2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 1ARHITEKTONSKE KONSTRUKCIJE IIIKONSTRUKCIJE OPLOJA ZGRADEv.pred. dr.sc. Zoran Veri, d.i.a. prof. dr.sc. Jasenka Bertol-Vrek, d.i.a. 2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 2- nosivost- estetika- ekonominost- otpornost na atmosferske utjecaje (kia, smrzavica, temperaturne promjene, ...)- zatite (od pregrijavanja, buke, gubitaka topline, ..)- fizikalna ispravnost sastavaZAHTJEVI ZA OPLOJA Oploja dijelimo na: netransparentna oploja (neprozirni, puni dijelovi oploja) transparentna oploja (prozirni dijelovi oploja)2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 3Sa stanovita fizikalnih procesa bitno se razlikuju:1. Masivne konstrukcije oploja2. Lagane konstrukcije oplojaKONSTRUKCIJE NETRANSPARENTNIH OPLOJA ZGRADEza vanjske zidove:U 0,35 W/(m2K); za krovove:U 0,30 W/(m2K),to znai da, u odnosu na masivne konstrukcije, moraju imati veu debljinu toplinske izolacije!Masivne konstrukcije imaju zadovoljavajua svojstva. Lagane konstrukcije postiu zadovoljavajua svojstva samo ako imaju propisanuvrijednost U za zidove i za krovove:Kriterij za podjelu konstrukcija na masivne i lagane je povrinska masa konstrukcije: 100 kg/m2Bitna razlika izmeu masivnih i laganih konstrukcija (sa gledita fizikalnih procesa) oituje se u ljetnoj toplinskoj stabilnosti: 2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 4MASIVNE KONSTRUKCIJE U masivne konstrukcije ubrajamo zidane i armirano betonske dijelove zgrade (zidovi, krovovi, ...) .Nosiv dio konstrukcije moe se nalaziti: - s unutarnje strane (najee, najpoeljnije)- s vanjske strane (kod zidova)toplinska izolacijavani unutraei2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 5LAGANE KONSTRUKCIJELagane konstrukcije su izraene od drva ili metala (drvena ili metalna okvirna konstrukcija) s oblogama i s ispunom od materijala toplinske izolacije.toplinska izolacija2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 6.PRINCIPI RJEAVANJA GRAEVNIH DIJELOVA U SMISLU ISPRAVNOG FIZIKALNOG PROCESAJednoslojni graevni dijelovi oploja su zidovi izgraeni od toplinsko-izolacijskih blokova, obostrano obukani.Ispravan fizikalni proces postie se s paropropusnim materijalima (blok opeka i buka) koji unutar zida omoguavaju difuziju vodene pare bez zaustavljanja Ovdje je najbitnije svojstvo paropropusnosti vanjskebuke (produna buka ili toplinsko-izolacijska buka).PRINCIPI RJEAVANJA JEDNOSLOJNIH ZIDOVA2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 7"POROTHERM" BLOK (toplinsko-izolacijski blok)"YTONG" BLOK (plinobetonski blok)2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 8Mogue varijante poloaja toplinske izolacije:1. toplinska izolacija blie vanjskoj strani2. toplinska izolacija unutar konstrukcije3. toplinska izolacija blie unutarnjoj strani4. toplinska izolacija u cijeloj debljini graevnog dijela (poeljna ventilirana konstrukcija!)e iei ei eiPRINCIPI RJEAVANJA VIESLOJNIH ZIDOVA2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 9Vanjski zatitno-dekorativni sloj koji se izvodi na toplinskoj izolaciji (odnosno u kontaktu s njom) treba biti paropropustan.buka je najei oblik vanjskog paropropusnog zatitno-dekorativnog sloja.Sastav i izvedba vanjske buke ovisi o vrsti podloge (vrsti toplinske izolacije). (1) Toplinska izolacija je blie vanjskoj strani, s vanjske strane paropropustan slojzidtemeljni sloj mortaploe toplinske izolacijetankoslojna bukastakleno pletivo za armiranje bukezavrna bukaETICS FASADNI SUSTAVExternal Thermal InsulationComposite Systems(povezani sustavi za vanjsku toplinsku izolaciju)2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 10ETICS FASADNI SUSTAV(na EPS-u)External Thermal InsulationComposite Systems(povezani sustavi za vanjsku toplinsku izolaciju)2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 11(1) Toplinska izolacija je blie vanjskoj strani, s vanjske strane paronepropustan slojVanjski paronepropustan sloj, t.j. oblogu, treba odvojiti od unutarnjeg dijela zida sa zranom upljinom koja mora biti dobro provjetravana!Za dobro provjetravanje potrebno je oblogu projektirati na nain da na najniem mjestu omoguimo ulaz vanjskog zraka u upljinu, a na najviem mjestu izlaz zraka iz upljine u vanjski prostor.Ukoliko se vanjska paronepropusnaobloga izvede bez provjetravanog zranog sloja dolazi do kondenzacije vodene pare unutar zida! 2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 12Elementi oblogeNain izvedbe, privrenja, preuzimanja i prenoenja optereenja (pritisak vjetra, vlastita teina) teveliina i struktura obloge ovise o materijalu i debljini obloge.Obloge fasada se izvode od razliitih materijala: armirano betonskih elemenata, fasadane opeke, keramike, kamena, lima, stakla, drva, umjetnih materijala, ...2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 13Obloga od zidane fasadne (oblone) opeke2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 14Obloga od zidane fasadne (oblone) opekeIzvoenje s elementima za prekid toplinskog mosta2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 15Oblikovanje fasada s oblonom opekomNa raspolaganju su raliiti oblici, strukture i boje opeke te nain slaganja zida.2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 16Obloenje upljim keramikim ploama na metalnoj podkonstrukciji2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 17Obloga keramikim elementima2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 18Obloenje keramikim ploama na metalnoj podkonstrukciji2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 19Pastoralni centar svetita Aula Ivana Pavla II Rijeka, Trsat (arh. Randi, Turato)2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 202011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 21Obloenja kamenim ploama1 kamena ploa (min. 3 ili 4 cm ovisno o tvrdoi kamena)2 provjetravana upljina min 2 cm3 toplinska izolacija4 nosiv zid5 buka6 nosa kamene ploe (sidro)POGLED NA RASPORED KAMENIH PLOA NA FASADIOznake sidara od 1 do 7 odnose se na vrste nosaa kamenih ploa ovisno o njihovoj funkciji i poloaju (na primjer: nosiva sidra, pridravajua sidra, ...).PROZOR2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 22Vrste sidaraPrivrenje kamenih ploa sidrimaSidra su nerajua2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 23Obloga kamenim ploama - primjeri2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 24Obloga kamenim ploama - primjeri2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 25Obloga kamenim ploama - primjeri2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 26Obloga kamenim elementima2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 27Obloga tankim kamenim ploamaPloe kamena u kombinaciji s poliesterom mogu biti tanje od obinih kamenih ploaOBLOGA KAMENIM PLOAMA "MASTERCARPET"(KAMEN + ARM. BETON)ARM. BETONSKA STIJENASIDRENJE2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 28Obloenje armirano betonskim elementima (ploe manjeg formata)2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 29Odreivanje debljine elementa armirano betonske obloge u odnosu na duinu elementaVea dimenzija ploe iziskuje i njezinu veu debljinu. To znai da e ploa biti tea to je vee optereenje za nosivu konstrukciju zida, a potrebni su i jai elementi zasidrenje.2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 30Obloga limenim ploama trapezni limMasivna konstrukcijaLagana konstrukcijaVANJSKA STIJENA(ARM. BETON, OPEKA, ....)2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 31Oblikovanje razliitim strukturama metalne obloge (ploe, mree)2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 32Franck O. Gehry, Buker, Maschlank + Partners: Stambeno-poslovna zgrada u Dsseldorfu2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 33Obloga fotonaponskim elijama(za aktivno koritenje sunevog zraenja)2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 34Obloga ploama (vlaknastocementne i sline ploe) na drvenoj podkonstrukciji2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 35Obloga ploama (vlaknastocementne i sline ploe) na metalnoj podkonstrukciji2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 36Velikoformatneoblone ploe na fasadi2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 37Sustav ventilirane fasade s vlaknastocementnim ploamaNosiva I vrsta podloga 11Izolacijski materijal 10Nosive letvice 9Montane letvice 8AQUAPANEL Silikonske ili disperzijske buke 7AQUAPANEL temeljni premaz za izvana 6AQUAPANEL armaturna mreica za izvana 5AQUAPANEL mort za lijepljenje i armiranje 4AQUAPANEL mreasta traka za spojeve (10 cm) 3AQUAPANEL gletmaterijal za spojeve sivo 2AQUAPANEL Cement Board Outdoor 1Opis sustava ventilirane fasade2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 38AQUAPANELCement Board IndoorMreica iz staklenih vlakanadodaciVezivo je portland cement mineralna graevinska ploa 100% vodopostojano otporno na plijesan negorivo, razred materijala A1 (HRN DIN 4102) jednoslojno je pogodno za keramike obloge jednostavna obrada, otporno na udarce, savitljivo sigurni, ispitani sustavi bez kodljivih sastojaka2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 39Mogunosti zavrne obrade fasadnih cementnih ploaZavrni fasadni premaz 8AQUAPANEL mort za armiranje i lijepljenje +poloena AQUAPANEL armaturna mreica za izvana + zavrno zaglaivanje povrine567AQUAPANEL gletmaterijal za spojeve sivo 4AQUAPANEL mreasta traka za spojeve (33 cm) 3AQUAPANEL Maxi vijak/ AQUAPANEL fasadni vijak2AQUAPANEL Cement Board Outdoor 1Opis zavrne obrade cementne ploe s premazomKeramika, prirodni kamen, 8Ljepilo za oblogu 7AQUAPANEL mort za armiranje i lijepljenje +poloena AQUAPANEL armaturna mreica za izvana56AQUAPANEL gletmaterijal za spojeve sivo 4AQUAPANEL mreasta traka za spojeve (10 cm) 3AQUAPANEL Maxi vijak/ AQUAPANEL fasadni vijak2AQUAPANEL Cement Board Outdoor 1Opis zavrne obrade cementne ploe s oblogom2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 40Izvedba zakrivljenih ploha - u radijusuRadius 3 mPlattenformat:1200/2400/1250/2500 x 900 mmRadius 1 mPlattenformat1200/2400/1250/2500 x 300 mm(Die Platten mssen selbstzugeschnitten werden.)AQUAPANELCement Board Outdoor ("Knauf")2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 41Trespa ploe- na metalnoj potkonstrukciji - na drvenoj potkonstrukciji2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 42Obloga drvenim daskamaVertikalno postavljene drvene daske Horizontalno postavljene drvene daske2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 43Oblikovanje razliitim strukturama drvene obloge2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 44(2) Toplinska izolacija unutar konstrukcijeAko je fizikalni proces nepovoljan (2. sluaj) tada treba ugraditi parnu branu. Parnu branu ugraujemo prije materijala u kojem bi dolo do navlaenja.Parnu branu treba izbjei ako su mogua druga rjeenja kao: ugradnja paronepropusnije toplinske izolacije, vanjski zid izvesti od paropropusnijegmaterijala i/ili manje debljine, unutarnji zid izvesti od paronepropusnijeg materijala i sl.)2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 45U sluajevima kada se s unutarnje strane nalazi paropropustan materijal (na pr. blok opeka) na lokacijama s vrlo niskim vanjskim temperaturama moe doi do prekomjernog navlaenja.Ugradnja parne brane u ovakav zid nije preporuljiva jer se zbog povezivanja zidova metalnim sponkama (sidrima) probija parna brana u mjeri da ona gubi svoju funkciju. Tada treba primijeniti druge mogunosti izbjegavanja navlaenja. parna brana ??2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 46Obloga armirano betonskim sendvielementimatoplinski mostTreba izabrati elemente s prekidom toplinskog mosta!2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 47Izvedba proelja s arm.bet. elementima s prekinutim toplinskim mostom na spojevima.2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 48(3) Toplinska izolacija blie unutarnjoj straniOvaj sluaj se najee pojavljuje kod projektiranja fasade s vanjskim vidljivim betonom, kod sanacija starih zgrada te kod prostora koje treba brzo kratkotrajno ugrijati.Ovisno o lokaciji gradnje (klimatsko podruje gradnje) i materijalima koji se koriste, u ovom sluaju vjerojatna je pojava prekomjernog navlaenja to se rjeava s ugradnjom parne brane.Kod novih se zgrada treba ugraditi element za prekid toplinskog mosta.Rjeenje s prekidom toplinskog mostavani unutrae iunutravani2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 49PARNA BRANA2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 50(4) Toplinska izolacija u cijeloj debljini graevnog dijelaLagane stijene s veim debljinama toplinske izolacije radi ljetne toplinske stabilnosti. Iz istog razloga najpovoljnija je izvedba s provjetravanom zranom upljinom.Danas su este kod projektiranja drvenih niskoenergetskih kua (primjeri s nosaima s kojima se prekida toplinski most):Varijanta izvedbe nosiva konstrukcija je drveni sastavljeni profile vanii unutrae vanii unutra2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 51Lagana konstrukcija s ventiliranom oblogom (drvo)2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 52Lagana konstrukcija s ventiliranom oblogom (umjetne ploe)2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 53Lagana konstrukcija toplinskoizolacijski panel s ventiliranom oblogom (staklo)2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 54Fasadni sustav s direktnom oblogomAQUAPANEL Tyvek StuccoWrap 12Izolacijski materijal 11elini profili zidne potkonstrukcije 10Parna brana 9Unutarnja gipsana ploa 8AQUAPANEL Silikonske ili disperzijske buke 7AQUAPANEL temeljni premaz za izvana 6AQUAPANEL armaturna mreica za izvana 5AQUAPANEL mort za lijepljenje i armiranje 4AQUAPANEL mreasta traka za spojeve (10 cm) 3AQUAPANEL gletmaterijal za spojeve sivo 2AQUAPANEL Cement Board Outdoor 1Opis sustava s direktnom oblogomparna brana2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 55Limeni toplinsko izolacijski paneli2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 56Toplinsko izolacijske membrane2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 57KONSTRUKCIJE TRANSPARENTNIH OPLOJA ZGRADEOstakljena fasada2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 58Ostakljena fasadaOstaljene fasade trebaju imati uinkovitu zatitu od sunevog zraenjakoja se ostvaruje pomou: reflektirajuih stakala i/ili vanjskih elemenata za zatitu: roleta, brisoleja, streha, ...2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 59Uinkovitost zatite od sunevog zraenja dokazuje se PRORAUNOM.VE U IDEJNOM PROJEKTU TREBA VODITI RAUNA O ZATITI OD SUNEVOG ZRAENJA.U SKLOPU GLAVNOG PROJEKTA TEHNIKOG STUDIJA U 4. SEMESTRU TREBAT E SE PROVESTI PRORAUN.CJELOVITI PRORAUNI ZATITE OD SUNEVOG ZRAENJABITI E PREDAVANI U 4. SEMESTRU U KOLEGIJU FIZIKA ZGRADE.2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 60IDEJNI PROJEKTPotrebno je odrediti odnos plotine prozirnih (ostakljenih) dijelova fasade i ukupne plotine fasade (f).(moe se odnositi i na krov ako je ostakljen).f = Aostakljeno/ AukupnoIdejni projekt definira prostorne, oblikovne i konstrukcijske parametre projekta. Izbor oblikovanja i materijala proelja (fasade) i uee ostakljenja u proelju treba poivati na iskustvenoj procjeni zadovoljavanja uvjeta koji se postavljaju.Ukoliko nema sigurne iskustvene procjene, tada se provodi aproksimativni proraun.APROKSIMATIVNA PROVJERA ZATITE OD SUNEVA ZRAENJAOvaj odnos se provjerava za svaku orijentaciju. Kritine orijentacije su istok, jug i zapad.2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 61ZAHTJEVI:gtot.f < 0,20 kada je e,mj.max(C) 21C gtot.f < 0,25 kadaje e,mj.max(C) 21C gtotstupanj proputanja ukupne energije kroz ostakljenje, ukljuivo predviene mjere zazatitu od suneva zraenja f uee plotine prozora u ukupnoj plotini promatranog proeljae,mj.maxsrednja mjesena temperatura vanjskog zraka najtoplijeg mjeseca na lokaciji zgrade Prozirni elementi proelja moraju zadovoljitiprodukt:gtot. fNAVEDENI ZAHTJEVI SE ODNOSE NA ORIJENTACIJE: ISTOK, JUG I ZAPAD2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 62Proraun stupnja proputanja ukupne suneve energije kroz ostakljenjegtot:gtot= Fw.g.FcFwfaktor umanjenja zbog neokomitog upada suneva zraenja, Fw= 0,9gsolarni faktor - stupanj proputanja ukupne suneve energije kroz ostakljenje kod okomitog upada zraenja, utvruje se prema HRN EN 410:2003 (tablica 1, Prilog C)FCfaktor umanjenja naprave za zatitu od suneva zraenja (tablica 2, Prilog C)2011./2012. Konstrukcije oploja zgrade 63NA TAJ NAIN PROVJERENA ZATITA OD SUNCA JE OSIGURANJE DA SE U GLAVNOM PROJEKTU NEE DOGODITI ZNAAJNIJE PROMJENE KOJE MOGUUTJECATI NA OBLIKOVANJE ZAMILJENO U IDEJNOM PROJEKTU