Iz donje se tablice može lako izračunati kolika će biti prosječna godišnja potrošnja energenata za 1 m2 vanjskog zida izrađenog od različitih građevnih materijala s i bez toplinske izolacije.
Vrijednost koeficijenta prolaza topline U (W/m2 K) pomnožena sa 100 približno pokazuje koliko će se potrošiti kWh/god.
Tablica vrijednosti koeficijenta prolaza topline U* W/(m2K) i približan izračun utroška energenata *(ranije “k”)
| Beton |
2,50 |
16,00 |
4,27 |
0,65 |
0,55 |
0,43 |
0,35 |
| Beton |
2,50 |
18,00 |
4,13 |
0,64 |
0,55 |
0,43 |
0,35 |
| Beton |
2,50 |
20,00 |
4,00 |
0,64 |
0,55 |
0,42 |
0,35 |
| Blok opeka |
0,48 |
19,00 |
1,77 |
0,53 |
0,47 |
0,37 |
0,31 |
| Blok opeka |
0,48 |
25,00 |
1,45 |
0,50 |
0,44 |
0,36 |
0,30 |
| Blok opeka |
0,48 |
29,00 |
1,29 |
0,48 |
0,42 |
0,35 |
0,29 |
| Puna opeka |
0,68 |
25,00 |
1,86 |
0,54 |
0,47 |
0,38 |
0,32 |
| Puna opeka |
0,68 |
38,00 |
1,37 |
0,49 |
0,43 |
0,35 |
0,30 |
| Blokete |
1,10 |
19,00 |
2,92 |
0,60 |
0,52 |
0,41 |
0,34 |
| Blokete |
1,10 |
25,00 |
2,52 |
0,58 |
0,51 |
0,40 |
0,33 |
| Blokete |
1,10 |
29,00 |
2,31 |
0,57 |
0,50 |
0,39 |
0,33 |
| Porobeton |
0,18 |
20,00 |
0,78 |
0,39 |
0,35 |
0,30 |
0,26 |
| Porobeton |
0,18 |
25,00 |
0,64 |
0,35 |
0,32 |
0,27 |
0,24 |
| Porobeton |
0,18 |
30,00 |
0,54 |
0,32 |
0,29 |
0,25 |
0,22 |
* Vanjski zid sa ugrađenim sustavom sa STIROPOR EPS–F. U (W/m2K)
Tako bi u primjeru fasadnog zida od šuplje glinene opeke d = 25 cm, prosječna potrošnja električne energije bez toplinske izolacije bila 145 kWh/god, a s ugrađenim sustavom na 6 cm debelim pločama Stiropora odnosno 44 kWh/god.
Vrijednosti se odnose na 1 m2 btto promatrane plohe zida/krova.
Približan utrošak energenata može se na isti način izračunati i na primjeru jednog jednoslojnog ravnog krova s armirano betonskom krovnom pločom.
Toplinska se izolacija vanjskih zidova - fasada, loggia, stropova iznad otvorenih prolaza, stropova iznad negrijanih prostora i dr. najviše izvodi kao:
- povezani sustav za vanjsku toplinsku izolaciju na osnovi ekspandiranog polistirena ili kamene vune
- sustav za vanjsku toplinsku izolaciju sa kombi pločama i višeslojnom žbukom
Sustavi zadovoljavaju zahtjevima:
- ekonomične izvedbe i optimalne učinkovitosti;
- eliminiranja toplinskih mostova;
- toplinske stabilnosti u ljetnom razdoblju;
- sprječavanja prevelike kondenzacije vodene pare u građevnom elementu i na unutrašnjoj površini građevnog dijela/elementa zgrade;
- zaštite građevnog dijela/elementa zgrade od velikog dilatacijskog rada;
- osiguranja zdravog i udobnog boravka;
- značajne uštede energije za grijanje ili hlađenje;
Na primjeru jednog fasadnog/vanjskog zida može se vidjeti koliki je doprinos toplinske izolacije uštedi energije za grijanje, zaštiti građevnog elementa od pregrijavanja, sprječavanju kondenzacije vodene pare, toplinskoj stabilnosti u ljetnom razdoblju i, najvažnije, udobnom i zdravom stanovanju.
Primjer vanjskog zida za zadane uvjete. Za svaki grijani građevni dio zgrade koji graniči s vanjskim zrakom, negrijanim ili slabo grijanim prostorima potrebno je izraditi građevinsko–fizikalni proračun prema normama i tehničkim propisima.
Na lijevom je dijagramu prikazan vanjski zid izrađen od šuplje opeke od gline d = 25 cm, bez toplinske izolacije, ožbukan s obje strane.
Na desnom je dijagramu isti zid s vanjske strane dograđen Povezanim sustavom za vanjsku toplinsku izolaciju (ETICS) na osnovi NOVOLIT STIROPORA EPS – F, debljine 6 cm
Na unutrašnjoj strani vanjskog zida bez toplinske izolacije (dijagram na lijevoj strani – vanjska temperatura – 5 °C) u zimskom je razdoblju površinska temperatura (15.1 °C) niža od temperature zraka u prostorijama (+20 °C). Ohlađen zrak na zidovima struji od stropa prema podu uzrokujući nelagodu, osjećaj propuha i hladnoće. Do 90% gubitaka topline ljudskog tijela nastaje zračenjem topline. Što su razlike temperature između tijela i građevinskih elemenata koje ga okružuju veće, tijelo se brže hladi i ljudi se neugodno osjećaju.
Da bi boravak bio ugodniji, prostorije se zagrijavaju na temperature zraka znatno više od normalnih +20 °C što značajno povećava potrošnju energenata, ali boravak u prostorijama i nadalje ostaje neudoban, razlike u temperaturama još su veće kao i sadržaj relativne vlage. Sve to pogoduje, u nepovoljnim mikroklimatskim uvjetima, mogućem nastanku površinske kondenzacije. Rješenje je pravilna toplinska izolacija vanjskih građevnih dijelova zgrade što bliže vanjskoj strani, koja omogućuje akumulaciju topline, odnosno njihovo zagrijavanje i manje razlike u temperaturama između njihovih unutrašnjih površina i zraka u prostorijama.
Kod toplinsko izoliranih vanjskih zidova (dijagram na desnoj strani sa svega 6 cm toplinske izolacije a računate vanjske temperature od - 5 0C ), površinska je temperatura unutrašnje strane zida viša od +18°C, a temperatura zraka za ugodno i zdravo stanovanje u prostorijama ne treba biti viša od +20°C. Temperatura unutrašnje površine zida veća je od temperature rosišta zraka u prostorijama, a na površini se zidova ne stvara kondenzat. Vanjski je zid toplinski izoliran i može održavati potrebnu temperaturu na unutrašnjim površinama tijekom cijele godine. Zid je toplinski stabilan.
Toplinska stabilnost znači dobru toplinsku akumulaciju, sposobnost “spremanja topline“ u masivnom toplinski izoliranom vanjskom građevnom dijelu zgrade. Kada se isključi ili smanji grijanje ili se prostor ohladi (primjerice brzim provjetravanjem), tako se akumulirana toplina vraća natrag u prostorije i u kraćem se vremenskom periodu održava gotovo konstantna temperatura u prostorijama putem radijacije/zračenja topline s unutrašnje strane zagrijanog građevinskog elementa.
Akumulacija topline vanjskih višeslojnih građevnih dijelova zgrade biti će to veća što se toplinsko izolacijski sloj nalazi bliže vanjskoj negrijanoj strani i što ima veći toplinski otpor, odnosno veću debljinu toplinske izolacije. Zato, kada je to moguće, treba izbjegavati ugradnju toplinske izolacije s unutrašnje strane, jer je sposobnost akumulacije topline u tom slučaju zanemariva uz mogućnost nastanka toplinskih mostova na sudarima unutrašnjih i vanjskih građevnih elemenata i nastanku kondenzata, prvenstveno na tim mjestima.
Kod neizoliranih zidova/krovova toplina prolazi kroz konstrukciju u atmosferu i značajno povećava potrošnju energenata.
U ljetnom razdoblju unutrašnje površine neizoliranih ili nedovoljno izoliranih vanjskih zidova/stropova imaju na južnoj i zapadnoj strani temperaturu višu od + 30 °C, posebno u večernjim satima. Često je i temperatura zraka u prostorijama viša od +30°C. Kod dobro toplinski izoliranih i toplinski stabilnih vanjskih zidova, površinska je temperatura na unutrašnjoj strani zida 22°C – 24°C. Boravak je zdrav i ugodan, a temperatura zraka u prostorijama, niti kod najvećih vrućina, ne prelazi ljeti ugodnih 24°C do 25°C, koliko se preporučuje i u klimatiziranim prostorima.
Toplina se iz prostorija odvodi na toplinski izolirane hladnije masivne zidove. Zrak u prostorijama tijekom dana, a naročito poslijepodne ima višu temperaturu od zidova, koji su izvana toplinski izolirani i zato hladniji od unutrašnjeg zraka. Zato toplina može prelaziti na zidove i tako “hladiti” unutrašnje prostore. Noću je prolaz topline obrnut iz zidova u prostorije, zidovi se hlade, a topliji zrak kroz otvorene prozore izlazi vani.
