Najveći gubici toplote manifestuju se kroz prozore, nastaju prolazom toplote kroz staklo i okvir, ali i infiltracijom – prodorom hladnog ili toplog zraka kroz loše zaptivene spojeve.

 Pišu: Asja Herenda, MA.dipl.ing.arh.; Lejla Durmišević, MA.dipl.ing.arh.;

Bosna i Hercegovina se, kao i većina zemalja u regiji, suočava s izraženim ekološkim izazovima – visokom potrošnjom energije, zagađenjem zraka u urbanim sredinama i rastućim emisijama stakleničkih gasova. Energetski miks se još uvijek oslanja pretežno na fosilna goriva, što dodatno opterećuje okoliš i usporava tranziciju ka niskougljičnom razvoju. Iako je u proteklom desetljeću fokus stavljen na poboljšanje energijske efikasnosti u sektoru zgradarstva, isti se i dalje ubraja među najveće potrošače energije, prvenstveno za potrebe grijanja i hlađenja zgrada. Veliki dio postojećeg fonda zgrada izgrađen je u periodu kada je standard energijske efikasnosti bio znatno nizak, što rezultira visokim gubicima toplote i prekomjernim troškovima. Upravo zato se modernizacija i ugradnja energijski efikasnih rješenja, nameće kao prioritet u procesu smanjenja potrošnje energije i emisija CO₂ u građevinarstvu.

S ekonomskog aspekta potrošača, kako je prisutna stalna tendencija rasta cijena energenata, više je nego razumno posvetiti veću pažnju mogućnostima uštede energije, a samim tim i smanjenju troškova. Odgovor na poskupljenje djelomično se može sagledati u energijskoj efikasnosti, odnosno racionalnoj upotrebi energije. Energijska efikasnost pokazala se kao funkcionalni mehanizam smanjenja potrošnje energije već dugi niz godina, kako u EU, tako i u svijetu.

Energijska efikasnost u zgradarstvu je prepoznata i u BiH, što je praćeno donošenjem određenih podzakonskih akata. Tako je u FBiH od 2019. godine na snazi „Pravilnik o minimalnim zahtjevima za energijskim karakteristikama zgrada u FBIH„ (Službene novine FBiH, broj 81/19 i 34/23). Usvajanjem ovog Pravilnika implementiraju se osnovne odredbe Direktive 2010/31/EU o energijskim karakteristikama građevina. 2024. godine izašla je nova direktiva, čije transponovanje se očekuje u predstojećem periodu, a što će neminovno donijeti i pooštravanje kriterija u zgradarstvu u pogledu karakteristika ovojnica.

Savremeno građevinarstvo sve više stavlja akcenat na održivost i smanjenje potrošnje energije. U tom kontekstu, energijski efikasni otvori – prozori, vrata i fasadne stijene – predstavljaju jedan od ključnih elemenata energijske slike svake zgrade. Njihova uloga prevazilazi puko osiguravanje prirodnog osvjetljenja i ventilacije: oni direktno utiču na gubitke i dobitke toplote, kvalitet boravka u prostoru i ukupnu potrošnju energije za grijanje i hlađenje. Napredak tehnologije posljednjih decenija omogućio je razvoj sofisticiranih rješenja koja značajno smanjuju gubitke energije.

Tehničke karakteristike energijski efikasnih otvora

Najveći gubici toplote manifestuju se kroz prozore, nastaju prolazom toplote kroz staklo i okvir, ali i infiltracijom – prodorom hladnog ili toplog zraka kroz loše zaptivene spojeve. Prozori su najdinamičniji dijelovi vanjske ovojnice zgrade, koji istovremeno djeluju kao prijemnik koji propušta sunčevu energiju u prostor, te kao zaštita od vanjskih uticaja i toplotnih gubitaka. Ti toplotni gubici kroz prozore dijele se na transmisijske toplotne gubitke i gubitke ventilacijom, tj. provjetravanjem, koji zajedno iznose često i do 50 % ukupnih toplotnih gubitaka kroz vanjsku ovojnicu zgrade ovisno o karakteristikama i udjelu površine prozora na samoj ovojnici zgrade.

Istovremeno, pravilno projektovani otvori mogu omogućiti značajne solarne dobitke tokom zimskog perioda, čime se smanjuje potreba za dodatnim grijanjem. Zato se u energijskoj efikasnosti zgrada otvori posmatraju kao dvosjekli mač – mogu biti slabost, ali i velika prednost ako se koriste na pravilan način.

Najvažnija karakteristika, kako prozora i vrata, tako i ostalih građevinskih dijelova, je koeficijent prolaza topote (U). Koeficijent prolaza toplote je količina toplote koju građevinski element gubi u sekundi po m² površine kod razlike temperature od 1K ili 1°C, izraženo u W/m²K. Računa se preko formule navedene u nastavku.

Pravilnik o minimalnim zahtjevima za energijskim karakteristikama zgrada u FBiH detaljno definiše maksimalne dozvoljene vrijednosti koeficijenta prolaza toplote za prozore, vrata i druge transparentne elemente ovojnice zgrade, uzimajući u obzir materijal okvira, vrstu ostakljenja i način ugradnje. Na taj način se osigurava da novi i rekonstruisani objekti ispunjavaju standarde energijske efikasnosti, čime se smanjuju gubici toplote i doprinosi održivijem korištenju energije. U nastavku je prikaz maksimalnih dozvoljenih vrijednosti za grijane objekte ( unutrašnja temperatura Θ_i ≥ 18 °C).

Na niski koeficijent prolaza toplote stakla najviše utiču debljina stakla, širina i broj međuprostora, zatim punjenje međuprostora, te odabir stakla i okviri. Punjenjem međuprostora nekim plinom doprinosi se smanjenju koeficijenta prolaza toplote, a vrlo značajna je i debljina stakla kao i upotreba stakla niske emisije (Low-E staklo).

tKoeficijent prolaza toplote prozora smanjuje se povećanjem broja međuprostora i većom širinom tih međuprostora, a što je vidljivo iz oznake prozora, npr. 4+10+4+10+4; što znači 3 stakla debljine 4 mm na razmacima od 10 mm. Uz low-E premaz, dvoslojno i troslojno niskoemisiono staklo, punjene inertnim plinovima poput argona ili kriptona, smanjuje se prolaz toplote uz očuvanje visoke transparentnosti.

Mnoge su prednosti, ali i nedostaci koji ovise o izboru materijala okvira otvora. Tako puni drveni okviri imaju prednost u dugotrajnom iskustvu u upotrebi i održavanju, zatim savremenoj izradi završno obrađenih prozora, dobrim toplotno-izolacijskim (TI) karakteristikama okvira, velikim mogućnostima odabira izgleda vanjskih površina, dok su im nedostaci neujednačena mehanička svojstva drva kao prirodnog materijala, zatim negativan uticaj temperature i vlage na trajnost (pukotine, deformiranje,..), potreba za redovitim obnavljanjem, te smanjenje zaliha kvalitetnih vrsta drveta koje se koriste u građevinarstvu.

Što se tiče šupljih vučenih aluminijskih profila, njhove prednosti su mašinska izrada i zaštita okvira u fabrici, spajanje i ostakljivanje u specijaliziranim radionicama, zatim mogućnost izrade velikih prozora (ostakljivanje cijelih pročelja), te velika trajnost i lijep izgled nakon bojenja i eloksiranja, a nedostaci se ogledaju u manje kvalitetnijim TI svojstvima u odnosu na drvene i PVC okvire, te korozijskoj agresiji usljed djelovanja alkalija.

Danas najčešće korišteni okviri su od šupljih ekstrudiranih PVC profila. Imaju brojne prednosti, ali i nedostatke. Prednosti PVC okvira su mašinska izrada u tvornici u različitim oblicima i veličinama, ojačanje, spajanje i ostakljenje u specijaliziranim radionicama, mogućnost poboljšanja poprečnih presjeka šupljih profila brojem komora u svrhu povećanja TI svojstava i otpornosti atmosferskim uticajima, nepostojanje potrebe stalnog obnavljanja završnog sloja, te dobra TI svojstva okvira. Nedostaci PVC okvira su relativno velike promjene mehaničkih svojstava ovisno o promjeni temperature, vrsti, trajanju i intenzitetu opterećenja, zatim relativno veliko temperaturno istezanje po dužini okvira koje zahtijeva poseban postupak za pričvršćenje doprozornika u otvor na zidu, nedovoljna krutost, pojava površinskog statičkog elektriciteta koji pospješuje taloženje fine prašine. Sve ovo doprinosi kraćem životnom vijeku prozora.

U svrhu bolje iskorištenosti prednosti svakog od navedenih materijala, na tržištu su se kao optimalna rješenja pojavili hibridni okviri, koji kombinuju aluminij sa PVC ili sa drvetom, te se na taj način osiguravaju bolje energijske karakteristike, smanjena potreba održavanja i povećana izdržljivost otvora. Radi složenosti proizvodnje, mana takvih okvira je njihova visoka cijena u odnosu na ranije pomenute. Odabir najpovoljnije vrste otvora ovisi o mnogo faktora, među kojima cijena i kvalitet igraju najznačajniju ulogu.

Korištenje energijski efikasnih otvora

Značaj korištenja energijski efikasnih otvora pri projektovanju, izgradnji i rekonstrukciji objekata, ogleda se u doprinošenju manjoj potrošnji energije, boljem komforu življenja, te onom najvažnijem – manjim novčanim izdacima za energiju, čemu svi mi težimo.

Odabir prozora u fazi rekonstrukcije objekta

U svrhu analize postojećeg stanja objekta, kao i mogućnosti poboljšanja energijske efikasnosti, izrađuje se detaljni energijski audit, prilikom čije izrade se posebna pažnja daje tretiranju postojećih prozora, prijedlogu zamjene i optimalnim rješenjima. Prilikom analize postojećih karakteristika, kao i prijedloga energijski efikasnog rješenja, stručni tim nLogic Advisory obavlja detaljne terenske preglede, snimanje termovizijskom kamerom, kao i razgovore sa uposlenicima i korisnicima, a da bi se detektovali svi potencijalni problemi i utjecaji otvora na ugodnost korištenja objekta. Kroz individualne pristupe objektima i klijentima, dajemo stručna rješenja, koja u obzir uzimaju i izgled objekta, arhitektonsko-historijsku vrijednost, ali i dostupan budžet.

 Odabir prozora u fazi projektovanja

U fazi izrade Glavnog projeka zgrade, nephodna je izrada Elaborata o energijskim karakteristikama zgrade, a koji, između ostalog, tretira i otvore u objektu, kroz različite aspekte. nLogic Advisory  kroz stručno savjetovanje u ovoj fazi svojim klijentima osigurava uštede u budućem korištenju objekta. Kao pozitivan primjer možemo istaknuti savjetovanje za izradu stambene zgrade, gdje smo prilikom analize u obzir uzeli i blizinu magistralne saobraćajnice, te uticaj buke na korištenje objekta. Prijedlog je bila kombinacija prozora, prilagođena stranama svijeta, koja je osigurala zaštitu od buke, od prekomjernog zagrijavanja, a istovremeno osigurala i uštedu u fazi izgradnje objekta. Korištenje prilagođenih otvora na pojedinim dijelovima zgrade je doprinijelo kvalitetu života unutar objekta, ali u ovom slučaju osiguralo i energijski razred A za sam objekat. Izrada eleborata o energijskim karakteristikama zgrade od strane ovlaštenog tijela je jedan od preduslova za ishodovanje Građevinske dozvole za objekte veće od 400 m² te sve objekte sa složenim termotehničkim sistemom.