja joj je potrebna je
sunčeva energija za vreme rasta žitarice.
• slama je odličan prirodni izolacijski materijal
• Idealan je materijal za pasivne kuće
40
• korišćenjem slame štedi se energija prilikom gradnje objekta, kao i tokom
korišćenja istog jer je ona toplotni i akustični izolator. Stručnjaci kažu da se sa
zidovima od slame vrlo lako mogu postići kriterijumi pasivne kuće, kojoj svi težimo.
• Prema tvrĎenju stručnjaka, kuće od slame troše ĉak deset puta manje energije
za grejanje i hlaĎenje prostora u odnosu na standardne.
• TakoĎe, slama je vrlo jeftin materijal za gradnju objekata. Može se nabaviti po
relativno niskoj cijeni.
• Ono što je važno naglasiti jest da se slamnati zidovi obavezno moraju zaštititi od
spoljašnjih uticaja. U tu svrhu nije pogodno koristiti cementnu smešu jer ona stvara
paronepropusni sloj i zid ne diše, odnosno onemogućen je prolaz viška vodene
pare iz unutrašnjosti objekta prema spoljašnjoj sredini.
41
• U Litvaniji, gradjevinsko preduzeće, Ecococon, pokazuje da se uspešno može graditi
kuća od slamnih panela. Paneli su izradjeni od slame presovane u drvenim
kalupima,koji se proizvode u standardnim dimenzijama od 40 x 300 cm debljine 12cm,
ali i po zahtevu mogu biti i drugih dimenzija. Paneli se postavljaju na drvene podloge
koje su montirane na vodootporni sloj. Jednom izgradjeni paneli mogu biti malterisani
na trdicionalan način.
42
• Slamni paneli nude brojne prednosti. Oni nisu lako zapaljivi,j er je slama
upresovana tako tvrdo,da je iz nje istisnut vazduh koji pospešuje vatru. Pored toga,
malterisanje obezbedjuje zaštitni sloj. Za razliku od glinenih i gipsanih panela ne
upijaju vlagu. Slamne kuće mogu biti dugotrajne. Dobro izgradjena kuća od slame
može da se koristi decenijama i vekovima, što je dokazano u praksi.
• Izgradnja kuće od slame može da se uradi brzo. Osnovnu strukturu i do 200
kvadratnih metara može da sagradi tim od nekoliko ljudi u dva dana. Proces
izgradnje je niskog inteziteta, bez potrebe za pripremu betona ili potrošnju velike
količine energije. Na kraju svog životnog veka, kuća se demontira, a slama se
reciklira.
43
• Zidovi od balirane slame su više nego adekvatni za nošenje tipičnih tereta kao što
su etaže, krovišta i teški nanosi snega zimi na krovu.
• Ako se slama koristi samo kao ispuna, a u svrhu nosivosti se gradi konstrukcija,
mogućnosti su neograničene – teorijski bi se mogli graditi i neboderi.
• Budući da je slama u balama vrlo gusto sabijena, u njoj nema dovoljno kiseonika
da bi se zapalila.
Tradicionalna seoska kuća os slame
44
Primer: Kuća od slame u Švajcarskoj
• Tradicionalne srpske kuće, pravljene pre dva veka, pravljene su od
blata i slame. Temperatura u njima je skoro uvek ista, leti su hladne,
zimi tople.
• Kuća od slame u Švajcarskoj, predstavlja primer odgovora na sve
moderne izazove. Izgradjena je korišćenjem stare tehnologije i prirodnih
materijala- drvo i slama. Ideja je bila da se kuća napravi od organskih
materijala, da bude ekološki održiva i energetski efikasna.
45
Ramovska konstrukcija zidova punjenih balama
organske slame
Izgradnja sprata
Montaža zidova prizemlja i punjenje slamom
Popunjavanje spoljašnjih zidova sprata
slamom
46
Plafonska konstrukcija sprata
Priprema za postavljanje
fasade
Trimovanje slame i priprema spoljašnjih zidova
za fasadu
Postavljanje fasade
Završena kuća
47
Drvene kuće
• Drvo je jedini obnovljivi graĎevinski materijal
• Drvo je jedini 100% obnovljivi graĎevinski materijal, tako da njegovo korišćenje umesto
ne-obnovljivih materijala koji se zasnivaju na fosilnim gorivima značajno smanjuje uticaj
na zagaĎenje životne sredine (\"otisak ugljenika\"). Drvo se sastoji od vode i ugljenika.
Kada raste, drvo vezuje jednu tonu ugljendioksida (CO2) po kubnom metru drveta,
pretvarajući ga u ugljene hidrate istovremeno oslobaĎajući kiseonik u vazduh.
• Tokom životnog ciklusa proizvoda od drveta ili zgrade, ugljendioksid se trajno nalazi u
materijalu. Dobro održavana drvena kuća može da traje vekovima, a na kraju svog
dugog životnog ciklusa drvo će i dalje biti koristan materijal za reciklažu.
48
• Sa aspekta životne sredine energetski efikasno stanovanje uključuje mnoge aspekte,
počevši od graĎevinskih materijala. Obzirom na značajne razlike u opterećenju životne
sredine koje prouzrokuju graĎevinski materijali, razumno je birati materijale koji su i
prilikom proizvodnje i prilikom upotrebe energetski efikasni. Tipično je za masivne
drvene kuće da imaju više drveta i manje drugih materijala od zgrada sa konstrukcijom
od drvne graĎe.
• Dobro projektovana i dobro izgraĎena drvena kuća je puna i otporna na spoljašnje
uticaje. Industrijski precizno profilisane drvene oblice i grede sa tačnim spojevima
sprečavaju nekontrolisanu ventilaciju preko konstrukcije. Kvalitet izolacije i održavanja
toplote punog drveta prirodno održavaju željeni nivo temperature pri svim uslovima, što
je čini vrlo energetski efikasnom. Uz to, ako se vodi računa o vašim svakodnevnim
navikama, možete ostvariti veliku uštedu u ukupnoj potrošnji energije.
• Drvena masivna kuća je proizvod sa niskim utroškom energije. Za proizvodnju drveta
potreban je samo delić energije koji se koristi za druge graĎevinske materijale kao što
su čelik, beton, plastika i aluminijum. Dalje, fabrika se nalazi blizu izvora sirovina, usred
šume, čime se smanjuje potreba za transportom. TakoĎe, utrošak energije je na
minimumu tokom izgradnje jer su potrebni samo prosti alati.
• Nus proizvodi kao što su kora, piljevina i otpad mogu se 100% reciklovati ili iskoristiti
za proizvodnju bioenergije.
49
Budućnost životne sredine na globalnom nivou je
u rukama svih nas.
Popularnost drvenih građevina snažno se
povećava, a njih takoĎe promovišu i vlade. Došlo
je vreme da razumemo pravu vrednost obnovljivih
materijala. Povećanjem upotrebe drveta kao
graĎevinskog materijala, možemo da sačuvamo
ne-obnovljive prirodne resurse za budućnost,
naročito, tamo gde nema alternativnih materijala.
Lako je podržavati održivi razvoj i stanovanje
odabirom opcije koja najviše u skladu sa
ekologijom.
50
• Upravljanje šumama je važno ne samo s aspekta životne sredine, već i zato što je šuma
životna realnost za sve nas i mi snosimo odgovornost za naše prirodne resurse. Postoji
i program za sprovoĎenje plana sertifikacije šuma) - to je nezavisna, neprofitna
organizacija, koja postavlja kriterijume na osnovu meĎunarodno priznatih zahteva
(PEFC -Savet (Programme for the Endorsement of Forest Certification schemes)a u
skladu sa sporazumom iz Kjotoa.
• Godišnji prirast šuma jasno premašuje seču u Finskoj. Razumno je koristiti drvnu graĎu
za stambene objekte iz mnogo razloga, npr. pošumljavanje (sadnja), što znači da mlada
šuma koja raste vezuje više ugljenika od starijih šuma. Brinući se o šumama i koristeći
drvo zajedno možemo da se borimo protiv klimatskih promena i da ispoštujemo naš deo
obaveza iz Kjotoa.
• Znači, energetski efikasno stanovanje može se obezbediti izborom materijala!
51
4.0 SAVREMENI NAĈINI GRADNJE
• Zahvaljujući modernom načinu izgradnje, savremenim materijalima i
alternativnim sistemima grejanja, hlaĎenja i osvetljenja, ispunjavaju se
najviši svetski standardi u oblasti energetske efikasnosti, uštede energije
i očuvanja životne sredine
Objekti niskoenergetske potrošnje na zapadu su koncept na kojem se apsolutno bazira
sadašnjost u graĎevinarstvu
52
53
• Bilo da se radi o novoj gradnji ili rekonstrukciji, dobro poznavanje termičkih
svojstava graĎevinskih materijala jedan je od preduslova za projektovanje ekoenergetskih zgrada.
• Priroda i karakteristike materijala u našem okruženju su od ključne važnosti.
Treba upotrebljavti kvalitetne, eko materijale. To su materijali koji imaju izuzetne
performanse, dugotrajni su i sirovine ili sami materijali su lako obnovljivi.
• TakoĎe treba razmišljati o materijalima koji nastaju reciklažom. Tako nastali
materijali mogu inicijalno da imaju jednako dobre performanse a da u samom
procesu reciklaže koštaju manje od novih materijala i da omoguće smnjenje
optada.
• Najveće uštede se postižu pravilnom izolacijom kompletnog omotača zgrade što
uključuje eko-energetske efikasne prozore, izolaciju krova ili plafona prema
negrejanom prostoru i izolacija poda na tlu ili prema negrejanom prostoru
• Odabir materijala za prozore i vrata
54
Održiva gradnja podrazumeva efikasnu upotrebu graĎevinskih
materijala, estetsku i racionalnu izgradnju stambenih i infrastrukturnih
objekata.
Koncept održive gradnje se zasniva na pet eko principa
• pametno projektovanje (oblik zgrade, lokacija, orjentacija,
konstrukcija, izolacija,…)
• upotreba ekoloških materijala ( lakoobnovljivi materijali, reciklirani,
dugotrajni, materijali koji nisu štetni za životnu sredinu,..)
• energetska efikasnost (upotreba manje količine energije za obaljanje
iste količine posla)
• racionalna potrošnja vode (sakuplajnje kišnice)
• zdrava životna sredina (pažljiv izbor materijala koji nisu štetni po
zdravlje ljudi)
55
Na osnovu prethodnih napomena sledi:
• U cilju izgradnje pristupačnog, dugotrajnog, energoefektivnog i
ekološkog stambenog prostora, te u cilju realizacije izgradnje
energetski efikasnih zgrada i graĎevinskih objekata industrijske,
administrativne i socijalne namene, pri definisanju projektnih zahteva
neophodno je posebnu pažnju posvetiti ne samo izboru graĎevinskog
materijala, već i izboru gradjevinskog sistema kao celine, koji treba
da ispunjava čitav niz zahteva savremene izgradnje.
Pre pristupanja izboru graĎevinskog sistema, neophodno je:
• uzeti u obzir sve osobenosti lokalnog klimatskog područja - slepo
kopiranje inostranih tehnologija dovodi do nepovratnih negativnih
posledica, koje utiču ne samo na izgradnju i koštanje objekata, već i
na zdravlje i bezbednost ljudi koja se u njima nalaze tokom
korišćenja – eksploatacije objekta;
56
• uzeti u obzir sva praktična iskustva primene modernih sistema gradnje, a ocenu pri
izboru i primeni konkretnog sistema gradnje doneti ne samo na osnovu reklamnih
kataloga, već i pre svega poštujući pravila struke i naučna dostignuća - pri čemu
posebno obratiti pažnju da se kod ocenjivanja ne samo identifikuju nedostaci, već
predvide i konkretna rešenja evideniranih nedostataka razmatranih sistema
gradnje;
• zabraniti projektna rešenja, konstruktivne sklopove i rešenja detalja koja ne
zadovoljavaju osnovne principe graĎevinske fizike, uključujući dugovečnost,
paropropusnost, interakciju konstruktivnih, samonosivih i nenosivih elemenata,
dejstvo unutrašnjih (para, kondenz, korozija) i spoljašnjih (mraz, vetar, atmosferske
padavine) uticaja na sistemska rešenja spojeva elemenata graĎevinskih sistema
(zidova, medjuspratnih i krovnih ploča, fasadnih i pregradnih panela), itd
U sledećem koraku, u harmoniji sa globalnim zahtevima savremene gradnje, pri izboru
gradjevinskih sistema neophodno je svaki od njih kritički razmotriti sa aspekta
zadovoljenja ključnih parametara savremene graĎevinske industrije, od kojih se
ističu:
• tehnologičnost;
• ekonomska efikasnost;
• energetska efikasnost;
• ekološka podobnost.
57
• Tehnologičnost
Pri izboru sistema gradnje, tehnologičnost izabranog sistema je od velikog značaja, jer
po definiciji opredeljuje jednostavnost i brzinu izgradnje, stepen angažovanosti
stručne radne snage i mehanizacije, uslove rada i druge faktore koji direktno utiču
na troškove i dinamiku izgradnje ili rekonstrukcije objekta, a što je vrlo važno usred
globalne finansijske krize i vrlo male razlike izmedju tržišne prodajne i proizvodne
cene.
• Energetska efikasnost
Energetska efikasnost sistema izgradnje objekata ocenjuje se sa aspekata utroška
energije za izgradnju i funkcionisanje objekta u svim njegovim fazama: proizvodnje
osnovnog i pomoćnog gradjevinskog materijala, normiranih karakteristika
izgradjenog objekta i tome odgovarajućih projektovanih vrsta i količina materijala,
njihovog horizontalnog i vertikalnog transporta do lokacije i pozicije ugradnje,
dugoročnih troškova energije za grejanje, klimatizaciju, ventilaciju i ukupno
funkcionisanje objekta te, konačno, energetskih utrošaka pri sanaciji ili reciklaži
primenjenih materijala izabranog sistema gradnje, posle isteka njihovog roka
dugovečnosti – gubitka njihovih termofizičkih karakteristika.
58
• Ekološka podobnost
• Energetska i finansijska kriza prisiljavaju nas da promenimo psihologiju, da štedimo
energiju i da termički izolujemo gradjevinske objekte. Nažalost, gradjevinarstvo spada u
najnerazvijenije nauke u odnosu na ostale - ljudi lete u kosmos, hodaju po mesecu, u
magnovenju komuniciraju slikom i zvukom gde god da se nalazili, ali se još nisu naučili
da grade zdrav životni prostor, a najveći broj gradjevinskih sistema nije mnogo dalje
odmakao od onih primenjivanih i pre hiljadu godina. Za utehu, sve češće u svetu zvuče
pitanja poput onih: gde mi živimo, otkuda tako nagli porast onkoloških oboljenja, nervnih i
drugih bolesti uporedo sa rastom standarda ljudi, šta je razlog da je ekološko okruženje
unutar stanova i do 4 puta zagadjenije u odnosu na spoljnu sredinu i dr.
Svakim danom i laiku postaje sve jasnije da je vreme da se razmisli o ekološkim
karakteristikama stambenog prostora, o kvalitetu sredine gde se provodi najveći deo
dana, da je krajnje vreme da se čovek i njegovo zdravlje postave u prvi plan. Jer, koliko
god da je važna opšta štednja energije, ona ne sme biti sama sebi cilj, niti posledice po
zdravlje čoveka koje se javljaju iz neznanja ili nemarnosti smeju biti samo kolateralna
šteta! I tu nisu dovoljni samo arhitekte ili gradjevinski inženjeri – potrebno je na nivou
države formirati multidisciplinarne timove stručnjaka svih profila, koji ekološko okruženje
unutar stambenog prostora treba da istraže i ocene sa svih aspekata, da postave
minimalne standarde i zahteve ispod kojih se ne sme ići, da ispitaju i utvrde dejstvo na
kvalitet stanovanja primenjenih gradjevinskih sistema u celini, a ne pojedinačnih
59
primenjenih materijala.
• Primera radi, nedavno su objavljeni rezultati ispitivanja pojave da je u jednom stambenom
objektu u Rusiji naglo porastao broj onkoloških oboljenja. Naime, taj objekat je pre par
godina rekonstruisan, zamenjeni su stari drveni novim plastičnim prozorima koji
besprekorno dihtuju, zidovi su utopljeni paronepropusnom izolacijom po principu „pasivne
kuće“, a kao kompenzacja paronepropusnosti zidova pojačana je ventilacija zaevakuaciju
vazduha - i upravo je to dovelo do usisavanja radona iz zemlje, radioaktivnog gasa bez
mirisa i ukusa i time još opasnijeg, koji je i izazvao oboljenja. Opasnost od radona je
poznata u mnogim regionima, od SAD do Rusije obavezno je ispitivanje iskopane temeljne
jame na njegovo prisustvo – nažalost, u Srbiji, nedavno bombardovanoj i bombama sa
osiromašenim uranijumom, to niko ne pokreće, čak ni kao temu za razmišljanje...
Samo stvaranje multidisciplinarnih timova stručnjaka, od lekara do inženjera, gradjevinskih
fizičara, matematičara, biologa, radiologa, preko prikupljanja i obrade statističkih podataka
oboljenja i povećanih zdravstvenih problema stanovništva ne samo po regionima, već i po
svakoj mikrolokaciji ponaosob, pa sve do donošenja preventivnih mera, preporuka i
normativa može i mora profilisati ministarstvo za ekologiju, koje što pre mora prerasti
sadašnju ulogu direkcije gradske čistoće na državnom nivou.
Prema rezultatima istraživanja Instituta za ekologiju stanovanja i zaštitu životne sredine
RAMN Ruske Federacije, utvrdjeno je da u vazduhu stambenih i javnih objekata
istovremeno mogu biti prisutni više od 100 lebdećih čestica i hemijskih jedinjenja
pripadajućim različitim klasama rizika.
60
• Najveći negativan uticaj na ljudsko biće imaju hemijske kontaminacije, koje se u sistemu
ograničenog prostora sporo razgradjuju, a u većim koncentracijama prisustvuju u
stambenom prostoru upravo od unutrašnjih izvora. U zavisnosti od funkcionalne
namene prostorija, oni su različiti. Najkarakterističnijim zagaĎivačima smatraju se
proizvodi degradacije sintetičkih polimernih materijala (boje, lakovi, lepila, punila, git,
neki vidovi linoleuma, tapeta, iverica i madijapan, kao i drugi materijale za završnu
obradu proizvedeni korišćenjem hemijskih modifikatori i aditiva).
Aktivnost zagaĎivača se povećava sa umanjenjem paropropustljivosti zidova, kao i sa
povećanjem slojevitosti zidova. Nažalost, dok ih u Ruskoj Federaciji nazivaju
„kriminogenim zidovima sa katastrofalnim posledicama po buduće generacije“, zbog
čega su od pre dve godine višeslojni zidovi zabranjeni u Moskovskoj oblasti, a od prošle
godine i u samoj Moskvi, u Srbiji se višeslojni zid „opeka-stiropor-opeka“smatra
„etalonom kvalitetne gradnje“, verovatno zbog „kvalitetnije i kvantitetnije“ količine
materijala koja obezbedjuje isto tako „kvalitetnije i kvantitetnije“ pranje para i
„opravdava“ visoke cene novoizgradjenog stambenog prostora.
Konačno, prema zaključcima navedenog istraživanja Instituta RAMN, jednoslojni i
paropropusni zidovi su najpovoljnije rešenje sa aspekta energoefektivnosti i ekološke
podobnosti stambenog prostora.
61
4.1 Inovativni sistemi za građevinarstvo
I. Simprolit materijal
• Osnovni materijal Simprolit sistema je sanitarno i ekološki "čist" - mnoga laboratorijska i
terenska ispitivanja sprovedena u vodećim institutima potvrdila su njegovu zdravstvenu
ispavnost i ekološku podobnost;
 Konstrukcije i objekte izgradjene u Simprolit sistemu odlikuje:
• svojstvo da obezbeuje u prostorijama udobne i higijenske uslove života;
• visok stepen operativne pouzdanosti, izdržljivosti na razne ekstremne uticaje dugovečnost;
• visoka paropustljivost zidova, koja obezbeĎuje komformnost življenja - zidovi "dišu", a
štetna isparenja se evakuišu iz prostorije u spoljašnju sredinu, bez njihove koncentracije
unutar slojeva zida;
• mogućnost reciklaže i ponovne upotrebe materijala;
• mogućnost termoizolacije svih elemenata objekta (uključujući i podove i plafone), što
pruža neograničene mogućnosti izbora optimalne projektne varijante, kako bi se
obezbedila udobnost stanovanja;
• mogućnost izbora i primene najoptimalnijeg sistema grejanja ili hladjenja - klasično,
podno, plafonsko ili zidno – bez potrebe za dodatnom ugradnjom ili montažom
termoizolacionih slojeva;
• odsustvo efekta "tempirane ekološke bombe“ sa odloženim dejstvom na pokolenja; 62
• mala specifična efektivna aktivnost prirodnih radionukleida;
• visok stepen biorezistentnosti u odnosu na sve vrste biološke agresije ili zagadjenja glodara, insekata i raznih vrsta mikroorganizama (spora, plesni, gljivica, raznih alergenata
itd);
• značajno umanjenje ukupnog opterećenja na tlo, što je od posebnog značaja kod
zemljišta slabe nosivosti ili neravnomerne konsistencije – počev od opterećenja temelja,
preko transportnih puteva, pa sve do odsustva neophodnosti izgradnje privremenih
saobraćajnica za dopremu na gradilište teške mehanizacije;
• niski energetski zahtevi u procesu proizvodnje, izgradnje i dugovečne eksploatacije;
• visok stepen zaštite od požara;
• mogućnost brze i jeftine nadogradnje objekata sa ravnim krovovima, bez uvećanja
opterećenja na temelje, bez iseljavanja stanara, bez potrebe za skelom oko celog objekta i
bez uvećanja kapaciteta podstanica za grejanje novosagradjenog prostora na račun
uštedjene energije utopljavanjem nižih spratova u Simprolit sistemu;
• značajno povećanje stepena seizmičke otpornosti objekata u odnosu na objekte iste
spratnosti i istih arhitektonskih rešenja, projektovanih i izgradjenih u drugim sistemima
gradnje, itd.
63
2. Ytong materijali – Hella Srbija
• Za savremenu ekonomičnu, laku i brzu gradnju stambenih, poslovnih i industrijskih
objekata, kao i porodičnih energetskih i niskoenergetskih kuća, koriste se Ytong
materijali – Hella Srbija.
• Tu se koristie specifični termoblokovi. Prednosti,u odnosu na klasični materijal, su
brza gradnja jer su blokovi velikih dimenzija i male tezine, bolja termoizolacija zimi i
leti, manje otpada, novčana i ušteda u potrošnji električne energije, kao i ekološki
faktor proizvoda.
64
4.2 Izolacija.
Termoizolacija zidova, podova, krovova i konstruktivnih sklopova
• Kada kažemo termoizolacija najčešće mislimo u stvari na sam termoizolacioni
materijal, čija je funkcija da zaštiti objekat od spoljašnjih toplotnih promena i održi
konstantno prijatnu temperaturu u unutrašnjosti objekta. Da bi se jedan materijal
mogao nazvati termoizolacionim, mora da ima nisku vrednost koeficijenta toplotne
provodljivosti koja se obeležava grčkim slovom λ (lambda).
• Koeficijent "lambda" izolacionog materijala mora da bude manja od 1 W/mK, i što
je niža, to je materijal bolji toplotni izolator.
• Bilo da se radi o novoj gradnji ili rekonstrukciji, dobro poznavanje termičkih
svojstava graĎevinskih materijala jedan je od preduslova za projektovanje ekoenergetskih zgrada.
• Najveće uštede se postižu pravilnom izolacijom kompletnog omotača zgrade što
uključuje eko-energetske efikasne prozore, izolaciju krova ili plafona prema
negrejanom prostoru i izolacija poda na tlu ili prema negrejanom prostoru
• Termoizolacija predstavlja neizostavni elemenat gradnje svakog objekta i o njoj se
mora razmišljati već pri projektovanju. Dobra termoizolacija ima sledeće
karakteristike:
65
Termoizolacija predstavlja neizostavni elemenat gradnje svakog objekta i o njoj se mora
razmišljati već pri projektovanju. Dobra termoizolacija ima sledeće karakteristike:
• održava prijatnu temperaturu u prostorijama, zadržava ili ne dozvoljava zagrevanje, i zimi i
leti, bez obzira da li je napolju +40 ili -20 stepeni Celzijusa,
• omogućava onjektu da "diše", tj omogućuje pari koja se stvara unutra, da nesmetano
prolazi kroz slojeve fasadne konstrukcije,
• sprečava stvaranje vlage, kondenz i plesni,
• otpornost na vlagu, insekte i hemikalije,
• mehanički štiti objekat i produžuje njegov vek trajanja,
• obezbeĎuje energetsku efikasnost objekta, tj smanjuje potrošnju energije potrebnu za
grejanje ili hlaĎenje,
• protivpožarne mogućnosti i kvalitete - da štiti sam objekat od požara, odnosno da
sprečava njegovo širenje,
• zvučni izolator - da poseduje dobre karakteristije pri zaštiti od spoljne ili unutrašnje buke,
• utiče na stvaranje i održavanje mikroklimatskih uslova za ugodan boravak ili rad korisnika
unutar prostorija,
• utiče na okolni prostor umanjenim zračenjem (refleksijom ili emitovanjem), tj gubljenjem
unutrašnje temperature,
• direktno utiče na redukciju CO2 emisije i time utiče na očuvanje eko sistema,
• dugovečnost i postojanost samog materijala,
• direktno utiče na povećanje same vrednosti graĎevinskog objekta u koju je ugraĎena 66
Bitne karakteristike kod izolacionog materijala su:
Toplotna provodljivost, otpornost na zapaljivost, faktor otpora difuziji vodene pare,
tvrdoća, stišljivost, trajnost, otpornost na vlagu, mogućnost reciklaže i drugo.
Bogat izbor sirovina:
Sintetičke sirovine za izolaciju uglavnom na tržište dolaze u obliku ploča, a dva
najvažnija proizvoda pri tome su poliuretan i polistiren. Vrlo rašireni izolacioni
materijali su oni koji se delimično sastoje od minerala, a delimično od sintetičkih
proizvoda. U tu grupu svrstava se staklena i mineralna vuna.
67
68
a) Mineralna vuna – kamena (sivozelene boje) i staklena vuna (žute
boje) su izolacijski materijali koji su postojani na visokim temperaturama, ne mrve se,
ne stare i imaju povoljan (nizak) koeficijent toplotne provodljivosti. Dostupne su u obliku
ploĉa i rolni ili u kombinaciji sa aluminijskom folijom. Mineralna vuna se često
koristi, ali je potrebno pažljivo rukovanje jer sitna vlakna u njenom sastavu mogu uticati
na zdravlje. Kamena vuna manje je opasna po zdravlje, ima daleko bolja izolacijska
svojstva -toplotna izolacija i zvučna izolaciju.
• kamena mineralna vuna nastaje od kamena vulkanskog porekla - dolomita, dijabaza i
bazalta
• staklena mineralna vuna nastaje od staklene šljake i peska
Proces proizvodnje je sličan: sirovine se tope na visokim temperaturama, dobija se "lava"
koja se uz pomoć centrifugalnih točkova ispreda u fina vlakna koja se talože u filc od
koga, naknadnom obradom, nastaje finalni proizvod - ploĉe kamene, odnosno rolne
staklene mineralne vune.
Kamena mineralna vuna
Staklena vuna
69
b) Alternativni ekološki izolacijski materijali
U savremenim trendovima u zgradarstvu koriste se: celuloze, stari papir, drveni
otpadci, glina, perlita, trska, lan, slama, kokos, pluta, pamuk, vune i dr. Neki od ovih
materijala biće prikazni u daljem tekstu.
DRVENE STRUGOTINE (drveni otpaci)
• Izolacioni materijal od drvenih strugotina sastoji se od drveta koje ĉini
industrijski otpadak kod prerade istog. Zavisno od naĉina proizvodnje koriste se
vezivna sredstva i sredstva za zaštitu od požara i oštećenja. Sirovina se usitni i
razlomi.
• U suvom postupku se strugotine mešaju sa lateks lepkom i pod pritiskom se izraĎuju
drvene ploče, a u mokrom postupku mešaju se sa vodom i dodacima i dobija se kaša,
pritiskaju se i suše. Pri tome se koristi drvena smola za povezivanje strugotina. Za
sečenje se koristi uobičajen alat.
• Ovakva izolacija od drvenih strugotina
• je difuzijski otvorena i reguliše vlagu.
• One ploče koje se ne impregnišu mogu
• kasnije da posluže kao kompost.
70
PLUTA
• Sirovina su ivice hrasta od kog se dobiva pluta i delimiĉno reciklirana pluta. Melje
se do oblika granulata i zatim uz pomoć vruće pare pod pritiskom presuje do
plutene pleve. Kod peĉene plute se granulat presuje tokom ekspandiranja u
blokove koji kasnije mogu da se seku u ploĉe.
• Smola plute služi kao vezivno sredstvo, a nije potrebno dodavati sredstva protiv
zapaljivosti. Dodaci u obliku bitumena koriste se za impregnaciju. Izolacija plutom može
da se oblikuje pomoću testere ili noža, a precizno sečenje po meri otežano je zbog
elasticiteta ovog materijala.
• Pluta je vrlo lagana, difuzijski otvorena i može da se ugraĎuje na mnoga mesta.
• Osim toga je dugovečna i rezistentna
na kiseline i truljenje. Nova obraĎena
pluta može da se preradi u ploče,
a može i da se kompostira.
Impregnisanu plutu, zbog udela
bitumena, nije emoguće kompostirati,
ali može da se iznova obraĎuje.
71
KONOPLJA
• Za proizvodnju se koriste strugotine, usitnjeni komadići kore stabljike i niti konoplje.
Strugotine mogu da se koriste za izolaciju pukotina koje treba da se ispune, a niti
služe za proizvodnju izolacionih omotača. Vlakna se vežu, prže i preraĎuju.
Potporne niti doprinose stabilnosti oblika i poboljšavaju fleksibilnost.
kuća od materijala - na bazi papira
kuća od materijala na bazi konoplje
72
c)Ekspandirani polistirol (EPS) – popularno zvani stiropor osim niske toplotne
provodljivosti ima prednost lake ugradnje i pristupačne cijene .Mane su mu loša
protupožarna svojstva i slaba otpornost na više temperature (problem predstavljaju
temperature više od 80°C.
Ekstrudirani polistiren (XPS) – posebno dobar za izolaciju podruma i ravnih krovova i
drugih mjesta koja su u neposrednom dodiru s vodom, jer ne upija vodu. Od stiropora ga
razlikujemo po boji (često svetloplavoj, ružičastoj ili svetlozelenoj).
d) Poliuretanska pena – ima neke bolje toplotno -izolacijske karakteristika, kada je u
pitanju vlaga i plijesan i ultravioletno zračenje, od mineralne vune i stiropora ali je
znatno skuplja i zato je manje zastupljena.
Najveća prednost PU pene je u tome što se nanosi u debljini koja je
potrebna za određenu konstrukciju ili objekat u neprekidnom sloju, na
licu mesta.
Koirsti se, najčesće kod toplovoda i cevovoda, klasičnih i ravnih krovova, tavanica,
potkrovlja, zidova i dr.
73
4.1.1 Energetski efikasni prozori
• Naša briga o životnoj sredini počinje već kod samog odabira materijala koje koristimo za
proizvodnju. Materijali koje koristimo su prirodni i ekološki. Najzastupljeniji materijal je
drvo, koje je tradicionalan materijal za proizvodnju prozora i vrata. Od svih materijala za
proizvodnju prozora, drvo ima najviši stepen toplotne izolacije. Drvo je prirodni materijal
koji pri sagorevanju ne proizvodi nikakve štetne gasove. Površinska zaštita drveta izvodi
se isključivo ekološkim bojama.
• Tokom procesa proizvodnje otpad se odlaže u skladu sa svim ekološkim propisima bez
štetnog uticaja na životnu sredinu.
• Stolarija - Ako se malo detaljnije upustimo u analizu ukupne potrošnje energije u Srbiji,
videćemo da otprilike polovina odlazi na sektor zgradarstva. 65% te energije odlazi na
grejanje i hlaĎenje prostora, u čemu prozori i vrata učestvuju sa 25%. Tek kada sve
statističke podatke sagledamo u jednom širem kontekstu moguće je jasno videti kako,
iako često neprimećeni, prozori i vrata direktno i značajno utiču na ukupni energetski
bilans jednog objekta i posredno, na opštu emisiju CO2.
74
• Drvena stolarija je bila i, naravno ostaje kao veoma kvalitetna varijanta odabira
materijalizacije budućeg objekta ili kod saniranja postojećih. Potrebno je obratiti
pažnju na kvalitet samog drveta, pri čemu i sam proces od sečenja, primarnog
rezanja, sušenja, pa preko finalnog obikovanja, finalnog lakiranja ili bojenja, pa do
konačne ugradnje može u velikoj neri da utiče na karakteristike i kvalitet kasnije
eksploatacije i same funkcije, u segmentu energetske efikasnosti.
• Drvena stolarija - današnja tehnologija izrade graĎevinske stolarije je znatno
napredovala u nekoliko poslednjih decenija, ali se sada umesto drvene, sve više
koriste aluminijumska ili PVC stolarija sa svojim uslovno rečeno komplikovanim
profilima i brojnim unutrašnjim izolivanim vazdušnim komorama koje imaju različite
funkcije, ali uglavnom obezbeĎuju veću energetsku efikasnost objekta. Ipak, kod
nas i dalje najveći broj objekata kako u urbanim, tako i ruralnim sredinama ima
drvenu spoljnu graĎevinsku stolariju.
• PVC stolarija se takoĎe može veoma kvalitetno iskoristiti pri izgradnji sistema
pasivnih kuća. Da bi se odreĎeni prozori mogli ugraditi na pasivnu kuću, potrebno
je da oni zadovoljavaju odreĎene uslove, a to je da koeficijent prolaza toplote kroz
prozor Uf ne sme biti veći od 0,8 W/m2K. Kako bi prozori to postigli potrebno je
ugraditi staklo koje ima kvalitetnu toplotnu izolaciju, te prozore proizvesti od
kvalitetnih materijala koji isto tako imaju kvalitetne izolacione karakteristike.
75
Alu stolarija - Aluminijum nudi izuzetnu trajnost i otpornost na atmosferske uticaje,
mogućnost primene najsavremenijih troslojnih paketa stakla bez obzira na veliku
težinu, kao i vrhunske termičke performanse uz upotrebu novih tehnologija i naprednih
tehničkih rešenja. Mogućnosti površinske obrade plastifikacijom ili eloksažom
omogućuju gotovo neograničen izbor boja i savršeno uklapanje u projektna rešenja.
TakoĎe, ne smemo zaboraviti ni jednostavnu ugradnju i finalnu montažu elemenata na
objektu.
• Energetski efikasni prozorski i fasadni sistem su odlučujući faktor kada se radi o
redukciji energetskih gubitaka.Ne samo kod novogradnje, već naročito kod sanacije
starogradnje i modernizacije postojećih objekata, pored estetskog i funkcionalnog
aspekta prozora, dolazi do izražaja upravo gore navedeni razlog. Pravi izbor je u
prozorima po pitanju dizajna, komfora stanovanja, održive rentabilnosti I vrednostii je
zraĎenim od REHAU profila.
•
76
• Moderni PROZOR SKI I FASADNI SISTEMI
Stakla: pored standardnih duplih, odnosno trostrukih stakala u sklopu prozora ili vrata, moguć
je i dodatni izbor vrste stakla, montaža kao i dodatna (hemijska i fizička) zaštita može uticati
na kvalitet montirane stolarije. Postoji više vrsta termoizolacionih stakala koja se mogu koristiti
pri izgradnji ovih sklopova.
77
5.0 ENERGETSKI I EKOLOŠKI ASPEKTI KOD IZBORA GRAĐEVINSKIH
MATERIJALA
Kod izbora građevinskih materijala pored funkcionalnosti, zdravstvenih aspekta i drugih
kriterijuma, bitno je uzeti u obzir i ukupni energetski bilans -energiju potrebnu za proizvodnju
osnovnih građevinskih materijala.
Ukupan energetski bilans – ukupna energija koju pojedini građevinski materijali
„troše“ tokom životnog veka:
1. Za nabavku i transport sirovina (prednost imaju lokalni materijali – kamen,
drvo, glina)
2. Za izradu građevinskih materijala (čelik i aluminijum veliki, a drvo
mali potrošači energije)
3. Energija utrošena za transport materijala na gradilištu (prednost – laki
materijali)
4. Energija za izvođenje radova na gradilištu (laki materijali – lakše ugrađivanje)
5. Energija koja se čuva prisustvom materijala u zgradi, a koja je potrebna za
održavanje mikroklime (termoizolaciona i termoakumulaciona svojstva)
6. Mogućnost reciklaže i energija potrebna za reciklažu materijala
78
Kriterijumi za ekološku ocenu materijala
Kriterijumi ukupnog vrednovanja ekološke vrednosti i pogodnosti materijala:
• Stepen narušavanja životne sredine pri uzimanju materijala iz prirode
• Obnovljivost narušenih delova prirode
• Stepen zagađenja sredine tokom izrade i prerade građevinskih
materijala
• Veličina buke, potreba zaštite i mogućnost mehaničkih oštećenja
susednih zgrada tokom proizvodnje materijala i njihove ugradnje
• Emisija štetnih materija i zračenje iz materijala
• Trajnost graĎevinskog materijala – potreba za reprodukcijom
• Energija utrošena za vaĎenje sirovina, izradu graĎevinskog materijala,
transport do gradilišta i na gradilištu
• Mogućnost reciklaže materijala
79
Drvo
• Drvo i proizvodi od drveta sadrže u sebi ugljenik koji je, praktično, zarobljen u materijalu
sve dok se eventualno ne oslobodi kroz sagorevanje, bakterijsko ili gljivično raspadanje
ili kao posledica dalovanja insekata.
Skladišten i emitovan ugljenik
tokom vremena, od
proizvoda od drveta
80
Energetski aspekti kod izbora građevinskih materijala
Kod izbora graĎevinskih materijala
pored funkcionalnosti,
zdravstvenih aspekta i drugih
kriterijuma, bitno je uzeti u obzir
i ukupni energetski bilans
-energiju potrebnu za proizvodnju
osnovnih graĎevinskih materijala
Materijal
KWh/t
KWh/m3
Aluminijum
32.000
85.000
Čelik
10.500
82.000
Bakar
8.000
71.000
Cement
1.400
1.900
Pesak
9
15
Kreč
1.200
1.600
Staklo
5.700
15.000
Keramika
6.200
14.900
Beton
200
460
Gasbeton
500
250
Min. vuna
6.000
180
Plast. mase
11.000
11.000
Drvo
190
100817
Beton
Ekološki prihvatljiviji beton po receptu starih Rimljana
• Beton je najčešće korišćen graĎevinski materijal, a pri njegovoj proizvodnji
nastaju velike količine ugljen dioksida. Naučnici su nedavno otkrili način na koji su stari
Rimljani pre 2.000 godina pravili betonsku mešavinu, a taj način ima manje negativnih
posledica na životnu sredinu.
Stari Rimljani su usavršili mešavinu koja koristi znatno manje krečnjaka i koja cementira na
900oC ili niže, kažu istraživači, što znači da je potrebno mnogo manje energije da se napravi.
Ovaj drevni recept za izradu betona može drastično da smanji ukupnu emisiju ugljen dioksida
82
iz graĎevinske industrije.
Prednosti Betona
• Velika trajnost
• Velika čvrstoća
• Može se postići i visoka vrednost refleksije (smanjenje efekta toplotnog ostrva)
• Svuda je dostupan
• Može se koristiti bez obloge, i zaštite
• Može biti veoma otporan na vremenske uslove (uz pravu mešavinu sastojaka)
• Može biti proizveden od recikliranog materijala
• Smanjenje korišćenje prirodnih resursa i potrebe za prostorima za odlaganje
otpada nakon rušenja objekata
Mane
• Velika količina utrošene energije
• Velika količina oslobođenog CO2 pri proizvodnji portland cementa
• Ekstrakcija sirovog materijala može da rezultuje uništavanjem životnih staništa i
zagaĎenjem vazduha i vode (ekstrakcija egr
83
Beton sa ljuspicama suncokretovih semenki
• Ljuspice suncokretovih semenki su u većini slučajeva otpadni materijal. Međutim, istraživači
sa Univerziteta Namik Kemal u Turskoj otkrili su da se one mogu koristiti pri pravljenju
betona. Ne samo da su ljuspice održivi izvor agregata već, kako navode, poboljšavaju
performanse betona, a istovremeno smanjuju gustinu i povećavaju otpornost na pucanje pri
hladnim uslovima.
Beton je kao graĎevinski materijal izuzetno resursno i energetski intenzivan proizvod, pa
istraživači širom sveta dodavanjem alternativnih aditiva kao što su otpadne gume, staklo u
prahu ili otpadni materijal iz fabrika papira, teže poboljšanju njegovih performansi, ali u većini
slučajeva ti aditivi utiču negativno na konačan proizvod i smanjuju njegove performanse.
Istraživači navode da bi sa većom koncentracijom ljuspica beton bio samo pogodan za
upotrebu kao izolacioni materijal. Niska gustina ljuspica dovodi do lakog betona koji bi mogao
da se koristi za potrebe graĎevinarstva, iako istraživači sugerišu da bi on trebao da bude
ograničen u korišćenju na zgradama do jednog sprata visine.Pošto imaju visoku kaloričnu
vrednost, ljuspice suncokretovih semenki takoĎe mogu biti formirane u pelet i korišćene
za potrebe grejanja.
84
Metali
Prednosti
• Velika trajnost (duže od betona i drveta)
• Ima veoma veliki odnos čvrstoće i veličine elemenata
• Postoji ogroman niz profila, limova, i prefabrikovanih elemenata koji mogu biti
različitih oblika i veličina.
• Širok spektar estetskih mogućnosti
• Mogućnost gotovo beskonačne reciklaže
Mane
• Tokom proizvodnje metala se koriste velike količine prirodnih resursa
• Dovode do postojanja ogromne količine otpada
• Određeni deo ovog otpada se smatra toksičnim
• Vađenje ogromnih količina prirodnih resursa, neophodnih proizvodnju
metala, utiču na životna staništa, vazduh i vodu u okolini rudnika.
85
5.1 Inovativni ekološki građevinski materijali
• Zgrade izraĎene od algi, morskih trava i pečuraka možda zvuči neverovatno,
ali izolacija od micelijuma i bioplastika će se uskoro naći na komercijalnom
tržištu zahvaljući nekoliko pionirskih kompanija koje razvijaju sledeću
generaciju materijala od poljoprivrednog otpada i invazivnih biljaka.
Ecovative materijali od gljiva
• Poljoprivredni otpad nudi obećavajući materijal, micelijum. Eben Bajer,
direktor kompanije Ecovative Design iz Njujorka, kaže da vlaknast gljivični
materijal ima istu fleksibilnu snagu kao i polistiren, ali je daleko superironiji u
pogledu čvrstoće na pritisak. U stvari, micelijum je jači i od betona.
86
• “Mi kombinujemo micelijumske ćelije sa poljoprivrednim otpadom loše klase (kao što su
biljne stabljike) i stavimo ih u kalup, gde ćelije vare kukuruzne stabljike i formiraju više
mase“, kaže Bajer. Nesvareni kukuruz služi kao skela za “živu plastiku“, belu, poroznu i
tvrdu supstancu koja nije toksična, koja je otporna na vatru, buĎ i vodu.
• Micelijum može da se koristi u aplikacijama kao što su izolacija, strukturni izolacioni
paneli, akustične ploče i blokovi za izgradnju. Biokompozitne micelijumske ploče, koje su
praktično bez štetnih organskih jedinjenja, mogu čak da zamene konvencijalnu ivericu.
Kompanija Ecovative planira da komercijalno lansira liniju graĎevinskih proizvoda ove
godine.
Bioplastika i smole kompanije Algix
Kompanija Algix, sa sedištem u Bogartu, Džordžija, SAD, proizvodi bioplastiku iz vodene biomase,
naime, od plavo-zelene alge spiruline i dr.
87
Alginix kompanije Tamarisk Technologies
• Direktor kompanije Tamarisk Technologies, sa sedištem u Las Vegasu, molekularni mikrobiolog
Danijel Debrus,kaže da ukombinaciji sa sopstvenim prirodnim sastojcima, lagan polimer koji se pravi
od mrke alge ili morske trave ima čvrstoću na pritisak “mnogostruko veću od najjačih betona“ kada je
u potpunosti očvrsnuo.
Sa ovim materijalom, mi bukvalno možemo izliti ploču, tretirati je sa jonizovanom vodom u
obliku pare, i u roku od trideset minuta možete hodati na njoj“, kaže Debrus. Kompanija
Tamarisk razvija drugu formulu koja će proizvodu Alginix dati zateznu čvrstoću čelika.
Mrka alga koje ima u izobilju u okeanima, raste brzo i može da zaguši vodene ekosisteme.“
Nismo zabrinuti da će nam ponestane materijala. Alginix je netoksičan i mogli biste da ga
jedete da hoćete“, ističe Debrus. Proizvod će se naći na tržištu u Kanadi tokom ovog meseca.
“
88
5.2 Tržište zelenih građevinskih materijala
Zelena gradnja, takoĎe poznata i kao održiva, je izgradnja koja je ekološka i efikasna.
Zelene zgrade su dizajnirane da zadovolje odreĎene ciljeve, kao što je zaštita zdravlja
njenih stanara, poboljšanje produktivnosti zaposlenih, ponovno korišćenje odreĎenih
materijala, kao i korišćenje prirodne energije, vode i drugih resursa što efikasnije u cilju
smanjenja štetnog uticaja na životnu sredinu.
Prema najnovijem istraživanju "The Materials in Green Buildings – Materijali u zelenoj
gradnji“ kompanije Navigant Research, predviĎa da će globalno tržište zelenih materijala
porasti sa sadašnjih 116 milijardi dolara na 254 milijarde dolara do 2020. godine.
Holandski grad Almere
89
"The Materials in Green Buildings”
• Zelene zgrade prate najviše savremene standarde gradnje u cilju uštede resursa i
energije, očuvanja životne sredine i zdravlja ljudi.
• Zeleni graĎevinski materijali uključuju i tradicionalne materijale koji imaju minimalni uticaj na
životnu sredinu i najsavremenije tehnologije koje aktivno unapreĎuju održivost zgrada.
• Zelena gradnja nije novi tip gradnje – ona je novi korak u kvalitetu.
• U našoj zemlji ovu misiju na sebe preuzeo je Savet zelene gradnje Srbije koji ovog leta
obeležava mali jubilej. Za dve i po godine od početka obrazovnih aktivnosti na polju
zelene gradnje, predavanja, kurseve, stručne seminare i panele Saveta pohaĎalo je
preko 500 profesionalaca.
90
Zelene zgrade prate najviše savremene standarde gradnje u cilju
uštede resursa i energije.
Šta znači zelena gradnja? Ukratko, ove kuće troše manje energije,
dugotrajnije su i zdrave za življenje. Takođe, za njihovu gradnju potrebno je
manje materijala i bolje su iskorišćeni materijali koje kupite. Naravno, one
imaju i manji negativan uticaj na životnu sredinu.
Kako znati da li je neka kuća zaista „zelena“?
Kuća može biti zelena ako se projektuje i gradi po sledećim principima:
-efikasnost (projekta, gradnje, upotrebe)
-dugotrajnost
-manja potrošnja vode i energije
-zdravo životno okruženje i ambijent.
91
• Dakle, zeleno graĎenje nije slepo praćenje preporuka i karakteristika pojedinih
materijala i proizvoda, već pažljivo proračunavanje kako će oni, i u kojoj meri, uticati
na sveukupne karakteristike čitavog objekta.
• Zelenost nekog proizvoda, pa i čitavog projekta, odreĎuje se na osnovu velikog broja
parametara od kojih svaki ponaosob može da bude presudan u oceni, koja opet ne
mora biti konačna, tj. može važiti samo dotle dok tehnologija ne stvori uslove za još
zeleniju proizvodnju, sirovinu, transport…
• Momenat kada neki proizvod postaje zelen, pored osnovnih pitanja (šta jedan
proizvod čini zelenim, kako pronaći zelene materijale, itd.) nosi sa sobom I jedno od
najkomplikovanijih: kako proceniti relativnu zelenu vrednost nekog proizvoda ili
meĎusobno različitih proizvoda za odreĎeni projekat?
92
5.3 Zelena arhitektura – Arhitektura budućnosti
• Kako početi bilo kakvu raspravu na temu koja se tiče ekologije? Problemima vezanim
za životnu sredinu? Ili, pak, potencijalnim rešenjima, koja se pojavljuju sa različitih
strana sveta i na potpuno različitim nivoima – od ekologa, inženjera, aktivista,
proizvoĎača organske hrane, političara, ekonomista, arhitekata, dizajnera? Ni samo
ograničavanje na principima ekološke gradnje nije lakši posao, jer pravci u kojima se
može ići u ovoj oblasti su neprebrojivi:
• Održiva arhitektura.
• Zelena gradnja.
• Organska arhitektura.
• Vernakularna arhitektura.
• Ekološki dizajn. Održivi dizajn.
• Obnovljiva energija u stanovanju.
• Štedljive graĎevine.
• Alternativni materijali.
Nabrajanje bi se nastavilo u nedogled. iako postoji niz razlika u konceptima, jedno je
zajedničko svim pomenutim formama ove gradnje – ekološka svest o životnoj sredini
prilikom izgradnje životnog prostora.
93
94
• Ekološka, održiva ili zelena arhitektura, deo je jednog šireg koncepta o kojem se u
poslednjih nekoliko decenija sve više govori i preduzimaju sve intenzivnije mere.
Održivi razvoj i ideja smanjenja štetnih posledica čovekovog prisustva na planeti,
podstakla je eksperte u različitim oblastima da krenu u potragu za korisnim rešenjima.
Na prvom mestu su svakako inženjeri koji godinama unazad plasiraju tehničke
inovacije od sve većeg značaja za ovaj zadatak. MeĎu najznačajnijim izumima svakako
se mogu svrstati solarni paneli i turbine za vetar, kao revolucionarna tekovina koja ima
potencijal da zameni nuklearne elektrane u najskorijoj budućnosti.
95
• Kada je reč o arhitekturi, pitanja upotrebe novih materijala i recikliranja starih, uštede
energije u prostoru, alternativnih načina njene proizvodnje, pozicioniranja graĎevina, kao i
reciklaže starog prostora, postali su glavni putokazi za dizajnere i arhitekte u ovom polju.
MeĎutim, iako su ekologiju pozicionirali u prvi plan, neki od njih nisu zanemarili jednu od
osnovnih komponenti dizajna – estetiku. Poenta ove arhitekture zapravo i jeste negovanje
lepote, ali i stavljanje akcenta na zdravlje njegovih korisnika, kao i osećanje zajedništva.
Ovim, održiva arhitektura postavlja težak zadatak pred sebe – kako dizajnirati zdravo,
prirodno okruženje, koje će štedeti energiju, izgledati lepo i biti protivteža sve većem
stepenu alijanacije.
Prve ideje tvoraca Bauhausa, Valtera Gropijusa i Adolfa
Losa, koji su svojim revolucionarnim, niskim
graĎevinama, predviĎenim za stanovanje radnika i
studenata, predvideli ravne krovove kao prostor za
socijalizaciju. Krovovi su, u njihovoj zamisli,
predstavljali prostor za komunalne vrtove i bašte,
na kojima bi se uzgajalo povrće za stanare. Njujorški
krovovi i terase, kao i terase i bašte u dvorištima u
Berlinu i mnogim drugim gradovima na svetu su danas
odlični pokazatelji koliko je Bauhaus bio stecište
revolucionarnih ideja
96
• Ako se ograničimo na Zapadnu Evropu, videćemo da su se gradile palate, katedrale,
rezidencije za buržoaziju, sa čim Gropijus radikalno prekida. A ekološka arhitektura? U
manjoj meri jeste dostupna i običnom čoveku. Pre svega kada su u pitanju neki njeni
aspekti kao ušteda energije, zagrevanje vode, korišćenje solarnih panela, koji su sve
dostupniji.
• Trebalo je po prvi put početi sa gradnjom za običnog čoveka, što nije bio slučaj do tada.?
Ko su lideri u njihovoj upotrebi i proizvodnji? Nemačka, Španija, Švedska, Danska,
Zapadna Evropa i ostatak razvijenog sveta.
97
Na kraju, sama ekološka
arhitektura nije ni u zemljama
Zapadne Evrope svima
jednako dostupna.
Postavljanjem visokih
standarda, ona predstavlja
izgradnju mini-oaza u urbanim
prostorima, dostupnim
uglavnom samo višim
društvenim slojevima.
Samim tim, ona nije ništa
drugo do mahom ekskluzivna
privilegija bogatih koja
doprinosi daljem raslojavanju
društva.
98
99
6.0 PRIMERI NEOBIČNIH I MODERNIH OBJEKATA
100
101
102