Najveći broj ljudi često priča kako želi da svoju kuću napravi atraktivnijom u poređenju sa drugom. Na atraktivnost utiče nameštaj, dekorativne šeme i boje. Najveći uticaj ima broj i postavljanje prozora. Oni često daju osećaj da li se kompletno osećate udobno.
Prozori osiguravaju privlačnost i pogled ka vani. Najvažnija uloga je da oni dozvoljavaju ulaz dnevne svetlosti i sunčevog zračenja, koji prave male statičke prostore koji izgledaju veći i daju sobama dinamički karakter.
Funkcija prozora je mnogo kompleksnija. Osim što treba da osiguraju pogled i obezbede dnevnu svetlost, prozor je jedinstven element zgrade. On mora delovati efikasno kao filter. Neželjeni elementi kao što su: kiša, prljavština, buka, insekti, provalnici, moraju biti eliminisani. U isto vreme, prozor mora obezbediti kontrolisanu razmenu poželjnih elemenata između unutrašnjosti i spoljašnosti. Uz dodatak svetlosti i viziji, ovi elementi uključuju vodenu paru (vlažnost), vazduh, toplotu ili hladnoću. Prozor mora izvršiti ove funkcije uz mogućnost jednostavnog otvaranja i zatvaranja, kao i održavanja. Potrebno je prozor obezbediti kao zvučni strukturni element. Na slici 1 je dat prikaz atraktivne kuće sa plastičnim prozorima.
Slika 1 Prikaz atraktivne kuće / foto: profine
Ušteda energije
Od 1973. godine kada je došlo do naglog skoka cene nafte, počelo je ozbiljnije analiziranje potrošnje energije u zgradama za potrebe grejanja i hlađenja. Prozori su se više analizirali kao građevinski element, a manje kao potrošač energije. Istina je da siromašno projektovan ili oštećen prozor može biti uzrok gubitka energije u kući. Iz tog razloga oni predstavljaju najveću priliku za uštedu energije.
Smanjenje troškova energije za grejanje i hlađenje se može ostvariti ugradnjom efikasnijih prozora. Čak će i kuće sa najefikasnijim komponentama gubiti toplotu vazduha u zimskim uslovima i hladni vazduh leti. Ovo je razlog zašto treba investirati u energetski efikasna stakla vrata i prozora, kao i klizna staklena vrata, i obezbediti dividende. Dividende se karakterišu u formi manjih računa za energiju i smanjeno održavanje.
Daleko najveće korišćenje energije u kući je za potrebe grejanja i hlađenja. Faktički to je oko polovine ukupne energije. Studije napravljene u departmanu SAD za kuće i urbani razvoj pokazuju da je 70 % korišćene energije za grejanje i 46 % energije korišćene za hlađenje je otpadno. Na slici 2 su prikazani toplotni gubici za jednu porodičnu kuću.
Grejanje uključuje neprekidno dodavanje toplotne energije kući u zimskom periodu i održavanje komforne temperature. Hlađenje uključuje uklanjanje toplote leti. Toplota uvek „putuje” u jednom smeru, iz tople površine ka hladnijoj, uvek u pokušaju izjednačavanja temperatura između dve površine. Toplota može „putovati” samo u jednom smeru. Toplota iz kuće se može razmenjivati na dva glavna različita načina: kondukcijom i infiltracijom.
Kondukcija
Kondukcija se javlja kada toplota putuje kroz čvrsti objekat. U jednoj kući kondukcija (provođenje) je najvažniji faktor u terminu gubitak toplotne energije. Toplota „putuje” kroz zidove iz spoljašnosti ka unutrašnjosti u letnjem periodu i iz unutrašnjosti ka spoljašnosti u zimskom periodu. Toplota takođe „putuje” kroz plafone, vrata, podove i prozore, čak i kada su oni zatvoreni.
U slučaju prozora, standardno staklo nije dobar izolator za prenos toplote kondukcijom. Toplota će kroz ovaj stakleni panel „putovati” veoma lako. Na slici 3 su prikazani gubici toplote kondukcijom (transmisijom) vezani za prozor.
Infiltracija
Infiltracija je zamišljena reč za propuštanje vazduha kroz pukotine u zidovima, vratima i prozorskim ramovima. Na slici 4 su prikazani gubici infiltracijom vazduha vezano za prozor.
Siromašno projektovani, neispravno montirani i korišćeni, ili stari, oštećeni prozori mogu gubiti energiju na dva važna načina: kondukcijom i propuštanjem vazduha kroz ili po obimu zazora rama i krila. Toplotna efikasnost PVC-U ramova je vezana za ovaj materijal kao dobar izolator i ne zahteva specijalni toplotni prekid radi minimiziranja razmene toplote kondukcijom. Vezano za propuštanje vazduha, prozori od PVC-U su projektovani da su „neprobojna energetski efikasna struktura”. Oni su verovatno „neprobojniji” nego oni napravljeni od drveta. Prozorski ramovi napravljeni od PVC-U nemaju trend širenja, skupljanja ili trulenja, kada su izloženi vlagi tokom godine.
Mali koeficijent vazdušne propustljivosti spoja (a– vrednost, m3/mh, m3/m2h) je takođe apsolutno nužno za dobru zvučnu izolaciju. Vrednost vazdušne propustljivosti se najčešće daje u m3/m2h, znači po površini, i onda se različite vrste istih površina prozora mogu porediti. Ređe se koristi jedinica m3/m2h, jer je dužina zaptivanja između rama i krila čak različita i za istu vrstu prozora.
Manja „a” vrednost, znači manji prodor vazduha. Zaptivenost je značajan preduslov za dobru zvučnu izolaciju, za manje gubitke toplote i hladnoće. Prikazi vazdušne propustljivosti su dati na slici 5 infracrvenom fotografijom.
Zamena prozora
Studije u SAD su pokazale da zamena prozora sa jednostrukim staklom sa prosečnim uslovima sa prozorima koji imaju ugrađena dvostruka stakla smanjuju toplotne gubitke za približno polovinu, zbog smanjene toplotne kondukcije i propuštanja vazduha. Stari prozori su odgovorni za 40% energetskih troškova kuće. Ovo znači da vlasnici kuća mogu da uštede blizu 40% godišnjih troškova za grejanje i hlađenje. Ovo može predstavljati između 600-700 evra u godini zavisno od klimatskog područja. Na slici 6 je dat prikaz kuće u kojoj su ugrađeni plastični prozori (PVC-U).
Osim uštede energije, zamena prozora takođe nudi brojne druge koristi:
- Lakše održavanje
Ako su prozori napravljeni od PVC-U, oni će se lakše održavati i trajaće duže, štediće više novac zbog smanjenog održavanja. - Lakši rad
Stari prozori su prevučeni bojama i mogu biti teški za otvaranje, ili ne mogu zadržati položaj kada su otvoreni. Novi prozori će popraviti ovaj problem. - Porast komfora
Novi toplotno poboljšani prozori će smanjiti promaju. Njihove unutrašnje površine i obližnji vazduh će ostvariti veći osećaj toplote u zimskom periodu, omogućavajući ukućanima da efektivnije koristi svu raspoloživu površinu poda, bez osećaja diskomfora. - Lep izgled
Današnji privlačni projekti znače za vašu kuću lepši izgled. Vrednost kuće je verovatno takođe povećana.
Ostakljenje
Pošto prozori sadrže više od 80 % stakla, to se iz tog razloga ostaklenju treba posvetiti mnogo pažnje. Ukoliko želimo da uštedimo što više energije i smanjimo troškove grejanja potrebno je da ugradimo specijalnu vrstu stakla. Do kasnih 60-ih jednostruko ostakljenje je predominantno korišćeno u Nemačkoj. Jednostruko staklo debljine 4 mm ima U vrednost 5,8 W/(m2K). Pre 45 godina dvostruko izolaciono staklo je počelo preovlađivati na tržištu. Korišćenjem ovog stakla smanjena je U vrednost na pola (U = 2,8 W/( m2K). Na početku 1980. godine na tržištu se pojavilo termo staklo sa srebrnom prevlakom sa kojim se obezbeđivala U vrednost od 1,5 W/ (m2K). Ovaj tip stakla smanjuje prenos radijacione toplote između unutrašnjeg toplog panela i hladnog spoljašnjeg panela sa prevlakom od plemenitog metala. Na slici 9 je prikazana potrošnja tečnog goriva u grejnom periodu po m2 površine prozora.
Prenos toplote je takođe značajno smanjen korišćenjem plemenitih gasova kojima se puni prostor između stakala. Na ovaj način se može ostvariti koeficijent prenosa toplote stakla Ug = 0,5 W/(m2K). Pirometrijski govoreći ova vrednost je bolja od spoljnog masivnog zida. Ovi stakleni paneli su delikatne debljine tako da mogu biti integrisani bez ikakvih problema u sve prozorske ramove. Na slici 10 je dat prikaz koeficijenta prenosa toplote kroz izolaciono staklo U [W/( m2K)].
U vrednost predstavlja vrednost razmenjene toplote u J, u jedinici vremena s, kroz građevinski element površine m2 sa temperaturnom razlikom između unutrašnjosti i spoljašnosti 1 K ili 1 °C. T(K) = t °C + 273,16. Manja U vrednost, bolja toplotna/rashladna barijera.
Zvučna izolacija
Ostakljenje je izuzetno važno ne samo za termalnu izolaciju nego i za zvučnu. Zvučna izolacija se naznačava u decibelima (dB). Veća vrednost, bolja zvučna izolacija. Snažni i neželjeni efekti zvuka mogu uticati na ljudski organizam na više negativnih načina:
– tvrdoćom sluha do delimične gluvosti
– uznemirenje, poremećaj cirkulacije
– oštećenje rada srca
– digestivni problemi i stomačni bolovi
– bolovi i poremećaj kod spavanja
– bolovi i nedostatak koncentracije
– smanjen kapacitet učenja
– problemi komunikacija i razumevanja
– smanjenje radne sposobnosti i nerazumevanja
– smanjenje volje i blagostanja
Odluka koju vrstu zvučne izolacije ćemo izabrati mora biti prilagođena svakom pojedinačnom slučaju. Mala izolaciona moć može voditi do prethodno navedenih problema, takođe prevelika izolacija nije neophodna i nije profitabilna zbog enormnih troškova.
Kada govorimo o zvučnoj izolaciji, mi smo bazno zavisni od izmerenih vrednosti i iskustva. Zavisnost zvučne snage fizički izmerene i percepcirane ljudskim uvom može biti sumirana sledećom formulacijom: Promena zvučne snage od 10 dB ima percepciju polovine zvučne snage. Ovo znači da 10 dB je oko 1/2, 20 dB oko 1/4, 30 dB oko 1/8, 40 dB oko 1/16 itd.
Na slici 11 je dato poređenje zvučnog pritiska u μPa i dB za različite izvore zvuka.
Na slici 12 je prikazana propagacija zvučnih talasa.
Udarno opterećenje vetra
Pouzdano, udarno opterećenje vetra nije jedini faktor koji mora biti razmatran radi obezbeđenja koncepta prozorskog sistema. Klimatski uslovi kojima će prozori biti izloženi moraju uticati na njega. Prozori takođe moraju biti otporni na ekstremne vremenske uslove, ne samo na toplotu i hladnoću, takođe na bure, uragane i tornada.
Pritisak uzrokovan dejstvom vetra na komponente zida se uniformno distribuira preko površine proizvoda. Veličina pritiska je zavisna od mnogo faktora, kao što su: geografska lokacija, oblik i okruženje zgrade, visine proizvoda i njegovog položaja unutar zida. Razvija se zakonodavstvo vezano za instaliranje prozora ili zida. Ono definiše opterećenje vetrom.
Pišu: Prof. dr Dragan Škobalj, Žarko Đokić, dipl. inž.
