Građevinarstvo. n.4 Tematski dosije ID:WOOD. ID: WOOD Interesno povezivanje znanja, Inovacija i dizajna u drvnom sektoru JI Evrope

Transcription

1 ID:WOOD ID: WOOD Interesno povezivanje znanja, Inovacija i dizajna u drvnom sektoru JI Evrope n.4 Tematski dosije Građevinarstvo WP5: Transnacionalno povezivanje znanja

2 indeks nazad na indeks Predgovor Višespratne drvene zgrade kao velika šansa u stambenom i javnom graditeljstvu Uvod Pozitivni energetski bilans Kako koristiti drvo u građevinarstvu i aktivno eliminisati CO Mjere za poboljšanje energetskih svojstava drvenih zgrada. (Manja Kitek Kuzman) Uvod Energetski efikasno poboljšanje zgrade donosi ekonomske koristi Mjere za smanjenje potrošnje energije u zgradama Legislativa Certifikati energetskih osobina Zelene javne nabavke Podizanje svijesti o životnoj sredini/okolišu kod stanovništva Finansijska podrška Krediti sa niskom kamatnom stopom Podsticaji Razvoj različitih metoda Certifikati Uticaj na životnu sredinu/okoliš primarnih drvenih proizvoda Zaključci Reference Obnova postojećih objekata (DI Frank Lattke) Obnova postojećih objekata Potencijali za građenje drvetom Stalni razvoj Metamorfoza arhitekture Montažni građevinski paketi za unapređenje i poboljšanje postojećih građevina Zaključci Izračunavanja za višespratne stambene drvene zgrade kriteriji procjene koji se koriste u upravljanju građevinarstvom i ekonomici građevinarstva (Jörg Koppelhuber / David Zügner / Detlef Heck) Uvod Početno stanje stvari u oblasti višespratnih stambenih građevina Tržište stambenih višespratnih zgrada od drveta Tehnički aspekti inicijalne faze Kalkulacije Kriteriji procjene u građevinskom menadžmentu Ekonomski aspekti Zaključci

3 Zaštita od požara u drvenim građevinama (Martin Teibinger) Opšti uvod Stepeni vatre Reakcija građevinskih materijala na vatru Otpornost na vatru Opšte Dimenzioniranje kapaciteta nosivosti R kod komponenti drvenog okvira Dimenzioniranje kapaciteta nosivosti R x-lam elementata Stopa karbonizacije/ugljenisanja β0 za poprečno lamelirano drvo sa nezašitićenim površinama Stopa karbonizacije/ugljenisanja β0 za poprečno lamelirano drvo sa inicijalno zaštićenim površinama Strukturni dizajn nosivog kapaciteta R poprečno-lameliranog drvenih elemenata Dimenzioniranje separacijske funkcije EI drvenih konstrukcija Konstruktivne preporuke za elemente Postavljanje električnih instalacija u pregradnim zidovima u konstrukcijama drvenog okvira Penetracija kroz pregradne zidove Međuprostor u dvostrukim pregradnim zidovima Detalji konekcije za komponente koje formiraju požarni odjeljak Osnovna tehnička pravila Spajanje pregradnog zida požarnog odjeljka sa spoljasnjim zidovima Vertikalna Distribucija Tip A kanal Tip B kanal Reference

4 Predgovor Uz obilje kvalitetnih šumskih resursa i snažnu tradiciju u drvopreradi, područje jugoistočne Evrope tek treba da iskoristi sve prednosti značajnih potencijala drvnog sektora. Razvojna dinamika sektora nije homogena, i za područje je karakterističan dvostruki prostorni obrazac neke teritorije na ovom području su uspjele da razviju svoje potencijale do nivoa izvrsnosti, dok se druge još uvijek bore da pronađu i podese pravi pristup i prave mjere podrške sektoru. Značajne razlike u smislu inovacija i tehnoloških kapaciteta usporavaju tokove trgovine i investicija. Osnovni cilj ID:WOOD Projekta je podrži inovativnost i konkuretnost u drvopreradjivačkom sektoru na području JI Evrope, umrežavanjem i razmjenom tehničkog i organizacijskog know-how kako bi se omogućila podrška lokalnim organizacijama (drvoprerađivački klasteri, drvoprerađivački tehnološki centri i RRA) da odgovore na pitanja rješavanja organizacijskih i tehničkih deficita u sektoru proizvodnje. Objedinjavanjem znanja i know-how sa područja koja su dostigla nivo izvrsnosti i promovišući saradnju između organizacija podrške i lokalnih stubova znanja (univerzitetski i dizajn centri), trebalo bi da ubrza procese dostizanja koraka u inovacijama i razvoju ljudskih resursa.. Transnacionalna mreža centara /eksperata za podršku drvnom sektoru uspostavljena je u okviru ID:WOOD Projekta na sinergijskim osnovama, s ciljem promocije dijeljenja, integracije i prenosa svih neophodnih znanja i tehnika. Ovaj pristup ne bi trebalo promovirati samo saradnju, nego i komplementarnost i sinergiju između teritorija kako bi se spriječilo bilo kakvo nepotrebno preklapanje inicijativa i ulaganja od strane struktura za podršku koje se ne čini racionalnim u vremenu povećanja budžetskih ograničenja... Ovaj tematski dosije je dio serije od 5 tehničkih dosijea koje su pripremili eksperti za drvo uključeni u okviru ID:WOOD projekta: pri čemu su tri dosijea, posvećena pod-sektorima u okviru drvnog sektora (Pilane, Konstrukcijski materijali, Namještaj), jedan je posvećen organizacionim aspektima sektora (Klasteri), a peti je posvećen transnacionalnoj tehničkoj pomoći sektoru MSP-a od strane partnera i međunarodnih eksperata uključenih u projekat. Cilj ovih dosijea je da partneri, akteri i MSP-a dobiju uvid u neki od relevantnih tehničkih aspekata sektora, te osnaže i jačaju protok znanja između različitih referentnih centara, interesnih grupa i malih i srednjih preduzeća. Paolo Panjek INFORMEST WP5 koordinator 4

5 Višespratne drvene zgrade kao velika prilika u stambenom i javnom graditeljstvu back to index Izvor: ProHolz Uvod Posljednjih godina drvo se jako brzo razvija u visoko-tehnološki građevinski materijal. Drvo se sada koristi za konstrukcije donedavno nezamislivih dimenzija, čak i za višespratne zgrade i znatno češće i sve više u gradovima. Drvo, takođe, ima jedinstvene ekološke kvalitete i, kao nijedan drugi građevinski materijal, zadovoljava rastuće zahtjeve za efikasnom upotrebom resursa u procesu građenja. Do prije nekoliko godina, pažnja koju drvo sada dobija kao građevinski materijal je bila nezamisliva. Razvoj ostvaren posljednjih nekoliko godina donio je revolucionarne promjene u drvene konstrukcije. Tehnička istraživanja dovela su do velikih poboljšanja na polju zaštite od požara i buke. Proizvodni metodi i kalkulacije zasnovane na novim, kompjuterizovanim tehnologijama omogućili su dizajniranje novih oblika, inovacije na polju materijala i proizvoda otvorili su jedno potpuno novo područje primjene drveta kao građevinskog materijala. Sve više se koristi za veće projekte, nove dimenzije u smislu prostora i visine se već dostižu, i drvo, kao građevinski materijal, pronalazi svoj put i vraća se u urbana područja sa kojih je odavno bilo istisnuto. Drvo briljantno ispunjava zahtjeve domaće arhitekture u naseljenim urbanim područjima, uz mnoge dodatne koristi. Građevinski elementi se proizvode nezavisno od vremenskih uslova na proizvodnim mjestima; visok nivo pred-proizvodnje znači jako kratko vrijeme za podizanje građevina od svega nekoliko mjeseci, uz gradilišta koja su čistija i sa manje buke. Sve ove koristi, čine drvo građevinskim materijalom izbora u gusto naseljenim područjima.nije pogodno samo za stambene zgrade, već i za izgradnju vrtića, škola, ili centara i domova posebne njege. Drvene konstrukcije imaju jedinstvene kvalitete kada se radi o rekonstrukciji i modernizaciji zgrada. Jedan od velikih izazova budućnosti je kako prilagoditi stare zgrade novim ekološkim, funkcionalnim, energetskim i estetskim zahtjevima. Drvo nije mnogo teško a, pri tome, ima velike kapacitete opterećenja, kao i dobre izolatorske osobine. Stoga je posebno pogodno za renoviranja i rekonstrukcije. Rastući gradovi koji pate od nedostatka prostora posebno profitiraju, ako se, na primjer, dodatni spratovi izgrade na vrhu postojećih zgrada, koristeći drvo kao ekološki građevinski materijal koji udvostručuje prostor i znatno smanjuje zagađenje CO2. Konstrukcije zasnovane na drvetu kao oblik aktivne klimatske zaštite Zaštita klime, odn. klimatskih promjena, je jedno od najznačajnijih pitanja našeg vremena koje zahtijeva različite načine razmišljanja, uključujući područja građevinarstva i konstrukcija. Zgrade i građevine pametnih gradova budućnosti moraju biti resursno efikasne i sa niskom emisijom CO2. Stoga, u budućnosti će biti izuzetno važno koji građevinski materijali će se koristiti, a kada je u pitanju zaštita okoliša, drvo je, potpuno jasno, superiornije u odnosu na konvencionalne građevinske materijale. 5

6 Drveće, tokom svog rasta, uklanja iz vazduha CO2, gas staklene bašte; i uz pomoć sunčeve svjetlosti, konvertuje taj gas u ugljenik i kiseonik. Ugljenik je uskladišten, spremljen u drvetu.približno, jedna tona CO2 po kubnom metru je vezana u drvetu i tako spriječena da uđe u atmosferu dok drvo ne istruli ili ne izgori.građenje drvetom skladišti taj rezervoar ugljenika koji štiti klimu tokom decenija i omogućava rast ove sekundarne šume građevina. Obnovljivi građevinski materijali od drveta doprinose smanjenju CO2 na više različitih načina: Zgrade od drveta ne samo da proširuju rezervoar uskladištenog ugljenika koji postoji u šumama, svako posječeno drvo stvara dodatni prostor za novo drveće i povećava rezervoar ugljenika. Dalje, s obzirom da drvo zamjenjuje druge građevinske materijale, izbjegnute su emisije CO2 koji generišu ovi materijali. Evropa ima velike zalihe drveta i u stanju je da održivo gradi sa drvetom. Trenutno, koristi se manje od dvije trećine godišnjeg prirasta: samo 490 miliona kubnih metara od ukupno 776 miliona M3 prirasta u evropskim šumama. Rastući, zeleni gradovi sutrašnjice postavljaju velike zahtjeve u vezi sa efikasnosti resursa, pametnu gustinu naseljenosti, efikasnu obnovu energije i pametna rješenja životnog prostora. Drvo obezbeđuje adekvatna rješenja koja možda još nisu potpuno poznata ili trenutno ne mogu biti korišćena zbog nepovoljnih uslova. Stambena zgrada u Wagramer Straße, Beč. Murray Grove, London. Drvo u građevinarstvu i zgradama Briga za ljude i okolinu Svi oni kreatori politika i donosioci odluka koji promovišu drvo kao građevinski materijal ispoljavaju i na taj način direktno utiču na ljude i na prirodu. Njihova odgovornost za ekonomiju i društvo uključuje planove za oblikovanje budućnosti i kroz kulturu građenja koja se zasniva na građevinskim metodama koji zadovoljavaju tehničke zahtjeve današnjice a, takođe, pozitivno utiču na srednji i dugoročni razvoj ekonomije i okoliša. Postoje mnoge prednosti drveta i njegove višestuke upotrebe: ne oštećuje okolinu, raspoloživo je i održivo, i obezbjeđuje optimalan energetski bilans i prednosti za ljude. POZITIVNI ENERGETSKI BILANS KAKO KORISTITI DRVO ZA GRAĐEVINARSTVO I AKTIVNO ELIMINISATI CO2 Izvor: proholz Austria Edition 09, Holz i Klimaschutz 1 kubni metar drveta skladišti 1 tonu CO2 Kako drvo zadržava CO2? Putem fotosinteze. Tokom svog rasta, drvo apsorbuje ugljen dioksid iz atmosfere i hranljive materije preko vode iz zemljišta, kako bi proizvelo organski materijal drvo. U sljedećem stadijumu ovog procesa, svjetlost pomaže da se niska energija molekula ugljen dioksida (CO2) podijeli na visoku energiju atoma ugljenika i visoku energiju molekula kiseonika. 6

7 Kiseonik (O) se ispušta nazad u atmosferu, dok se, s druge strane, ugljenik (C), koristi za izgradnju organskog sastava drveta i ostaje uskladišten u drvetu tokom cijelog životnog ciklusa drveta. Kohlendioxid=Ugljen dioksid Wasser=Voda Sonnenergie=Sunčeva energija Sauerstoff=Kiseonik Rohstoff Holz=Sirovo drvo gespeicherte Energie=Uskladištena energija Magična C-formula: Kako izračunavate kapacitet skladištenja ugljenika (C) drveta? 250kg C/m³ drvo x 3.67 kg CO2 = 917 kg CO2 Jedan kubni metar drveta skladišti ugljenik iz 1 tone CO2; drvo se sastoji od 50% ugljenika(c). Ako uzmemo srednju vrijednost od 500kg (suva težina) po jednom kubnom metru drveta kao polaznu tačku, rezultat je da 1 m³ drveta sadrži 250 kg C. Kada se C konvertuje (oksidira) u CO2, 0.9 kg ugljenika proizvodi nekih 3.7 kg ugljen-dioksida. Ovo znači: 250 kg C/m³ drveta x 3,67 kg CO2 proizvodi 917 kg, odn približno 1 tonu CO2 po 1m³ drveta. Kohlendioxid=Ugljen dioksid Izvor: Arno Frühwald, Hamburg Univerzitet 1 kubni metar drveta (Atro) sadrži: 250 kg ugljenika 215 kg koseonika 30 kg hidrogena 5 kg različitih drugih elemenata Rohstoff Holz=Sirovo drvo Moderna vozila emituju nekih 1.5 tona CO2 tokom godine. (EU standard: 120g CO2/ km; godišnja kilometraža ličnog vozila: km.) Isti iznos CO2 je skladišten u modernoj drvenoj kući za jednu porodicu koliko njeni ukućani emituju tokom 40 godina svoje mobilnosti. 7

8 Pozitivni energetski bilans back to index Proizvodi od drveta skladište, sadrže više energije nego što je potrebno za njihovu proizvodnju. Više od 50% uskladištene sunčeve energije se dalje isporučuje za druge korisničke namjene kako bi se zatvorio ciklus u formi toplote ili struje. Drvo kao sirovina Drvo se koristi kao sirovina u velikom broju proizvoda. Međutim, može se i mnogo češće i više koristiti jer su brojne mogućnosti gdje može zamijeniti sintetičke materijale. Sintetički materijali nisu samo proizvedeni od fosilnih goriva mineralnih ulja, već CO2 koji se emituje u atmosferu tokom njihove proizvodnje i sagorijevanja značajno doprinosi globalnom zagrijavanju. Dalje, nije neobično vidjeti sintetičke materijale koji nisu nakon upotrebe propisno odloženi ili uništeni, već jednostavno bačeni na deponijama ili koritima rijeka. Samo vrlo mali dio sintetičkih materijala biva recikliran. Na primjer, ne više od 1% od ukupno 14 miliona tona polistirena koliko se godišnje proizvodi se reciklira. Drvo predstavlja savršenu zamjenu za takav materijal. Sintetički materijali se najviše koriste u sljedeće tri oblasti: - pakovanje (33%) - građevinarstvo (25%) - elektronika i elektronsko inžinjerstvo (25%)1. Polistiren kao materijal za pakovanje može biti vrlo lako zamijenjen drvetom ili drvenim tankim listovima/ strugotinama.drvo je materijal gotovo idealan za proizvodnju vlakana i stvari za svakodnevnu upotrebu kao što je namještaj, kuhinjska pomagala ili igračke. Da se samo jedan dio od preko jednog miliona tona sintetičkih materijala koji se koriste u Austriji godišnje zamijeni drvetom, bio bi to ogroman doprinos zaštiti klime i životne sredine. Ugrađena ( siva )energija Ugrađena ( siva ) energija jedan pojam na koji vrlo lako zaboravljamo pri izračunavanju balansa CO2 za mnoge vrste građevinskih materijala i tipove sirovina. Ugrađena energija (ili siva -kako se negdje kod nas označava) je trošak sadržan u ekstrakciji (vađenju), proizvodnji i transportu građevinskih materijala i sirovina. Čak i drvo ima svoj dio ugrađene energije. Međutim, dio te energije je mnogo niži nego kod željeza, aluminijuma, cigle ili betona. Zašto je to tako? Potpuno je jasno: drvo raste potpuno samostalno, i osim kiše i energije sunca ne predstavlja bilo kakav trošak tokom svog životnog ciklusa, ne stvaraju se nikakvi dodatni troškovi.energija potrebna za upravljanje šumama i sječu drveta je mala u poređenju sa rudarstvom, elektrolizom, visokim i drugim pećima i postrojenjima za sagorijevanje. Da ne pominjemo transportne troškove, s obzirom da su putevi za transport drveta uglavnom regionalni i prema tome, kratki. Pored toga, drvo skladišti i vezuje ugljenik iz CO2 iz vazduha tokom cijelog svog životnog ciklusa. CO2 supstitucija Ukoliko se drvo koristi kao sirovina ili kao građevinski materijal umjesto bilo koje od pomenutih sirovina, kao što su čelik, aluminijum, cigle ili beton, jedan kubni metar drveta koji zamjenjuje bilo koji od navedenih materijala neće generisati 1.1 tonu CO2 koja bi se inače emitovala tokom proizvodnje, s obzirom da je učešće ugrađene energije mnogo manje u slučaju drveta. Značajna redukcija CO2 Danas je slučaj da građevinski sektor, primjenjujući konvencionalne građevinske metode (čelik-beton konstrukcije) koristi 25 40% sirovina i energetskih resursa koji su nam na raspolaganju.naravno, svi trebamo da imamo životni prostor, ali zbog rastućeg broja stanovnika, krajnje je vrijeme da razmotrimo i alternativne građevinske materijale. Kada se u obzir uzme i činjenica da čvrsti građevinski materijali generišu 30-40% ukupnog otpada, onda je ova neophodnost još veća. Direktno ili indirektno, građevinski sektor je odgovoran za nekih 30-40% globalne CO2 emisije.stoga je u najvećem interesu svih ljudi i svake individue da gradi na način koji će maksimalno štedjeti na energiji i resursima. U ovom smislu, kolektivni interesi kao što su zaštita klime i okruženja, idu ruku pod ruku sa ličnim koristima od novca sačuvanog usljed bolje unutrašnje klime do ugljenikovog otiska koji čini svaka individua. Ima toliko stvari od kojih se može početi. Sve počinje još i prije podizanja zgrade, tj. selekcijom građevinskog materijala i bilansom CO2 za proizvodnju i transport odabranog građevinskog materijala. 1 Plastic-Planet.at 8

9 Prostor potreban za građevinu i površinu područja koje ona zahtjeva treba uzeti u obzir. U smislu upravljanja objektom (energija potrebna za grijanje, hlađenje i druge svrhe i troškovi održavanja), trajnošću i funkcionlanošću, drvo je ispred drugih građevinskih materijala. Graditi primjenjujući metode uštede energije nije samo stvar korišćenja pravih materijala.prije i iznad svega, zavisi od pravilnog planiranja i sposobnosti da se radi sa određenim datim preduslovima. Čini se razumnim koristiti drvo u građevinarstvu Ima jako puno drveta u ovoj državi: to je prirodna i sasvim pogodna sirovina koja kontinuirano raste u većim količinama nego što je potrebno. U Austriji, svakih 40 sekundi izraste dovoljno drveta za izgradnju drvene kuće. Istraživanje koje je radio Univerzitet Hamburg pokazalo je da jedna obična drvena kuća može da uskladišti do 30 tona CO2. Imajući na umu da je jedan od ciljeva Austrije bio da do 2008 elimiše 30 milliona tona CO2 godišnje, vrlo brzo postaje jasno da je drvo jedini održiv i podesan građevinski materijal. Moderne građevine Drvo se ne koristi samo za gradnju porodičnih kuća, već i za višespratne poslovne zgrade, objekte za zabavu i razonodu kao i hale gigantskih razmjera. Drvo je najlakši građevinski materijal čak i za mostove, s obzirom da pokazuje, kada su obezbjeđena dobra termo-izolaciona svojstva, tako veliku snagu da može biti korišteno i za potporne dijelove. Sve ovo čini drvo građevinskim materijalom prvog izbora kako sa ekološkog tako i sa ekonomskog aspekta. Koristeći drvo za građevine moguće je održavati nizak bilans CO2 tokom sva tri zivotna ciklusa.. CO2-nivo uštede 1 Utrošak, potrošnja energjie (takozvana ugrađena, utrošena, siva energija ) potrebne za proizvodnju takođe i za žetvu, preradu (primarna pilansko rezanje, završna obrada, spajanje, idr.) i transport do gradilišta značajno je niži nego kod drugih građevinskih materijala. Ni jedan drugi građevinski materijal ne zahtjeva manje energije za svoju proizvodnju, dakle, emituje i manje količine CO2. Dakle, već u ovoj ranoj fazi može se pokazati do kog stepena drvo kao građevinski materijal doprinosi smanjenju CO2. Kućni zid urađen od drvenog okvira, na pri., čuva do 50% primarne energije neophodne tokom procesa njegove proizvodnje, u poređenju sa ciglom ili betonskim zidom. Da ne spominjemo da je za proizvodnju drveta potrebna samo sunčeva energija. U smislu konkretnih cifri, to znači da zid od cigle ili betonski blok emituju 5 tona CO2 po 50kvdr-metara, dok drvena konstrukcija iste površine sa okvirom sačinjenim od mekog drveta emituje samo 1.5 tone CO2. Što znači da je moguća redukcija 3.45-tone CO2 na prostoru od 50 kvadratnih metara. CO2-nivo uštede 2 Ako se drvo koristi kao građevinski materijal, omogućava da se ostvare značajne uštede u energiji i redukcija u emisiji gasova tokom cijelog korisnog životnog cuklusa građevine.(potrošnja energije, termalne osobine i održavanje uključeni). Specifična ćelijska struktura drveta je odgovorna za izvanredne otpornost i izolacione osobine i sledstveno tome, za niži nivo potrošnje energije tokom života zgrade. Prema ÖNORM B 2320, koristan ekonomski život takve zgrade je bar 100 godina. Dugoročno skladištenje CO2 Građevinski eksperti znaju da životni ciklus drveta koje se koristi u građevinarstvu prelazi 250 godina. Drvo koje se koristi prema pravilima ove vrste trgovine je izuzetno otporno i izdržljivo i u mnogim slučajevima, naročito ako se nalazi pod krovom ili u unutrašnjosti zgrade, ne zahtjeva nikakve hemijsku zaštitu protiv vanjskih uticaja. Zahvaljujući prirodnoj jačini i stabilnosti različitih tipova drveta, drvene građevine mogu imati koristan životni ciklus od preko 100 godina. CO2-nivo uštede 3 Svako komad drveta koji se nalazi ugrađen u zgradu vezuje za sebe CO2 preko ugljenika. Na ovaj način, otpuštanje CO2 natrag u atmosferu je odloženo sve dok drvo ne dođe do krajnje tačke svog životnog ciklusa, kada se pretvara u termalnu energiju. Ono što je najvažnije, kada se drvena kuća razmontira nakon decenija ili čak vijekova upotrebe, ne ostavlja iza sebe beskorisno smeće i šut, već korisno drvo. Pojedinačni građevinski elementi kao što su grede možda se mogu ponovo koristiti a ostali drveni dijelovi mogu se iskoristiti za proizvodnju energije. Samo iznos CO2 koji je zaključan u drvetu se oslobađa tokom sagorijevanja. Prirodni ciklus ugljenika u prirodi tako se zatvara. 9

10 Drvo je nepobjedivo. back to index Drvo posjeduje mnoge prednosti, a ne samo bilanse CO2 emisija. Drvo predstavlja sirovinu i resurs koji je lokalno dostupan i rasprostranjen u dovoljnim količinama, i sam sebe proizvodi. Ne postoji ni jedna druga sirovina ili građevinski materijal koji za proizvodnju zahtjeva tako malo energije.ovo se odnosi i na preradu i skladištenje. Drvo i poluproizvodi na bazi drveta kao što je rezana građa mogu vrlo često biti skladišteni napolju, na otvorenom, tokom cijele godine, ne tražeći nikakve dodatne troškove i ulaganja za ove svrhe. Za sušenje i preradu i obradu drveta potrebna energija se najčešće proizvodi na bazi snage vode ili iz vlastite biomase sa ograničenom emisijom CO2. Stoga, ukupni energetski bilans za proizvodnju građevinskog drveta je znatno manji nego za druge građevinske materijale. Čak i transport drveta troši manje (fosilnih) goriva nego drugi materijali: s obzirom da je drvo lakše od betona, cigle ili metala, veće količine se tovare i transportuju uz istu količinu goriva.štaviše, gotovo svo drvo se prerađuje u lokalnim fabrikama (pilanama) što znatno skraćuje transportne puteve, tako da i ovaj aspekt korištenja drveta značajno doprinosi eliminaciji CO2. Drvene zgrade do neba Već imamo prvi tester zgrada budućnosti: Toranj Životnog ciklusa je projekat koji je već stigao u proizvodnu fazu. Pokazuje kako je moguće sigurno zidati 20-spratnice od drveta. Bilans CO2 ovakvih zgrada govori sam za sebe: 822 tone CO2 se proizvede tokom razvoja i izgradnje 20-spratnog Tornja životnog ciklusa od drveta, u poređenju sa 10,375 tone za jednu ekvivalntnu 20-spratnicu od čelika i betona. CO2 skladištenje: penjanje u vis i smanjenje gustine naseljenosti Sa svojom malom masom i težinom u poređenju sa drugim materijalima, drvo predstavlja idealan građevinski materijal za dodavanje i zidanje spratova, s obzirom da ojačanje nosećih struktura najčešće nije potrebno. Usljed svoje prirodne toplotne izolacije, ima male zahtjeve u pogledu prostora (10% više stambenog prostora u poređenju sa čvrstim strukturama), dobre vatro-otporne osobine, i ne najmanje važno, prijatnu unutrašnju klimu i estetski kvalitet, pa je drvo idealan materijal za višespratne zgrade i proširenja, odn. smanjenja gustine naseljenosti u urbanim područjima. 2 PE Internacionalni u ime Rhomberg Bau 10

11 Mjere za poboljšanje energetskih osobina drvenih građevina back to index Manja Kitek Kuzman1 Asistent Profesor Univerzitet u Ljubljani Biotehnički Fakultet, Odsjek Nauke i tehnologije drveta, Jamnikarjeva Ljubljana - SLOVENIA manja.kuzman@bf.uni-lj.si / SAŽETAK U EU su tokom prethodnih decenija preduzimane brojne i raznolike mjere za poboljšanje energetskih osobina zgrada: pooštravanje regulative, podizanje svijesti, edukacija i promocija, državna finansijska pomoć, i potvrda izvanrednog kvaliteta komponenti i zgrada putem certificiranja. Rastuće potrebe za energijom, zagađenje životne sredine i zakonski zahtjevi neki su od osnovnih razloga za energetski efikasno građevinarstvo u drvetu. Na prostoru EU, stambene zgrade i građevinarstvo su odgovorni za oko 40% potrošnje primarne energije i za oko 25% emisije CO2, što pokazuje da postoji relativno visok potencijal za smanjenje potrošnje energije i emisije GHG gasova koju izazivaju građevine. Prednosti drveta kao građevinskog materijala su niži ugrađeni, vlastiti potencijal globalnog zagrijavanja i ugrađeni odn. vezani ugljenik što se vrlo pozitivno vezuje sa kvalitetom života, blagostanjem, estetskim kvalitetima, eko-prijateljski i realistične opcije za uklanjanje i odlaganje na kraju životnog ciklusa građevina od drveta. 1. UVOD Zasnivajući se na postojećim podacima o potrošnji energije u zgradama, mnogi autori [1-3] ukazali su na potrebu za energetski efikasnim građevinarstvom. Pasivne kuće nude održivu opciju za zadovoljene stalno rastućih energetskih zahtjeva, koristeći samo obnovljive izvore. Dakle, neophodno je smanjiti potrošnju energije i nafte u EU i drugim zemljama zbog emisije gasova staklene bašte (GSB ili eng. GHG-green house gasses) i nastavljanja sadašnjih trendova u proizvodnji nafte i njenim cijenama, koji ce, najvjerojatnije, nastaviti da predstavljaju velike izazove za sisteme koji ne mogu da smanje potrebe za petrolejem. [4]. Mora se naglasiti daje potrebno još mnogo raditi na istraživanju i razvoju kako bi se odgovorilo na energetski problem i smanjenje emisija uz očuvanje razumnog nivoa životnog standarda u današnjem svijetu. [5]. Trenutno, svjetska situacija u vezi sa energijom postaje sve više i više zategnuta, uz stalno rastući pritisak Kine na potrebu za energijom. [6] Mora se naglasiti da su potrebe za energijom udvostručene u posljednjih 10 godina, dok sadašnji energetski izvori ne zadovoljavaju potrebe tržišta.ovakva situacija povećava pritisak na naučne krugove i zajednice da napornije rade kako bi se povećalo korištenje obnovljive energije i dostigla najveća efikasnost svakog energetskog resursa. [7]. 1 Manja Kitek Kuzman imaph.d.iz arhitekture sa Fakulteta za arhitekturu Ljubljanskog Univerziteta (2007), i karijeru je počela kao asistent profesor na odjeljenju za Nauku i tehnologiju drveta pri Biotehničkom fakultetu, Njen profesorski i istraživački rad se fokusira prvenstveno na napredak u drvnim konstrukcijama, potencijale inovativne primjene drveta i na dizajn namještaja od drveta.njena dostignuća su objavljivana u mnogim domaćim i međunarodnim žurnalima, nedavno je objavila tri naučne monografije o drvenim konstrukcijama i dizajnu.trenutno radi na pripremi naučne monografije za Springer- Series pod nazivom Zelena energija i tehnologija i Savremena slovenačka arhitektura drveta za održivost. 11

12 Evropska unija, poput svih razvijenih dijelova svijeta, se bori sa rastućim energetskim potrebama.samo mali dio njenih energetskih proizvoda je domaćeg porijekla, dok većina dolazi iz različitih zemalja izvan Evrope [8]: prirodni gas iz Ruske Federacije (34%), Alžir (14%), i više od 10% iz Katara, Libije, Nigerije, Egipta. Nafta dolazi iz OPEC (35%), Ruske Federacije, (33%) i 9% iz Kazahstana i Azerbejdžana. Obezbjeđenje neprekinutog snabdijevanja sirovinama sve više uključuje narastajuće teškoće i čak iznude odn. prisile. S obzirom da energetske sirovine dolaze iz politički nestabilnih regiona, slične teškoće se mogu očekivati i u budućnosti. Zavisnost EU od uvoza energije je, dakle, stalno rastuća (Slika. 1). Trenutno, više od 50% energetskih potreba pokriva se uvozom, što je pri vrhu globalne skale. Ako se predviđene mjere ne uvedu i ne ispune, ovaj procent bi do 2030-te mogao iznositi 67% [9]. Energetska zavisnost predstavlja jedan značajan ekonomski, društveni i okolišni rizik. Slika 1: Energetska Zavisnost EU od uvoza [9] Uvozna zavisnost pojedinih država članica je različita (Slika 2). Slika 2: Uvozna zavisnost država članica EU [8] Obezbjeđenje neophodnih količina sirovina za proizvodnju energije nije jedini problem sa fosilnim gorivima. Njihovo sagorijevanje proizvodi emisiju gasova staklene bašte koji zagađuju sredinu i uzrokuju globalno klimatsko zagrijavanje. Trenutno, 16 država članica EU ne prelazi dogovorene kvote (Slike 3, 4). 12

13 Slika 3: EU države članice ISPOD Kjoto cilja 2012 [8] - Slika 4: EU države članice IZNAD Kjoto cilja 2012 [8] Velika količina energije se troši u evropskim domovima. Ukupna finalna potrošnja energije u EU domaćinstvima dostigla je 307 Mtoe u 2010, ili 26.6% od totala. Grijanje obuhvata oko 70% potrošene energije i učestvuje sa oko 14% u ukupnoj emisiji gasova staklene bašte. [11]. 2. ENERGETSKI EFIKASNIJE ZGRADE DONOSE EKONOMSKE KORISTI Energetski efikasne zgrade kroz niže buduće troškove donose ekonomske koristi.operativna energija predstavlja daleko najveći dio potreba za energijom tokom životnog ciklusa zgrade [12].Pokazali smo da je neophodno smanjiti energetske potrebe zgrada. Istraživanja su pokazala da troškovi grijanja i distribucije energije u zgradama mogu biti smanjeni konstrukcijom energetski efikasnih zgrada.[3]. Jedno istraživanje jedanaest postojećih stambenih zgrada pokazalo je da ekonomski energetski najefikasnija zgrada u Švajcarskoj bila nisko-energetska zgrada, takođe, uzimajući u obzir inicijalne investicione troškove i troškove grijanja tokom 20-godišnjeg perioda, nisko-energetske kuće koštaju 4% više nego standardne kuće, a pasivne kuće su 16% skuplje (Audenaert et al. [13]). Ova nešto veća vrijednost energetski-efikasnih zgrada na tržištu nekretnina uočena je i na tržištu Rumunije [14] gdje su eneretski-efikasne zgrade bile 2-3% skuplje od sličnih energetski-neštedljivih kuća. Investiranje u pasivne kuće je opravdano i rezultati su pokazali da investiranje u pasivne drvene kuće može biti isplativo kao u standardne zgrade od cigle ili betona tokom 10- godišnjeg perioda s obzirom na inicijalnu investiciju i troškove potrošene energije. Termin pasivna kuca odnosi se na građevinski standard koji može biti zadovoljen kroz raznovrstnost tehnologije, dizajna i materijala kako čvrstih (cigle, beton, vazdušni beton) tako i drvenih konstrukcija. Pri izboru materijala i tipa konstrukcije važno je voditi računa o sljedećim stvarima: standardizovani tip konstrukcije, konstrukcijski sistem koji je zasnovan na prirodnim i po prirodnu sredinu neškodljivim materijalima ; termalni paketi trebaju odgovarati standardima pasivne kuće; Konstrukcija treba da bude otporna i nepropusna za vjetar i vazduh i za širenja. Da bi se dizajnirala i izgradila kvalitetna pasivna kuća, mora se obratiti pažnja na materijale koji se koriste.. Inicijalno investiranje u pasivnu kuću je 15% više nego u standardnu kuću[15]. Ekonomski najefikasnija debljina izolacije za klimatske uslovetunisa i period povrata investicije u izolaciju fasade proučavao je Daouas et al. [16], pri čemu je zaključeno da je najekonomičnija fasada debljina 5.7 cm, uzimajući u obzir analizu troškova tokom 30 godišnjeg životnog ciklusa. U Grčkoj, termička izolacija i strategije niskog zračenja smanjile su potrošnju energije za 20-40% odnosno 20%. [17]. Za različite tipove zidova i njihov uticaj na potrošnju energije u različitim energetskim zonama, zaključeno je da odgovarajući omotač odn. fasada zgrade mora biti dizaj nirana uzimajući u obzir sve osobine klimatske zone u kojoj se zgrada nalazi. [18]. Zaključeno je da omotač odn. fasada zgrade treba da bude tako projektovana da osnaži odn. poveća energetsku učinkovitost zgrade u skladu sa lokalnim klimatskim uslovima. Optimalnu kompoziciju (sastav) fasade odn. omotača u odnosu na troškove i optimalne nivoe izolacije podova, prizemlja, i krovova predstavio je Gieseler et al. [19] uz pomoć modela Njemačke klime. Neophodno je obratiti pažnju na staklene površine.takođe, neophodno je još u ranoj fazi dizajniranja i projektovanja uzeti u obzir i izvršiti optimizaciju u odnosu na dnevnu svjetlost, kroz arhitektonske forme koje će iskoristiti sve prednosti urbanog okruženja, kao što su postojeće sjene i slično, kako bi se postiglo komforno i udobno unutrašnje uređenje prostora uz smanjenje i minimiziranje potrošnje energije i zavisnost od vještačkog osvjetljenja.[20]. Kako bi se dostigla i postigla viša i bolja energetska efikasnost, neophodno je stalno pratiti i biti u toku sa najnovijim tehničkim i tehnološkim razvojem i praviti poređenja između energetski efikasnih zgrada.[21]. 13

14 Jedna energetski efikasna građevina mora ispoljavati odgovarajući arhitektonski dizajn koji omogućava strategije pasivnih zgrada, kao što su prirodne ventilacije, solarni punjači i drugi klimatski uslovi [15], kako bi se smanjile potrebe za energijom i koristili nisko-energetski materijali (drvo). 3. MJERE ZA SMANJENJE POTROŠNJE ENERGIJE U ZGRADAMA Oko 40% ukupne potrošnje energije i 35% emisije CO 2 u životnu sredinu u Evropskoj Uniji dovodi se u vezu sa zgradama [4]. Logična posljedica, ali i potreba, su mjere za smanjenje potrošnje energije u građevinskom sektoru, koje su se pokazale izuzetno efikasnim. Trend promovisanja energetske efikasnosti u Evropskoj Uniji započeo je prije više od deset godina primjenom raznovrsnih mjera i mehanizama [22]: stroži zakonski propisi, promocija i edukacija stručnjaka i laičke javnosti, finansijska podrška razvoju štedljive tehnologije naglasak i demonstracija uspješnih primjera energetsko-štedljivih tehnologija i sertifikovanih zgrada Zakonski popisi Evropska Komisija je usvojila Akcioni plan za energetsku efikasnost ( ) koji sadrži mjere za unapređenje energetske efikasnosti proizvoda, zgrada i usluga, za unapređenje proizvodnje i distribucije energije, smanjenje uticaja saobraćaja na potrošnju energije, olakšavanje finansiranja i ulaganja u energetski sektor, podršku i ustanovljenje ponašanja u skladu sa racionalnom potrošnjom energije, kao i za međunarodnu saradnju u oblasti energetske efikasnosti [23]. Potrošnja energije za grijanje zgrada je ograničena EPBD direktivom 2002/91/EC [10], a naročito preuređenom EPBD direktivom 2010/31/EU [11], koja donosi značajne ciljeve: 20% smanjenje emisije gasova sa efektom staklene bašte % (u odnosu na godinu) 20% smanjenje u potrošnji primarne energije putem unapređenja, povećanja energetske efikasnosti 20% učešća obnovljivih izvora energije u primarnom energetskom bilansu Pomenute direktive predočavaju ograničenja potrošnje energije u cjelokupnim objektima, uključujući, pored fasade, i posebne tehničke sisteme, kao što su ventilacija, grijanje, hlađenje, topla voda, osvjetljenje i provjetravanje. Preuređena EPBD direktiva 2010/31/EU predočava porast energetske efikasnosti zgrada do godine i uvodi koncept približno nulte energetske kuće: do 31. Decembra 2020 sve nove zgrade moraju biti približno nulte energetske do 31.decembra 2018 sve nove zgrade u javnom vlasništvu biti blizu energetske nule s obzirom da trebaju služiti kao model za druge. Očekivani rezultati preuređene EPBD direktive 2010/31/EU je smanjenje krajnje potrošnje energije od 5 do 6% na nivou Evropske Unije, smanjenje emisije CO 2 od Mt godišnje i novih radnih mjesta do 2020 [24] Sertifikati energetske učinkovitosti/efikasnosti Direktive EPBD 2002/91/EC i EPBD 2010/31/EU uvode Sertifikat o energetskom učinku koji pokazuje potrošnju energije u pojedinačnoj zgradi. Sertifikat o energetskom učinku (EPC) mora biti dostupan novom vlasniku ili mogućem kupcu/stanaru prilikom prodaje ili iznajmljivanja stana. Sertifikat, kao sredstvo komunikacije, pored podataka o standardnoj količini potrošene energije u zgradi, mora da sadrži i preporuke za unapređenje efikasnosti potrošnje energije zasnovane na analizi mogućih troškova [25]. 14

15 3.3. Zelene javne nabavke 2 Evropska Komisija definiše Zelene javne nabavke (GPP) u saopštenju COM (2008) 400 "Javne nabavke za bolju životnu sredinu" kao proces prilikom kog vlasti teže da obezbijede dobra, usluge i radove sa smanjenjim uticajem na životnu sredinu u poređenju sa dobrima, uslugama i radovima koja imaju istu primarnu svrhu i inače bi bila obezbijeđena. Zelene javne nabavke su implementirane u 50% slučajeva u zemljama Evropske Unije, što je značajno dostignuće Evropske Komisije. S obzirom na to ja obavezivanje na ovu odluku bilo neophodno, mnoge državne, regionalne i lokalne vlasti su uvele Zelene javne nabavke u svoje zvanične politike ili su podržale angažman u ovoj oblasti. U Sloveniji je Odluka o Zelenim javnim nabavkama proglašena godine. Institucije vlasti odgovorne za pripremu, nadzor i unapređenje Nacionalnog programa o zelenim javnim nabavkama su prije svega Ministarstvo finansija, Ministarstvo poljoprivrede i životne sredine, Ministarstvo ekonomskog razvoja i tehnologije i Ministarstvo za javnu upravu. Odrednice iz Nacionalnog programa za zelene javne nabavke su dostupne na internet stranici Ministarstva finansija i u Službenom glasniku Republike Slovenije. Zelene javne nabavke u građevinskom sektoru u Sloveniji su prije svega regulisane i pod uticajem tehničkih specifikacija i kriterijuma za nagrađivanje građevina, kao što je precizirano u Aneksu 7 Odluke o amandmanu na Odluku o zelenim javnim nabavkama (2011). U kategoriji građevina, opšti zahtjev je da 30% ugrađenog materijala (po volumenu) mora biti od drveta ili na bezi drveta (od toga 50%, odnosno 15% od ukupne zapremine, može biti zamijenjeno proizvodima sa oznakom EcoLabel I ili III). Pored toga, kriterijum za nagrađivanje daje dodatne zasluge ukoliko je minimum od 30% prekoračen. Prema Aneksu 8 Odluke o zelenim javnim nabavkama, obavezno je da namještaj sadrži najmanje 70% drveta ili materijala izrađenih na bazi drveta. Međutim, u Sloveniji trenutno ne postoji sistem za nadzor primjene zelenih javnih nabavki, što znatno ograničava mogućnost procjene uspješnosti implementacije ovih propisa. Iako postoje odrednice iz Nacionalnog programa o zelenim javnim nabavkama, postoji nekoliko prepreka za njihovu uspješnu primjenu. Najveće prepreke su nedostatak javnog finansiranja, strah od uvećanja troškova nabavke zbog zelenih javnih nabavki, otpor proizvodnog sektora tradicionalno zavisnog od javnih nabavki i nedostatak obučenih/iskusnih upravnika nabavkom i ocjenjivača projekata. Međutim, postoji uvjerenje da bi Nacionalni program o zelenim javnim nabavkama mogao da ima značajan uticaj na tržište. Promovisanjem i primjenom zelenih javnih nabavki, javne uprave bi podstakle proizvodni sektor na razvoj zelenih tehnologija i proizvoda. Očekuje se da u budućnosti dođe do promjena u slovenačkom zakonodavstvu o zelenim javnim nabavkama za građevine (Aneks 7 programa o zelenim javnim nabavkama). Zakon o građevinskim proizvodima definiše da se moraju koristiti evropski standardi tamo gdje oni postoje. Pored toga, zakon određuje: "Za procjenu održivog korištenja resursa i uticaja građevinskih radova na životnu sredinu, Deklaracija o ekološkim proizvodima mora biti primjenjena kada je to moguće." Uz to, novi kriteriji za zelene javne nabavke za građevine će skoro sigurno biti pod uticajem nove Direktive za javne nabavke, donešene od strane Evropskog Parlamenta 15. januara godine. Nove odredbe potvrđuju da upravni organ kao ugovorna strana može da uzme u obzir društvene i ekološke aspekte prilikom procesa javnih nabavki, sve dok su ovi aspekti u vezi sa predmetom ugovora. Upravni organi mogu da odrede šta će da nabave na osnovu procesa i metoda proizvodnje koji nisu vidljivi na konačnom proizvodu. Za njih će biti mnogo jednostavnije da se pouzdaju u etikete i sertifikate kao sredstva za dokazivanje usklađenosti sa kriterijuma održivosti koje su sami postavili. Nova Direktiva dozvoljava organima uprave da daju prednost ponuđaču koji pružaju bolje uslove svojim radnicima, daju prednost zapošljavanju invalida rada i nude proizvode proizvedene po principima održivosti [29] 3.4. Podizanje ekološke svijesti Pored napretka ostvarenog kroz pronalazak novih energetski štedljivih tehnologija omogućenih radom naučnika, izuzetno važan faktor je i nivo edukacije i svijesti svih građana o značaju ekološke odgovornosti. Težnja ka većoj energetskoj efikasnosti postepeno postaje dio ponašanja pojedinaca, koji ovakvo ponašanje usvajaju kroz obrazovni sistem (bolonjski proces, elektronsko učenje, zajednički razvoj nastavnog programa) i kroz zakonodavstvo, više nego kroz tehnološki napredak. Ekološko podučavanje o tehnologiji, programima i strategijama na svim nivoima (ukuljučujući podučavanje djece, odraslih, stručnjaka, itd.) pruža rezultate [26]. Činjenica je da ekološko podučavanje mora biti ugrađeno u ekološke programe upravljanja kao jedan efikasan dio. 2 More: Kitek Kuzman M., Kutnar A. Slovenian Contempory Timber Architecture for Sustainability, Springer (2014)170 p. 15

16 Postoje raznovrsni primjeri, na međunarodnom nivou, koji pokazuju rast takvog trenda [27]. Agenda 21 predlaže upoznavanje svih studenata i predavača sa konceptima i metodama ekološki održivog razvoja kao dijelu njihovog zvaničnog obrazovanja. Ekološka svijest među stanovništvom neprekidno raste. U anketi Eurobarometar koja je uključila skoro ljudi iz svih zemalja članica Evropske Unije, 95% ispitanika je izjavilo da je zaštita životne sredine važna za njih (58% veoma važna, 37% važna). U anketu je bilo uključeno i Slovenaca. 80% ispitanih Slovenaca izjavilo je da je za njih zaštita životne sredine veoma važna, dok je 18% izjavilo da je važna, čineći ukupno 98%. Rezultati ankete su pokazali da je ekološka svijest čak i veća nego na evropskom nivou [28]. 3.5 Finansijska podrška Tehnologije koja omogućavaju veću energetsku efikasnost građevina je skuplja od uobičajenih tehnologija, pa im tako treba i više vremena da se probiju na tržište. Jedan od metoda za promoviranje ekološki prihvatljive tehnologije je da se oporezuju staromodne, energetski rasipne tehnologije koje uzrokuju zagađenje. Brojni autori su analizirali efekt Pigujskog poreza [30] i oporezivanje tržišnih aktivnosti koje negativno utiču na životnu sredinu (porez na zagađenje, porez na emisiju ugljenika, itd.). Mnogi drugi autori su se usprotivili [31] jer su nadzor i kažnjavanje preduzeća problematični i, u suštini, veoma skupi. Ovi autori veći značaj vide u državnoj pomoći. Određene evropske zemlje unapređuju energetski učinak građevina ohrabrivanjem investitora ili kupaca uobičajenih tehnologija da kupe energetski efikasne tehnologije mjerama koje takve tehnologije čine konkurentnijim na tržištu - pozajmicama sa niskim kamatnim stopama ili subvencijama Krediti sa niskom kamatnom stopom U Sloveniji, na primjer, investitori mogu da izgrade pasivne i zgrade sa veoma niskim utroškom energije uz pomoć kredita iz dvije banke sa nižim kamatnim stopama nego što je to slučaj sa drugim oblicima zaduživanja na tržištu. Pored ove dvije banke, pozajmice sa nižim kamatnim stopama su u ponudi Eko Fonda, koji ima još istaknutiju ulogu u ovom sistemu [32]. Pozajmice su namijenjene izgradnji ili obnovi pasivnih kuća ili kuća sa niskim utroškom energije, te za pojedinačne mjere (instalacija ili zamjena solarnih panela, bojlera za biomasu, toplotnih pumpi, ventilacije sa rekuperacijom, spoljnih popravki na građevini ili toplotnih instalacija na fasadi i krovu). U periodu od do godine, Eko Fond je raspodijelio eura u povlaštene pozajmice. Ove pozajmice su rezultirale uštedom od ,7 MW energije i ,3 t CO 2. Značajna činjenica je i to da su, u posljednjim godinama, raspoloživa sredstva sve ograničenija. Ovo smanjenje broja pozajmica nije posljedica smanjenog interesovanja već ograničenih mogućnosti (Tabela 1) Subvencije Subvencije su stimulacije u vidu grantova koje su namijenjene smanjenju prepreka za uvođenje novih tehnologija koje bi unaprijedile stanje životne sredine i poboljšale energetski učinak građevina. Ove tehnologije su skuplje nego uobičajene tehnologije, te zbog toga i nedovoljno tržišno atraktivne da bi se prepustile zakonima tržišta, pa su u tom slučaju neophodne subvencije. Nivo subvencionisanja je postavljen tako da stimuliše kupce uobičajenih tehnologija da izaberu skuplju ali ekološki prihvatljivijiu tehnologiju. Fi Finansijska podrška u vidu subvencija uglavnom potiče iz državnog budžeta, ali takođe može da bude dodijeljena od strane pojedinaca ili nevladinih organizacija. 16

17 Subvencije unapređuju ekološki kvalitet proizvoda. Veoma je pogodno za bogate vlasti da koriste ova sredstva jer zahtijevaju značajnu finansijku podršku. Ukoliko je finansijska podrška nedovoljna ili ukoliko je stopa subvencije preniska, vlasti moraju da koriste minimalne ekološke standarde kao zamjenu [34]. 3.6 Razvoj različitih metoda - sertifikati Nekoliko metodologija za procjenu kvaliteta građevina je razvijeno posljednjih decenija: u Velikoj Britaniji je to BRREAM (BRE Environmental Assessment Method - BRE metod za ekološku procjenu [35]), u Fransuckoj HQE (Haute Qualite Environmentale [36]), u SAD je to LEED (Leadership in Energy and Environmental Design [37]), u Njemačkoj DGNB (Deutsche Gesselsschaft fur Nachhaltiges Bauen [38]) i tako dalje. Pomenuti sertifikati predstavljaju ekološke i energetske pokazatelje građevina, ali i ekonomske, socio-kulturne i tehničke aspekte građevine. Prvi rasprostranjen metod za procjenu građevina je bio BREEAM metod, razvijen 1990-ih godina u Velikoj Britaniji. Ovaj metod je prije svega usmjeren na procjenu uticaja građevine na životnu sredinu i na korištenje energije. Pripada metodama prve generacije. Ovoj grupi pripada i metod Zelena gradnja Izazov 98 (The Green Building Challenge 98). Ovo je bio prvi pokušaj razvoja sveobuhvatnog metoda procjene, iz koga se kasnije razvio GBTool metod. Još jedan važan metod prve generacije je američki LEED koji je bio najrasprostranjeniji na globalnom nivou, zatim japanski CASBEE, australijski GREEN STAR i francuski HQE. Građevina procijenjena uz pomoć metoda prve generacije dobila bi status takozvane zelene građevine. Druga generacija metoda za procjenu (LEnSE, DGNB), razvijena u skorašnjim godinama, odnosi se na građevinu tokom cijelog njenog postojanja i takođe sadrži ekonomski, socio-kulturni i tehnički aspekt. Uključivanjem više aspekata u proces procjene, građevina dobija status takozvane održive građevine (Grafikon 5). Potrošnja neobnovljivih goriva Potrošnja vode Potrošnja materijala Korištenje zemljišta Uticaj na ekologiju lokacije Emisija gasova sa efektom staklene bašte Druge emisije u atmosferu Čvrsti otpad/otpadne vode Kvalitet vazduha unutar zgrade, osvjetljenje, akustika Dugovječnost, prilagodljivost, fleksibilnost Zahvati i održavanje Društvena i kulturna pitanja Ekonomski obziri Urbano planiranje/saobraćaj Slika 5: Aspekti metoda procjene, u prvoj generaciji za zelene građevine, u drugoj generaciji za održive građevine [Lowe & Ponce, 2008:39]. Većina metoda za procjenu građevina je zasnovana na već postojećim metodama koje su unapređene ili prilagođene uslovima i propisima u pojedinačnim zemljama. Metode su prilagođene zemljama u kojima su razvijene kako bi pratile državne zakone, klimatske uslove, ekonomski status i nivo razvoja, kao i druge osobine. S obzirom na velike razlike između zemalja, primjena metoda izvan matične države je uglavnom ograničena [40]. Pregled trenutnog stanja razvoja metoda za procjenu građevina je predstavljen u obliku tabele (Grafikon 6). Metode koje su razvijene na istoj osnovi su označene istom šarom. Ime zemlje u kojoj je metod procjene građevina razvijen i u upotrebi je napisano na lijevoj strani grafikona. Obojene trake sadrže imena metoda sa datumima prve upotrebe i godinama u kojima su metodi značajno ažurirani. Za neke metode su ispod trake istaknute i zemlje gdje je osnovni metod prilagođen i upotrebljen za procjenu građevina, 17

18 . Slika 6: Tabela pokazuje razvoj metoda ocjene održivosti građenja. Prilikom procesa procjene građevine pojedinačnim kriterijumima se dodjeljuju bodovi, proizvodeći sveobuhvatni konačni rezultat koji je jednostavan za razumijevanje. Na osnovu konačnog rezultata, građevina se klasifikuje u određenu klasu na osnovu ispunjenih uslova, te joj se dodjeljuje jednostavan i prepoznatljiv sertifikat, kao npr. zlatni znak. Konačno predstavljanje rezultata procjene je važno iz ugla promovisanja zgrade investitorima, kao garant kvaliteta korisnicima ili mušterijama, za potvrdu ispunjavanja zahtjeva procjene za istraživače i planere, kao i za određivanje vrijednosti posjeda [41]. Primjena metoda procjene i sertifikovanje građevina se uglavnom dešava na dobrovoljnoj bazi. U pojedinim zemljama, građevine koje su javno finansirane moraju biti sertifikovane.. U Njemačkoj je razvijen metod u svrhu procjene novih javnih građevina, kako bi pomogao unapređenje njihovog kvaliteta. 4. EKOLOŠKI UTICAJ PRIMARNIH DRVENIH PROIZVODA Kako održivost postaje sve važnije pitanje, ekološki uticaj građevinskog i materijala završne obrade bi trebalo da bude uključen u planiranje, uzimajući u obzir životni vijek i energiju upotrebljenih materijala. Zbog toga, procjena životnog vijeka (LCA - Life Cycle Assessment) bi trebalo da otkrije ekološki i energetski učinak upotrebljenih materijala tokom čitavog životnog vijeka. Ugljenični otisak odabranih primarnih drvnih proizvoda, izračunat primjenom metoda IPCC 2007 GWP 100a V1.02 razvijenog od strane Međudržavnog panela o klimatskim promjenama (Intergovernmental Panel on Climate Change 2007), predstavljen je u grafikonu 7. Ovaj metod uključuje faktore klimatskih promjena iz IPCC-a sa vremenskim okvirom od 100 godina. Proizvodi sa najnižim ugljeničnim otiskom su rezano drvo sušeno na zraku i lijepljeno laminatno drvo. Ovakvi rezultati ne predstavljaju iznenađenje jer su ovi proizvodi manje obrađeni nego mješavine na bazi drveta. Lijepljeno laminatno drvo ima viši ugljenični otisak zbog lijepaka, ali je i dalje otisak negativan. Drvo ima negativan otisak zbog prisustva ugljen-dioksida u prvobitnom živom drvetu. Emisije povezane sa sječom, prevozom i obradom rezanog drveta su male u poređenju sa ukupnom količinom ugljenika skladištenom u drvetu. To znači da čak i kad je energija utrošena prilikom sječe, prevoza i obrade drveta uzeta u obzir, rezano drvo ima negativan ugljenični otisak. Proizvodnja kompozita na drvnoj bazi zahtijeva dodatne utroške energije za obradu sirovina, izradu nus-proizvoda, reciklažu drveta u željeni oblik, kao i za lijepke i druge dodatke koji se koriste za formiranje oblika mješavina. Sve ovo značajno uvećava ugljenični otisak ovih drvnih proizvoda. 18

19 Najviši ugljenični otisak među upoređivanim drvenim proizvodima ima šperploča za vanjsku upotrebu, zatim MDF i iverica.među kompozitnim materijalima koji su upoređivani, OSB ploče imaju najniži ugljenični otisak [20]. 3 Slika. 7 Ugljenični otisak 1m 3 izabranih primarnih drvnih proizvoda iz Ecoinvent-a 3.0 (2013). 5. ZAKLJUČAK Činjenica je da je smanjenje zavisnosti od fosilnih goriva od ključnog značaja, kao i da se veliki dio uštede energije može ostvariti u građevinskom sektoru. Efikasno korišćenje energije je zakonski uslov i evropskog i nacionalnog zakonodavstva. Posljednjih godina, ustanovljene su raznovrsne mjere i mehanizmi za promociju energetskog učinka građevina. To uključuje zakonska ograničenja na potrošnju energije u obliku pravila i direktiva, promocija i podučavanja, finansijske podrške i sertifikovanja visoko-kvalitetne tehnologije. Svaka od ovih mjera ima svoj udio u trenutnom stanju i brojnim uspješnim projektima. Hijerarhijska preraspodjela ovih mjera po uspjehu bi vjerovatno bila različita od zemlje do zemlje, zavisno od strogosti primjene zakona, finansijskih kapaciteta zemlje, intenziteta promocije i podučavanja ciljane publike, kao i uspjeha pridržavanja sistema sertifikovanja na tržištu. Uzevši u obzir rastući značaj energetski efikasnih metoda gradnje, drvna gradnja će igrati sve značajniju ulogu u budućnosti. Pozitivan trend ka drvnim konstrukcijama je određen međunarodnim idejama vodiljama u kojima su drvene zgrade značajna početna tačka, ne samo za nisko-energetske građevine, već i za nisko-emisione građevine sa izuzetnim zdravstvenim i sigurnosnim aspektima.. 3 More: Kitek Kuzman M., Kutnar A. Slovenian Contempory Timber Architecture for Sustainability, Springer (2014)170 p. 19

20 6. REFERENCE [1] Clift R. Climate change and energy policy: the importance of sustainability arguments. Energy 32 (2007)4:262-8 [2] Feist W., Schnieders J., Dorer V., Haas A. Re-inventing air heating: convenient and comfortable within the frame of the Passive House concept, Energy Build 37 (2005)11: [3] Jakob M. Marginal costs and co-benefits of energy efficiency investments - the case of the Swiss residential sector, Energ Policy, 34 (2006)2: [4] Hallock Jr JL., Wu W., Hall CAS, Jefferson M. Forecasting the limits to the availability and diversity of global conventional oil supply: validation, Energy (2014) 64: [5] Olabi AG. Developments in sustainable energy and environmental protection. Energy 39 (2012)1:2-5 [6] Geng J., Ji Q. Multi-perspective analysis of China s energy supply security,energy (2014)64: [7] Olabi AG. State of the art on renewable and sustainable energy. Energy (2013)61:2-5 [8] Europe s Energy Portal, (Accessed September 2013) [9] Europe s dependence, (Accessed August 2014) [10] Eurostat, Energy balance sheets , Statistical books, (Accessed August 2014) [11] Market Observatory for Energy, Report 2009, Europe s energy position markets and supply. doi: /20104 [12] Sartori I., Hestnes AG. Energy use in the life cycle of conventional and lowenergy buildings: a review article. Energy Buildig 39(2007) 3): [13] Audenaert A., De Cleyn SH., Vankerckhove B. Economic analysis of passive houses and low-energy houses compared with standard houses, Energy Policy 36 (2008)1:47-55 [14] Popescu D., Bienert S., Schutzenhofer C., Boazu R. Impact of energy efficiency measures on the economic value of buildings. Appl Energy 89 (2012)1: [15]Sorsak M., Žegarac Leskovar V., Premrov M., Goričanec D. Economical optimization of energy-efficient timber buildings: Case study for single family timber house in Slovenia. Energy (2014) [16] Daouas N., Hassen Z., Aissia HB. Analytical periodic solution for the study of thermal performance and optimum insulation thickness of building walls in Tunisia. Appl Therm Eng 30 (2010) 4: [17] Balaras CA., Droutsa K., Argiriou AA., Asimakopoulos DN. Potential for energy conservation in apartment buildings. Energy Build 31 (2000)2: [18] Pulselli RM., Simoncini E., Marchettini N. Energy and emergy based costbenefit evaluation of building envelopes relative to geographical location and climate. Build Environ 44(2009)5:920-8 [19] Gieseler UDJ, Heidt FD, Bier W. Evaluation of the cost efficiency of an energy efficient building. Renew Energy 29(2004)3: [20]Zegarac Leskovar V., Premrov M. Energy-Efficient Timber Glass Houses, Springer (2013)177p. [21] Liu L, Zhao J, Liu X, Wang Z. Energy consumption comparison analysis of high energy efficiency office buildings in typical climate zones of China and U.S. based on correction model. Energy 65 (2014) [22] Cansino J.M., Pablo-Romero M. del P., Roman R., Yniguez R. Promoting renewable energy sources for heating and cooling in EU-27 countries, Energy Policy 39 (2011) [23] Action Plan for Energy Efficiency ( ), efficiency/l27064_en.htm (Accessed August 2013) [24] Energy efficiency, (Accessed September 2013) 20

21 [25] Directive 2002/91/EC of the European Parliament and of the Council of 16 December 2002 on the Energy Performance of Buildings. Official Journal of the European Union, L1/65: [26] Leal Filho W. Integrating environmental education and environmental management, Environmental Management and Health 8/4(1997) [27] Leal Filho W. (ed.) (2011). World Trends in Education for Sustainable Development, Peter Lang, Frankfurt am Main, Berlin, Bern, Bruxelles, New York, Oxford, Wien. [28] Eurobarometer (2011): Attitudes of European Citizens Towards the Environment environment/pdf/ebs_365_en.pdf [29] Kitek Kuzman M., Kutnar A. Slovenian Contempory Timber Architecture for Sustainability, Springer (2014)170 p. [30] Baiardi D. Pigouvian tax, abatement policies and uncertainty on the environment. Journal of Economics (2011), Vol. 103 Issue 3, p [31] Jian-bing, H., (2008). Tax/subsidy Model of Environmental Differentiation Competition of Products. ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber= [32] Eco Fund, Slovenian Environmental Public Fund, (Accessed August 2014) [33] Eco Fund, Slovenian Environmental Public Fund, Annual Reports 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 [35] BREEAM, (Accessed August 2014) [36] HQE, (Accessed August 2014) [37] LEED, (Accessed August 2014) [38] DGNB, (Accessed August 2014) [39] Lowe, C., Ponce, A., 2008, UNEP-FI / SBCI S Financial & Sustainability Metrics Report. An international review of sustainable building performance indicators & benchmarks, BRE / CSTB, documents/metrics_report_01.pdf, [40] Cole, R. J. Building Environmental Assessment in a Global Market. SB10 Seoul: (2010) [41] Lützkendorf T. et al. Next generation of sustainability assessment top down approach and stakeholders needs. 2011WSBC Helsinki

22 Obnova postojećih građevina back to index DI Frank Lattke1 Akademik Fachgebiet Holzbau, Faculty of Architecture, Technischen Universität München REKONSTRUKCIJA I OBNOVA POSTOJEĆIH GARĐEVINA POTENCIJALI ZA GRADNJU DRVETOM Korišćenje drveta i biogenskih materijala za dogradnju ili rekostrukciju zgrada pruža mnoštvo mogućnosti za efikasnu redukciju ukupne potrošnje energije, sa svrhom da se dostignu postavljeni ciljevi zaštite klime. Gusto naseljeni gradovi jedva da imaju višak prostora za novi razvoj. Postojeće građevine u nukleusima gradova predstavljaju veliki potencijal za dogradnju ovih zgrada i time smanjenje gustine naseljenosti.2 Većina postojećih zgrada, naročito stambene zgrade, imaju skupo održavanje, neadekvatno u smislu štednje energije i ne zadovoljavaju potrebe njihovih korisnika. Ove činjenice nude velike mogućnosti za građevinsko inžinjerstvo jer zbog uslova i nedovoljnih svojstava na planu uštede energije ovih zgrada, zahtijevaju sveobuhvatan i integrativan metod dogradnje i obnove. Jedan od glavnih doprinosa smanjenju emisije CO2 u atmosferu je smanjenje zahtjeva i potreba za termalnom i toplotnom energijom postojećih zgrada značajnim poboljšanjem izolacije omotača zgrade. Kada se radi o potrebama i zahtjevima za termalnom energijom, većini postojećih zgrada je potrebno između 250 i 350 kwh/m², što značajno prelazi propisane kontrolne vrijednosti, a da ne spominjemo efikasnost pasivne kuće na bazi najbolje postojeće tehnologije. Metodi koji se sada upotrebljavaju za poboljšanje energetske efikasnosti građevina potiču iz oblasti novih konstrukcija i nisu dovoljno specifični za ovaj zadatak. Ne-ergonomski radni metodi i upotreba izolacionih i građevinskih materijala koji nisu prijateljski prema okolišu, ima isto tako negativan uticaj kao i rezanje, prerada i procesiranje na gradilištu, uz visoke emisije prašine, buke, visok nivo otpada i zagađenja, narušavanje rezidencijalnog okruženja, i nekontrolisan tok materijala ka i sa gradilišta, sve to se mora uzeti u razmatranje. Učešće sive, ugrađene energije koja je već prisutna u svakom građevinskom materijalu, dodatno se povećava za cijelu zgradu zbog ovakvih neefikasnih radnih metoda. Izolacioni materijali napravljeni od mineralnih vlakana ili PUR pjena su najčešće koriste za poboljšanje energetske efikasnosti omotača zgrade. Ovi materijali sadrže u sebi veliko učešće sive odn. ugrađene energije tokom cijelog životnog ciklusa. Pitanje njihovog odlaganja nakon isteka životnog ciklusa je još uvijek jedno od ključnih ekoloških pitanja. U tom smislu, montažni sistemi i upotreba sirovine koja će ponovo rasti predstavljaju samo granični izuzetak. U poređenju sa drugim građevinskim materijalima, drvo nudi niz značajnih prednosti za restauraciju postojećih objekata jer montažni drveni elementi skraćuju vrijeme izgradnje, njihova težina je znatno manja, i bilans CO2 i ekološki profil je znatno pozitivniji. U smislu punog energetskog ciklusa, biogenski materijali, drvo i naročito, mnogi drugi proizvodi na bazi drveta, mogu dobiti pravu vrijednost i pravi značaj samo ako su dostupni odgovarajući sistemi građenja. 1 Frank Latte Rođen 1968, od 1989 do 1992 učio za stolara, zatim studirao arhitekturu na Technischen Universität München (NJemačka) i Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid (Spanija). U 2000 odletio u Brisbane/Australia, gdje je radio kao arhitekt za Donovan Hill Architects. U 2001 se vratio u Evropu i otvorio vlastiti biznis u Augsburg, Njemačka. Od 2002 takođe radi u odjelu razvoja i učenja na Fachgebiet Holzbau (director Prof. Hermann Kaufmann), na Fakulteu za arhitekturu pri TU Munich. Projekt koordinator u međunarodnim projektima TES EnergyFacade (WoodWisdom-Net, ) i smarttes (WoodWisdom- Net, od 2010), trenutno je uključen u implementaciju E2ReBuild i leanwood Projektima. 2 Definicija domaće arhitekture u studiji: individualne porodične kuće, višeporodične, aneksi i renoviranja. 22

23 Postojeći objekti zahtjevaju metode obnove koje su troškovno efikasne, da mogu biti primjenjene brzo, precizno i bez mnogo uznemiravanja. Uz različite nivoe pred-proizvodnje, odn. montažnih elemenata, graditeljstvo drvetom obezbjeđuje ova tražena rješenja. Proizvodni proces zasniva se na preciznosti i efikasnosti, fabrički procesi su standardizovani, optimizirani i u potpunosti kontrolisani kako bi se osigurao visok nivo kvaliteta. STALNI RAZVOJ METAMORFOZA ARHITEKTURE Svaka intervencija na postojećem objektu je uvijek i neka izmjena vanjskog izgleda zgrade. Prirodno, uvijek postoje građevinski propisi i pravila koji se moraju poštovati i sllijediti, kao i ekonomski i tehnički ciljevi svake veće operacije rekonstrukcije. To je prilika da se doda nova vrijednost postojećem objektu primjenjujući vrlo zahtjevna rješenja sa aspekta dizajna. To je zadatak za koji drvo, kao materijal za lakše građevinske metode, može biti korišćeno na mnogo načina kao zamjena za individualne konstrukcione elemente za module aneksa i produžetaka (proširenja). Uz poštovanje zahtjeva građevinske regulative i propisa, i samog dizajna (zaštita od požara, zemljotresa, buke, stabilnost postojećeg objekta, temelji i svojstva tla, građevinska klasa/građevinski zakon, prostori između objekata, parkinzi), može se napraviti razlika između sljedećih intervencija na postojećim objektima: 23

24 PREFABRIKOVANI GRAĐEVINSKI PAKETI ZA REKONSTRUKCIJU POSTOJEĆIH ZGRADA Visokoizolovani drveni elementi mogu biti vrlo brzo montirani, sklopljeni na gradilištu. Iz ovog razloga, oni su interesantna alternativa uobičajeno korišćenom metodu poboljšanja energetske efikasnosti omotača zgrade (složenom toplotno-izolacionom sistemu koji je sačinjen od polistirena ili mineralne kamene vune, aluminijumskih ili čeličnih fasada.). Maksimalni nivo prefabrikacije je zahtjev za proizvodnju sve većih elemenata koji različito reaguju na geometriju zgrade i prostornu strukturu, od visoko izolacionih ploča do modula proširenja i dogradnje. Različiti stepeni prefabrikacije određuju stepen do koga će neki element biti kompletiran kako bi napustio radionicu(fabriku) i bio sastavljen na gradilištu. Mogu se razlikovati različiti stepeni dovršenosti za noseće (disperzija tereta) i statički aktivne strukturne elemente (grede, ploče), od spajanja i lijepljenja indivudualnih elemenata do proizvodnje neizoliranih panela i gotovih zidova, tavanica i krovnih jedinica koje sadrže sve strukturne slojeve i otvore. Moduli su jedinice sa visokim stepenom prefabrikacije koji se prvo spajaju od elemenata tavanice i zidova u pogonu (radionici) a zatim transportuju do gradilišta kao gotovi montažni elementi gdje se proces spajanja i montaže kompletira. Izbor stepena dovršenosti zavisi od građevinskog projekta i tehničke specifikacije. Upotreba prefabrikovanih građevinskih elemenata znatno skraćuje vrijeme gradnje na gradilištu, i samim tim, manje uznemirava i prekida radne ili kućne aktivnosti. Pored stambenih zgrada, javni objekti kao što su škole, vrtići, domovi posebne njege, administrativne zgrade i sl., vrlo često moraju biti obnovljeni bez prekidanja i obustave radnog ciklusa zbog građevinskih radova. Ovo je jedan od odlučujućih argumenata za upotrebu potpuno prefabrikovanih elemenata. Generalno, može se praviti razlika između horizontalnih i vertikalnih zidnih elemenata, i elemenata za prostornu podjelu, u zavisnosti od dimenzija i pravaca spajanja, montaže. Slično drvenom okviru ili panel konstrukcijama, elementi za poboljšanje energetske efikasnosti omotača zgrade se sastoje od statički aktivne noseće strukture (napr. KVH, BSH ili gredice), jedne izolacione osnove, panela (napr. Statički aktivan i/ili aktivna zaštita od požara), jednog zrak- i/ili vjetar čvrstog sloja i sloja završne obloge. Struktura za disperziju tereta /nosivosti dozvoljava dodatne terete, odn. opterećenja (napr. balkone) upotrebu različitih fasadnih obloga i materijala (trupci, procesirano drvo, staklo, metal, žbuka, idr.). Isto kao u slučaju novih zgrada, postoji regulativa, odn. propisi u vezi sa zaštitom od požara koju treba ispuniti i koja dozvoljava upotrebu trupaca ili procesiranog drveta za građevine Tipa 4 i 5 uz uslov da su zahtjevi opšte sigurnosti ispunjeni. U ovom smislu, ključno je izbjegavati šupljine i imati jednu superstrukturu sa odgovarajućim stepenom zaštite od požara kako bi se spriječile bilo kakve nesreće od pada većih sekcija u slučaju većeg požara. i 24

25 Prozori, stubovi ili grede fasade, ili neki ekstra specijalni elementi kao što su aktivne solarne fasade (Lucido, gap solution) ili komponente (fotonaponske, solarna energija), mogu biti vrlo lako uklopljeni s obzirom da je njihova upotreba kompatibilna sa metodama građenja drvetom vodeći računa o veličini svakog modula i primijenjenog sistema ortogonalnog dizajna. Dakle, vrlo dobro se integrišu u montažnim kućama, zgradama. Do kog stepena je integracija ovih elemenata u montažnoj proizvodnji opravdana zavisi od specifičnog seta okolnosti. Montažni panel sa integrisanim komponentama i gotovim gornjim površinama zahtjeva veći stepen preciznosti, više kontrole u primjeni inžinjerske tolerancije, i više prilika za korekcije. Decenije iskustva u podjeli između izgradnje u pogonu i spajanja i montaže na gradilištu rezultirali su u izvanrednom kvalitetu modernih drvenih konstrukcija. Prefabrikovane drvene jedinice moraju biti dimenzionalno stabilne i tačne i savršeno uklopive. Vanjske ivice i ivice prozora posebno moraju biti gotovo identične. Što se više takvih elemenata podudara, to znači da se manje vremena i novca troši na radovima na samom gradilištu. Tačni i precizni nacrti postojeće zgrade su ovdje od najveće važnosti. Nove tehnike mjerenja (fotogrametrija, lasersko skeniranje) bilježe i daju precizne podatke o zgradi za izradu 3D modela koji služi kao baza za planiranje, prefabrikaciju i spajanje, montažu. U eri digitalnog i trodimenzionalnog planiranja, neometan transfer podataka je osnovni zahtjev za valjanu interakciju svih zainteresovanih strana u građevinskom projektu. ZAKLJUČAK Građenje drvetom nudi različita rješenja za zadatke koje će u budućnosti postavljati: zahtjevi za energetski efikasnom obnovom i rekonstrukcijom postojećih objekata. Od jednostavnih osnovnih elemenata do integrisanih tehničkih komponenti i kompletnih modula za nove spratove ili anekse, prednosti su u lakoprilagodljivim građevinskim elementima, kratkom vremenu gradnje na gradilištu, i znatno manje ometanje radnih operacija i na samom gradilištu. Postoje još neiskorišteni potencijali za građenje drvetom prvo, mora biti uvjerljivo u smislu isporuke kvaliteta i preciznosti i kroz transfer nivoa ekspertize u novim poduhvatima ka projektima koji će poboljšavati postojeće zgrade. TES Energetska Fasada3 je jedan međunarodni istraživački projekt ( ) na Tehničkom Univerzitetu u Minhenu sa ciljem da pokaže prilike za primjenu prednosti montažnih drvenih zgrada sa ciljem poboljšanja energetske efikasnosti omotača zgrade. Projekt je proizveo detaljan katalog koji sadrži osnovne principe dizajna i digitalizovan, neprekinut lanac procesa od dobijanja podataka (putem fotogrametrije, tahimetrije i 3D laser skeniranja), planiranja i proizvodnje dijelova do spajanja i montaže. Tokom trajanja projekta, jedan sistematski pregled aplikacije montažnih drvenih građevina za poboljšanje energetske efikasnosti će biti pripremljen i ilustriran već postojećim zgradama. Namijenjen je prije svega dizajnerima i građevinarima koji rade sa drvetom. Može se preuzeti sa : 3 TES EnergetskeFasade (sistem za poboljšanje energetske efikasnosti zgrade zasnovan na drvenim elementima)je evropski istraživački projekt, koji je raspisao WoodWisdom-Net, uz podršku BMBF, projektt menadžment TU Munich, 2008/

26 Kalkulacije za višespratne stambene drvene zgrade kriteriji procjene koje koristi građevinski menadžment i građevinska ekonomika Jörg Koppelhuber / David Zügner / Detlef Heck Univerzitet za tehnologiju Graz,, Institut za građevinski menadžment i ekonomiku U poslednjih 20 godina, moderne drvene građevine se smatraju pozitivnim trendom u građevinskom sektoru, zahvaljujući tehnološkim otkrićima i razvoju. Ono što je bilo teško zamisliti sa drvetom kao građevinskim materijalom samo nekoliko godina ranije, danas je moguće sa novim građevinskim materijalima dobijenim iz drveta kao sirovine. Uz pomoć najnovijih tehnoloških materijala, napravljeni su sistemi koji omogućavaju eliminisanje statističke restrikcije linearnih građevinskih materijala i kompenzaciju kroz površinske aplikacije. Na ovaj način, omogućena je gradnja drvenih višespratnica, što je do sada bilo predmet značajnih restrikcija zbog zahtjeva zakonskog okvira, a ne zbog osobina materijala kao takvog. 1. UVOD Kao što pokazuje iskustvo, osnovni argumenti koji se koriste za drvo kao građevinski materijal za višespratnice vezani su za ekološke aspekte modernih građevinskih materijala, a ne u smislu finansijske procjene i uporedivosti sa tradicionalnim materijalima. Suprotno mnogim shvatanjima, koja nisu bazirana na istraživanjima, drvo nudi mogućnost troškovno efikasnog i uporedivog građevinskog materijala i u slučaju stambenih višespratnica. U redovima koji slijede predstavljena je analiza jedne projektne studije koja se odnosila na objektivnu i uporedivu analizu troškova višespratne stambene zgrade napravljene od različitih materijala. Pitanja koja su se odnosila na rezultate upotrebe drveta kao građevinskog materijala za stambene višespratnice su pojašnjena sa stanovišta proizvodnih troškova. 2. POČETNO STANJE STVARI U SEKTORU DRVENIH VIŠESPRATNICA Za procjenu početnog stanja stvari u oblasti drvenih stambenih višespratnica kao cjeline, kao i njihov ekonomski uticaj, neophodna su neka prethodna objašnjenja. 2.1 Tržište stambenih višespratnica od drveta Izgradnja drvenih stambenih višespratnica ima dugu tradiciju u centralnoj Evropi. Drvene zgrade sa pet ili više spratova bile su dominantan oblik stanovanja još vijekovima ranije. Strogi protivpožarni propisi kao i masovna proizvodnja drugih građevinskih materijala doveli su do gotovo potunog protjerivanja drveta iz sektora stambene izgradnje. Međutim, razvoj novih proizvoda od drveta u poslednjih 20 godina, kao što je poprečno lamelirano drvo, omogućili su drvenoj stambenoj izgradnji da ponovo stane na noge. Tržišno učešće ove građevinske tehnike u cijelom sektoru građevinarstva Austrije je još malo. Slika ispod pokazuje učešće drvene stambene izgradnje u cijelom stambenom građevinarstvu Austrije na lijevoj strani, a na desnoj učešće višespratne stambene izradnje. 26

27 Slika 1 Holzbauanteil im Wohnbau in A [%] = udio drvenog građevinarstva u stambenoj gradnji Austrije [%] Holzbauanteil im wohnbau = udio drvene gradnje u stambenoj gradnji Holzbauanteil bei Mehrfamilienhäusern = udio drvene gradnje u višespratnim stambenim objektima Podaci pokazuju da su, 2008, četiri od deset odobrenih građevinskih objekata u austrijskoj stambenoj izgradnji bili izgrađeni upotrebom drveta, a da je ovo učešće bilo jako malo kada su u pitanju stambene višespratnice. Međutim, uočeni trendovi ukazuju na jedan stabilan i snažan trend rasta učešća višespratne drvene gradnje u stambenom sektoru Austrije. Usljed nedavnih protivrječnosti u interpretaciji zakonskih propisa i znatno strožih zahtjeva u vezi sa zaštitom od požara, drvene konstrukcije se u većini slučajeva posmatraju kao specijalna rješenja. Kao rezultat, to planerima i zidarima stvara poteškoće pri izboru materijala. I pored ovih ograničenja, u Evropi su u poslednjih nekoliko godina pokrenuti neki zaista sjajni projekti.oni uključuju, na primjer, novoizgrađenu stambenu višespratnicu Murray Grove kao i Bridport House u Londonu, devetospratnicu Via Cenni u Milanu, planiranu konstrukciju 13-spratnog Treet stambenog tornja u Norveškoj, i trenutno, najvišu drvenu stambenu zgradu na svijetu, Forté Living u Melburnu koja ima 10 spratova. I mada tehničko znanje i drveni proizvodi za ovakve građevine potiču iz Austrije, njihova primjena u samoj Austriji zaostaje. Bez obzira na sve, sudeći po naporima i zalaganjima arhitekata, kompanija za gradnju drvetom, istraživača i proizvođača poprečno-lijepljenog drveta, očekivanja i trendovi su pozitivni TEHNIČKI ASPEKTI POČETNOG STANJA STVARI Zahvaljujući razvoju lameliranih drvenih proizvoda, poprečno lameliranog drveta (Cross-laminated Timber CLT), mogućnost izgradnje višespratnica se iz temelja promijenila krajem 20 vijeka. Poprečno-lamelirano drvo je proizvod od drveta koji se sastoji od bar tri sloja punog drveta koji su položeni na površinu jedan preko drugoga pod pravim uglovima i zajedno zalijepljeni.ovaj poprečni razmještaj i lijepljenje rezultiraju u materijalu sa dijafragmom i pločom koji može biti upotrebljen za laminatne zidove, element tavanice ili krova. U drvenim konstrukcijama, ovo omogućava praktičnu primjenu planarnih ili monolitno dizajniranih arhitektonskih koncepata, sličnu mineralnim čvrstim konstrukcijama, s obzirom da poprečno-lijepljeni drveni elementi takođe imaju i funkciju krutosti u sistemima za nošenje tereta, kao i funkciju disperzije tereta. Drugi pozitivan aspekt može se naći u vidljivom kvalitetu prefabrikovanih površina za unutrašnji dizajn. Svjetsko tržište poprečno-lijeljenog/lameliranog drveta konstantno raste zahvaljujući prethodno pomenutim osobinama ovog proizvoda i posebnoj pogodnosti za višespratnice. U 2012, na primjer, dvije trećine svjetske proizvodnje poprečno-lijepljenog drveta poticalo je iz Austrije, što odgovara zapremini od 432,000 m³ godišnje.2 Restrikcije u vezi sa upotrebom drveta u građevinarstvu su pod snažnim uticajem često divergentnih građevinskih regulativa. U Austriji, prema sada važećim građevinskim pravilima, četvorospratne drvene zgrade moraju biti 1 Vidi Informationsdienst Holz, Bauen mit Brettsperrholz (2012) 4 2 Vidi Schickhofer, Holz-Massivbauweise in Brettsperrholz (Präsentation Kolloquium ETH Zürich 2011)

28 nazad na indeks podignute u skladu sa tipom IV OIB Vodiča3. Od tipa V i naviše više od četiri sprata zahtijeva se 90- minutna otpornost na vatru za sve građevinske komponente. Ova regulativa takođe uključuje ne-gorive gornje površine (Euro-klasa A2). Da bi se dostigli zahtjevani zaštitni ciljevi, vatrozaštitini koncept može poslužiti za kompenziranje za ove zahtjeve, što može biti učinjeno primjenom strukturnih mjera kao što je postavljanje/oblaganje sa mineralnim materijalima ili putem sistemskih inžinjerskih mjera kao što je automatski sistem za gašenje požara. U svjetlu sadašnjih istraživanja požara i sistema zaštite od požara i otkrića nastalih prethodnih nekoliko godina, postavlja se pitanje usklađenosti sada važećih regulativa prema OIB tako da građevinski materijal može postati u potpunosti i adekvatno vrednovan. Takve mjere značajno utiču na proizvodne troškove drvenih višespratnica4. 3. KALKULACIJE Sa ciljem ilustracije građevinskih materijala i uticaja broja spratova i konstrukcijskih troškova, uporedili smo trospratni (skraćeno:g3) i osmospratni rezidencijalni toranj (skr.:g8) napravljen od poprečno-lameliranog drveta, kao primjere građevinskih tehnika punog drveta, sa tornjevima napravljenim od armiranog betona i cigle kao primjere gradnje sa čvrstim mineralnim materijalima. Slika 2 Lijevo: osnovni plan sprata, tipičan sprat; sredina: varijanta 1 trospratna stambena zgrada; desno: varijanta 2 osmospratna stambena zgrada 3.1. Kriteriji ocjene koje koristi građevinski menadžment Kako bismo došli do uporedive strukturne i fizičke osnove, računali smo proizvodne troškove takozvane školjke konstrukcije (shell construction/edelrohbau/, koja obuhvata: oprema gradilišta, grubi radovi školjke i završni radovi (malteri, suvo zidanje i ETICS-radovi) za obje vrste građevinskih materijala i obje visine građevina. Ovi konstrukcijski troškovi, izračunati na osnovu Önorm B 2061 standarda, predstavljeni su na slici ispod u odnosu na odgovarajuće korisne površine. Prema ovim nalazima, proizvodni troškovi školjke zgrade od čvrstih mineralnih materijala u slučaju 3 i 8-spratnice su niži za nekih 7%. Ova cifra bi se dodatno smanjila kada bi se uzeli u obzir ukupni građevinski troškovi (proporcionalni troškovi školjke/ukupni troškovi gradnje). Troškovi izgradnje školjke zgrade za tehnike punog drveta i tehnike mineralnih materijala su gotovo isti. Velika prednost koju je ispoljila gradnja drvetom uključuje kraće vrijeme gradnje i niže troškove opreme samog gradilišta. Završni radovi predstavljaju veliki izvor troškova, sa visokim nadnicama i učešćem materijala koji se koriste, u smislu suvog zidanja kako bi se zadovoljili protivpožarni uslovi prema OIB-Vodič 2. 3 Tehnički vodiči Austrijskog Instituta za građevinsko inžinjerstvo /Österreichisches Institut für Bautechnik/ (OIB). 4 Teischinger/Stingl/Zukal, Holzbauanteil in Österreich (2011)

29 Slika 3: Poređenje između proizvodnih troškova konstrukcije zgrade u odnosu na korisne površine u zavisnosti od individualnih stupnjeva dovršenosti 3.2 Ekonomski aspekti Herstellkosten [Eur/m² - Wohn-Nutzfläche] = Proizvodni troškovi [Eur/m² - korisna površina] Baustellenein. = Gradilište Rohbau = gruba gradnja Ausbau = završna konstrukcija, dogradnja Gesamtkosten =ukupni troškovi Korisna površina: manja debljina zidova od punog drveta stvara 3% više životnog i korisnog prostora, pod uslovom da aranžman fasade ostaje isti. Ovaj porast u korisnoj površini može donijeti dodatni prihod od rentiranja i prodaje što kompenzira očekivane nešto veće troškove gradnje punim drvetom. Kubatura: upotreba poprečno-lameliranog drveta za noseće strukture smanjuje težinu strukture za oko 80 do 90%. Ovo smanjenje u broju kamionskih tura može se postaviti na faktor 1:10. Takođe je povezano sa nižom emisijom. Skraćeno vrijeme gradnje: suvo zidanje, visok nivo prefabrikacije i brzo spajanje školjke zgrade, doprinose smanjenju vremena izgradnje za 40 ili 50%. 4. ZAKLJUČCI Troškovi koji nastaju pri izgradnji školjke zgrade od punog drveta su samo neznatno veći od gradnje mineralnim materijalima. Međutim, oni mogu biti pretvoreni u finansijske dobitke pod uslovom da su uzeti u obzir osnovni planski vodiči, optimalni plan osnove i dosljedna implementacija projekta. Kompanije koje grade drvetom moraju se angažovati na polju istraživanja i razvoja kako bi iskoristile sve prednosti drveta kao građevinskog materijala. Neophodno je uskladiti zakonske zahtjeve u pogledu zaštite od požara sa rezultatima najnovijih istraživanja. Efikasna proizvodnja sa visokim nivoom prefabrikacije rezultira u kraćem vremenu izgradnje, višem kvalitetu a time i profitabilnosti. Nadalje, građevinski menadžment i planiranje zahtijevaju primjenu dalekosežnih i sveobuhvatnih normi i time razvoj građevinskih sistema koji obezbjeđuju potpuna rješenja. U budućnosti, sva ova pitanja treba rješavati kroz blisku saradnju kompanija koje grade drvetom, investitora, arhitekata i urbanističkih eksperata. Izvori: Zügner, D.: Die Holz-Massivbauweise im mehrgeschossigen Wohnbau - Ein kalkulatorischer Vergleich zur mineralischen Massivbauweise. S. 1ff; Hohensinn, J.; Strobl, M.; Zinganel, P.: Timber in Town Masterplan Konzepte. Report. S. 92 bl, M.; Zinganel, P.: Timber in Town Masterplan Konzepte. Report. S

30 Zaštita od požara u drvenim zgradama back to index Martin Teibinger 1. OPŠTI UVOD Dijelovi populacije još uvijek smatraju da je nemoguće obezbijediti vatrootpornost i zaštitu od požara kada se koriste zapaljivi ili gorivi materijali, ili da je to izuzetno teško! Strah od vatre uspostavljen tokom evolucije kao i kolektivna sjećanja na velike istorijske požare i katastrofe, su još uvijek veliki, s obzirom da velike vatrene stihije oduvijek predstavljaju ogroman rizik, naročito u gradovima. Kada se danas pominju ove katastrofe, usporen i povremen razvoj unutar utvrđenja, nepažljivo rukovanje otvorenim plamenom, nedostatak najjednostavnijih vatrozaštitinih mjera, krovni pokrivači od zapaljivih materijala što su osnovni razlozi za nastanak i brzo razvijanje vatre, teško da se uopšte razmatraju.što se tiče aktivnosti na strani vlasti, specifikacije u vezi sa preventivnim mjerama zaštite od vatre, uspostavljane su i razvijale su se korak po korak sa ciljem eliminacije uzroka izbijanja požara. Nekoliko istraživačkih projekata u vezi sa požarnom sigurnošću kuća od drveta dokazala su sigurnost drvenih građevina. Na osnovu požarnih testiranja razvijeni su novi dizajnerski koncepti i modeli borbe protiv vatre i požara. Mnoge evropske zemlje započele su reviziju svojih propisa kako bi dozvolile višespratnu izgradnju. Evropski istraživački projekti, na.pr. projekti mudrosti drveta Vatra u slučaju drveta, identifikovali su osnovne razlike između nacionalnih regulativa u odnosu na dozvoljenu spratnost i upotrebu vidljivih drvenih površina, vidjeti Sliku 1. Neke države, poput Švedske i Italije, nemaju ograničenja u pogledu spratnosti drvenih građevina. Međutim, postoji jedan ekonomski i praktični limit za čiste drvene konstrukcije između osam i deset spratova. U kombinaciji sa betonskim nosećim strukturama, ovi limiti mogu biti i veći. Slika 1: Restrikcije nacionalnih legislativa u vezi sa dozvoljenom spratnošću drvenih građevina su znatno ublažene u Evropi u posljednjoj dekadi. Očekuje se dalji rast dozvoljene upotrebe. [Östman et al, 2010] 30

31 2. NIVOI, STADIJI VATRE back to index U principu, vatra, odn. požar se može podijeliti na dvije faze, nivoa, vidjeti Sliku 2. Na početnom, inicijalnom nivou požara, dolazi do sporog i postepenog, niskog podizanje temperature. Ovaj nivo dalje može biti podijeljen na fazu paljenja i tinjanja, pušenja. Na ovom nivou, ponašanje oplata, obloga i premaza koji su korišćeni je odlučujuće (ponašanje konstrukcijskih materijala), s obzirom da može doprinijeti širenju vatre. U vrijeme tkzv. Bljeska, odn. plamena, dolazi do naglog, oštrog porasta temperature. Bilo koja sagoriva supstance ili gasovi u požarnom odjeljku iznenada se pale. Računa se da bljesak, plamen, nastaje sedam do petnaest minuta nakon pojave vatre, u zavisnosti od veličine vatre i ventilacionih uslova. U prirodnim požarnim testovima pod optimalnim uslovima, plamen je bio generisan nakon samo 30 sekundi. Od ovog momenta pa nadalje, smatra se da nastaje faza potpuno razvijene vatre koja može biti podijeljena na fazu zagrijavanja i fazu hlađenja. Ovaj stepen se tiče ponašanja komponenti. Postavljaju se zahtjevi vatrootpornosti za komponente. Slika 2: Nivoi, stepeni požara, izvor: [Schneider, 2009] Kombinujući zahtjeve, na promjer R30 ili A2, znači da goriva komponenta mora imati vatrootpornost od 30 minuta, dok nema zahtjeva za vatrootpornost negorive komponente. Zbog različitih zaštitnih ciljeva a u skladu sa nivoima vatre sa Slike 2, ovaj zahtjev nije ekspeditivan. 2.1 Reakcija građevinskih materijala na vatru Zapaljivost, gorljivost, širenje plamena i širenje dima, kao i brzina gorenja, odn. ugljenisanja, predstavljaju bitne osobine za procjenu građevinskih materijala u odnosu na njihovu reakciju na vatru i požar. S obzirom da ove osobine zavise od velikog broja faktora, dizajnirani su i izvode se standardni testovi kojima se poredi ponašanje u slučaju vatre pojedinih građevinskih materijala. Standard zs konstrukcione proizvode je povučen i zamijenjen sa [EN ]. Klasifikacija građevinskih materijala, sa izuzetkom podnih obloga, je izvršena u skladu sa ( EN ] i glasi: Tabela 1: Klasifikacija reakcije na vatru klase prema EN

32 Kako bi se smanjili napori na klasifikaciji i testiranju, Evropska Komisija je ponudila mogućnost da se primijeni klasifikacija bez daljnih testiranja (cwft) za građevinske materijale sa poznatim reakcijama na vatru i definisanih materijalnih svojstava. U skladu sa odlukom Evropske Komisije 2003/43/EC, građevinsko drvo, trupci, za upotrebu kao zidovi, plafoni, krov ili posebne komponente, moraju biti svrstani u Euro-klasu D-s2- d0 prema [EN ]. Sažetak u vezi sa trupcima i materijalom od drveta može se naći na a kompletna lista na adresi ; prikazuje i ponašanje odabranih građevinskih materijala na osnovu primjera. 2.2 Otpornost na vatru Opšte Zahtjevi vatrootpornosti se uvijek primjenjuju na cijelu komponentu. Posmatrana sama za sebe, gipsana oplata normalno ne može pružiti dovoljnu zaštitu od požara. Klase zaštite od požara R, E i I, suprotno od prethodne otpornosti na požar (F klase), može se napraviti razlika između nosećih komponenti i komponenti koje formiraju odjeljak za požar. R- kapacitet nosivosti; E- funkcija separacije; I toplotna izolacija Tabela 2: Označavanje otpornosti na vatru prema ÖNORM EN (izvod), podaci iz [Östman et al., 2010]. Tabela 3: Primjeri označavanja otpornosti na vatru. Radi boljeg razumijevanja, mogu se koristiti klasifikacioni izvještaji prema [EN ] na bazi testiranja vatrootpornosti prema EN 1364 ili EN Za drvene komponente, postoji takođe mogućnost da se kalkulacije izvode na osnovu [EN ] u kombinaciji sa odgovarajućim nacionalnim aplikativnim dokumentima. Primjeri kalkulacija za drvene komponente mogu se naći na [Östman et al., 2010]. 32

33 2.2.2 Dimenzioniranje kapaciteta nosivosti R komponenata drvenog okvira back to index Dimenzioniranje drvenih konstrukcija za slučaj požara se sprovodi u skladu sa EN u kombinaciji sa nacionalnim dopunama, dok dimenzioniranje kapaciteta nosivosti komponenti drvenog okvira može da se izračuna na osnovu Dodataka C i D u EN Pravila se odnose na maksimalno vrijeme otpornosti na vatru od 60 minuta pod standardnim vatro-opterećenjem. Dodatak C se koristi za potpuno izolirane (mineralna vuna) a Apendiks D za neizolirane komponente drvenog okvira. Generalno, kalkulativni nosivi kapacitet strukture drvenog okvira mora biti izjednačen sa otpadanjem dasaka (vrijeme urušenja tf, može biti određeno prema ÖNORM B ). U slučaju strukture drvenog okvira izolovane kamenom vunom, Apendiks C dozvoljava kalkulaciju rezidualne drvenog presjeka i na taj način verifikaciju kapaciteta nosivosti. Međutim, mora se osigurati da je izolacija obezbjeđena od otpadanja, inače se ne izvode dalje kalkulacije, čak i za strukture izolovane kamenom vunom. Analiza deformacija, savijanja se odvija oko snažne osovine.. Pretpostavlja se da oplata ostaje nedirnuta na strani koja je suprotna vatri i tako se održava efekat sprege,učvršćivanja, što sprečava deformaciju, izvijanje oko slabe ose. Slično, za vanjske zidove, snaga, izdržljivost vanjske oplate (naročito u slučaju direktnog kompozitnog termo-izolacionog sistema) mora biti testirana. Detalji kalkulacija vatrootpornosti prema zahtjevima standarda kao i jedan pregled mogućih promjena mogu se naći na [Östman et al., 2010]. Kada se kao ispuna koriste alternativni izolacioni materijali, klasifikacijski izvještaji proizvođača ili oni koji se nalaze na se uobičajeno koriste za verifikaciju Dimenzioniranje kapaciteta nosivosti R x-lam elemenata Stopa sagorijevanja β0 za poprečno lamelirano drvo sa nezaštićenom površinom Stopa karbonizacije četinarskog drveta je 0,65 mm/min prema [EN ]. Ova vrijednost može biti korišćena za gornji sloj. Usljed uticaja temperature, može doći do omekšavanja linije ljepila ako se koriste poliuretanski adhezivi, što može rezultirati u otpadanju karbonskog sloja na malim strukturama. Sve dok se ne formira ugljenički sloj od oko 25 mm od najbližeg sloja koji je izložen vatri, stopa karbonizacije je udvostručena [Frangi et al. 2008; Östman et al 2010]. Ove stope gorivosti su potvrđene u eksperimentalnim ispitivanjima. [Teibinger and Matzinger 2010]. Slika 3: Predstavljanje povećanog sagorijevanja drugog sloja ako karbonski sloj na vrhu (2a) otpadne, smanjenje sagorijevanja ako se formira ugljenički sloj od 25 mm (2b), i konstantno gorenje bez formiranja karbonskog sloja (1), izvor: [EN ]. Vrijednosti stope karbonizacije u Tabeli 4 određene su putem opterećenih testova požara velikih razmjera. [Teibinger and Matzinger 2010] i moraju biti korištene pri kalkulacijama. Ako su stope devijacija dostupne određene putem testova velikih požara, onda mogu biti korišćene za kalkulacije. Stope karbonizacije određene na osnovu testova malih razmjera ne mogu biti poređene sa vrijednostima određenim na osnovu testova požara većih razmjera. 33

34 Tabela 4: Vrijednosti stope karbonizacije β0 za poprečno-lijepljene drvene elemente u zavisnosti od veza pojedinačnih slojeva Vrijednosti stope karbonizacije β0 za poprečno-lijepljene drvene elemente sa inicijalno zaštićenim površinama Kada su površine poprečno-lijepljenih drvenih elemenata inicijalno zaštićene od vatre, početna tačka sagorijevanja iza oplate tch i vrijeme urušavanja oplate tf su ključni. Sa drvenim kompozitnim (slojevitim) pločama i gipsanim pločama tipa A i H, prema [EN 520], vrijeme urušavanja (failure time-tf) je izjednačeno sa početkom sagorijevanja drvene konstrukcije (tch). Standard daje formulu za kalkulaciju tch individualnih oplata za zaštitu od vatre. Nakon početka gorenja i otpadanja oplate, što je jednako prethodnom, javlja se uvećana stopa sagorijevanja (dvostruko veća prema standardu) na bazi karbonskog sloja koji se ne formira do određene tačke u vremenu (ta). Poslije dubine sagorijevanja od 25 mm, uobičajena stopa sagorijevanja se ponovo vraća.ovo odgovara toku sagorijevanja sa pojavom raslojavanja, odljepljivanja gornjeg sloja, vidi Sliku 4. Sa tipom F gipsanih ploča, prema [EN 520], stopa sagorijevanja je smanjena od početka do otpadanja vatrozaštitine oplate; nakon toga, dvostruka a zatim konstantna stopa sagorijevanja se javlja dok se ne formira karbonski sloj debljine 25 mm, vidi Sliku 4. Početak sagorijevanja se izračunava na osnovu [ÖNORM EN ] gdje se debljina eksterne oplate i 80 % debljine unutarnje oplate koriste kao višeslojna oplata. Slika 4: Predstavljanje dubine sagoijevanja kao funkcije vremena za tf > tch za tip F gipsanih ploča i DF ili GKF drvo, izvor: [EN ]. Za gips-karton vatrootporne ploče (GKF) i gipsane vlaknaste ploče, nije bilo dostupno vrijeme urušenja tf (kada ploče otpadaju ), stoga je dimenzioniranje bilo moguće samo unutar ograničenja. Na osnovu istraživanja 34

35 Holzforschung Austria [Teibinger i Matzinger 2010], sljedeća vremena urušavanja su uključena u [ÖNORM B ] za ove ploče gdje je : Wall-zid; Ceiling-tavanica, strop; Tf vrijeme rušenja (min), Hp-debljina oplate (mm) Vrijednosti su utvrđene na osnovu eksperimentalnih rezultata koristeći obložene elemente drvenog okvira. Ovi treba da budu u upotrebi za poprečno-lamelirane drvene elemente sa suspenzijom ili licem okrenute.u slučaju direktno obloženih poprečno lameliranih drvenih elemenata, ove vrijednosti mogu biti korišćene kada se očekuje značajno veća vremena urušavanja. Pojedinačni eksperimenti su pokazali da vrijeme urušavanja tf za poprečno-lamelirane drvene elemente direktno obložene sa GKF može biti do 200% veće nego za one sa komponentama drvenog okvira Strukturni dizajn kapaciteta nosivosti R poprečno-lijepljenih drvenih elemenata Mehaničke osobine drveta se smanjuju u temperaturnom okviru izmedju 25 C i 300 C kada se drvo zagrijava. Iz ovog razloga, dva jednostavna metoda kalkulacije reducirani metod poprečnog presjeka i reducirani metod karakteristika - su prikazani pored detaljne kalkulacije date u [EN ]. Upotreba reduciranog metoda poprečnog presjeka sa faktorom k0*d0 za određivanje idealne dubine gorenja već je u primjeni u Austriji. Vrijednost za d0 navedena u postojećem standardu i uzeta iz pojednostavljenog metoda kalkulacije reduciranog metoda poprečnog presjeka je trenutno predmet međunarodnih diskusija Dimenzioniranje separacijske funkcije EI drvenih građevina Separacijska funkcija EI za drvene elemente može se provjeriti u skladu sa modelom navedenim u [ÖNORM B ], izučavanim od strane [Schleifer, 2009]. Suprotno metodi kalkulacije u skladu sa Dodatkom /apendiksom E [EN ], model prikazuje mogućnost ekspanzije sa drugim materijalima, kao i širi raspon kalkulacija. Model je razvijen za vatrootpornost u trajanju do 60 minuta, a takođe je uključen u standard sa ovim ograničenjem.provjere kalkulacija sa testovima požara velikih razmjera izvedenih u okviru [Teibinger i Matzinger, 2010] pokazala su da model može biti primijenjen na inžinjerski način za 90 minuta. 3. KONSTRUKCIJSKE PREPORUKE ZA ELEMENTE 3.1 Postavljanje električnih instalacija u pregradne zidove u konstrukcijama drvenog okvira U principu, za pregradne zidove sa konstrukcijom od drvenog okvira, preporučuje se spajanje električnih instalacija u oplati. Nakon postavljanja ispune za nošenje tereta, kompenzacione mjere, na pr.upotreba testiranih vatrotpornih zaštitnih kutija ili obavijanje šupljine utičnice sa negorivim panelima (varijanta 2 i 3 ) se zahtijevaju. Korišćenje gipsanih kao kompenzacijske mjere se ne preporučuje iz praktičnih konstrukcijskih razloga. Ako je unutrašnji izolacioni materijal mineralna vuna sa tačkom topljenja 1000 C, minimalne sirove gustine od 30 kg/m³ i minimalne debljine od 5 cm, kompenzacione mjere mogu biti izostavljene. U ovom slučaju, razdaljina instalacije od drvenog stuba za komponente koje nose teret treba da bude veća od 15 cm (varijanta 1 u Tabeli 5). 35

36 Tabela 5: Kompenzacijske mogućnosti za direktnu instalaciju električnih instalacija u pregradne zidove Slika 5: Primjeri instalacije električne instalacije sa žbukanim okvirima. izvor: kompanija Air Fire Tech. 3.2 Penetracija kroz pregradne zidove U principu, penetraciju kroz pregradne zidove treba izbjegavati. Ako se ne može izbjeći, penetracije moraju biti zatvorene sa certificiranim sistemima. Detalji bazirani na testovima požara dati su u [Teibinger, Matzinger, 2012] 3.3 Međuprostor u dvostrukim pregradnim zidovima Međuprostor u pregradnim zidovima sa dvostrukim slojevima mora biti izolovan mineralnom vunom u svakom slučaju. Trajan vazdušni sloj nije dozvoljen za tehničku zaštitu od požara i zvučnu izolaciju (zbog mogućnosti konekcije). Povećavajući razmak izmedju dva zida ili koristeći asimetrična pojačanja, koeficijent zvučne izolacije može biti optimiziran. 36

37 4. DETALJI KONEKCIJE ZA KOMPONENTE KOJE FORMIRAJU VATRONEPROPUSNI ODJELJAK 4.1 Osnovna tehnička pravila U nastavku je dat pregled strukturnih detalja za drvene komponente koje formiraju požarne odjeljke..ovi detalji su izvučeni na osnovu malih istraživačkih požarnih testova konekcije zidova i stropova, u konstrukcijama od drvenog okvira i punog drveta, prema standardnoj krivoj temperatura-vrijeme, koji su sprovedeni u okviru istraživačkog projekta od strane Holzforschung Austria [Teibinger, Matzinger, 2008]. Ovdje su bila preduzeta ispitivanja spojeva na vatrootpornost od 60 minuta, pri čemu je svaka varijanta drvenim okvirima i konstrukcijama od punog drveta zadovoljavala zahtjeve u području konekcije. Shodno tome, detaljni projekti do 90 minuta su takođe mogući. Tako, na primjer, tokom narednih istraživačkih projekata od strane Holzforschung Austria u vezi sa vatrootpornosti drvenih konstrukcija [Teibinger, Matzinger, 2010], između ostalog, bila su izvedena 33 testa velike vatre na zidovima drvenog okvira. Za ubacivanje opterećenja, jedna pomoćna stropna struktura u poprečno-lijepljenoj drvenoj konstrukciji sa gipsanom oplatom bila je pričvršćena na zidne elemente sa razdaljinom vijaka od 500mm u svim slučajevima. U području spoja pomoćnog plafona i zida, nisu predviđene nikakve dodatne tehničke protivpožarne mjera. Nije postojao ni jedan slučaj povećanog ugljenisanja u području spoja, ili urušavanja u području spoja kada je dužina testa varirala između 30 i 120 minuta. 4.2 Povezivanje pregradnog zida odjeljka za požar sa vanjskim zidom U zavisnosti od detaljnog dizajna, osnovna pravila navedena u sekciji 4.1 Osnovna tehnička pravila se primjenjuju. Pored toga, spoj izmedju dva zida mora u potpunosti biti ispunjen mineralnom vunom.. Slika 6: Spoj pregradnog zida koji formira odjeljak za požar sa jednim vanjskim zidom 0.5 m od osovine požarnog odjeljka, vanjski zid bi trebalo da ima otpornost na vatru od 90 minuta Nikakve električne instalacije ne smiju biti instalirani u pregradni zid bez kompenzacionih mjera. Izvor: [Teibinger, Matzinger, Dolezal, 2014] Više detalja je dato u [Östman, et al, 2010], [Teibinger, Matzinger, 2013] i [Teibinger, Matzinger, Dolezal, 2014]. 37

38 5. VERTIKALNA DISTIBUCIJA Za vertikalnu distibuciju instalacija kroz individualne jedinice ili požarne odjeljke koriste se stubovi, odn. otvori. U vezi sa pozicijom mjera za zaptivanje prilikom penetracije, pravi se razlika između stuba tipa A i tipa B. 5.1 Tip A otvora Slika 7: Šematski dijagram tipa A, izvor [Teibinger, M.; Matzinger, I. 2012] Za stub tipa A, zahtjevi u vezi sa vatrootpornosti se primjenjuju na zidove stuba i njihove prodore. Zahtjevi se primjenjuju od spolja ka unutra, kao i od unutra ka spolja, s obzirom, na pr. u slučaju revizionih radova, vatra se može pojaviti u stubu. Stub mora biti horizontalno zatvoren između prvog sprata iznad prizemlja i podrumskog nivoa, kao i između najvišeg sprata i nedovršenog potkrovlja. Strukture sa gipsanim pločama se normalno koriste kao zidovi ovog stuba /otvora. Ovi moraju biti klasifikovani i urađeni u skladu sa zahtjevima, a tako i sistemi zatvaranja i zaptivanja penetracija kroz ovaj zid. Za pristupne i radne otvore, testirane i klasifikovane klapne je moguće dobiti od proizvođača. Stubovi/otvori se vrlo često grade u uglovima ili u unutrašnjim zidovima. Kada su kružni zidovi otvora/stuba podižu u drvenim konstrukcijama, moraju imati negorivu oplatu na unutrašnjoj strani stuba i moraju zadovoljiti zahtjeve vatrootpornosti zidova otvora/stuba. 38

39 Slika 8: Primjer dizajna penetracije stuba tipa A sa tavanicom od drvenog okvira. Izvor: [Teibinger, M.; Matzinger, I. 2012] Plafonski otvor mora biti obložen na negoriv način da dozvoli i izdrži 60 minuta otpornosti na vatru, moraju se koristiti gipsane vatrootporne ploče od najmanje 2 x 12.5 mm. Mora se osigurati da gipsana oplata otvora naliježe na drvo preko čitave površine. U suprotnom, površina drveta i spoja između gipsa i drveta mora biti prevučena jednim voluminoznim proizvodom. Nakon toplotnog stresa, ovaj voluminozni proizvod zatvara otvore puneći ih pjenom, i tako sprečava prodiranje dima i toksičnih gasova. Ukoliko uglovi otvora nisu oštrih ivica zbog proizvodnje, onda ivice gipsane ploče moraju biti prilagođene i spojevi na isti način premazani. Na području gdje se testirani i klasirani zid stuba /otvora spaja sa drvenim elementima, dvije trake tipa GM-F gipsane, širine 50 mm i debljine 20 mm, prema [EN ], moraju biti pričvršćene za drvenu tavanicu na unutrašnjosti stuba/otvora 5.2 Tip B otvora/stuba Za ovaj tip, ne primjenjuju se zahtjevi vatrootpornosti za zidove otvora. Sprat po sprat, otvor je zaptivan horizontalno u skladu sa zahtjevima vatrootpornosti tavanice. Meki ili čvrsti zaptivci u kombinaciji sa vatrootpornim rukavima za cijevi, vlaknasta izolacija i slično mogu se koristiti kao sistemi zaptivanja. Slika 9: Sematski dijagram za tip B otvora, izvor: [Teibinger, M.; Matzinger, I. 2012] 39

40 Slika 10: primjer dizajna horizontalnog zaptivanja u području plafona drvenog okvira (tip B otvor).izvor: [Teibinger, M.; Matzinger, I. 2012] Na dnu plafona, dvije trake tipa GM-F gipsane ploče širine 50 mm i debljine 20 mm, prema [EN ], moraju biti pričvršćene na drveni plafon na unutrašnjosti otvora, vidjeti Sliku 10. Na području penetracije, prodiranja zaptivke, plafonski otvori me smiju biti obloženi. Izložene drvene površine u otvoru moraju biti obložene na ne-sagoriv način. Za tip B otvora, ne primjenjuju se protivpožarni zahtjevi za zidove otvora, zbog čega ovi mogu biti izvedeni kao jednoslojni. Da bi se zadovoljili zahtjevi zvučne izolacije, preporučuje se da se izvedu kao višeslojni ili da se izolira stub/otvor. 40

41 6. REFERENCE EN , : Test otpornosti na požar za servisne instalacije Part 3: Penetracijske zaptivke EN , : Eurocode 5: Projektovanje drvenih konstrukcija Part 1-2: Opšti Dizajn/projektovanje konstrukcija za slučaj požara (konsolidovana verzija). EN , May 2007: Klasifikacija vatrotpornosti građevinskih proizvoda i konstrukcionih elemenata Dio1: Klasifikacija prema rezultatima ispitivanja vatrootpornosti. EN , : Klasifikacija vatrotpornosti građevinskih proizvoda i konstrukcionih elemenata Part 2: Klasifikacija prema rezultatima ispitivanja vatrootpornosti, isključujući ventilacione sisteme EN , : Gipsane ploče sa vlaknastim ojačanjem Definicija, zahtjevi i metodi ispitivanja DIo 1: Gipsane ploče sa armaturnim valom/mat ojačanjem. Frangi, A.; Fontana, M.; Knoblauch, M. (2008): Ponašanje u slučaju požara ploča od poprečno-lijepljenog punog drveta, Herausgegeben von ETH Zürich. Institute of Structural Engineering. ÖNORM B : 1/9/2011: Eurocode 5: Projektovanje drvenih konstrukcija - Part 1-2: Opšti projektovanje konstrukcija za slučaj požara ( - Nacionalne specifikacije u vezi sa ÖNORM EN , nacionalni komentari i nacionalni dodaci. Austrian Institute for Standardisation Östman, B.; et al. (2010): Sigurnost od požara u drvenim zgradama. Tehnički vodič za Evropu. Objavio SP Trätek. Stockholm. Schleifer, V. (2009): Zum Verhalten von raumabschließenden mehrschichtigen Holzbauteilen im Brandfall. Dissertation. Supervised by M. Fontana, A. Frangi and J. König. Zurich. Federal Institute of Technology Zurich, Institute for Building Physics and Construction. Teibinger, M.; Matzinger, I. (2010): Grundlagen zur Bewertung des Feuerwiderstandes von Holzkonstruktionen. Endbericht. Holzforschung Austria. Vienna. Teibinger, M.; Matzinger, I. (2012): Vatrootporno zaptivanje u drvenim konstrukcijama. Planska brošura. Holzforschung Austria. Vienna. Teibinger, M; Matzinger, I. (2013): Konstrukcije od poprečno-lijepljenog drveta za višespratne zgrade Fokus na građevinskoj fizici. Vodič za planiranje. Holzforschung Austria. Vienna. Teibinger, M; Matzinger, I.; Dolezal, F. (2014): Konstrukcije drvenog okvira u višespratnim zgradama. Fokus na građevinskoj fizici. Vodič za planiranje. Holzforschung Austria. Vienna. 41

42 VODEĆI PARTNER Šumarski institut Slovenije, Slovenija PARTNERI PROJEKTA INFORMEST, Italija Wood Industry Cluster, Slovenia Technological Pole of Pordenone, Italy Wood Cluster Styria, Austria Regional Development Agency Centru, Romania Agency for Sustainable Development and Eurointegration - ECOREGIONS, Bulgaria Zala County Foundation for Enterprise Promotion, Hungary Local Development Agency PINS, Croatia Development Association NERDA, Bosnia and Herzegovina University of Belgrade, Faculty of Forestry, Serbia SARADNICI Friuli Venezia Giulia Autonomous Region Central Directorate for Education, University, Research, Family, Associations and Cooperative Entrepreneurship, Service for Education University and Research, Italy Ministry of Agriculture and the Environment of the Republic of Slovenia, Slovenia Ministry of the Economy of the Republic of Slovenia, Slovenia Tuzla Canton, Ministry of Agriculture, Forestry and Water Management, Bosnia and Herzegovina 42

43 ID:WOOD