UNIVERZITET U SARAJEVU ARHITEKTONSKI FAKULTET Stanovanje U SLUŽBI ODRŽIVOG RAZVOJA doktorska disertacija mr. Sanela Klarić, dipl. ing. arh. Mentor : dr. Rajka Mandić, vanredni profesor Dostignuća tehnološkog razvoja čovjeku su, pored blagodati i komfora, donijela i osjećaj superiornosti nad prirodom. Na žalost, taj ničim opravdan osjećaj nadmoći čovjeka nad prirodom doveo je i do gubljenja niti - veze između njih. Otuđenje između njega i prirode dovelo je do ugrožavanja vlastitog opstanka na planeti i prouzrokovalo velike klimatske promjene, zagađenja te izumiranje određenih biljnih i životinjskih vrsta. S druge strane priroda je savršena. U njoj se mogu naći odgovori na sva pitanja, nedoumice, probleme, brige, ali savremeni čovjek tu prednost saradnje sa prirodom ne razumije niti koristi. U ovom trenutku gotovo sve ljudske aktivnosti (poljoprivreda, transport, industrija, građevinarstvo itd.) imaju štetan uticaj na prirodu. Građevinski sektor je odgovoran za više od 40% potrošnje ukupne energije i emisije CO2.Dvije trećine energije koja se utroši u građevinarstvu u Evropi odnosi se na stanovanje. S porastom broja stanovnika rastu i zahtjevi za novim stambenim objektima što uzrokuje dodatno povećanje potrošnje energija i emisije CO2 za izgradnju, održavanje, rasvjetu, ventilaciju, hlađenje i grijanje istih. Zarad svega iznešenoga osnovna zadaća građevinske industrije, s posebnim akcentom na objekte stanovanja, treba biti usmjerena na iznalaženje rješenja kojima će se smanjivati zahtjevi za energijom i emisija CO2. Analize životnog vijeka materijala kojim su izgrađeni građevinski objekti pokazuju da isti imaju najveći uticaj na potrošnju energije i emisiju CO2. Upravo materijali, od momenta prerade, transporta i ugradnje, a posebno u periodu korištenja objekta mogu doprinijeti smanjenju potreba za energijom, odnosno dovesti do smanjenja ukupnih zagađenja. Iz navedenih razloga u fokusu ovoga rada su prirodni materijali drvo, ovčja vuna i slama. Ova tri materijala su kontinuirano prisutni, rastu u prirodi zbog čega je neophodno plansko održivo upravljanje ovim resursima. Pored toga, to su prirodni ma- terijali koji imaju izražena termička svojstva te se mogu koristiti kao izolacioni materijali. Kod odabira materijala postoje savremeni kriteriji održivosti koje je neophodno poštovati: ušteda energije, zdravlje čovjeka, raspoloživost resursa, jednostavnost proizvodnje, vremenski period, stabilnost, otpornost na požar, estetika, sigurnost, mogućnost prefabrikacije, fleksibilnost, jednostavnost održavanja, dugotrajnost, mogućnost recikliranja i ponovnog korištenja, te uticaj na okoliš. Analizama svakog materijala pojedinačno testirani su navedeni kriteriji da bi se ukazalo na prednosti i mogućnosti ispunjavanja zahtjeva, odnosno da bi se ukazalo na mane i način prevazilaženja istih. Rezultati pokazuju da testirani prirodni materijali mogu zadovoljiti zahtjevne kriterije. Urađene kalkulacije i simulacije dodatno dokazuju da analizirani materijali doprinose smanjenju globalnog zagrijavanja, smanjenja primarne energije i emisije CO2 te stvaranja eko balansa u prirodi. Kako je Bosna i Hercegovina bogata ovim materijalima, analizirane su i prilike ekonomskog prosperiteta kroz razvoj čistih tehnologija korištenjem ovih materijala u građevinskoj industriji. Analize su rađene kroz razradu dva scenarija. Kroz oba scenarija analizirani su efekti na broj novih radnih mjesta, uticaj korištenih građevinskih materijala na okoliš, kao i eko balans lokalnih proizvoda. Utvrđeno je da su efekti scenaria BAU (uobičajene prakse) štetniji za okoliš i zdravlje ljudi, nemaju traženi učinak na stvaranje novih radnih mjesta te da se u predmetnom scenariju koriste materijali koji uglavnom nisu proizvedeni lokalno. S druge strane ECO scenario na sva tri analizirana efekta pokazuje rezultate koji optimiziraju građevinsku industriju, pospješuju ekonomski razvoj stvaranjem većeg broja novih radnih mjesta i, kao najvažnije a što i jeste primarni cilj održive građevinske industrije, smanjuju potrebe za energijom i doprinose velikom smanjenju emisija CO2. Sažetak 3 ECO scenario podrazumijeva uvođenje savremenih čistih tehnologija u tretiranje ovih materijala i doprinosi ne samo ekonomskom prosperitetu i balansiranom razvoju cijele teritorije Bosne i Hercegovine, već utiče i na zaštitu okoliša i zdravlje ljudi. Da bi ECO scenario zaživio na ovim prostorima potrebna je mobilizacija svih aktera građevinskog sektora: kreatori politika, naučni i istraživački centri, građevinske kompanije i industrije, kreativni inžinjerski timovi - dizajneri građevinskih objekata koji kroz interdisciplinarni pristup i timski rad planiraju stambena naselja i objekte, investitori i naravno svi građani. Svi akteri moraju imati jedinstvenu viziju održivosti i moraju se ujediniti u nastojanjima da se ta ista vizija sprovede. Država BiH treba da prepozna ECO scenario kao strateški scenario razvoja građevinskog sektora te da razvije programe kojima će se obezbjediti podrška inovacijama, čistim tehnologijama, razmjeni znanja i vještina i stvaranju jakog partnerstva između svih aktera u procesu. Bosna i Hercegovina je zemlja bogata ljudima i prirodnim resursima koja može iskoristiti prednost razvoja održivim upravljanjem prirodnih resursa i kvalifikovanom radnom snagom kroz razvoj čistih tehnologija na teritoriji cijele države. Balansiranim razvojem stvorili bi se bolji uslovi za život, smanjila migracija stanovništva, a mladim ljudima pružila šansa za život i budućnost u Bosni i Hercegovini. 4 Ključne riječi: održivi razvoj, održivo stanovanje, holistički pristup, interdisciplinarno planiranje, prirodni materijali, primarna energija, emisija CO2, strateški razvoj Na putu pridruživanja Evropskoj uniji postoje Fondovi predpristupne pomoći (IPA) koji Bosni i Hercegovini stoje na raspolaganju. Ti fondovi mogu biti korišteni za podršku održivom razvoju građevinskog sektora jedino kad se Bosna i Hercegovina opredijeli za ispunjavanje strateških ciljeva EU 20/20/20, harmonizira zakone i standarde i usvoji strateške planove kojima će doći do ispunjenja ovih zadanih ciljeva. Na taj način ubrzao bi se proces pridruživanja Bosne i Hercegovine Evropskoj uniji što jeste cilj svih građana Bosne i Hercegovine. Next to wellbeing and comfort, technological advancements brought a sense of superiority of human kind over nature. Unfortunately, that same unfounded sense of superiority of man over nature resulted in the loss of bond – the connection between human beings and nature. The human alienation from nature led to our own imperilment of survival on the Planet, causing considerable climate change, pollution and the extinction of a number of plants and animal species. On the other hand, nature is perfect. In nature, we find answers to all questions, problems and concerns. The modern human does not understand the advantage of working with nature and fails to use it. Presently, almost all human activities (agriculture, transport, industry, construction sector, etc) have an adverse impact on the environment. The construction sector alone accounts for more than 40% of the total energy consumption and emission of CO2. Two thirds of energy used in the construction sector in Europe goes to housing. As the number of residents grows, their requirements for new housing increase, causing additional increase in energy consumption and new CO2 for construction, maintenance, lighting, ventilation, cooling and heating of new buildings. Therefore, in light of the above, the main task of the construction sector, focusing in particular on housing, should be to find a solution to reduce energy demand and emission of CO2 . Life-cycle assessments of materials used in construction sector show that they have the largest impact on energy consumption and CO2 emission. These materials, from the moment of processing, transport and installation, and especially during use, may contribute to reducing our energy demands, and lead to the reduction of overall pollution rates. In choosing materials, one should follow modern sustainability criteria: saving energy, human health, availability of resources, simplicity of production, time, stability, fire resistance, visual elegance, safety, possibility to refabricate, flexibility, simplicity of maintenance, longevity, possibility to recycle and reuse, and environmental impact. For those reasons, this thesis focuses on natural materials such as wood, sheep wool and straw. These three materials are continually present, growing in nature. Their management needs to be planned. Additionally, these are natural materials with strong thermic qualities, apt for use as insulation materials. In choosing materials, one should follow modern sustainability criteria: saving energy, human health, availability of resources, simplicity of production, time, stability, fire resistance, visual elegance, safety, possibility to refabricate, flexibility, simplicity of maintenance, longevity, possibility to recycle and reuse, and environmental impact. In the analyses of each material, the aforementioned criteria were used to demonstrate their potential to meet all requirements and to identify weaknesses and ways to overcome them. Results show that natural materials which were tested can meet demanding criteria. The calculations and simulations done show that analyzed materials contribute also to the reduction of global warming, primary energy demand and reduction of CO2 emissions. They positively affect eco-balance in nature. Given that Bosnia and Herzegovina is rich in these materials, analysis also focused on economic development opportunities by means of developing clean technologies and using these materials in the construction sector. The analysis included two scenarios. Both scenarios analyzed the effects on job creation, impact of used construction materials on the environment and eco balance of local products. Summary 5 The analysis showed that effects of the BAU scenario (usual practice) are more harmful for the environment and human health, do not result in desired job creation and rely on the use of non-locally sourced materials. On the other hand, the ECO scenario shows optimization of the construction industry, advancement of economic development through job creation, and most importantly, result in sustainable construction industry, reduce energy demand and contribute to reduction of CO2 emissions. The ECO scenario includes the introduction of modern clean technologies in the treatment of these materials. This contributes to economic prosperity and balanced development on the territory of the entire Bosnia and Herzegovina, with a positive impact on environmental protection and human health. All construction sector stakeholders: policy makers, scientific and research centers, construction companies and industries, creative engineering teams – designers of facilities acting in interdisciplinary teams planning settlements and building, investors and all citizens must be involved in order for the ECO scenario to become the norm. All stakeholders must share the vision of sustainability and unite themselves in their efforts of making that vision a reality. The State of Bosnia and Herzegovina should recognize the ECO scenario as the strategic scenario for the development of the construction sector, and develop programs to secure support to innovation, clean technologies, knowledge transfer and the creation of strong partnership among all stakeholders. 6 Key words: sustainable development, sustainable housing, holistic approach, interdisciplinary planning, natural materials, primary energy, CO2 emission, strategic development Bosnia and Herzegovina is abundant with human and natural resources to exploit the advantage of development by sustainable management of natural resources and a qualified work force to support clean technologies development throughout its territory. Balanced development would lead to better standard of life, lessen population migration and offer a better chance for life and future in Bosnia and Herzegovina. The European Union offers Instrument of Pre-accession Assistance funding to Bosnia and Herzegovina. This funding may be used to support sustainable development of the construction sector only when Bosnia and Herzegovina undertakes to fulfil the strategic objective of EU 20/20/20, harmonizes its laws and standards, and adopts strategic plans to fulfil these goals. That would speed up the accession of Bosnia and Herzegovina to the European Union, which is the goal of all BiH citizens. 11 13 16 17 17 17 18 21 21 22 26 29 30 1.0. UVOD 1.1. PREDMETI ISTRAŽIVANJA 1.2. HIPOTEZA 1.3. SVRHA ISTRAŽIVANJA 1.4. CILJEVI ISTRAŽIVANJA 1.5. METODE ISTRAŽIVANJA 2.0. ODRŽIVI RAZVOJ 2.1. DEFINICIJE ODRŽIVOG RAZVOJA 2.2. MISIJA ODRŽIVOSTI 2.2.1. Održiva arhitektura 2.2.2. Zelena gradnja 31 32 32 33 33 36 37 37 38 38 38 39 39 40 41 41 42 44 LISTA SKRAĆENICA 2.3. ŽIVOTNI CIKLUS MATERIJALA, PROIZVODA I GRAĐEVINSKOG OBJEKTA 2.3.1. Odumiranje objekata, rekonstrukcija, zbrinjavanje otpada 2.3.2. Recikliranje kao opcija 2.4. ZAKLJUČAK 3.0 ODRŽIVA GRAĐEVINSKA INDUSTRIJA 3.1. IZAZOVI ODRŽIVE GRAĐEVINSKE INDUSTRIJE 3.1.1. Problemi i izazovi sektora stanovanja 3.1.2. Problem reduciranja potrošnje energije na minimum 3.1.3. Materijalizacija objekata 3.1.4. Planiranje održivog upravljanja otpadom 3.1.5. Smanjenje emisije CO2 na minimum 3.1.6. Lokalna proizvodnja hrane 3.1.7. Lokalna proizvodnja energije 3.1.8. Planiranje održivog transporta 3.1.9. Održiva razmjena viškova / manjkova u praksi 3.1.10.Razvijanje alata za procjenu održivosti Sadržaj 3.1.11.Pristup organizacionim i urbanističkim problemima na održiv način 3.2. ODRŽIVO STANOVANJE 3.2.1. Razvoj održivih stambenih naselja 7 45 50 51 52 52 52 55 56 57 60 61 65 68 68 71 72 73 77 81 3.2.2. Održivi stambeni objekti u perspektivi 3.2.3. Održive konstrukcije 3.2.4. Tehnički čisti procesi (green tehnologije) - ključ održivosti i njihova veza sa istraživanjima 3.3. PRIMJERI DOBRE PRAKSE 3.3.1. Inicijativa integralnog pristupa planiranju građevinskog objekta 3.3.1.1. Primjer 1: Annex 53. 3.3.2. Inicijativa „Pametni grad“ integralni pristup planiranju naselja 3.3.2.1. Primjer 2: Pametno naselje Dornbirn 3.3.2.2. Primjer 3: Pametni grad Aspern (Wien) Beč 3.4. ZAKLJUČAK 4.0 ODRŽIVI MATERIJALI 4.1. DRVO I NJEGOVA SVOJSTVA GRAĐEVINSKOG MATERIJALA 4.1.1. Zdravstvena svojstva drveta 4.1.2. Ponašanje drveta u požaru 4.1.3. Zaštita drveta 4.1.4. Drvo, njegove osobine i prerađevine od drveta 4.1.4.1. Osobine drveta 4.1.4.2. Razvoj montažne drvene konstrukcije 4.1.4.3. Dodatno istraživanje o mogućnosti primjene prefabrikovane drvene konstrukcije za preporod tradicionalne bosanske kuće 84 Sadržaj 8 86 87 89 90 91 91 92 93 93 94 4.1.5 . Vizija drvnoprerađivačke industrije u BiH (novi objekti /rekonstrukcija) 4.1.6. Zaključak 4.2. OVČJA VUNA I NJENA SVOJSTVA GRAĐEVINSKOG MATERIJALA 4.2.1. Zdravstvena svojstva vune 4.2.2. Ponašanje vune u požaru 4.2.3. Zaštita vune 4.2.4. Vuna i prerađevine od vune 4.2.4.1. Osobine ovčje vune 4.2.4.1.1. Hemijski sastav ovčje vune 4.2.4.1.2. Vrste vlakana 4.2.4.1.3. Fizičko-mehaničke osobine vlakana 96 97 100 4.2.5. Razvoj industrije termoizolacijskih panela od ovčje vune u građevinarstvu 4.2.5.1. Savremena istraživanja o ovčjoj vuni 4.2.6. Dodatno istraživanje o ovčijoj vuni, strateškom materijalu za razvoj BiH 4.2.7. Vizija ove grane privrede u BiH (novi objekti /rekonstrukcije) 4.2.8. Zaključak 4.3. SLAMA I NJENA SVOJSTVA GRAĐEVINSKOG MATERIJALA 4.3.1. Zdravstvena svojstva slame 4.3.2. Ponašanje slame u požaru 4.3.3. Zaštita slame 4.3.4. Slama i prerađevine od slame 105 107 109 111 112 114 114 117 122 122 123 124 126 126 128 132 134 135 137 137 138 141 142 142 142 142 4.3.4.1. Osobine slame 4.3.4.2. Sposobnost bala od slame da zadržavaju toplotu 4.3.4.2.1. Toplotna provodljivost 4.3.4.2.2. Zvučna izolacija 4.3.4.2.3. Obloge za zidove od bala slame 4.3.5. Primjena slame u održivim savremenim objektima 4.3.5.1. Primjer dobre prakse: S- kuća u Austriji 4.3.5.1.1. Prezentacija procesa izgradnje S-kuće od slame 4.3.6. Vizija čiste industrije slame u BiH (novi objekti /rekonstrukcija) 4.3.7. Zaključak 4.4. ZAKLJUČCI O PRIRODNIM MATERIJALIMA KOJI SU OBRAĐENI I PRILIKAMA ZA RAZVOJ BIH I REGIONA 5.0. PREDNOSTI PLANIRANJA ODRŽIVIH SISTEMA 5.1. SCENARIJI RAZVOJA STAMBENOG GRAĐEVINSKOG SEKTORA U BIH 5.1.1. Analiza trendova građevinskog sektora u BiH 5.1.2. Uvod u scenarije BAU i ECO 5.1.3. Pokazatelji uspjeha 5.1.3.1. Pokazatelj uspjeha - broj novih radnih mjesta 5.1.3.2. Pokazatelj uspjeha - uticaj korištenih građevinskih materijala na okoliš 5.1.3.3. Pokazatelj uspjeha - eko balans lokalnih proizvoda 9 1.0 UVOD 4.0. ODRŽIVI MATERIJALI 142 2.0. ODRŽIVI RAZVOJ 5.0. PREDNOSTI PLANIRANJA ODRŽIVIH SISTEMA 143 143 143 144 5.1.3.2. Pokazatelj uspjeha - uticaj korištenih građevinskih materijala na okoliš 5.1.4. Razvoj scenarija 5.1.4.1. Scenario BAU 5.1.4.2. Scenario ECO 5.1.4.3. Pokazatelj uspjeha - broj novih radnih mjesta za scenario BAU i ECO 146 148 5.1.4.4. Pokazatelj uspjeha - uticaj korištenja građevinskih materijala na okoliš za scenario BAU i ECO 5.1.4.5. Pokazatelj uspjeha - eco balans lokalnih proizvoda za scenario BAU i ECO 149 5.1.4.5.1.Pokazatelji za procjenu održivosti pristupačnih tehnologija u stanogradnji – metodologija 1. 159 5.1.4.5.2.Pokazatelji za procjenu održivosti pristupačnih tehnologija u stanogradnji – metodologija 2. 6.0. 3.0. ZAKLJUČNA ODRŽIVA GRAĐEVINSKA RAZMATRANJA INDUSTRIJA 10 63 165 174 179 180 5.2. ZAKLJUČAK 6.0 ZAKLJUČNA RAZMATRANJA 7.0 BIBLIOGRAFIJA ANEX I ANEX II BAU BiH BDP CEFTA CO2 ECBCS EII EU F BiH IEA ICT IPA IPARD IT KM LPIS NVO OCD OECDO PCM RK SET-Plan SMART SSA USA TUW WGBC WWF uobičajene prakse - business as usual Bosna i Hercegovina bruto nacionalni prihod (dohodak) Srednjoeuropski ugovor o slobodnoj trgovini (eng: Central European Free Trade Agreement) Karbondioksid „Očuvanje energije u zgradarstvu i zajednicama“ (Energy Conservation in buildings and Community Systems) Evropska industrijska inicijativa (European Industrial Initiatives) Europska Unija Federacija BiH Međunaradona Agencija za Energiju (The International Energy Agency) Informaciono komunikacijske tehnologije Instrument pretpristupne pomoć (eng. Instrument for Pre-Accession assistance) Instrument pretpristupne pomoć komponenta V ruralni razvoj Informacione tehnologije Konvertibilna marka Sistem identifikovanja zemljišnih parcela Ne-vladine organizacije Organizacije civilnog društva rganizacija za ekonomsku saradnju i razvoj (Organization for Economic Co-operation and Development) Upravljanje projektnim ciklusom (Project Cycle Management) Registar klijenata Evropski Strateški energetsko tehnološki plan (Strategic Energy Technology Plan) Speficično / Mjerljivo / Dostižno / Realno / Vremenski određeno (Specific / Measurable / Achievable / Realistic / Time framed) Sporazum o stabilizaciji i pridruživanju Sjedinjene Američke Države (United States of America) Tehnički Univerzitet u Beču „Vijeće / Savjet za zelenu gradnju“ (World Green Building Council) Svjetski fond za prirodu (World Wildlife Fund), Lista skraćenica 11 12 Koliko smo razumjeli svijet oko nas, pitanje je koje sebi postavljamo svaki dan. Čovjek se otuđio od prirode, sve je manje razumije, sve je kraće u dodiru sa njom, sve rijeđe pokušava da je shvati, da od nje traži odgovore i da joj uzvrati u njenoj darežljivosti. „ Ako uzmemo da je svijet naša zajednička kuća, možemo reći da smo postigli mnogo, ali da smo razumjeli jako malo.“ 1 U tom nerazumijevanju i otuđenju leži osnovni problem savremenog čovjeka. Priroda je savršena. U njoj se mogu naći odgovori na sva pitanja, nedoumice, probleme, brigu, ali savremeni čovjek, nažalost, tu prednost saradnje sa prirodom ne razumije. Čovjek, kao stanovnik planete Zemlje, trebao bi da je poštuje i razumije da bi se mogao brinuti o njoj na pravi način. U posljednjih 20 godina postoji snažan preokret koji na sve čovjekove aktivnosti unosi neophodnu dimenziju održivosti, a protagonisti svojim aktivnostima nastoje privući pažnju što većeg broja ljudi i obezbijediti neophodnu brigu čovjeka za okoliš. Mnoge vlade su prepoznale bitnost održivog pristupa planiranju i uvezale se u svojim aktivnostima i strateškim planovima. Svakim danom sve više smo suočeni s posljedicama ljudskog dugogodišnjeg nastojanja da okoliš podredimo i prilagodimo samo svojim potrebama. Prema istraživanju Svjetskog fonda za prirodu (WWF, World Wildlife Fund), čovječanstvo već godinama živi iznad svojih mogućnosti. Neodrživim gospodarenjem planetom čovjek je ugrozio svoj život i život budućih generacija na planeti Zemlji. Savremen stil života ima posebne uticaje na klimatske promjene i globalno zagađenje. Način kako živimo, radimo, transportujemo, upravljamo otpadom, koristimo sva elektronska pomagala, tretiramo zemlju, proizvodimo, ima ogromne negativne uticaje na okoliš. Kako zadržati komfort i nastaviti uživati u životu, a u isto vrijeme smanjiti svoj uticaj na okoliš, pitanje je kojim se bavi veliki broj savremenika kojima ćemo se pridružiti ovim radom.Građevinski sektor je jedan od sektora koji ima najveći uticaj na klimatske promjene i povećanje zagađenja na planeti. Uz to je sektor koji troši najviše energije. Okolišna ili zelena gradnja nije nama nepoznat i nov pojam. Naši preci gradeći s lokalnim prirodnim materijalima u skladu s prirodom i lokalitetom bili su okolišno osviješteni graditelji. Prvi objekti u neolitskom dobu na području Bosne i Hercegovine (BiH) građeni su od prirodnih materijala poštujući okoliš, prirodno svijetlo i ventilaciju. Oduvjek se gradilo s prirodnim materijalima dostupnim na lokaciji na kojoj se objekat gradio. Do kraja 19. vijeka intenzivnije, a s dolaskom novih materijala i tehnologija na svjetsku arhitektonsku scenu umanjuje se prednost lokalnih materijala na uštrb novih, sada lakodostupnih modernih materijala. Arhitektura postaje globalna s globalnom upotrebnom praksom. U drugoj polovini 20 vijeka savremeni materijali preuzimaju vodeću ulogu u građevinarstvu koje maksimalno brine o estetici, a održivost sistema stavlja u drugi plan. Arhitektura se u ovom periodu odvojila od čovjeka i prirode i stvorila dosta štete koju sada treba ispravljati. Cilj savremene Održive / Zelene gradnje jeste minimizirati uticaj na okoliš, a pri tome maksimizirati užitak života u stvaranju i korištenju objekata. Na 8 Konferenciji o Pasivnim kućama Robert Hastings je rekao “Pasivne kuće minimiziraju uticaje na prirodu, a maksimiraju užitak u životu.“2 1.0 UVOD Berge B. (2000, 2001); „The Ecology of Building Materials“; Reed Educational and Professional Publishing Ltd 2 http://www.passivhaustagung.de/Passive_ House_E/economy_passivehouse.htm, članak „Is It Profitable to Build a Passive House?“ Autor teksta Dr. Wolfgang Feist, director of the PHI, posjećena 10.10.2012. 1 13 Najveći uticaj na potrošnju energije i zagađenje u sektoru građevinarstva ima stanovanje. Savremeno društvo poseban naglasak, u posljednjih dvadeset godina, poklanja buđenju ekološke svijesti, potrebama uštede energije, razvoju čistih tehnologija koje podržavaju održivi razvoj, poštovanju lokacije i lokalnih materijala za građenje, upravljanju životnog ciklusa materijala i objekata i iznalaženju najboljih rješenja koje mogu odgovoriti na savremena kretanja i potrebe. Pod uticajem ekoloških zahtjeva i čistih savremenih tehnologija koje su usmjerene na rješavanja ovakvih zahtjeva mijenja se i način percipiranja i razumijevanja uloge i mjesta arhitektonske i građevinske misli, te se i arhitektura i građevinarstvo prepoznaju kao važne grane privrede koje u svom djelovanju imaju ogromnu ulogu u procesu očuvanja okoliša. Razmjena informacija i sličnost problema iz temelja je promijenio aspekt dostupnosti i količine raspoloživih informacija, odnosno kvalitet njihovog razumijevanja, usvajanja i korištenja u životu savremenog čovjeka, te sve analize koje imaju za cilj iznalaženje najboljeg rješenja u službi čovjeka, mogu biti korištene u svakom kutku planete Zemlje. Stanovanje u službi održivog razvoja predstavlja aktuelnu i «živu» problematiku na polju teorije i prakse arhitektonskog stvaralaštva. Građevinski kreč je mineralno vezivo koje se dobija od kamena krečnjaka. Krečnjak čini kalcijum-karbonat (CaCO3) i primjese. U zavisnosti od količine primjese (gline) procesima dobijamo kreč, hidraulični kreč i cement u građevinskoj industriji. 3 14 Šta to čini održive / zelene objekte da ih kao takve prepoznamo? Jesu li to pasivni ili aktivni objekti, dodatni solarni sistemi, geotermalno grijanje, sakupljanje i prečišćavanje kišnice, zeleni krovovi i fasade, održivi materijali, recikliranje ili je to kombinacija svih ponuđenih rješenja. Veliki je broj mogućnosti, inovativne tehnologije svakim danom napreduju, svijest o globalnom zagrijavanju raste, savremeni stvaraoci treba da se posvete svakoj lokaciji i njenim mogućnostima s najboljim, optimalnim rješenjem i materijalima koji najviše odgovaraju zadatoj lokaciji i klimi. Prirodni materijali i njihovo održivo iskorištavanje predstavljaju jednu od najaktuelnijih rješenja. Životni ciklus svakog materijala pojedinačno te životni ciklus arhitektonskog objekta uz praćenje utroška energije za održavanje optimalne unutrašnje klime objekta, primarne energije i emisije ugljen dioksida (CO2) predmeti su opsežnih multidisciplinarnih istraživanja i simulacija, ne samo na jednom od instituta nego svojom aktuelnošću uvezuju naučne institucije na svjetskom nivou u cilju iznalaženja optimalnog rješenja. Prirodni materijali kao što su drvo, kamen, kreč3 , vuna, slama, glina postaju materijali arhitektonskog oblikovanja stambenih jedinica budućnosti. Planiranim razvojem održive industrije koja obrađuje pomenute prirodne materijale dolazi se do snažnog ekonomskog razvoja, rješavanja socijalnih problema, vraćanja tradiciji koji ujedno znači kulturološki napredak, te ovakva tehnologija u potpunosti podržava održivi razvoj, zaštitu okoliša i zdravlje čovjeka, odnosno sveobuhvatni razvoj. Svaka klima, svaki okoliš, svaka država pojedinačno donosi svoja rješenja, najbolje prilagođena upravo uslovima tog društva. Ono što je zajedničko za sve njih jeste opredijeljenost da se ulože sredstva u istraživanja, da se okupe sve struke u holističkom pristupu problemu, da se promovišu primjeri dobre prakse i da se standardi građenja prilagode najboljim rješenjima i sistematski provode u praksi. Zadatak ovog rada jest analiza najsavremenijih modela održivog planiranja gradova, održivog građenja, savremenih tehnologija i inovacije koje koriste prirodne ekološki prihvatljive materijale i sisteme gradnje, kao i analiza primjera najbolje prakse korištenja lokalnih potencijala koja mogu postati realne prilike razvoja države BiH. Bosna i Hercegovina (BiH) ima velike potencijale u razvoju čistih industrija na bazi čistih prirodnih materijala. Ima potrebu da školuje što više kadrova koji će moći iznijeti nove zadatke koji su postavljeni pred nas i potpomoći opšti prosperitet društva. Ovaj rad će predstaviti informacije o najuspješnijim rješenjima i kretanjima razvoja savremene arhitektonske misli, odgovornosti prema planeti Zemlji i uticati na buđenje svijesti o značaju uključenja BiH i njenih industrijskih pogona u proces održivih tehnologija građenja. Pretpostavka razvoja dva scenarija u BiH, primjeri najbolje prakse i analiza strateški primjenjivih i održivih, čistih tehnologija kod nas, na resursima kojima je naša država bogata, otvoriti će konstruktivnu diskusiju da bi se podigla svijest naših ljudi koliko je neophodno brinuti se o prirodi i boriti se za nju. Potpisivanjem SSP-a BiH se obavezala pratiti pravnu stečevinu EU i prilagođavati postojeće lokalne zakone i regulative s važećim zakonima i regulativama EU. Građevinski sektor je veoma kompleksan te se zbog aktuelnosti problema i potreba stalno mijenja i prilagođava najnovijim istraživanjima i regulativama. Da bi ispunili minimalni nivo zahtjeva neophodno je već sada početi raditi na harmonizaciji lokalnih zakona s postojećim zakonima EU i uvođenjem standarda i regulativa koje odgovaraju BiH. Pored harmonizacije i poznavanja zakona i regulativa neophodno je obezbjediti institucionalne strukture te provesti opsežne obuke svih stručnjaka koji rade u ovom sektoru bilo u vladinim ili nevladinim institucijama da bi se osigurala implementacija istih. Nužno je izgraditi kapacitete za istraživački rad koji bi pomogao domaćoj industriji da se razvija u smjeru čistih tehnologija prilagođenim lokalnim potrebama i prioritetima s krajnjim ciljem da domaći proizvodi postanu konkurentni na EU tržištu. BiH na putu prema EU Pristupanje Evropskoj uniji (EU) strateški je prioritet Bosne i Hercegovine. Činjenica da je BiH odlučila da potpiše Sporazum o stabilizaciji i pridruživanju (SSP) sa EU, odražava namjeru da se ubrza proces integriranja i preuzme potpuna odgovornost za taj proces. Razvoj EU pokazao je da svaka zemlja mora pronaći vlastiti put kako da usvoji zajednička pravila, pri čemu je institucije EU ocjenjuju prema njenim zaslugama i postignutim rezultatima. Integriranje BiH u EU je značajan proces koji traži korijenite promjene u društvu, te je realizacija SSP i ispunjavanje prioriteta Evropskog partnerstva moguća samo uz uključivanje i puni angažman svih strana u BiH. EU tržište od 01. januara 2012. godine. u proces certificiranja, kako materijala tako i arhitektonskih objekata, uvodi dvije nove kategorije koje se ocjenjuju i ulaze u ukupnu ocjenu. Kao prvo, mjeri se ukupna potrošnja primarne energije koja je potrebna za svaki zasebni materijal ili element koji je ugrađen u objekat od momenta vađenja istog iz prirode, transporta, prerade, ugradnje do momenta korištenja. Druga kategorija je emisija CO2 koja se takođe sada mjeri u toku prerade materijala ugradnje i korištenja te recikliranja. Direktive 2010/31/EU Europskog Parlamenta i Vijeća od 19 maja 2010. god. postaju direktiva koja i nama u BiH treba biti cilj.4 Rad će dati i pregled strateških pristupa i inicijativa EU i drugih država svijeta kao primjer dobre prakse za strateški pristup ovom sektoru u BiH. Zvanična stranica Evrpske Unije http://europa. eu/legislation_summaries/internal_market/single_ market_for_goods/construction/en0021_en.htm18.6.2010 Official Journal of the European Union; posjećena 21. 09. 2010. 4 15 1.1. PREDMETI ISTRAŽIVANJA Da bi se dobili traženi rezultati i dokazala postavljena hipoteza neophodno je uraditi ciljana istraživanja i analize usmjerene na sljedeće oblasti: Analiza tri dimenzije održivosti postavljene od strane Ministarstava za okoliš zemalja EU, koje se oslanjaju na evropske norme održivog razvoja, s naglaskom na analizu evropskih normi i standarda, te dugoročnih ciljeva koje su postavljene u EU svijetu do kraja 2020. godine. Analiza i predstavljanje najnovijih regulativa u oblasti građevinarstva, a koje su uspostavljene s ciljem uvođenja certificiranja i normi koje će u sektoru građevinarstva učiniti neophodne uštede energije i očuvanja okoliša. • Objektiviziranje elemenata arhitektonske izražajnosti, estetskih mogućnosti, tehnološke kreativnosti i standardizacije kod prefabrikacije i fleksibilnosti elemenata eko štedljivih kuća, te analiza dostignuća pojedinih tehnoloških instituta u Evropi i svijetu. Analiza efekta upotrebe novih metoda gradnje prirodnim materijalima u kombinaciji s drugim eko čistim materijalima u cilju uštede energije u sve četiri definisane faze, te primjeri dobre prakse koji se mogu koristiti u BiH. • Istraživanje razvojnih mogućnosti čistih tehnologija u svim fazama gradnje individualnih stambenih jedinica od samog početka planiranja i projektovanja, te analiza mogućnosti podrške ovakvim tehnologijama u BiH. • Analiza razvojnih mogućnosti čiste industrije u BiH uz sugestije za razvojne prilike u BiH kao i sugestije o potrebama educiranja stručnih kadrova da bi se postigao zadati cilj. 16 • Definisanje trenutne pozicije BiH kada se analizira procent iskorištenosti prirodnih potencijala za razvoj čistih tehnologija i energije. Analiza mogućnosti razvoja malih i srednjih preduzeća koje za cilj imaju proizvodnju prefabrikovanih elemenata za gradnju eko kuća po standardima EU koristeći lokalne prirodne materijale kojima je BiH bogata na održiv planski način. Prilagođavanje ponude prema mogućnostima, te prijedlog beneficija po uzoru na evropske zemlje. 1.2. HIPOTEZA Planski interdisciplinarni pristup planiranju stambenih naselja i objekata, tzv održiva arhitektura, koji uključuje brigu za primarnu energiju materijala od kojih se objekat gradi, ukupnu emisiju CO2 u toku životnog vijeka kako materijala tako i arhitektonskog objekta, te ušteda energije objekta i korisnika uz minimalno zagađivanje okoline i maksimalnu efikasnost i recikliranje u svim segmentima životnog ciklusa je jedini pravi pristup planiranju gradnje novih ili rekonstrukcije starih objekata u budućnosti. Održiva arhitektura može odgovoriti na sve zahtjeve savremene arhitekture i stanovanja; arhitektonski holistički pristup strateškom planiranju i održivom razvoju u procesu planiranja objekata koji uključuje brigu o upravljanju životnim ciklusom materijala i objekata je jedini ispravan pristup. Glavni cilj građevinske industrije treba biti doprinos globalnoj održivosti kroz planiranje procesa energetske uštede, razvoju čistih tehnologije kroz održivo korištenje prirodnih lokalnih materijala, masovnije korištenje obnovljivih izvora energije uz nastojanje optimalnog korištenja energije, te upravljanje otpadom. Naučno utemeljenim argumentima vezanim za upotrebu prirodnih materijala kao građevinskih materijala u gradnji individualnih stambenih kuća moguće je bitno povećati efikasnost građenja, kvalitet uslova stanovanja, zdravlje, uštedjeti energiju, očuvati okoliš, podržati održivi razvoj, zaustaviti globalno zagrijavanje, te uticati na ekonomski razvoj i opšti prosperitet društva. Promjene u pristupu gradnji individualnih kuća, koje se temelje na primjeni lokalnih prirodnih materijala kao građevinskih materijala i oslanjanju na posljednja tehnološka dostignuća i čiste tehnologije u gradnji u cijelom svijetu - mogu bitno uticati na društveno - ekonomski razvoj BiH i cijelog svijeta. 1.3 SVRHA ISTRAŽIVANJA Svrha ovog istraživanja jeste prepoznavanje mogućnosti i prilika koje BiH ima u procesu razvoja, a koje se oslanjaju na lokalne prirodne materijale i razvoj čistih tehnologija.Takođe svrha istraživanja jeste uvezivanje nauke i industrije, gdje naučna istraživanja daju odgovore industriji i napretku cijele zemlje, kao i strateškog pristupa zasnovanog na dokazima koji daju jasne pravce razvoja arhitektonske misli u budućnosti. 1.4 CILJEVI ISTRAŽIVANJA Postavljeni ciljevi istraživanja su birani u svrhu prikupljanja adekvatnih informacija, provođenja analiza, prepoznavanja trendova, savremenih zahtjeva, važečih standarda i procedura, definiranja prednosti održivih sistema da bi se prepoznale optimalne preporuke za budući razvoj BiH. Ciljevi istraživanja slijede: 1. Prepoznavanje i određivanje međuovisnosti socijalnih, naučnih, kulturoloških, ekonomskih i umjetničkih pretpostavki društvene zbilje te njihov uticaj na savremena kretanja i zahtjeve održive arhitekture, održivog stanovanja, održivog razvoja i zaštite okoliša. 2. Definiranje prednosti primjene pojedinih materijala, s akcentom na prirodne materijale u gradnji individualne kuće koje u svojoj krajnjoj primjeni imaju za cilj pružiti zdrave i ugodne uslove za život, uštediti ukupnu i primarnu energiju, smanjiti emisiju CO2 i podržati održivi razvoj. Sagledati pojedinačna istraživanja koja dokazuju sve prednosti i mane koje u budućnosti treba tretirati kao izazove za nova istraživanja. 17 3. Analiza ekonomskih mogućnosti razvoja u Evropi i kod nas te analiza svih ponuđenih rješenja koja su dostupna i koja su po najnovijim standardima i zahtjevima EU, a predstavljaju priliku razvoja BiH i osigurano tržište takvih proizvoda. 4. Analiza stavova u Evropi i svijetu kojima se tehnološka dostignuća u gradnji individualnih kuća izjednačavaju s progresom, metoda pojedinih država da daju najbolje odgovore na savremene zahtjeve stanovanja, tehničkih dostignuća koje imaju za cilj smanjiti potrošnju energije u svim fazama upravljanja životnim ciklusom (project cycle management-PCM) (izrada i ugradnja, transport, korištenje, recikliranje) 5. Preporuke za budući razvoj BiH kroz razvoj čistih tehnologija i korištenje prirodnih resursa kojima je BiH bogata. 1.5. METODE ISTRAŽIVANJA Tema rada spada u oblast teorije arhitekture, a za elaboraciju korišteno je više okvirnih metoda istraživanja: ekonomsko-kulturološka analiza, opisna analiza, praktična analiza u tehnološkim institutima, komparativna analiza, korištenje softvera za simulacije i proračune indikatora eko balansa kao i anketa. 18 Ekonomsko-kulturološka metoda je korištena kao suštinski dio elaboriranja predložene teme. Metoda je pružila uvid u savremena ekonomska kretanja, nove razvojne ciljeve i povećanje standarda života koji postavljaju nove zahtjeve stanovanja. Ova metoda na transparentan način pruža uvid vremenskog razvoja i prostornog širenja određenih arhitektonskih ideja koje odmah u startu planiranja imaju za cilj ekonomsku uštedu, maksimalnu iskorištenost (korisnost) i ekonomsku opravdanost. Opisna metoda, koja je korištena u ovom istraživanju, koristi opažanje, opisivanje, kategorizaciju, analizu i sintezu događaja i pojava, bez subjektivnih uticanja na njih. Navedena metoda najviše je zastupljena putem tzv. kazuističnog pristupa, odnosno putem detaljnog proučavanja reprezentativnih pojedinačnih primjera, koji se smatraju relevantnim primjerima dobre prakse za određenu razmatranu temu. Praktična analiza urađena je putem studijskih posjeta Tehničkom Univerzitetu u Beču (TUW) i Institutu za građevinske konstrukcije i tehnologije te Istraživačkom centru za fiziku zgrade i zvučne izolacije pri TUW, koje su omogućile praktičan način upoznavanja sa savremenim zahtjevima koji su postavljeni pred građevinarstvo i arhitekturu, te tehnološkim dostignućima koje su instituti sa TUW zajedno s drugim univerzitetima i institutima u svijetu prihvatili kao najbolja rješenja na postavljene zahtjeve, a sve u cilju uštede energije, smanjenja emisija štetnih gasova i održivog razvoja. Korištene su razvijene metode, analize indikatora za procjenu održivosti, HAMD 3D simulacija, te proračun eko balansa. Prva metoda je razvijena na švicarskom Institutu za upravljanje konstrukcijama i infrastrukturom ETH Cirih, dok je druga metoda HAMD 3D razvijena na Tehničkom univerzitetu u Beču (TUW). Korištenjem ovih metoda može se na precizniji način sagledati sveobuhvatan uticaj posmatrane građevinske tehnologije ili pojedinačnog materijala na okoliš, uporediti prednosti i mane, te realnije analizirati indikatore za procjenu održivosti i definisati strateška opredjeljenja. Da bi se došlo do konkretnih preporuka za buduće aktivnosti kod organizacije neformalnog i formalnog obrazovanja u BiH, korištena je posebno formulisana anketa kao metoda kojom se došlo do zvaničnih podataka o nivou poznavanja principa i regulativa čistih tehnologija i zelenog građenja u institucijama BiH kao i broju dosadašnjih zahtjeva čistih tehnologija u građenju. Komparativna metoda koja je korištena u radu, predstavlja analizu razvojnih trendova čiste industrije u zemljama Evrope (zemljama sa sličnim prirodnim karakteristikama koje ima BiH) i razvojnih trendova čiste industrije u BiH, sa kompariranjem socijalno-ekonomskih, filozofskih, kulturoloških, tehnoloških i umjetničkih pretpostavki savremenih mogućnosti i razvoja u okvirima održivosti. Tipološka metoda kojom su korištene analize funkcionalnih, tehnoloških, formalnih i estetskih komponenti arhitektonskog objekta, imala je za cilj prepoznavanje novih tehnologija i razvojnih metoda koje bi bile opravdane u BiH i obezbjedile BiH zasluženo mjesto na listi zemalja koje razvijaju čiste tehnologije i održivo koriste prirodne lokalne resurse. 19 20 2.1. DEFINICIJE ODRŽIVOG RAZVOJA Održivi razvoj je filozofija koju je čovjek njegovao od davnina, ali koju je savremeni čovjek odbacio i sada mora ponovo da se vrati istoj da bi opstao na planati Zemlji. Održivost je stara filozofija brige i logike koja je održavala sklad sa prirodom. „Održivost je sposobnost održavanja ravnoteže određenih procesa ili stanja u nekom sistemu.“5 Definicija održivog razvoja utvrđena je 1992. godine na Rio Earth samitu održivog razvoja. „Održivi razvoj je kontinuirani proces brige o socijalnim promjenama na globalnom, regionalnom i lokalnom nivou, koja se sastoji u obavezi da se osiguraju uslovi sadašnjim i budućim generacija da uživaju u dobrom i kvalitetnom životu.“6 Najčešće upotrebljavanu definiciju “održivog razvoja“ dao je Lester Brown (Lester Braun), osnivač Worldwatch Institute. Ova definicija je navedena i u izvještaju “Our Common Future” „Naša zajednička budućnost“ Brundtlandove komisije: “Održivi razvoj je razvoj koji zadovoljava potrebe sadašnjice, a istodobno ne ugrožava mogućnost budućih generacija da zadovolje svoje potrebe.”7 Održivi razvoj predstavlja pristup razvojnim disciplinama koji ima za cilj uspostavljanje apsolutne ravnoteže između potrebnog, optimalnog i korisnog uz minimum planiranih gubitaka i maksimum dobiti. Održivi razvoj je multidisciplinaran i zahtjeva kooperativni pristup stručnjaka, njihovo razumijevanje i visprenost da nađu optimalno rješenje za čovjeka i okolinu. U praksi, sve aktivnosti i nastojanja čovjeka treba da se odnose na život u harmoniji sa prirodom, u pogledu društvenih, socijalnih, ekoloških i ekonomskih aspekata, na smanjenje našeg lošeg uticaja kroz stil života uz manje intenzivno korištenje energije i održivo korištenje prirodnih resursa i materijala. Organizacija za ekonomski razvoj i kooperaciju OECD (The Organisation for Economic Co-operation and Development), oslanjajući se na evropske norme održivog razvoja, prepoznaje tri dimenzije održivosti.8 Ekonomska održivost podrazumijeva oboje: i sadržaj i kvalitet. Društveno-socijalna održivost - Centralni zahtjev jest obezbijediti prenošenje informacija i znanja o održivom razvoju s generacije na generaciju. Upravljanje okolišem znači organizaciju svih resursa da bi se došlo do zacrtanih ciljeva na osnovi: a) b) određivanja prioriteta i načina zaštite, iznalaženja standarda, c) d) donošenja regulative djelovanja kod neplanskih situacija i nesreća, izrade izvještaja.9 Kada se govori o socijalnom aspektu i o ljudskoj populaciji, održivost je dugoročno održavanje blagostanja koje zavisi o blagostanju prirodnog svijeta i odgovornoj upotrebi prirodnih resursa. Društvena održivost je takođe važna i rad na zdravoj i sigurnoj zajednici je u stalnoj vezi s ekonomskim i ekološkim nastojanjima. U području ekonomije moraju se uvesti novi načini privređivanja koji prilikom planiranja i proračuna uzimaju u obzir faktore zaštite prirode, održive proizvodnje, utroška energije, emisije štetnih gasova, te iskorištavanja gubitaka energije i održivog iskorištavanja i razmjene resursa te recikliranja i ponovne upotrebe svih elemenata proizvoda. Ekonomija treba da uzme u obzir socijalne i okolišne aspekte i potrebe da bi bila održiva i humana. 2.0 ODRŽIVI RAZVOJ Walker B. Salt D. (2006); “Resilience Thinking“, Sustaining Ecosystems and People in a Changing World 6 Zvanična stranica Ministarstva okoliša Finske; www.ymparisto.fi/ ili www.ymparisto.fi/ posjećena 03.11.2009. 7 World Commission on Environment and Development (WCED), Our Common Future, Oxford 1987., http://www. un-documents.net/wced-ocf.htm posjećena 23.02.2011 8 Zvanična stranica Agencije za ekonomski razvoj i kooperaciju: http://www.oecd.org/env/ posjećena 11.12.2012 9 Zvanična stranica Agencije za ekonomski razvoj i kooperaciju: http://www.oecd.org/env/11.12.2012 5 21 U ekološkom smislu održivost se može definirati kao način po kojem biološki sistemi ostaju raznoliki i produktivni u određenom vremenskom periodu bez opasnosti za opstanak. Održivi okoliš jeste održiv samo onda kada se prirodni resursi troše planski na način da se troši manje od onoga što se u određenom periodu može nadoknaditi prirodnim rastom. Održivi razvoj znači uključivanje sve tri dimenzije u sveobuhvatnom angažmanu. Povezanost svih segmenata se mogu prikazati kroz sljedeći dijagram : 2.2. MISIJA ODRŽIVOSTI Termin održivost može se primijeniti na gotovo sve oblike života na Zemlji, od lokalne do globalne razine i kroz različite vremenske periode. Načelo održivosti zasniva se na ideji da prirodni i ljudski sistemi moraju biti regenerativni (obnovljivi) i uravnoteženi da bi trajali i podrazumijeva integriranost najvažnijih ekonomskih, društvenih i okolišnih aspekata. Održivi razvoj i čovjek: Da bi se približili problemi održivog razvoja običnom čovjeku za primjer se može uzeti svakodnevni proizvod koji je u ponudi na tržištu. 22 Slika 2.1. Venov dijagram, prvi put korišten od strane ekonomiste Edward Barbier (1987); Izvor: Barbier E. (1987) ;The Concept of Sustainable Economic Development „Environmental Conservation“; 14(2):101-110 Globalizacijom je data prilika da se biraju spektri istih proizvoda koji su proizvedeni od strane velikog broja različitih proizvođača. Čovjek bira proizvod kao prvo prema cijeni koštanja i vanjskom izgledu i time zadovoljava svoju radoznalost i kupovnu moć. Mora se priznati da rijetko ko pogleda druge jako bitne podatke o mjestu porijekla, sastavu i kvalitetu, te na osnovu tih dodatnih informacija izvrši izbor proizvoda koji mu se nudi. Tek oni kojima je razvijena svijest o okolišu i o održivom razvoju prilikom kupnje dodatno provjeravaju one najbitnije podatke, a to su: sastav i štetne materije koje se nalaze u proizvodu, utrošena energija u koju se uključuje i transport do mjesta prodaje, emisija CO2 potrebna da bi se proizvod proizveo i transportovao do mjesta prodaje, mogućnost recikliranja i ponovnog korištenja proizvoda ili njegovih dijelova, ambalaža, prirodni eko materijali i korištenje radne snage Tek nakon obavljene kupovine koja je uključila sve ove provjere, čovjek može reći da je kupio proizvod koji nije štetan za njegovu okolinu i predstavlja održivu kupovinu. Misija održivosti znači izgradnju svijesti svih građana planete Zemlje da biraju, da se uključjuju, da razmišljaju, da doprinose održivosti u svakom segmentu svog života. Jedino zajedno ujedinjeni možemo doprinjeti kvaliteti života. Kad se govori o graditeljstvu i arhitekturi, što je tema ovog rada, i tu čovjek kupuje mjesto stanovanja, rada ili zabave. I za ovo tržište treba da važe isti zahtjevi koji pred objekte postavljaju iste kriterije koje je neophodno dostići: smanjena primarna energija utrošena na materijale koja uključuje i transport, emisija CO2, optimizirana energija potrebna za održavanje, promjenu namjene, recikliranje i upravljanje otpadom. Svi ovi zahtjevi postavljeni su pred održivu arhitekturu koja je važan element u misiji održivosti na planeti Zemlji Misija održivosti ima zadatak da svakom čovjeku pojedinačno, na što jednostavniji način, pojasni probleme s kojima se danas suočava na planeti Zemlji i da svakog čovjeka pojedinačno osvijesti kako bi preuzeo svoju ulogu u tom procesu i da na taj način svaki pojedinac doprinese održivom razvoju. Da bi promjene ka održivom razvoju uspjele, neophodno je da se u ovaj proces uključi svaki pojedinac i sve struke zajedno. Prema analizi koja je urađena u EU, većina stanovnika, ozbiljnim problemom, smatra problem klimatskih promjena. Strateška opredjeljenja država prema održivosti EU je svjesna problema globalizacije, koji u kombinaciji s klimatskim promjenama zadaje ogromne probleme ekonomiji zemalja EU. Zbog toga je EU pripremila grupu obavezujućih zakona koji će osigurati da EU zadovolji ambicije i postigne ciljeve korištenja energije i zaštite okoliša do 2020. god. (The EU Climate And Energy Package).10 Ciljevi EU za period do 2020.god: 1. Zaposlenost • Da 75% populacije EU između 20-64 godine starosti bude zapos leno 2. Istraživanje i razvoj • Da se 3% od ukupnog bruto nacionalnog dohotka inve stira u istraživanje, inovacije i razvoj 3. Klimatske promjene / Energija • Da se emisije stakleničkih plinova smanje za 20% od nivoa koji su bili u 1990.god. (čak i 30% ukoliko se obezbjede uslovi) • Da se obezbjedi 20% energije iz ob novljivih izvora • Da se poveća energetska efikas nost za 20% 4. Obrazovanje • Da se smanjiti odustajanje od obra zovanja za 10% • Da najmanje 40% studenata, u dobi od 30-34 godine, završi treći nivo visokog obrazovanja 5. Siromaštvo / socijalna iskuljučenost • Da najmanje 20 miliona populacije bude bez rizika za siromaštvo i socijalne isključenosti Ciljevi su međusobno povezani i nadopunjuju se: • Odgojno-obrazovna pomoć usmjer ena ka poboljšanju zapošljavanja i smanjenju siromaštva • Više istraživanja i razvoja oslonj enih na inovativnost u privre di, u kombi naciji s efikasnijim sred stvima, konkurentna privreda koja stvara nova radna mjesta • Investiranje u čiste tehnologije koje se uključuju u borbu s klimatskim promjenama na osnovu dokaza iz istraživačkog sektora, uz plansku edukaciju, uz stvaranje novih poslovnih / radnih mogućnosti Slika 2.2. Rezultati istraživanja o javnom stavi građana prema problemima klimatskih promjena u EU; Izvor: Zvanična stranica za statistiku EU; http://epp. eurostat.ec.europa.eu, posjećen 07.07.2013 Zvanična stranica Evropske Unije; http://ec.europa. eu/clima/policies/package/index_en.htm posjećena 07.05.2013 10 23 Život bez okolišnih limita Poboljšati uslove života i obezbjediti da se prirodni resursi potrebni za život troše na održiv način ostavljajući dovoljno prostora budućim generacijama, poštujući limite okoliša, prirodnih resursa i bidiverziteta. Postizanje održive ekonomije Izgradnja jake, stabilne i održive ekonomije koja osigurava prosperitet i jednake mogućnosti za sve, a koja u isto vrijeme prirodne resurse koristi na efikasan način i uvodi naknade za zagađivače kroz socijalne i okolišne takse. Primjeri dobre prakse koji su usvojeni u pojedinim zemljama članicama EU, ukazuju na opredjeljenje strateškom cilju održivog razvoja zemalja EU. Zemlje članice EU pojedinačno su se odredile prema zajedničkim ciljevima i postavile sebi čak i mnogo zahtjevnije odrednice razvoja, pa je tako Ujedinjeno Kraljevstvo Velike Britanije i Irske (UK) sebi postavilo za cilj, da sve što je EU odredila kao cilj do 2020.god., postigne do 2016.god. Osigurati jako, zdravo i samoodrživo društvo Promocijom vlastite dobrobiti, socijalne kohezije i uključenosti i stvaranjem jednakih mogućnosti za sve obezbijeđujući potrebe raznolikosti ljudi u postojećim i novim zajednicama. Glas razuma i naučne/znanstvene odgovornosti Osigurati da se politike razvijaju i provode na temeljima jakih naučnih dokaza koje uzimaju u obzir da neka naučna saznanja treba dodatno potkrijepiti javnim mišljenjima i vrijednostima. Tako je UK postavilo pet principa koje treba slijediti prilikom strateškog planiranja. UK se opredjeljuje za život unutar granica zaštite okoliša, bez limita za razvoj i postizanje pravednog društva, a sve to putem održive privrede, dobrog upravljanja i jakog uključivanja nauke.11 Promocija dobrog upravljanja Aktivno promovisanje efektivnog sistema učešća svih pojedinaca u sistemu dobrog upravljanja u svim nivoima društva – ukljuučujući ljudske potencijale, kreativnosti, energije i raznolikosti. Za EU ne zaostaje ni ostatak razvijenih zemalja svijeta koje su se takođe obavezale Kyoto protokolom12 da će uticati na globalno smanjenje potrošnje energije i održivi pristup potrošnji prirodnih resursa Slika 2.3.: Politike održivog razvoja; Izvor: Jones K. (2009); Sustainable Development Policy; Cardiff and Vale NHS Trust;http://cardiff.ac.uk/osheu/resources/SUSTAINABLE%20DEVELOPMENT%20POLICY.pdf (prevod Sanela Klarić) Politike održivog razvoja UK; http://www.cardiff.ac.uk/osheu/resources/SUSTAINABLE%20DEVELOPMENT%20POLICY.pdf posjećena 13.03.2012 12 Protokol iz Kyota uz Okvirnu konvenciju Ujedinjenih nacija o promjeni klime (engl. The Kyoto Protocol to the United Nations Framework Convention on Climate Change) je dodatak međunarodnom sporazumu o klimatskim promjenama, potpisan sa ciljem smanjivanja emisije ugljen-dioksida i drugih gasova koji izazivaju efekat staklene bašte. Do sada ga je potpisalo 182 država i vladinih organizacija (stanje: maj 2008). Protokol je stupio na snagu 16. februara 2005. godine, kada ga je ratifikovala Rusija. Države koje su ga ratifikovale izazivaju 61% zagađenja koje dovodi do efekta staklene bašte. Protokol je otvoren za potpisivanje u japanskom gradu Kyoto u organizaciji Konvencije Ujedinjenih nacija za klimatske promjene (UNFCCC), 11. decembra 1997. godine. Za njegovo stupanje na snagu bilo je potrebno da ga ratifikuje najmanje 55 država i da države koje su ratifikovale protokol čine najmanje 55% zagađivača. To se dogodilo 16. februara 2005. godine kada je Rusija ratifikovala Protokol. Bosna i Hercegovina je prihvatila Kyoto protokol 16. aprila 2007. godine. 11 24 ¸ Koliko su pojedine zemlje dostigle obaveze Kyoto protokola u 2010. godini. prikazuje sljedeći dijagram: Veći broj država je na putu postizanja obaveza definisanim Kyoto protokolom, što govori o strateškom opredjeljenju država i njenih građana. Primjer razvijenih zemalja je posebno bitan jer je njihova uloga stvaranju balansa na planeti Zemlji velika. Važnu ulogu u ovom procesu imaju Sjedinjene Američke države (USA). Balans između smanjenja potrošnje energije, iskorištavanja obnovljivih izvora energije i emisije stakleničkih gasova je najbitniji. Najrazvijenije zemlje imaju jake regulative i razvojne taktike da se smanji potrošnja energije ali su i dalje vodeće zemlje u emisiji stakleničkih plinova. Zato je jako bitno da stručnjaci pronađu način rješavanja ovog balansa ne samo u najrazvijenijim nego u svim zemljama planete Zemlje. Može se zaključiti da je održivi razvoj princip razvoja koji je prihvaćen u većini država svijeta. Primjeri dobre prakse se prenose preko naučnih institucija i industrije, na države u razvoju, koje takođe prihvataju ove principe i strateški se opredjeljuju za održivost. Slika 2.4: Postignuća pojedinih zemalja u 2010. god vezano za obaveze Kyoto protokola; Izvor: http://epp.eurostat. ec.europa.eu posjećena 09.01. 2011. 25 2.2.1. Održiva arhitektura Slika 2.5: Porast populacije stanovništva na planeti Zemlji; Izvor: Svjetska banka, program za razvoj obrazovanja; www.ecology.com posjećena 23.07.2013 Slika 2.6: Uticaj građavinskog sektora na zagađenja; Izvor: EUROSTAT; http://epp.eurostat.ec.europa.eu ;posjećena 12.08.2013 Slika 2.7: Strateški plan za energiju 20/20/20; Izvor: European Commision, Directorate-General for Energy; Key figures, June 2011 zvanična stranica EU; posjećena 12.07.2013 http://ec.europa.eu/energy/observatory/eu_27_info/ doc/key_figures.pdf Durmišević E. (2006); ”Tranformable building structure”, CEDRIS M&CC; Netherlands 14 Edwards B. (2000); “Guía básica de la sostenibilidad”, Gustavo Gilli, Barcelona 15 Zvanična stranica agencije za statistiku EU; http://epp. eurostat.ec.europa.eu; posjećena 09.03.2011. 16 Zvanična stranica Europske Unije; http://ec.europa. eu/clima/policies/package/index_en.htm; posjećena 09.03.2011. 17 Zvanična stranica Europske Unije; http://ec.europa. eu/clima/policies/package/index_en.htm; posjećen 09.03.2011. 13 26 Podatak da će 50% ljudske populacije do kraja 2010 godine živjeti u okolišu stvorenom ljudskim rukama, i da će se taj broj rapidno povećavati svake naredne godine, govori u prilog velikoj potrebi da takav „vještački okoliš“ bude održiv.13 Kako da vještačko okruženje čovjeka, kao rezultat građevinskih poduhvata, prihvati novi broj stanovnika na održiv način ako se zna da je upravo ovaj sektor najveći zagađivač na planeti? Veliki broj savremenih istraživanja koje se bave održivim razvojem, zagađenjem planete i uštedom potrošnje energije dovodi do dokaza da je sektor građevinarstva najveći zagađivač okoliša i emisije CO2. Skoro polovina ukupnog zagađivanja na planeti Zemlji, konkretno 43%, dolazi kroz građevinske objekte. Građevinarski sektor aktivno učestvuje oko 50% u ukupnom utrošku svih materijalnih resursa, 45% ukupne utrošene energije, 40 % vode, 60% plodne zemlje, 70% drveta na planeti Zemlji. Za 40 godina istrošit će se sve zalihe nafte, a za 60 godina sve zalihe prirodnog gasa. Kada se govori o borbi sa klimatskim promjenama i racionalizaciji potrošnje prirodnih resursa, iz ovih navedenih podataka se može vidjeti zašto je građevinski sektor u fokusu. 14 Građevinski sektor EU, u posljednjih pet godina učestvuje u ukupnom utrošku energije od oko 45% dok je učešće stanovanja u utrošku energije u građevinarstvu oko 30%. 15 Druga istraživanja pokazuju vrijednosti utroška energije ukupno u građevinskom sektoru. Te se vrijednosti povećavaju svake godine radi sve većeg komfora i standarda koje savremeni čovjek zahtjeva. Ovakvi rezultati istraživanja još više pokazuju potrebu da se nauka uključi u rješavanje problema koje građevinski sektor očekuje u nastojanju da zadrži standarde i komfor, ali smanji utrošak energije i uticaj na okoliš. Energija koja se troši u građevinarstvu raste brže od ukupne potrošnje energije mjerene svake godine. Ono što najviše zabrinjava jeste da skoro 50% od ukupno utrošene energije u građevinarstvu biva izgubljeno, jer se energija troši na grijanje ili hlađenje objekata koji nisu ili su slabo izolovani, pa energija biva izgubljena zauvijek. Zemlje EU su razumjele bitnost fokusiranja upravo na taj sektor i potrebu da se čak razdvoji stanovanje od građevinske industrije, koja, po novim nastojanjima i strateškim opredjeljenjima, treba da svoje učešče u utrošku energije smanje na 29% do 2020.god. samo u EU.16 Kroz programe održivog razvoja, fokus na građevinski sektor u EU daje se kroz set obavezujućih zakona (The EU Climate and Energy Package). Jedan od pet veoma ambicioznih ciljeva EU, a što je prethodno spomenuto, pored zaposlenosti, obrazovanja i uključenosti, odnosi se direktno na klimatske promjene i energiju u građevinarstvu, koja se popularno zove Rezolucija 20/20/20: • • • Smanjiti emisije stakleničkih plinova za 20% od nivoa iz 1990.god. (čak i 30% ukoliko se obezbjede uslovi) Obezbjediti da 20% energije dolazi iz obnovljivih izvora Povećati energetsku efikasnost za 20% 17 Upravo građevinski sektor može najviše doprinjeti da se postignu zadati ciljevi smanjenja potrebe za energijom, da se podrži obezbjeđivanje energije iz obnovljivih čistih izvora i smanjenje emisije stakleničkih plinova. Plan smanjenja utroška energije prema različitim sektorima, koji je EU zadala kao cilj za 2020.god prikazani su u narednom dijagramu: Da bi se sve države svijete ohrabrile, da donesu svoje standarde građenja kroz svoje razvijene pristupe problemu, u Japanu je 1998. god., osnovana svjetska organizacija „Vijeće / Savjet za zelenu gradnju“ „World Green Building Council„ WGBC. WGBC je krovna organizacija svijeta koja okuplja sve one države u svijetu koje ulažu velika sredstva i resurse u svrhu stvaranja što boljih modela, standarda i primjera održivih zelenih (green) objekata.18 Značajnu pažnju održivom građevinskom sektoru pridaju i države u regionu. Prof. Miščević, u svojim istraživanjima iznosi: „Većina ljudi, pa čak i onih kojima je to najuža struka, nije svjesna do koje su mjere zgrade rasipnici energije. Kao i u većini drugih zemalja i u Republici Hrvatskoj zgrade predstavljaju najveći segment potrošnje energije (32% ukupne potrošnje s trendom njenog daljnjeg povećanja). Taj je segment veći i od sektora prometa (22%), i industrije (20%), te svih drugih sektora zajedno (usluga 9%, poljoprivrede 5%, itd.).“19 Uopšteno, održiva arhitektura je projektovanje i izgradnja objekata kroz duboko promišljanje o potrebama korisnika ne umanjujući njihov komfor i potrebe, a uz poštovanje zakona prirode. Održiva arhitektura treba da se bavi maksimalnim iskorištavanjem prirodnih uslova lokacije, upotrebom zdravih materijala iz bliže okoline za izgradnju i opremanje objekata i to uz maksimalno iskorištavanje obnovljivih izvora energije koji se nalaze na lokaciji, a sve to uz plansko tretiranje prostora, racionalno trošenje vode, vazduha, zemlje i energije za izgradnju i korištenje objekta, te minimalne troškove održavanja, renoviranja, recikliranja i ponovnog korištenja svih elemenata objekta ili lokacije u budućnosti. Da bi bila održiva i da bi odgovorila zahtjevima, gradnja treba da preuzme kružni proces planiranja umjesto dosadašnjeg linearnog procesa. Više o ovoj organizaciji na http://www.worldgbc.org/ Predavanja Prof. Mišćević LJ. (2012); http://www.holcim. hr/fileadmin/templates/HR/doc/1_HFOG_Ljubomir_Miscevic_Odrziva_arhitektura_i_urbanizam.pdf; posjećena 08.10.2012. 18 19 27 Samo takvim pristupom, gdje projektant posmatra svaki element građenja ili materijal kao element koji ima svoj životni vijek i koji se nakon korištenja treba vratiti u prirodu na adekvatan način, tako da ne šteti okolini, možemo postići maksimalni sklad vještačkih objekata sa prirodom u kojoj se grade i u koju je potrebno da se uklope. Građevinski objekti treba da budu što prirodnije tvorevine od izbora lokacije i uklapanja u nju, do materijalizacije koja ne šteti okolišu pri ugradnji, korištenju ili recikliranju i vraćanju u prirodu. Slika 2.8: Postojeći linearni model planiranja; Izvor: Durmišević E. (2006), „Tranformable building structure“, CEDRIS M&CC, Netherlands; (prevod Sanela Klarić) 28 Slika 2.9: Budući kružni model planiranja; Izvor: Durmišević E. (2006); „Tranformable building structure“, CEDRIS M&CC, Netherlands; (prevod Sanela Klarić) „Da bi se zadovoljio kružni model planiranja neophodno je uspostaviti jaku vezu između prostornog i tehničkog sistema jednog građevinskog objekta koji traje između 50-75 godina, u toku kojih doživljava svoje transformacije i prilagođavanja korisnicima. Prostorna i tehnička fleksibilnost podrazumijeva zadovoljavanje ekoloških i ekonomskih uslova. Znači, konfiguracija objekta treba biti dizajnirana da obezbjedi demontiranje (rastavljanje). Tehnička fleksibilnost čini održivost građevinskih objekata mogućim, ne samo radi obezbjeđivanja ponovnog korištenja elemenata ili recikliranja istih, nego i radi planiranja fleksibilnih objekata koji se mogu prilagoditi novim nadolazećim trendovima i brzom tehničkom razvoju. Takva nadogradnja građevinskih sistema obezbjeđuje održive građevinske objekte.“20 „Napredni održivi objekti su komplikovaniji od konvencionalnih ali, osnovna misija je učiniti njihovu tehnologiju što jednostavnijom.“ 21 Imajući u vidu potrebe za transformacijama, potrebe za prefabrikovanim elementima koji se mogu lako demontirati bez oštećenja susjednih elemenata, smanjenje otpada u građevinarstvu i dodatne zahtjeve održivog građenja, arhitekte danas imaju puno zahtjevnije zadatke kroz cijeli životni vijek objekta. Za iznalaženje optimalnih rješenja neophodan je interdisiplinaran pristup, uz preporuku da rješenja budu što jednostavnija. Građevinarstvo se proteže u sve sfere života tako da će se, govorimo li bilo o transportu, industriji, poljoprivredi ili drugim granama privrede, uvijek pronaći veliki broj pratećih građevinskih objekata (putevi, mostovi, industrijske hale, poljoprivredna skladišta i sl), koji su izgrađeni po principima nebrige za okoliš i planetu Zemlju. Jesmo li dovoljno bogati da se nasta vi uzalud trošiti energija i jesmo li dovoljno dobrodošli na planeti Zemlji da bi se nastavila zagađivati? Pred naukom stoje veliki izazovi i velika očekivanja. Ova istraživanja nam ukazuju na veliku potrebu da se arhitekturi i građevinarstvu pristupi po principima održivosti i da se, u ovoj oblasti, treba najozbiljnije posvetiti iznalaženju dugoročnih rješenja. Planovi EU, koji su zacrtani za 2020.god mogu biti jaka osnova za opredjeljenje naše države i država u regionu. 2.2.2. Zelena gradnja Održiva arhitektura ili održiva gradnja popularno se još naziva „Zelena gradnja“ ili engleski „Green building“. Zelena gradnja kao i održiva arhitektura počiva na holističkim principima i uzima u obzir sve aspekte održivosti. Definicija ima mnogo, a izdvojene su neke, koje dolaze iz raznih krajeva svijeta, kako bi se pokazala njihova misija koja je identična. „Zeleni objekat je okolišno održiv objekat koji je dizajniran, konstruisan i koji se koristi na način da minimalizira štetne uticaje na okoliš.“22 „Zelena gradnja je praksa kreiranja struktura i korištenja procesa koji su odgovorni prema okolišu, a koja koristi prirodne resurse na najefikasniji način, kroz cijeli životni vijek objekta (od lokacije, dizajna, konstrukcije, korištenja, održavanja, renoviranja do rekonstrukcije i ponovnog korištenja). Ova praksa je nadogradnja klasičnom pristupu koja donosi visoke standarde komfora i zdravlja uz minimalne uticaje na okoliš. Zelena gradnja je poznata kao održiva gradnja ili gradnja visokih standarda.“23 Održivi građevinski objekat ili „zeleni građevinski objekat“, njegov dizajn i konstrukcija obezbjeđuju korištenje prirodnih resursa i materijala na mnogo efikasniji način stvarajući mnogo zdravije, energetski neovisnije kuće ili javne objekte.24 Slika 2.10; Fleksibilnost; Izvor: Durmišević E. (2006); „Tranformable building structure“ CEDRIS M&CC, Netherlands; (prevod Sanela Klarić) Durmišević E. (2006); “Transformable Builidng Structure”, Cedris M&CC, Netherlands 21 McDonough W., Braungart M. (2002); „Cradle to Cradle“, North Point Press, New York 22 Zvanična stranica komapnije Build Green u Novom Zelandu: http://buildgreen.co.nz/definition.html posejćena 25.05.2012. 23 Zvanična stranica Agencije za zaštitu okoliša u USA: http://www.epa.gov/greenbuilding/pubs/about.htm, posjećena 18.03.2012. 20 29 Slika 2.11.: Životni ciklus proizvoda; Izvor: http://www.scienceinthebox.it/en_UK/sustainability/ lifecycleassessment_en.html ; posjećena 18.02.2010. Profesor Michael McDonough, u svom obraćanju za vrijeme Green Design Festival u Sarajevu 2011 godine kaže: “Kada govorimo o zelenoj gradnji i okolišu često nailazimo na polemike, ako je sve jednako važno, ništa nije važno, ako ništa nije važno, ništa nećemo učiniti, a ako ništa ne učinimo dozvolit ćemo ružnim stvarima da se dešavaju i ponavljaju. Znači svjesni smo da trebamo da nešto učinimo, na nama je da odlučimo prioritete i da pokušavamo, te da svojim primjerom pokazujemo i dokazujemo drugima da je moguće.“25 U intervju s istim arhitektom McDonough, 15. februara 2012. godine, Michael dodaje : „Neka bude jednostavno. Neka bude usmjereno. Najvažnije je da se postigne nešto čime ćete dokazati svoje uvjerenje“ U nastavku istraživanja pojmovi zelena gradnja, green gradnja i održiva gradnja znače isto. Slika 2.12: Životni ciklus; Izvor: Yoshino H. (2013) ; Annex 53 „Total Energy Use in Buildings“ – Analysis and Evaluation Methods; Final Report; Graduate School of Engineering, Tohoku University Sendai, Japan; (prevod Sanela Klarić) 2.3. ŽIVOTNI CIKLUS MATERIJALA, PROIZVODA I GRAĐEVINSKOG OBJEKTA Svaki prirodni materijal danas se posmatra s apekta uštede energije i emisije CO2, od momenta vađenja rude iz prirode, transporta, prerade, ugradnje, korištenja, do momenta recikliranja i ponovnog vraćanja u prirodu. To je tzv. životni ciklus materijala MLC (Material life cycle). Poput života čovjeka koji prolazi kroz različite faze, od rođenja do smrti, tako i materijal u prirodi ima svoj životni ciklus. Zvanična stranica USA Vijeća hemičara: http://www. greenbuildingsolutions.org/Main-Menu/What-is-GreenConstruction/What-is-a-Green-Building, posjećena 08.09.2011. 25 Mc Donough Michael; Architect, intervju rađen u sklopu Green Design Festivala u Sarajevu; Septembar 2011.god. ; autor 24 30 Ako se uzme primjer kamena koji se nalazi u prirodnom svojstvu, u prirodi se njegov životni ciklus mjeri od trenutka kada se izvadi iz prirodnog okruženja, obrade (rezanje, mljevenje i sl.) u kamenolomu, prevoza do mjesta ugradnje, ugradnje, korištenja u objektu do momenta rušenja, recikliranja, ponovnog korištenja ili vraćanja u prirodu. Životni ciklus proizvoda PLC (Product life cycle) je sličan životnom ciklusu materijala koji prolazi kroz veliki broj faza uključujući mnoge discipline provjera i procjena koje zahtjevaju korištenje velikog broja vještina, metodologija i alata. Životni ciklus proizvoda ima veze sa životom proizvoda na tržištu s obzirom na poslovne / komercijalne troškove i mjere prodaje. Danas je neophodno za svaki proizvod izvršiti provjeru njegove održivosti. Životni ciklus objekta BLC (Building life cycle) je sličan ciklusu proizvoda jer je građevinski objekat proizvod koji prolazi kroz veliki broj faza koje zahtjevaju vještine, znanja i alate. Procjena BLC je mnogo kompleksnija jer je i građevinski objekat mnogo kompleksniji. Procjene uključuju proces planiranja i dizajniranja, dugi životni vijek korištenja, održavanja, promjene namjena i rekonstrukcija, moduliranja, odumiranja i recikliranja samog objekta. U novije vrijeme u BLC se uključuju i analize korisnika objekta, njegove lokacije u naselju, priključenja na urbane mreže, fleksibilnosti i sl. Pomoću upravljanja životnim ciklusom objekta, kao snažnim alatom održivog planiranja, korištenja, praćenja i izvještavanja, omogućeno je da se svaki budući objekat koji se gradi, gradi po standardima Green ili održivih objekata. Razvijen je veliki broj modela, softvera, simulatora, metoda i alata za procjenu životnog vijeka, a nova istraživanja rade unapređenju istih. Svako novo istraživanje je nadogradnja postojećem, sa zajedničkim ciljem da se u budućnosti grade objekti koji će smanjiti ukupni uticaj na okoliš, čuvati zdravlje ljudi i prirodnog okoliša. Model životnog kružnog ciklusa građevinskog objekta je jedini prihvatljiv kod održivih objekata. 2.3.1. Odumiranje objekata, rekonstrukcija, zbrinjavanje otpada U posljednjem periodu razvoja održive gradnje pažnja se posvećuje, ne samo novoizgrađenim objektima nego održavanju i rekonstrukcji starih objekata, jer se ne smije zanemariti ova veoma široka živa kategorija. Jedno od istraživanja vezanih za odumiranje objekata, rekonstrukciju, održavanje i zbrinjavanje otpada, jeste istraživanje prof. Elme Durmišević. Njena istraživanja fokusirana su na objekat kao organizam koji doživljava stalne promjene u svom životnom vijeku, kroz razne rekonstrukcije, promjene namjena, održavanja i na kraju do rušenja. „U budućnosti , kvalitet građevinskog objekta će se mjeriti njegovom sposobnošću transformacije u svim segmentima njegove tehničke građe i kompozicije.“26 Istraživanja o uticaju transformacije objekta na njegov život nalazimo u radovima Stewarta Branda : „Izgradnja objekta nije nešto što se završi u momentu završetka radova, izgradnjom objekta mi tak počinjemo svoj rad.“27 Građevinski objekat ima dug proces planiranja, projektovanja i izgradnje, ali život objekta počinje tek izgradnjom. Objekti se grade da traju dugo, ali u tom vremenskom intervalu trajanja objekta, ne planiraju se unaprijed potrebe izmjena, promjene namjene i druge rekonstrukcije koje će se dešavati. Upravo planski pristup transformacijama objekta doprinosi optimalnim uštedama. Novija istraživanja se bave upravo analizom odnosa investicija u starogradnju i novogradnju, odnosno pokazuju koliki nivo investicije u građevinskom sektoru se odnosi na novogradnju, a koliko za rekonstrukcije i održavanje starih objekata. Investicije u objekte ne završavaju sa njihovom izgradnjom, one se nastavljaju u toku trajanja objekta i bitan su faktor proračuna, posebno kada se zna da se oko 70% energije troši u toku korištenja objekata. U istraživanju prof. Durmišević postoje podaci nivoa investiranja u sektor stanovanja u Holandiji, za period od 4 godine (1998. - 2002. god.; Damen 1998) gdje se vidi da je u održavanje postojećih objekata uloženo 2,655 miliona eura, u rekonstrukcije postojećih objekata je uloženo 3,607 miliona eura, a u izgradnju novih objekata uloženo je 6,659 miliona eura. Podaci govore da se skoro polovina godišnjih investicija u građevinskom sektoru izdvaja za održavanje i rekonstrukciju. Na osnovu iznesenih podataka neophodno je planirati intervencije realiziranja rekonstrukcije na održiv način. Kako planirati intervencije bez demoliranja ili rušenja ostalih susjednih elemenata objekata, jer takve intervencije poskupljuju radove, ali i povećavaju količinu otpada, pitanja su za koje savremena arhitektura takođe treba naći optimalna rješenja. Da bi budući objekti bili održivi, neophodno je u procesu planiranja uzeti u obzir životni vijek objekta, njegove promjene i troškove održavanja i svesti ih na minimum. Preporučuje se holističko planiranje multifunkcionalnih objekata, građenih od prefabrikovanih elemenata koji se u najvećoj mjeri mogu demontirati bez dodatnih oštećenja, troškova ili otpada. Kod rekonstrukcija, preporučuje se korištenje istih principa, tamo gdje je to moguće. Slike 2.13: Životni vijek objekta; Izvor: Durmišević E. (2006); „Transformable Builidng Structures“, Cedris M&CC, Netherlands; (prevod Sanela Klarić) Slika 2.14: Investicije u sektor stanovanja u Holandiji 20082012; Izvor: Durmišević E. (2006); „Tranformable building structure“, CEDRIS M&CC, Netherlands Durmišević E. (2006); “Transformable Builidng Structures”, Cedris M&CC, Netherlands 27 Brand S. (1995); How Buildings Learn, „What Happens After they’re Built“, Quebecor Printing, Tennessee 26 31 2.3.2. Recikliranje kao opcija Recikliranje predstavlja proces korištenja već upotrebljenih materijala ili otpada u procesu proizvodnje potpuno novih proizvoda, da bi se umanjio otpad i pretvorio u koristan materijal, smanjila upotreba sirovih materijala, umanjila potrošnja energije i smanjilo zagađivanje i emisije štetnih gasova. Recikliranje je ključna komponenta u procesu smanjenja otpada. Proces smanjenja otpada u prirodi odnosi se na reduciranje, ponovno korištenje i recikliranje otpada (Reduce, Reuse, Recycling). Slika 2.15: Zvanični logo za recikliranje Prof.dr Tomislav Filetin i mr Antun Pintarić, u svom naučnom radu „Recikličnost kao kriterij pri izboru materijala“ potvrđuju da sve studije o iscrpljivanju sirovina i materijala, od 70-tih godina do danas pokazuju da su rezerve nekih neobnovljivih metala ograničene. Iz toga proizlazi potreba za štednjom u korištenju materijala, za većim udjelom recikliranih materijala u primjeni, te za razvojem i primjenom materijala iz obnovljivih sirovina. 2.4. ZAKLJUČAK 32 Ujedinjeni narodi i zemlje članice EU imaju viziju održivog razvoja. Strateški planovi su dizajnirani na osnovu dokaza s jasnim planovima implementacije i uključeni su u sve sektore. Građevinski sektor ima jasno definisane vizije razvoja i svaka država pojedinačno ulaže velike sredstva u istraživački rad. Komunikacijski plan pomaže dobru komunikaciju između kreatora politika, istraživačkih institucija, industrije i krajnjih korisnika. Kroz konsultacijske procese donose se prioritetne odluke i obezbjeđuju se brze reakcije i adaptacije regulativa i standarda. Svi učesnici u procesu imaju jasan cilj da planeta Zemlja treba biti u prvom planu i da se sve struke trebaju ujediniti u tom zajedničkom cilju. Zato smo svjedoci rapidnog razvoja inicijativa koje zagovaraju čiste tehnologije i razvojne planove. Bosna i Hercegovina polako spoznaje važnost i prednosti održivog razvoja kroz pionirske poduhvate pojedinaca. Najveći izazov BiH leži u njenom institucijalnom razvoju, izmjenama i dopunama zakona na svim nivoima vlasti, edukaciji stručnjaka u svim oblastima djelovanja, uvezivanju i komunikaciji između sektora, izradi strateških planova ekonomski održivog razvoja, kroz iskorištavanje prirodnih resursa kojima je BiH bogata, te korištenjem čistih tehologija, podizanju svijesti svih građana BiH o važnosti uloge pojedinca, usmjerenom radu sa djecom odnosno budućim generacijama koje će biti nosioci promjene u BiH. Danas građevinska industrija stoji pred velikim izazovima i zahtjevima. Izazov održive građevinske industrije jeste razumjevanje prirode i njenih potencijala te zaštitita i racionalno korištenje prirodnih resursa na održiv način. William McDonough i Michael Braungart kroz filozofiju „od kolijevke do kolijevke“ „Cradle to Cradle“ koju promoviraju u svijetu, pozivaju građevinsku industriju da gradi tako da buduće kuće predstavljaju drvo, a gradovi šume.28 Ovom metaforom žele predstaviti važnost uloge jedne kuće koja u prirodnom okruženju treba da pomaže prirodi, odnosno da buduća naselja djeluju kao iscjelitelji prirode kao što su to šume. Umjetnik koji je ostavio snažan pečat u cijelom svijetu Friedensreich Hundertwasser naglašava „Mi moramo vratiti svu površinu koju smo uzurpirali i opustošili, po principu da sve što je horizontalno ispod otvorenog neba pripada prirodi, svi krovovi kuća, putevi“29 aludirajući da krovovi trebaju biti ozelenjeni, a kuće sadržavati puno zelenila koje će nadoknaditi prirodi. „Najveći izazovi za građevinsku industriju, kada se govori o resursima, jeste iskorištavanje prirodnih resursa na održiv način. Ako se zna da je građevinska industrija najveći konzument svih prirodnih resursa na planeti Zemlji (više od 50%) , onda ovaj sektor ima i najveću ulogu održivog trošenja istih, kroz organizovano racionalno trošenje materijala, smanjenje utroška energije na efektivan način, projektovanje fleksibilnih održivih konstrukcija, održivo gospodarenje otpadom, planiranje procesa recikliranja i ponovnog korištenja i podizanje svijesti racionalnog korištenja prostora.“30 Opredjeljenja zemalja EU „20/20/20“ su opredjeljenja koja najviše zadataka postavljaju pred građevinsku industriju.31 Optimalna i prihvatljiva rješenja su rješenja čistih tehnologija koja se oslanjaju na najnovija istraživanja i primjere najbolje prakse. Zemlje EU imaju svoju viziju, tako da sve one države koje žele postati članicama ove zajednice razvijenih zemalja trebaju već sada težiti istim zadatim ciljevima. Naša država je jedna od njih , sa jako kompleksnom političkom i ustavnom strukturom kao i kompleksnim sektorom građevinarstva pred kojim stoje velike promjene i prilagođavanja. 3.1. IZAZOVI ODRŽIVE GRAĐEVINSKE INDUSTRIJE Građevinski sektor je veoma kompleksan i oslonjen na konvencionalne zakone, standarde, regulative i trendove. Najveći izazov održive građevinske industrije u organizacijskom smislu jeste uvezivanje svih aktera u procesu razvoja i prihvatanja nove misli. Čista građevinska industrija zahtijeva mobilizaciju svih aktera građevinskog sektora od kreatora politika, naučnih i istraživačkih centara, građevinskih kompanija i industrije, do kreativnih inžinjerskih timova koji dizajniraju građevinske objekte, investitora za koje se ovi objekti dizajniraju i naravno svih građana. Svi akteri moraju imati jedinstvenu viziju održivosti i moraju se ujediniti u nastojanjima da se ta ista vizija sprovede. „Savremeni održivi razvoj čistih tehnologija treba ubrzati i učiniti prioritetom na najvišoj razini.“32 Evropski Strateški energetsko tehnološki plan - SET-Plan (Strategic Energy Technology Plan) predstavlja temeljni, tehnološki stub evropske energetske politike kojim su predviđeni konkretni planovi za razvoj pristupačnih, čistih, efikasnih tehnologija te podrška inovacijama koje imaju minimalne emisije štetnih plinova kroz sinergijsko djelovanje nauke i industrije.33 Plan je predložen od strane Europske komisije 2007. god., a potporu su mu dale sve zemlje članice EU kao i Europski parlament. 3.0 ODRŽIVA GRAĐEVINSKA INDUSTRIJA Slika 3.1: Ciljevi održivog razvoja; Izvor: Korjenic A.: “Development and Use of Efficient Thermal Insulating Systems”; “Information Logistics”, herausgegeben von: Institute of Management and Information Technology; © Eigen-Verlag, Bielsko-Biała, Polen, 2012, ISBN: 978-8362466-18-4, S. 11 - 25. (prevod Sanela Klarić) McDonough W., Braungart M. (2002); „Cradle to Cradle“, North Point Press, New York 29 Rand H.(2012); „Hundertwasser“, TASCHEN GmbH; Koln 30 McDonough W., Braungart M. (2002); „Cradle to Cradle“, North Point Press, New York 31 Staab A. (2010); „The Europen Union Explained“, Indiana University Press 32 McDonough W., Braungart M.(2002); „Cradle to Cradle“, North Point Press, New York 33 Zvanična stranica Evropske Unije: http://ec.europa.eu/ energy/technology/set_plan/set_plan_en.htm posjećena 18.04.2013. 28 33 SET plan je usvojen radi podrške postizanju energetskih ciljeva i ciljeva borbe protiv klimatskih promjena do 2020.godine u Evropskoj uniji te za doprinos globalnoj tranziciji ka niskokarbonskoj ekonomiji do 2050. godine. Glavna ideja je usmjeravanje istraživačkih kapaciteta diljem Europe na odabir tehnologija s najvećim potencijalom i inovacija koje donose progres te zajedničko planiranje ulaganja. Jednu od vodećih pokretačkih uloga u SET Planu ima industrija kroz pravno-privatna partnerstva. Evropska industrijska inicijativa EII (European Industrial Initiatives)34 je organizovana po sektorima od kojih svaki ima svoj jasan akcijski plan za narednih 10 godina. Tako su nastale Evropska inicijativa za vjetar, Evropska solarna inicijativa, Evropska inicijativa za elektronske mreže, Evropska inicijativa za održivu bioenergiju i mnoge druge. Evropska industrijska inicijativa prepoznaje značaj uključivanja građevinskog sektora. Inicijativa “ Pametni gradovi“ (Smart Cities) naglašava značaj sistema inteligentnog upravljanja energijom u gradovima kojim se nastoji postići smanjenje emisije stakleničkih plinova za 40% do 2020. god. Inicijativa ima za cilj otvaranje tržišta prema energetski efikasnim i karbon neutralnim tehnologijama, efikasno širenje najboljih primjera energetski održivih koncepata kroz sve gradove Evrope. Više o ovoj inicijativi na http://ec.europa.eu/energy/ technology/initiatives/initiatives_en.htm 35 Više o ovoj alijansi na zvaničnoj web stranici: http:// www.eera-set.eu/ 36 Više o ovom udruženju na zvaničnoj web stranici: www. architecture2030.org 37 Zvanična stranica USA Inicijative Arhitektura 2030; http:// www.architecture2030.org/enews/news_031609.html, posjećena 09.3.2010. 34 34 Paralelno s Evropskom Industrijskom inicijativom, Evropska Alijansa za energetsko istraživanje (Energy Research Alliance EERA)35 kao dio SET Plana okupila je ključne organizacije za primjenu istraživanja Evrope s ciljem stvaranja jedinstvenog programa i usmjeravanja lokalnih aktivnosti prema zajedničkom cilju. Pored opredjeljenosti zemalja EU, u svijetu su se angažovale i druge napredne zemlje, udruženja savjesnih profesionalaca, predstavnici industrije, naučnici, inovatori i drugi profesionalci koji svojim radom žele doprinjeti ukupnom napretku i koji svojim angažmanom nastoje dati svoj doprinos i podršku. Uključivanje što većeg broja aktera iz različitih sfera djelovanja, odnosno sveobuhvatno interdisciplinarno djelovanje je ključno. Nastojanja udruženja „Arhitektura 2030“36 takođe govori o potrebi uključenosti svih aktera jer se samo zajedničkim nastojanjima može upravljati procesima, te se na najbrži, inteligentniji i optimalan način mogu rješavati problemi čovječanstva, kojima se nastoji očuvati planeta Zemlja. Ovo udruženje je razvilo model „Savremeni sveobuhvatni dizajn građevinskog objekta“.37 Savremeni sveobuhvatni dizajn građevinskog objekta sadrži dvije komponente: • • Integrirani pristup dizajnu, Integrirani timski rad. „Integrirani pristup dizajnu“ postavlja pitanja svim članovima zajednice zainteresovanih strana kao i članovima tehničkog tima za planiranje, dizajn i konstrukciju, da se posvete projektu sagledavajući sve njegove ciljeve, materijalizaciju, sisteme i sklapanje svih elemenata sa više strana i različitih perspektiva. Prepoznat je problem čije rješavanje zahtijeva uključenost baš svih. To znači da se pitanje zagrijavanje planete Zemlje tiče upravo svih ljudi. Ovakav pristup je potpuno drugačiji od dosadašnjeg, u kojem su se stručnjaci u građevinskom sektoru izolirali od zajednice u svom radu i nisu osjećali odgovornost prema okolišu. Građevinski sektor, kao jedan od najvećih zagađivača, treba uključiti sve zainteresovane strane (donosioce odluka, industriju, univerzitete i krajnje korisnike) u rješavanju zadataka postavljenih ispred ovog sektora. Ovakav pristup uključuje sve zainteresovane strane i stavlja ih u partnerski odnos koji iskreno vezuje zajednički krajnji cilj. Savremeni sveobuhvatni dizajn građevinskog objekta takođe zahtijeva „integralni timski rad“, gdje dizajneri i sve zainteresovane strane rade zajedno, kao tim, kroz rad na praćenju troškova, kvalitete života, buduće fleksibilnosti, efikasnosti, sveukupnog okolišnog uticaja, produktivnosti, kreativnosti i načina uključivanja budućih korisnika kroz sve faze projekta. Sveobuhvatni proces izgradnje proteže se, od korištenja znanja i vještina tima i svih zainteresovanih strana, preko praćenja životnog ciklusa projekta, procjene potreba projekta, kroz planiranje, dizajn, konstrukcije, funkcije, fleksibilnosti do operativnosti. Sve zainteresovane strane moraju se u potpunosti razumjeti po svim pitanjima i shvatiti probleme svih uključenih, te međusobno sarađivati kroz sve faze projekta. Svaki od ciljeva savremenog sveobuhvatnog dizajna je jednako važan, ali je jako bitno prilikom dizajniranja prepoznati sve ciljeve, odrediti prioritetne, balansirati i upravljati, te prepoznati korelaciju i uzajamnu zavisnost. Takođe je bitno uskladiti na vrijeme sve faze projektovanja i programiranja, izvođenja, korištenja, praćenja, održavanja, prilagođavanja i recikliranja. Nemoguće je postići visoke performanse i kvalitet objekta, a da se pritom ne koristi integrisani pristup dizajnu objekta. O važnosti tehnološkog napretka i komunikacije govori i prof. Hadrović u svojoj knjizi Bioklimatska arhitektura: „Znanstvena otkrića pretočena u nova tehničkotehnološka rješenja ubrzavaju proizvodnju i intenziviraju sve vidove komunikacije kako na geografskom prostoru tako i među ljudima.“38 O integrisanom pristupu pri dizajniranju objekta s aspekta potreba transformacije govori i prof. Durmišević. „Konvencionalni dizajn se fokusirao na građevinsku imovinu koja optimizira funkciju i konstrukciju i koštanja u kraćem vremenskom predstavljanju, odnosno postojanju tog objekta. Održivi dizajn prepoznaje potrebe za integrisanim dizajnom životnog ciklusa, gdje su sva rješenja usmjerena na objekat koji ima svoj životni vijek i sve komponente objekta u dugom vremenskom periodu.“39 Sveobuhvatni pristup podrazumijeva upravljanje pomoću kružnog modela koji brine o povratu svih materijala u prirodu. Da bi se zadovoljio kružni model planiranja neophodno je uspostaviti jaku vezu između prostornog i tehničkog sistema jednog građevinskog objekta. Objekat traje između 50-75 godina u toku kojih doživljava svoje transformacije i prilagođavanja korisnicima. Da bi se shvatila potreba za dizajnom jednog građevinskog objekta neophodni su podaci koji se mogu prikupiti od svih aktera koji iz svog ugla posmatraju ovaj problem i doprinose što boljem razumijevanju i rješavanju istog u budućnosti. Svi prikupljeni podaci zajednički se obrađuju u interdisciplinarnom timovima. Da bi se postigao jedinstven stav i pomoglo boljim rezultatima, na osnovu dokaza, uveden je veliki broj regulativa koje vode ostvarivanju strateških ciljeva. Kreatori politika kontinuirano komuniciraju sa svim zainteresiranim stranama i konsultuju se. Sve zemlje članice EU obezbijedile su subvencije, odnosno podršku u ovom prelaznom periodu, za sve one investitore koji već sada ulažu u izgradnju ili rekonstrukciju objekata po najnovijim standardima. Dodatno, svaka država obezbijeđuje sredstva za istraživačke institucije podržavajući njihov istraživački rad koji pomaže transformaciji industrije u čistu industriju. Dodatni izazov građevinske industrije jesu procesi iskorištavanja obnovljivih izvora energije. „Građevinski sektor najviše energije troši u periodu korištenja građevinskih objekata za njihovo grijanje, hlađenje i vjetrenje, te osvjetljenje. Potreba za energijom treba da se svede na minimum, kroz korištenje posljednjih tehnologija i obnovljivih izvora energije: sunca, vode, vjetra, geotermalne energije, energije valova i vodenih stuja ili biomase.„40 Slika 3.2: Integrisani pristu dizajnu Izvor: Zvanična stranica USA Nacionalnog naučnog istituta za građevinarstvo http://www.wbdg.org, posjećena 09.3.2010 (prevod Sanela Klarić) Slika 3.3.: Interdisciplinarni prisup dizajnu objekta; Izvor: www.architecture2030.org, posjećena 09.03.2010. (prevod Sanela Klarić) Hadrović A. (2008); „Bioklimatska arhitektura-traženje puta za raj“, Arhitektonski fakultet Sarajevo 39 Durmišević E.(2006); ”Transformable Builidng Structures”, Cedris M&CC, Netherlands 40 Zvanična stranica USA Inicijative Arhitektura 2030; www. architecture2030.org posjećena 09.03.2010. 38 35 Slika 3.4.: IEA scenario smanjenja emisije CO2 uz plansko korištenje obnovljivih izvora energije ; Izvor: IEA 2009; http://www.iea.org posjećena 09.03.2010. (prevod Sanela Klarić) 3.1.1. Problemi i izazovi sektora stanovanja Slike 3.5.: Prosjećna potrošnja po sektorima u EU za 2010 i 2011 godinu; Izvor: European Commision, Directorate General for Energy; Key figures, June 2011., http://ec.europa. eu/energy/observatory/eu_27_info/doc/key_figures.pdf posjećena 27.05.2012 36 Stanovanje je najosnovnija potreba čovjeka da ima svoje skrovište, zaštitu i intimu. Ono je rasprostranjeno i kompleksno. Stambeni objekti su najbrojniji od svih izgrađenih građevinskih objekata, a čovjek najviše vremena provodi u ovim objektima. Stambena naselja, u socijalnom smislu, čovjeku pružaju osjećaj pripadnosti, sigurnosti. Sa druge strane, stanovanje je odgovorno za emisiju stakleničkih gasova, potrošnju i rasipanje energijom, rasipanje resursa, stvaranje otpada i za velike promjene zemljišta U građevinskom sektoru, kod rješavanja ekološko-energetskih problema, važno je identificirati segment u kojem je potrošnja najveća, a moguća rješenja ekonomski najopravdanija. Potrošnja energije po sektorima u EU za 2010. i 2011. godinu prikazana je u sljedećim grafikonima.(Slika 3.5.) „Dvije trećine energije koja se utroši u građevinarstvu u Evropi odnose se na stanovanje. Porast građenja objekata za stanovanje izraženiji je svake godine kao odraz na kontinuirani porast broja stanovnika i povećan standard života, što opet donosi nove troškove energije za poboljšanje uslova rasvjete, ventilacije, hlađenja i grijanja.“41 Stambeni objekti troše najviše energije prilikom korištenja, građeni su od materijala koji mogu biti štetni po okoliš, njihovo održavanje je neekonomično, a otpad i emisije štetnih gasova su veoma visoke. Kada se radi o grijanju i hlađenju, veoma je čest slučaj da se stambeni objekti griju ili hlade i u periodu kada korisnici prostora ne borave u ovim objektima. Dakle, veliki uticaj na neracionalno korištenje energije imaju upravo korisnici i njihovo ponašanje u objektima. Stambeni objekti u našoj državi su najveći proizvođači izgubljene energije. Pretpostavlja se da više od 80% stambenih objekata u BiH nema završene fasadne slojeve ili su fasadni slojevi oštećeni i veoma stari i kao takvi gube jako puno energije prilikom grijanja ili hlađenja. Stanovanje je uvijek bilo u fokusu, posebno u posljednje vrijeme kada vodeća istraživanja ukazuju na veličinu udjela zagađivanja planete Zemlje od strane ovog sektora. Analizom savremenih trendova, društveno-ekonomskih zahtjeva i okolišnih prioriteta prepoznaju se grupe problema i izazova savremenog stanovanja: 3.1.2. Problem reduciranja potrošnje energije na minimum Objekti za stanovanje imaju potrebu za velikom količinom energije za grijanje, hlađenje, vjetrenje i osvjetljavanje svojih prostora. Stambeni objekat najviše energije troši u periodu održavanja odnosno korištenja objekta. Da bi se smanjila potreba za energijom, objekat je neophodno utopliti, odnosno njegovu ovojnicu izgraditi tako da propušta minimum energije i obezbijeđuje stalnu ugodnu temperaturu u unutrašnjim prostorima objekta. Kvalitet zraka treba obezbijediti na način da razmjena toplog i hladnog zraka pokreće ventilacionu opremu. U zavisnosti od količine uštede energije, objekte možemo podijeliti na: • • • • niskoenergetske, pasivne, energetski pozitivna kuća (energy + house), karbon neutralne objekte. Kod projektovanja objekta neophodno je maksimizirati prirodno osvjetljenje svih prostorija objekta i smanjiti potrebu za vještačkim osvjetljenjem na minimum. Nova tehnološka rješenja koja koriste čiste tehnologije svakim danom iznalaze nova rasvjetna tijela s minimalnom potrošnjom i zagađenjem. Jedan primjer su usmjerivači prirodne svjetlosti koji se ugrađuju u gornje dijelove prozora te raspoređuju višak direktnog svjetla u udaljenije dijelove prostorije. Neki od ovih usmjerivača imaju dodatnu funkciju proizvodnje energije preko fotovoltarik ćelija koje su ugrađene na njih. Slika 3.6.: Potrošnja energije u sektoru stanovanja u EU od 1999. do 2004. god.; Izvor: EU Commision Better Buildings, New European Legislation to Save Energy, 2006. http:// ec.europa.eu/energy/demand/legislation/doc/leaflet_ better_buildings_en.pdf posjećena 12.09.2013. Slika 3.7: Inovacije kod optimizacije korištenja prirodnog svjetla; Izvor: http://www.baunetzwissen.de/standardartikel/ 3.1.3. Materijalizacija objekata Odabir materijala za koje se prilikom obrade, transporta, ugradnje, korištenja, recikliranja i ponovnog korištenja troši najmanje energije i koji uzroukuju najmanje emisije CO2, a uz sve navedeno su zdravi za čovjeka i okoliš, posebno je bitan element pri planiranju savremenih održivih objekata. Prirodni materijali kojima su se nekada gradili stambeni objekti ponovo se vraćaju u masovnu upotrebu. Prirodni materijali svojim prirodnim karakteristikama mogu odgovoriti na sve zahtjeve savremenih potreba za održivošću. EU Commision Better Buildings, New European Legislation to Save energy, 2003. http://ec.europa.eu/energy/ demand/legislation/doc/leaflet_better_buildings_en.pdf posjećena 12.09.2013. 41 37 Planska održiva eksploatacija može odgovoriti zahtjevima masovne gradnje, savremenim potrebama i zahtjevima u stambenom sektoru, zahtjevima energetske efikasnosti i smanjenju emisije CO2, zahtjevima flesibilnosti, recikliranja i ponovnog korištenja. Prirodni materijali su zdravi za čovjeka, ne izazivaju alergije, pružaju osjećaj sigurnosti i topline, dozvoljavaju široku primjenu i široku lepezu estetskih mogućnosti i ne štete okolišu. 3.1.4. Planiranje održivog upravljanja otpadom Objekti za stanovanje proizvode veliku količinu otpada koji je neophodno reducirati. Otpad se proizvodi kroz sve segmente ljudskog života kao što su zadovoljavanje potreba za hranom, higijenom, ugodnošću, radom, rekreacijom, odmorom. Otpad koji čovjek proizvodi dijeli se na čvrsti otpad (smeće), kanalizacijski otpad (organsko-hemijski otpad) i štetne emisije i zračenja. Prije svega, potrebno je povećati svijest stanovnika, otpad svesti na minimum, i uvesti sistem recikliranja svih materijala. Pažljivo biranje i odvajanje organskog otpada od ambalaže, odnosno recikliranje ambalaže i plansko dolaganje otpada je princip usvojen u mnogim razvijenim zemljama svijeta. Korištenje organskih deterdženata i drugih sredstava za čišćenje umanjiolo bi hemijski otpad u kanalizacijama. 38 Slika 3.8.: Singapore’s Ecological EDITT Tower; idejni projekat, arhitekt TR Hamzah & Kean Yeang koji tretira urbanu poljoprivredu kao rješenje lokalne proizvodnje hrane; Izvor: http://www.trhamzahyeang.com posjećena 11.11.2011. Smanjenje udaljenosti radnih mjesta i drugih servisa bi dovelo do smanjenja štetnih emisija i zračenja. Ovome bi takođe doprinjelo i češće korištenje hibridnih ili električnih automobila u sektoru servisa, opskrbe odnosno javnog saobraćaja. Dodatno, potrebno je smanjiti štetne emisije i zračenje u svim segmentima stanovanja. 3.1.5. Smanjenje emisije CO2 na minimum Emisija CO2 objekata za stanovanje je velika pri njihovom korištenju i održavanju. Grijanje i hlađenje, kao i ventilacija objekata, korištenjem konvencionalne opreme i zastarjelih sistema na konvencionalna goriva (nafta, drvo, ugalj, plin) imaju veliku emisiju štetnih gasova i CO2. Neophodno je, u prvom redu, potrebu za energijom rasvjete, grijanja, hlađenja i ventilacije svesti na minimum. Potrebno je maksimalno koristiti obnovljive izvore energije na lokaciji (sunce, vjetar, geotermalna energija) kojima bi se zadovoljio zahtjev za optimalnom energijom funkcionisanja objekta. Naravno, ne smije se zanemariti emisija CO2 od momenta obrade materijala, ugradnje, korištenja i recikliranja istih. Takođe, potrebno je tokom obnove i rekonstrukcije starih objekata smanjivati prisutna zagađenja. Materijali za izgradnju i rekonstrukciju objekata trebaju se birati prema kriterijima održivosti, fleksibilnosti, prirodnosti i kriterijima minimalne emisije štetnih gasova. 3.1.6. Lokalna proizvodnja hrane Velika količina energije, uz prateća zagađenja, troši se na transport hrane do mjesta stanovanja. Savremena istraživanja ukazuju na neopravdanu potrošnju energije na neodrživi transport prehrambenih proizvoda koji bi se mogli ili se već proizvode na mnogo bližim lokacijama. Zbog toga je potrebno proizvoditi hranu lokalno. Planskom proizvodnjom nekih prehrambenih proizvoda na lokaciji mogu se smanjiti potrebe skupog transporta te smanjiti emisije štetnih gasova, a hrana dodatno održati svježijom za krajnjeg korisnika. Neka savremena istraživanja donose rješenja koja na građevinskim objektima planiraju prostore za uzgoj nekih poljoprivrednih kultura i prehrambenih proizvoda koji se potom direktno nude stanarima. Dr. Kean Yeang je poseban zagovarač ovakvog načina planiranja objekata koji dobivaju novu funkciju i koji vraćaju minimalno onoliko plodne zemlje koliko je izgradnjom objekta oduzeto od prirode . Prof. Yeang govori o urbanoj poljoprivredi, pojmu koji iza sebe krije proizvodnju hrane lokalno. 3.1.7. Lokalna proizvodnja energije Gubici energije na održavanje objekata, servisiranje i transport su veliki, a veoma često ta energija nije proizvedena putem čistih tehnologija. U okruženju svakog objekta puno je obnovljivih izvora energije. Obnovljiva energija može se dobiti iz snage vjetra, sunca, geotermalne energije, valova, strujanja voda, biomase i dr. Pravim odabirom obnovljivih izvora energije na datoj lokaciji moguće je obezbijediti čistu energiju za potrebe svakog objekta. Već sada u svijetu postoje cijela naselja koja se griju, hlade i vjetre pomoću geotermalnih ili solarnih sistema ili kombinacijom više različitih alternativnih rješenja. Kada se govori o servisiranju objekata i transportu, obnovljiva energija treba postati cilj jer je neophodno javni, servisni i privatni transport obezbijediti uz pomoću solarnih ili električnih automobila i drugih vidova alternativnog transporta. 3.1.8. Planiranje održivog transporta Značajne uštede vremena i energije, kao i smanjenje zagađenja može se postići planiranjem potreba transporta. Element potrebe za prebacivanjem ili transportom bilo roba, ljudi ili servisa javlja se u svim segmentima, te je neophodno energiju potrebnu za transport uzeti u obzir od samog početka planiranja. Mnoga istraživanja bave se problemom održivog transporta, smanjenja potreba, organizovanja, obezbijeđivanja lokalnih čovjekovih potreba, uz minimalne potrebe za transportom, a sve to planiranjem viškova i gubitaka. Transport ljudi, roba, informacija treba biti organizovan na savremen održiv način¸ prema zahtjevima i trendovima pojedinih gradova ili naselja. Pregled trendova transporta za neke od gradova Evrope za 2011. god. dati su u sljedećem dijagramu. Definicija koju daje Organizacija za ekonomsku saradnju i razvoj OECD definiše održivi transport kao: “ Transport koji ne ugrožava zdravlje ljudi i ekosistema i koji realizuje transportne zahtjeve tako da upotrebljava obnovljive resurse na nivou koji je ispod stope njihove regeneracije i upotrebljava neobnovljive resurse na nivou koji je ispod stope razvoja obnovljivih supstituta Slika 3.9.: Solaris Building Singapore, 2011, autor Kean Yeang; Izvor: http://www.kenyeang.com/ posjećena 11.11.2011. Pod održivim transportnim sistemom podrazumjeva sistem koji: • • • • omogućava bezbjednu realizaciju prevoznih potreba pojedinaca i društva ne ugrožavajući zdravlje ljudi i ekosistema, uz jednakost unu tar i između generacija, je ekonomski dostupan, efikasan, nudi izbor različitih vidova transporta i podržava promjenjljivu privredu, smanjuje emisije i otpad u ok viru mogućnosti planete, minimizira potrošnju neobnovljivih energetskih izvora, ograničava potrošnju obnov ljivih resursa do granica njihove održive proizvodnje, ponovo koristi i reciklira svoje kom ponente i minimizira korištenje zemljišta i nivo buke Slika 3.10: Krovovi Berlina 2013. god. Izvor: http://www.energoportal.info/ Posjećena 12.07.2013. Slika 3.11: Obnovljivi izvori energije Izvor: http://www.energoportal.info/ Posjećena 12.07.2013. 39 • smanjuje emisije i otpad u ok viru mogućnosti planete, minimizira potrošnju neobnovljivih energetskih izvora, ograničava potrošnju obnov ljivih resursa do granica njihove održive proizvodnje, • ponovo koristi i reciklira svoje kom ponente i minimizira korištenje zemljišta i nivo buke 3.1.9. Održiva razmjena viškova / manjkova u praksi Slika 3.12: Transport u gradovima Evrope; Izvor: http://epp. eurostat.ec.europa.eu posjećena 18.08.2013. Zvanična stranica Organizacije za ekonomsku saradnju i razvoj http://www.oecd.org; Organisation for economic cooperation and development; posjećen 18.03.2012. 42 40 Definicija koju daje Organizacija za ekonomsku saradnju i razvoj OECD definiše održivi transport kao: “ Transport koji ne ugrožava zdravlje ljudi i ekosistema i koji realizuje transportne zahtjeve tako da upotrebljava obnovljive resurse na nivou koji je ispod stope njihove regeneracije i upotrebljava neobnovljive resurse na nivou koji je ispod stope razvoja obnovljivih supstituta42 Održiva razmjena predstavlja razmjenu proizvedenih viškova koji bi se pratili i na održiv način preraspoređivali od onih kojima to ne treba ili predstavlja višak, prema onima kojima je to potrebno odnosno predstavlja manjak. Može se govoriti o viškovima opreme, viškovima energije, viškovima informacija, viškovima toplote iz ljetnog u zimski režim ili nekim drugim disbalansima koje je neophodno razmjenjivati i balansirati u cilju smanjenja otpada, potrošnje energije i održivosti društva u cjelini. Razvoj ideje da se oni objekti u kojima se proizvodi višak energije ili toplote vežu za one objekte u blizini kojima taj višak predstavlja manjak je savremeni pristup balansiranja gubitaka i pretvaranjem istih u dobitke. Pod održivim transportnim sistemom podra- Lokalnu ideju prodaje u dvorištu „garzumjeva sistem koji: den sale“, gdje svaka porodica iznosi njoj nepotrebne stvari, te iste nudi komšijama • omogućava bezbjednu realizaciju po pristupačnim cijenama, a ne baca iste u prevoznih potreba pojedinaca i kontejner, odnosno ne pretvara ih u smeće, društva ne ugrožavajući zdravlje potrebno je primjeniti na širem lokalnom ili re ljudi i ekosistema, uz jednakost unu gionalnom nivou, uz planiranje održivog sis tar i između generacija, tema i učešće cijele zajednice. Ideja može biti jako produktivna kada govorimo o nasto• je ekonomski dostupan, efikasan, nudi izbor različitih vidova transporta janju da se smanji otpad i da se s njim upravlja na održiv način. i podržava promjenjljivu privredu, 3.1.10. Razvijanje alata za procjenu održivosti Radi kompleksnosti i višeslojnosti građevinskog sektora, a naročito sektora stanovanja, neophodno je razviti alate za procjenu održivosti. Uporedo, s razvojem tehnologija, istraživačkim radom, praktičnim primjenama, upotrebom prirodnih materijala i dr. razvijaju se alati koji to sve mogu pratiti, procjenjivati, ocjenjivati, simulirati i iznositi zaključke i prioritete odnosno djelovati kao vodič kroz procese stalnih promjena i razvoja. Alati za procjenu održivosti posebno su značajni u trenucima nedoumica i momentima donošenja odluka koje će načiniti najveće pozitivne promjene i pomake. Alati dodatno služe za dokazivanje tvrdnji i fukcionisanje sistema. Svaka buduća odluka se uz pomoć ovakvih alata donosi na bazi čvrstih dokaza. Jedan od alata su softveri koji vrše simulacije i koji u teoretskom smislu, uzimajući u obzir sve unutrašnje i vanjske faktore, dolaze do rezultata koji su jasni, čvrsti i uporedivi. Rezultati simulacija razvijenih na različitim institutima i univerzitetima olakšavaju istraživanja koji sada imaju virtualne modele pa su i varijacije i ispitivanja velikog broja varijacija efikasne, brze i tačne. Razvijanje alata koji bi kompleksne sisteme stanovanja pratili, procjenjivali i strateški razvijali su cilj održivog razvoja EU koja je razvila web portal “European Research for Sustainable Development.”43 TUW je razvio interdisciplinarni program doktorskog studija URBEM-DK- “Urbana energija i sistemi transporta” za 10 različitih disciplina koje mogu doprinjeti razvoju savremenih alata i metodologija za istraživanja koje bi doprinjele optimizaciji „Pametnih gradova.“44 Razvijeni alati procjenjuju kako kombinacijom politika, mjera podrške i raznih tehnologija optimizirati postavljene ciljeve, te radi bolje informiranosti svih zainteresiranih, pomoći kod iznošenja argumenata i donošenja odluka. Na ovaj način se procjenjuje uspjeh postavljenih ciljeva kroz određene alate, politike, standarde, podrške i druge mjere koji podržavaju donošenje odluka. Razvijeni alati uključuju modeliranje i softver za simulacije, računovodstvene okvire i kodekse prakse, kao i uticaje, praćenje performansi i procjenu vanjskih troškova. 3.1.11. Pristup organizacionim i urbanističkim problemima na održiv način Slika 3.13: Masdar plan, dizajner Foster + Partners; 20072008, izvor: zvanična stranica grada www.masdarcity.ae posjećena 27.07.2013. Holistički pristup koji uključuje sve grane nauke, privređivanja i socijalne uključenosti znači uključivanje velikog broja stručnjaka koji će shvatiti zadatak, prepoznati svoju ulogu i preuzeti aktivnosti da bi se zajedničkim naporima ostvarila optimalna rješenja koja u konačnici znače progres. Izazov stoji upravo u organizacionom smislu uvezivanja svih učesnika i razumjevanja problematike i traženih rješenja. Kao dobar primjer novog naselja u kojem se svi navedeni problemi rješavaju uz integrisani, sveobuhvatni naučni pristup, može se navesti izgradnja pametnog grada budućnosti - Masdar u Ujedinjenim Arapskim Emiratima. Ono što je karakteristično za ovaj grad jeste primjena alata za procjenu održivosti kojima se planiraju prostorni, urbanistički potencijali i održivo planiranje svih navedenih izazova (emisija CO2, materijalizacija, primarna energija, transport, otpad, viškovi/manjkovi, lokalna proizvodnja hrane i energije). Zvanična stranica Evropske Unije: http://ec.europa. eu/research/sd/index_en.cfm?pg=policy-context-era; posjećena 15.05.2013. 44 Zvanična stranica TUW; http://urbem.tuwien.ac.at/EN/; posjećena 14.07.2013. 43 41 Urbanističko planiranje dobija novu dimenziju: sagledavanje i zadovoljenje zahtjeva maksimalnog iskorištavanja svih ulaznih faktora i njihovo uvezivanje u održivu cjelinu postajući na taj način održivo urbanističko planiranje. Razvoj alata za procjenu i softvera za simulaciju naselja, pojedinačnih objekata i drugih alata kojima se dokazuju tvrdnje, miri različite stavove i mišljenja, razvija nove mjere razvoja i stimuliše istraživačke kapacitete, te ujedinjuje različite struke i profesije. Grad Masdar je primjer interdisciplinarnog pristupa planiranju minimalnih razdaljina za transport roba i servisa uz maksimalno korištenje obnovljive energije za sve potrebe grada. Iz svega iznesenog se vidi koliko izazova u planiranju grada je potrebno riješiti i koliko je širok spektar aktivnosti kojima je neophodno pristupiti na sveobuhvatan način da bi se napravile pozitivne promjene i sektor stanovanja učinio održivim. 3.2. ODRŽIVO STANOVANJE Održivo stanovanje u svom planskom pristupu rješavanju problema i izazova koje se navodi, treba pristupiti svakoj lokaciji pojedinačno analizirajući sve njene potencijale i slabosti, trendove razvoja i zahtjeve stanovnika, lokalne resurse kao i zahtjeve tržišta. Bilo da se radi o novim naseljima ili rekonstrukciji starih na datoj lokaciji se analiziraju svi faktori koji utiču na porast potrošnje energije, porast emisije CO2 i smanjenje kvaliteta života. Kuismanen K., PhD, (2005): Evropski regionalni razvojni fondovi; ECONO publishing for SAFA, Helsinki 45 42 Važni parametri optimuma energije za lociranje stambenih objekata na parceli koji se testiraju s razvijenim alatima i simulacijama su: • • • • Klimatske informacije lokacije: na dmorska visina, sunčevo zračenje, intenzitet, trajanje i smjer izravnog sunčevog zračenja, temperatura zraka, smjer i brzina vjetra, vlaga i uticaj toplotnog zračenja u zgradama u okolini. Opcije obnovljivih izvora energije: tlo, podzemne vode, solarna ener gija, vjetar, razmjena viška energije. Uključivanje na mrežu javnog prevo za, plan skraćivanja udaljenosti do posla i servisa Buka, izvori buke i zaštita Prof dr. Kimmo Kuismanena kroz svoje analize lokacija i iskorištavanja prirodnih resursa na lokaciji savjetuje: „Savremena rješenja trebaju biti urbani planovi sa malim gubicima zemljišta, organizovanjem više funkcija zajedno na optimalnoj udaljenosti, gdje su stanovanje i posao na istim lokacijama, a svi prateći sadržaji koji pomažu povećanju standarda da se projektuju pažljivo u istim zonama; materijali koji se koriste treba da su ekološki prihvatljivi.“45 Analizom razvojnih trendova u EU, evropski fondovi za razvoj pokazuju sljedeće razvojne trendove stanovanja: - - - - - - - povećan broj izgrađenih stambenih objekata, povećanje broja izgrađenih individualnih stambenih kuća, povećanje različitosti u stanovanju i životnim stilovima, povećanje standarda i potreba za boljim uslovima stanovanja, veći standardi znače veći stambeni prostor po korisniku povećanje zahtjeva za servisiranjem i pratećim sadržajima u bližoj okolini, povećavaju se zahtjevi za blizinom stambenih lokacija u užem centru grada Porastom broja stanovnika na planeti raste i potreba za novim stambenim jedinicama. Dodatno tome, migracijom stanovništva rastu potrebe za većim brojem stambenih jedinica koje su bliže jakim ekonomskim centrima. „Prema izvještaju „Instituta bez granica „do 2030. godine, tri milijarde ljudi u razvijenom svijetu će trebati dom. To je 96.150 stambenih jedinica dnevno.“46 Takođe, viši standard omogućava većini da poboljša uslove stanovanja i da grade nove individualne kuće ili se sele u veće i komfornije stanove. „Prema istraživanju EUROSTATa, u 2001. godini dolazi do naglog porasta broja izgrađenih stambenih jedinica u Evropi, posebno u zemljama koje su se upravo uključile u EU i poboljšale standard života svojih stanovnika, te samim tim i standarde stanovanja.“47 I ovo istraživanje potvrđuje promjene u trendovima stanovanja koje zahtjevaju visoki standard. Slika 3.14; Broj izgrađenih stambenih jedinica u Evropi u 2001 godini; Izvor: http://epp.eurostat.ec.europa.eu ; posjećena 23.06.2008. Broj zahtjeva za gradnjom individualnih stambenih kuća takođe se povećavava iz godine u godinu, s povećanjem standarda. Trendovi korištenja različitih tipova stambenih objekata u zemljama EU za 2011. god. dati su u narednom dijagramu: Korištenje lokalnih materijala i resursa može umanjiti cijenu koštanja u građevinarstvu jer umanjuje troškove transporta, a razvija lokalnu privredu. Prirodni materijali koji su dostupni na lokaciji su često jeftiniji i pristupačniji za obradu. Mnogi od prirodnih materijala imaju izrazita termička svojstva. Kod rekonstrukcije objekata koje su rađene na konvencionalan način, potrebno je iznaći rješenja koja minimiziraju uticaje na konstrukciju, te stvaraju fleksibilnija rješenja nakon rekonstrukcije, odnosno umanjuju cijenu održavanja. Treba graditi ekonomično i planirati troškove objekta kroz cijeli njegov životni ciklus. Koštanje objekta kroz njegov životni ciklus takođe je predmet istraživanja jer se i u tom segmentu planskim pristupom mogu stvoriti značajne uštede. Istraživanja na TUW ukazuju na ovaj izazov. Održivi razvoj stambenog sektora treba biti i ekonomski opravdan kroz strateške planove. „Sa standardom rastu zahtjevi za stambenom površinom, što povećava potrošnju energije. Arhitekt treba da napravi rješenje koje će zadovoljiti potrebe za optimalnim prostorima, a u isto vrijeme materijalima osigurati smanjenje gubitka energije i zagađenja. Korištenje bioenergije, geoenergije, solarne energije i energije vjetra u stalnom je porastu, jer je Evropa zaključila da je mnogo povoljnije uložiti u tehnička rješenja pasivne kuće i koristeći te rezultate graditi i uživati u očuvanju energije i okoline.“48 Većina stanovnika traži rješenja koja omogućavaju jednostavno i brzo servisiranje, blizinu gradskim infrastrukturnim objektima i užem gradskom jezgru, rješenja koja smanjuju transportne troškove i vrijeme. Pored energetskih karakteristika koje treba zadovoljiti izgradnja novih ili rekonstrukcija starih naselja, zahtjeva se i ekonomska opravdanost. Rekonstrukcije, odnosno izgradnja novih objekata ili naselja, često su skupe da bi dostigle nove standarde. Slika 3.15: Trendovi korištenja različitih tipova stambenih objekata u zemljama EU 27; Izvor: http://epp.eurostat. ec.europa.eu posjećena 18.05.2013. Zvanična stranica Instituta bez granica: www.institutewithoutboundaries.com; http://worldhouse.ca/publications/ posjećena 28.07.2013. 46 Zvanična stranica Evropske Unije: ec.europa.eu/ enterprise/construction, European Commission Enterprise DG, 2003, posjećena 17.07.2012. 48 Butters C. (2006) ; “Evropski razvojni regionalni fondovi - Kuće i drvena konstrukcija Norveške”, ECONO publishing, Helsinki 47 43 Kako ekonomski opravdati buduće intervencije? Slika 3.16: Troškovi u toku trajanja objekta; Izvor: DI Dr. Arch. Kovacic I. (2012); Industriebau und Interdisziplinäre Bauplanung; 234.985 Lebenszykluskosten und analyse; TUW BI IBPM Korištenje lokalnih materijala i resursa može umanjiti cijenu koštanja u građevinarstvu jer umanjuje troškove transporta, a razvija lokalnu privredu. Prirodni materijali koji su dostupni na lokaciji su često jeftiniji i pristupačniji za obradu. Mnogi od prirodnih materijala imaju izrazita termička svojstva. Kod rekonstrukcije objekata koje su rađene na konvencionalan način, potrebno je iznaći rješenja koja minimiziraju uticaje na konstrukciju, te stvaraju fleksibilnija rješenja nakon rekonstrukcije, odnosno umanjuju cijenu održavanja. Treba graditi ekonomično i planirati troškove objekta kroz cijeli njegov životni ciklus. Koštanje objekta kroz njegov životni ciklus takođe je predmet istraživanja jer se i u tom segmentu planskim pristupom mogu stvoriti značajne uštede. Istraživanja na TUW ukazuju na ovaj izazov. Održivi razvoj stambenog sektora treba biti i ekonomski opravdan kroz strateške planove. Slika 3.17; Prosjećna potrošnja energije u toku trajanja jednog objekta; Izvor: Guy-Quint C. (2006); „Tackle Climate Change:Use Wood“, European Parliament Brussels Visoki standard često dovodi do nerealnih i neopravdanih zahtjeva za velikim površinama koje nemaju ekonomsku opravdanost nego su produkt hirova. Održivo stanovanje treba da promoviše i utiče na svijest građana o potrebnim optimalnim stambenim površinama, a da se pritom obezbjedi traženi komfor i ugodnost. 3.2.1. Razvoj održivih stambenih naselja Urbana naselja su planska naselja pažljivo projektirana prema postojećim regulativama, prirodnim uslovima i trendovima planskog razvoja. Kuismanen K., PhD, (2005): Evropski regionalni razvojni fondovi; ECONO publishing for SAFA, Helsinki 50 Doubilet S. i Bole D. (1999); „Eurpean House now“, Universe Publishing, London 49 44 Dosadašnja planiranja stambenih naselja vodila su se konvencionalnim metodama urbanog planiranja. Konvencionalne metode zamjenjuju se savremenim metodama koje u obzir uzimaju sve navedene faktore i nove savremene zahtjeve:klimatske uslove, lokacijske karakteristike, orijentaciju, obnovljive izvore energije lokacije, optimizaciju troškova, procjena opravdanost investicije, upravljanje otpadom, održivi transport, fleksibilnost, zdravlje, recikliranje i ponovno korištenje i razmjenu viškova. Razlikuju se tri tipa naselja po intenzitetu i organizaciji otvorenih zelenih površina s konstantnom vrijednosti površina prostora u objektima. Trendovi stanovanja u svijetu su različiti, svaka država pojedinačno uzimajući u obzir historijsko naslijeđe, prirodno okruženje, materijale, standard i želje korisnika razvija svoje optimalne planove naselja. Svaka država Evrope ima svoju slobodu interpretacije, a prof. Kuismanen to i potvrđuje: „Naravno, svaka zemlja Evrope, u odnosu na tradicionalne uslove, kao i stepen savremenog razvoja, različito prihvaća tokove savremene arhitekture kao i implementacije standarda Evropske Unije.“49 Savremeno planiranje naselja posebnu brigu usmjerava prema optimalnim rješenjima koja u svakom pogledu racionalno koriste lokaciju, materijale, kompoziciju i savremene trendove i zahtjeve korisnika. Racionalno gospodarenje podrazumijeva uključivanje svih aspekata koje se razmatraju s interdisciplinarnim timom stručnjaka kojima je osnovni cilj održivo upravljanje svim elementima. „Najbolja rješenja su ona koja planom pokrivaju svaki i najmanji dio parcele i koja, radi rekonstrukcije, sadrže fleksibilne planove.“50 Prema Kuismanenovoj studiji „Dokazano je da se pravilnim planovima naselja, s kombinacijom samostojećih, kuća u nizovima i blokovima, mogu dostići isti efekti uštede kao i u kućama na tri sprata, gdje, u urbanom smislu, treba paziti na: adekvatne veličine parcela, ulice kao elemente provjetravanja, dovoljno velike parking-prostore, prateće aktivnosti u sklopu naselja, socijalne sadržaje. Ovakvi planovi su zahtjevniji jer se njima postavljaju viši ciljevi a uključuju i eksperte iz raznih polja znanosti. Obično su najbolja rješenja naselja ona koja podrazumijevaju kombinaciju svih tipova kako bi se odgovorilo na sve zahtjeve i kako bi struktura stanovništva bila što različitija.“51 Potrebno je načiniti optimalno rješenje koje zadovoljava sve zainteresovane strane i trendove društva. 3.2.2. Održivi stambeni objekti u perspektivi Veliki broj istraživanja stambenih naselja radi optimizacije istih, predmet je međunarodnih istraživanja koji uključuju stručnjake iz cijelog svijeta. Razvoj metoda i alata istraživanja, te veliki broj primjera dobre prakse omogućava donosiocima odluka da donesu sveobuhvatne strategije i planove koje donose velike promjene, uštede i uspjeh. Dodatno, standardi i regulative pomažu uključenost svih aktera u procesu. Da bi se što bolje shvatilo kakvi to trebaju biti stambeni održivi objekti u perspektivi, potrebno je što bolje shvatiti tradiciju, tradicionalna rješenja i tehnologije, da se analizira bliža prošlost, te postojeće stanje i problemi sa kojima se susreće sektor stanovanja, da se sagledaju savremeni primjeri dobre prakse i da se sve to prilagodi uslovima lokacije. Može se zaključiti da su analize jasno pokazale nove trendove i zahtjeve razvoja stambenih naselja u posljednjih 20 godina. Savremeni zahtjevi održivosti postavljaju veliki broj izazova kojima je neophodno pristupiti planski i interdisciplinarno. Interdisciplinarni pristup planiranja održivog stanovanja, pored stručnjaka treba da uključi donosioce odluka i građane da bi rješenja bila optimalna i prihvatljiva za sve. Veliki je broj razvijenih alata kao i primjera dobre prakse koji pomažu u budućim nastojanjima i planiranjima održivih stambenih naselja. Zadatak koji se postavlja pred arhitektu, danas nije lak. Zapravo, zadatak je pomiriti čovjeka i prirodu, približiti se prirodi, proučiti njene potrebe i zahtjeve, prihvatiti zahtjeve održivog razvoja, zahtjeve za zdravijim i humanijim objektima, odgovoriti na zahtjeve svakog individualca oslanjajući se na tradiciju, a istovremeno se prilagoditi zahtjevima održivosti. Ako se pogleda u prošlost, dokazi se mogu naći i u mahalama starih gradova na našem podneblju (Sarajevo, Jajce, Banja Luka, Travnik .....). Čovjek je koristio prirodno osvjetljenje i izvor energije, unosio vodu u svoj svakodnevni život da bi održavao higijenu, orijentisao svoje objekte na optimalan način, pazio na prava drugih itd.. Potrebno je osvrnuti se u prošlost da bi se najbolje pripremili za budućnost. Rezultati istraživanja „The Revival of the Traditional Bosnian Wood Dwellings”52 dokazali su da je povratak gradnje tradicionalne individualne bosanske kuće moguć, uz optimizaciju koja zavisi od klimatskih uslova. U dijelu BiH, sa kontinentalnom klimom preporuka je da se prozorski otvori orijentišu prema jugu, da se njihova veličina poveća do optimuma, a da se krovovske strehe smanje da bi se što više sunčeve energije iskoristilo u toku zime. Slika 3.18: Tri tipa naselja po intenzitetu, organizaciji otvorenih zelenih površina; Izvor: Predavanja prof. Korjenić „Energieeffiziente Gebäude“, Katedra za fiziku zgrade; TUW, 2013 https://tiss.tuwien.ac.at/course/ courseDetails.xhtml?windowId=9c3&semester=2014S &courseNr=206193 Kuismanen K., PhD, (2005): Evropski regionalni razvojni fondovi; ECONO publishing for SAFA, Helsinki 52 Korjenić A. Klarić S. (2010); „The Revival of the Traditional Bosnian Wood Dwellings”; istraživanja objavljena u stručnom časopisu Energy EfficiencyDOI 10.1007/s12053-011-9120-z 51 45 U dijelu sa mediteranskom klimom, tradicionalna gradnja bosanske kuće je optimalna u originalu za ovo područje sa svojim dubokim strehama, oirjentacijom prema unutrašnjoj bašti i intimnosti. U oba slučaja treba brinuti o optimizaciji termičkog kvaliteta vanjskih konstrukcija. Slika 3.19: Razvoj stambenih objekata prema zahtjevima energetske efikasnosti Izvor: predavanja Prof. Dr Korjenić, TUW; 2013. god. https://tiss.tuwien.ac.at/education/course/documents. xhtml?windowId=b0d&courseNr=206126&semester=2014S posjećena 27.07.2013. Takođe ako se uzme analizirati bliža prošlost, može se prepoznati otuđenje čovjeka od prirode, koje donosi neoptimalna rješenja i objekte koji su se gradili bez plana održivosti i koje je sada potrebno renovirati na održiv način. Osamdesetih godina se budi svijest o važnosti uštede energije u stambenim objektima. Zvanična stranica Ministarstva za okoliš Finske: www. kuvat.comma.fi/puuinfo posjećena 18.04.2009. 53 46 Prirodni materijali koji stvaraju zdrave uslove stanovanja Savremeni zahtjevi koji uključuju održive sisteme od stambenih objekata, traže da objekti budu održivi sistemi koji maksimalno štede energiju, proizvode minimalnu emisiju CO2 i čuvaju okoliš. Tako dolazi do razvoja novih tehnologija, metoda, proračuna, materijalizacija koje doprinose smanjenju potrebe za energijom u stambenom objektu. Sve inicijative su bila najviše orijentisane na rješavanje energetske efikasnosti objekta odnosno omotača objekta i smanjenju potreba za grijanjem i hlađenjem. Tako, od 80-tih godina prošlog vijeka, dolazi do razvoja stambenih objekata u različitim kategorijama prema energetskim zahtjevima „Stambeni objekti bilo kojeg tipa trebaju se graditi sa maksimalnim učešćem lokalnih, prirodnih i zdravih materijala, pažljivim projektovanjem optimalnih karakteristika, odabirom najoptimalnijih metoda gradnje i završne obrade. I u procesu planiranja kao i u procesu gradnje veoma je bitno graditi u skladu sa najmodernijim metodama planiranja i tehnika, ali takođe i misliti na ekonomičnost projekta i njegovo održavanje.“53 Lokacija, forma i orijentacija su važni elementi u gradnji stambenih održivih objekata. Oslanjanjem na tradiciju, korištenjem savremenih rješenja i metodologija proračuna optimalnih karakteristika mogu se graditi novi objekti i rekonstruisati stari koristeći savremene softere za simulaciju da bi dobili tražene optimalne karakteristike i standarde. S novim zahtjevima prema arhitekturi dolazi do razvoja kreativne i tehničke misli i razvoja novih tipova objekata. Novi tipovi objekata rješavaju sve probleme stanovanja uz dodatne zahtjeve održivosti, čistih tehnologija, optimalne upotrebe prirodnih, lokalnih materijala i energetske efikasnosti. Objekti koji čuvaju okolinu, a koji se nazivaju „green“ objektima dijele se na: Održivi stambeni objekti u budućnosti trebaju odgovoriti na sljedeće zahtjeve: Slika 3.20. : Shema rada kontrolirane ventilacije s vraćanjem topline otpadnog zraka; Izvor: Zbašnik Senegačnik M. (2009); „Pasivna kuća“, Sun Arh d.o.o. ISBN 978-953-08906-2-7, Zagreb Smanjenje emisije CO2 - Istraživanja koja se trenutno vode u svijetu posebnu pažnju posvećuju čistim tehnologijama, smanjenju emisije CO2 i drugih štetnih gasova za okolinu i rješenjima koja omogućuju da se emisija štetnih gasova svede na minimum, a da se pritom ne smanji komfor i da se ispune savremeni zahtjevi života. Smanjenje potrebne energije ili popularno, energetska efikasnost građevinskog objekta. Objekti za stanovanje imaju potrebu za velikom količinom energije za grijanje, hlađenje, ventilaciju, toplu vodu, elektronske aparate i osvjetljavanje ovih prostora. Potrebno je reducirati energiju na minimum. Pasivna kuća (passive house) je objekat u kojem se održava ugodna unutarnja temperatura, od oko ugodnih 20 ºC , bez konvencionalnog sistema grijanja i hlađenja. Takav objekat naziva se pasivnim zbog toga što se veći dio potreba za toplinom pokriva iz “pasivnih” izvora, npr. izloženost suncu, otpadna toplina stanara iz tehničkih uređaja, razmjena topline. Prostorije se opskrbljuju dodatnom potrebnom toplinom kroz kontrolisani ventilacioni sistem s povratom topline. Potrebe za ukupnom primarnom energijom ne bi smjele premašiti 120kWh/m²/ god, uključujući grijanje i hlađenje, toplu vodu i električnu struju. Ključne karakteristike koje odlikuju izgradnju pasivne kuće su: kompaktan oblik i dobra izolacija; južna orijentacija i procjena sjena; dobra zračna nepropusnost ovojnice zgrade; pasivno predgrijavanje svježeg zraka; visoko efikasan povrat topline od otpadnog zraka; korištenje izmjenjivača topline zrak/zrak; obezbjeđivanje toplom vodom upotrebom obnovljivih izvora energije; korištenje energetski efikasnih kućanskih aparata. Dizajn pasivne kuće uključuje kompletan proces planiranja i provedbe jednog sistema koji je samoodrživ i samodostatan i koji u konačnici ima za cilj izgradnju objekta u kojem se stanari osjećaju sigurno, imaju zdrave uslove za život i minimalne troškove korištenja i održavanja objekta. Ovakav pristup projektiranju može se upotrijebiti za dizajniranje novih objekata ili za energetski efikasno renoviranje postojećih objekata. Niskoenergetska kuća (Law Energy House) koristi manje energije od regularne kuće, ali više od pasivne kuće. Energetska svojstva niskoenergetskog objekta su otprilike dvostruko bolja od minimalnih zahtjeva. Ne postoji opća definicija za niskoenergetsku kuću jer nacionalni standardi među zemljama znatno variraju. Ovakvi objekti predstavljaju prelaznu fazu u procesu osvještavanja stanovništva i prilagođavanja ideji da se stanuje u pasivnoj kući, kada su pasivne kuće postale standard. Npr. u Njemačkoj “niskoenergetska kuća” ima ograničenje energetske potrošnje od 50 kWh/m²/god. za grijanje. Granice su drugačije u pojedinim zemljama i mijenjaju se jer se kriteriji svakodnevno pooštravaju. Energetski nezavisna kuća (Energy Neutral House) objekat koji je potpuno neovisan od vanjskog izvora energije. To su objekti koji sami sa svojim projektovanim sistemima proizvode energiju iz obnovljivih izvora energije (sunce, vjetar, geotermal, ili kombinacija) . Električna struja i toplina se proizvode i pohranjuju u npr. mikro-elektranama ili aktivnim solarnim sistemima u ili na objektu. U zavisnosti od prirodnih karakteristika lokacije energetske potrebe objekta se planiraju uz maksimalno učešće prirodnih izvora uz projektovanje viškova i prodaje energije sistemima. Ovakvi objekti su budućnost i mnoge države pružaju podršku razvoju i masovnoj izgradnji ovakvih objekata. Energetski pozitivna kuća (Energy + house) objekat koji je potpuno neovisan od vanjskog izvora energije, a pri tome proizvodi viškove energije. Oni, kao i energetski nezavisne kuće, svojim projektovanim sistemima proizvode energiju iz obnovljivih izvora energije (sunce, vjetar, geotermal ili kombinacija). Viškovi energije se prebaciju u energetske sisteme na regionalnom ili državnom nivou po posebnim tarifama i regulativama. U zavisnosti od prirodnih karakteristika lokacije, energetske potrebe objekta se planiraju uz maksimalno učešće prirodnih izvora uz projektovanje viškova i ponude viška energije velikim sistemima. Slika 3.21: Energetski sistem +Energy kuće; Izvor: Gebäudeautomation – Einfluss auf die Energieeffizienz Anwendung gemäss EN 15232:2012 eu.bac Produktzertifizierung; 2012. Ovakvi objekti su budućnost, a njihova rješenja nude širok spektar mogućnosti. Mnoge države pružaju podršku razvoju i izgradnji ovakvih objekata da bi se izbalansirao uticaj sektora stanovanja na zagađivanje planete Zemlje i smanjenje negativnih uticaja u ovom sektoru. Svaki ovakav objekat se zasebno tretira i proračunava. Jedan primjer energetskog sistema u energetski pozitivnoj kući .(slika 3.21.) Green building ozelenjeni objekti sa zelenim krovovima, fasadama i dvorištima. Savremena istraživanja pored fasada i ovojnice, tretiraju i druge faktore koji mogu uticati na uštedu energije i emisije CO2. Ozelenjeni krovovi, fasade ili dvorišta daju zavidne rezultate jer na prirodan način čuvaju energiju objekta. 47 Već je naglašeno u dijelu rada u kojem su predstavljene grupe problema i izazova savremenog stanovanja koliko je bitno proizvoditi hranu lokalno. Ozelenjenim fasadama na način da se planira hortikultura može se riješiti proizvodnja lokalne hrane i smanjenje potreba za transportom, ali pored toga biljke pomažu kod povećanja kvalitete zraka kao i regulisanja klime u objektima sa zelenim krovovima i fasadama. Slika 3.22; Upoređivanje temperature za dva posmatrana dvorišta, Izvor: Projekt “Urban Summer Comfort” (USC) der A-Null Bauphysik GmbH and TU Vienna U svrhu optimizacije zelenih dvorišta TUW je radio istraživanje u kojem su uporedili ponašanje dva dvorišta sličnih dimenzija, visine objekata i karakteristika, osim što je jedno dvorište bilo ozelenjeno, s drvetom u sredini dvorišta i sa ozelenjenom fasadom, dok je drugo dvorište bilo betonirano bez zelenila. Istraživanje je pokazalo prednosti zelenih površina i biljaka u dvorištu jer se mjerenjem temperature u ljetnom mjesecu junu vidi jasna temperaturna razlika. Slika 3.23: Dvorište i pozicija; Volk- Beč, juni. 2012. god. Izvor: Projekt “Urban Summer Comfort” (USC) der A-Null Bauphysik GmbH and TU Vienna Zeleni krovovi, drveće koje raste sa balkona, prozora kuća, su prepoznatljivi za radove Friedensreich Hundertwasser. On je drveće i biljke na objektu smatrao najisplativijim stanovnicima koji svoju rentu plaćaju tako što poboljšavaju kvalitet zraka u objektu, ali i gradu, što smanjuje efekte zagrijavanja zgrade ljeti, dok zimi sa ogoljelim stabljikama ne smetaju suncu da zagrije objekat. Ovi stanovnici zgrada čiste okolinu od prašine te unose život u objekte. Kada govorimo o zelenim fasadama trenutno se u Beču na lokaciji gradnje zelenog dijela grada u Aspernu testiraju različite vrste biljaka i sistema ozelenjavanja fasada u cilju iznalaženja optimalnih rješenja u budućnosti koje su mogu primjeniti direktno na fasadama novih objekata u ovom novom naselju koje se planira graditi po najsavremenijim principima održive gradnje i planiranja.(Slike 3.25.) 48 Slika 3.24: Dvorište i pozicija; Tabo- Beč, juni 2012. god. ;Izvor: Projekt “urban summer comfort” (USC) der A-Null Bauphysik GmbH and TU Vienna Pregled razvoja green objekata i standarda koji prate razvoj istih, slijedi u slikama: Slike 3.25. Testiranje ozelenjenih fasada buduće green naselje Aspern u Beču; Izvor. Autor Slike 3.26: Pregled razvoja green objekata praćenih izmjenama standarda; Izvor: Thomas. Bednar, (2010): “PlusEnergie-Gebäude” Wenn Gebäude mehr Energie liefern als verbrauchen”; Perspektiven (eingeladen), Heft 1_2 (2010), 1-2; S. 78 – 8; http://pub-bi.tuwien.ac.at 49 Na dijagramima (Slike 3.26.) se vidi kako su se zahtjevi prema energetskoj efikasnosti stambenih objekata mijenjali, te kako se standardi pooštravaju i prilagođavaju novim zahtjevima održive gradnje danas. Standardi za pasivnu i energetski nezavisnu kuću su definisani, dok se standardi za ostale tipove objekata mijenjaju i prilagođavaju vremenu i novim zahtjevima posebno za energy + kuće i ozelenjene kuće koje su predmet velikog broja istraživanja koja će donijeti novija optimalnija rješenja. Svi navedeni savremeni tipovi stambenih objekata mogu se graditi po principima samostojećih - horizontalno ili vertikalno vezanih stambenih jedinica u nizovima ili kao višestambeni objekti. Bitno je naglasiti da savremeni tipovi koji tretiraju uštedu energije i smanjenje emisije CO2, odnosno tzv. održivi green objekti ne limitiraju arhitektonsku kreativnost. Savremeni zahtjevi jesu komplikovaniji u tehnološkom smislu, ali ne ograničavaju umjetnički izraz arhitekte. Slika 3.27: Tranformabilnost konstrukcije; Izvor: Durmišević E. (2006); „Tranformable building structure“, CEDRIS M&CC, Netherlands 3.2.3. Održive konstrukcije Arhitektura danas treba biti fleksibilna i dozvoljavati stalne promjene i prilagođavanja. Građevinski objekati danas brže i češće nego ranije doživljavaju stalne promjene, a sve te promjene zahtjevaju velike troškove. Troškovi se posebno povećavaju kod postojećih objekata koji su građeni kompaktno i finalizirani bez mogućnosti izmjena. „Izgradnja objekta nije nešto što se završi u momentu završetka radova, izgradnjom objekta mi tek počinjemo svoj rad.“54 Održiva konstrukcija je fleksibilna konstrukcija koja je projektovana tako da dozvoljava jednostavne izmjene i adaptacije objekta na ekonomičan način, koristeći lokalne prirodne materijale koji ne štete okolišu i štede energiju, a da pri tome imaju i visoke estetske i oblikovne vrijednosti i sklad sa lokacijom. U svojim istraživanjima prof. Durmišević je posebnu pažnju posvetila fenomenu trajanja objekta. „Kod objekata klasične gradnje, tehnički i funkcionalni životni vijek objekta bio je u prosjeku 50 godina. Danas objekti koji su stari 15 godina su već oronuli i traže investiciju u obnavljanje. Prosječni vijek trajanja objekata u novije vrijeme se skraćuje radi fokusiranja investitora na povrat investicije u što kraćem periodu. S ciljem da se životni vijek savremenih objekata i njihovih komponenti produži, objekti treba da se dizajniraju tako da ekonomičnost i održivost objekata budu u fokusu i da postoji jasna strategija korištenja u planiranom vremenu.“55 Slika 3.28: Transformabilnost konstrukcije; Izvor: Durmišević E. (2006); „Tranformable building structure“, CEDRIS M&CC, Netherlands Brand S. (1995); „HowBuildings Learn“, What Happens After they’re Built, Quebecor Printing, Tennessee 55 Durmišević E. (2006); „Tranformable building structure“, CEDRIS M&CC,Netherlands 54 50 Trend i potreba savremenog vremena jeste fleksibilnost. Sve te velike i brze promjene, globalizacija, povećana mobilnost, tehnološke promjene, protok informacija utiču i na arhitektonsku misao i na potrebe arhitekture. Dizajniranje objekta danas je proces koji treba da ima viziju osvrnutu ka dužem vremenskom intervalu kako bi odgovorio na dugoročne zahtjeve funkcije, forme, samoodrživosti u smislu enegetske opskrbljenosti objekta isl. Transformabilnost svakog elementa u građevinskoj konstrukciji je cilj budućih konstruktivnih sistema. 3.2.4. Tehnički čisti procesi (green tehnologije) ključ održivosti i njihova veza sa istraživanjima Green tehnologije – korištenje znanja u praktične svrhe sa ciljem očuvanja okoliša.„Green tehnologija predstavlja grupu metoda i materijala koji su u kontinuiranom razvojnom procesu, a koje kao završni proizvod imaju finalni proizvod koji ne zagađuje okolinu.„56 Na primjeru revolucionarnih promjena koje su se desile u informacionim tehnologijama, na isti način se očekuju pozitivne promjene u razvoju čistih tehnologija i njihov uticaj na promjenu svijesti kod ljudi, kao i podsticaj nauke prema ekološkim inovacijama. Ciljevi razvoja čistih tehnologija ogledaju se usljedećim stavkama: Dizajn „od kolijevke do kolijevke“- životni ciklus industrijskog proizvoda na način da kreirani proizvod može biti ponovo iskorišten i vraćen prirodi u njegovom prirodnom obliku koji ne šteti okolišu. Filozofija koja u potpunosti govori u prilog čistim tehnologijama. Smanjenje izvora zagađenosti – reduciranje otpada i zagađenja kroz izmjene obrazaca proizvodnje i potrošnje. Čiste tehnologije treba da budu prihvaćene od strane svih profesija i sektora ljudskog stvaralaštva. Jedino holistički pristup problemu, uz podršku svakog pojedinca, može učiniti stvarne dugoročne pozitivne promjene koje su nam neophodne. Čiste tehnologije treba da budu razvojna strategija BiH u trenutku kada se nalazi u procesu odobira strateških pristupa razvoju i resursa kojima raspolaže, te proizvodima koji se zahtjevaju na tržištu. Održivost– razvoj tehnologija koje zadovoljavaju potrebe sadašnjice, a istodobno ne ugrožavaju mogućnost budućih generacija da zadovolje svoje potrebe. Strateški pristup – radi hitnosti i brzine razvoja čistih tehnologija veoma je bitna vizija i strateški pristup razvoju svih sudionika i zainteresovanih strana. Partnerstvo – partnerstvo čovjeka, ne samo sa prirodom, nego razvoj partnerstava na svim nivoima života, od razvoja, upravljanja, znanja, istraživanja, razmjene informacije, promocije, procjene, inovacija, zdravlja i održavanja života na planeti Zemlji. Inovativnost– razvoj alternativnih tehnologija koje ne ugrožavaju ljudske živote i okoliš na inovativan način, oslanjajući se na naučna istraživanja i podršku inovativnih ideja. Zahtjev za čistim tehnologijama stimuliše veliki broj naučnih istraživanja ljudi kojima je svijest o okolišu na veoma visokom nivou, a koji rješenja traži na inovativan način. Zvanična stranica magazina Zelene tehnologije USA: http://www.green-technology.org/green_technology_ magazine posjećena 02.02.2012. 56 51 3.3. PRIMJERI DOBRE PRAKSE Postoje mnogobrojni primjeri dobre prakse integralnog, multidisciplinarnog pristupa planiranja građevinskih objekata, održivih konstrukcija ili zelenih naselja i gradova koji na jedan sveobuhvatan način prikazuju sve izazove i odgovarajuća rješenja, te daju ideje i smjernice za dalji rad. U nastavku će biti izdvojeni neki primjeri dobre prakse, koji mogu poslužiti kao uzori za buduća planiranja građevinskih objekata, razvoja novih naselja ili u procesima rekonstrukcije starih naselja u našoj zemlji. 3.3.1. Inicijativa integralnog pristupa planiranju građevinskog objekta Zemlje koje su uzele aktivno učešče: Australija, Austrija, Belgija, Kanada, Češka Republika, Danska, Finska, Francuska, Njemačka, Grčka, Mađarska, Irska, Italija, Japan, Republika Koreja, Luxemburg, Holandija, Novi Zeland, Norveška, Poljska, Portugal, Slovačka, Spanija, Švedska, Švicarska, Turska, Velika Britanija, USA 58 Yoshino H. (2013) ; Annex 53, Total energy use in buildings - analysis and evaluation methods; Final report; Graduate School of Engineering, Tohoku University Sendai, Japan 59 IBIDEM 57 52 Inicijativa promoviše značaj inteligentnog i interdisciplinarnog pristupa planiranju građevinskog objekta. Interdisciplinarni timovi svojim istraživanjima i procjenama nastoje, pojedinačno ili grupisanjem objekata prema njihovoj namjeni, uzimajući u obzir različitosti klime, navika, kulture, lokaliteta, te drugih posmatranih karakteristika, postići smanjenje potrebne energije u građevinskim objektima, te smanjenje emisije stakleničkih plinova. Inicijativa ima za cilj stvaranje baze podataka i razmjenu iskustava, kao i alata za integralno interdisciplinarno planiranje građevinskih objekata kao i promovisanje primjera najbolje prakse energetski održivih koncepata građevinskih objekta. 3.3.1.1 Primjer 1 : Annex 53 Međunarodna Agencija za Energiju IEA (The International Energy Agency) osnovana je 1975. god. i djeluje u okviru OECD, a ima za cilj implementaciju međunarodnog programa za energiju. Glavni cilj IEA jeste ostvarivanje efikasne saradnje između 2857 zemalja članica IEA i osiguravanje povećanja energetske sigurnosti, očuvanja energije, razvoja alternativnih izvora energije i energetskih istraživanja, razvoja i razmjena. Podrška i finansiranje istraživanja i razvoja od strane IEA je veoma široka. Jedan od vidova podrške je projekat „Očuvanje energije u zgradarstvu i zajednicama“ ECBCS (Energy Conservation in Buildings and Community Systems),a odnosi se na održivo građevinarstvo. ECBCS podržava misiju održivog razvoja građevinskog sektora i olakšava integraciju tehnologija i procesa kroz podršku inovacijama i istraživanjima koji vode energetskoj efikasnosti, očuvanju zdravlja, smanjenu emisija štetnih gasova. Do sada je zatvoreno pedeset poglavlja, dok se trenutno radi na razvoju deset poglavlja koji se odnose na izazove u građevinskom sektoru.58 Aproksimativno deset novih poglavlja jeste poglavlje „Annex 53“ koje tretira ukupnu energiju koja se koristi u zgradama (stambenim i komercijalnim), pomoću metoda analiziranja i nadziranja. Predstavnici vlada 28 država su prepoznali i okupili partnere iz naučnog, poslovnog i nevladinog sektora koji skupa rade na projektu Annex 53. Ova saradnja vladinog sektora, industrije i nauke je ključna za uspjeh projekta.59 Ukupno šest posmatranih faktora imaju uticaj na ukupnu potrošnju energije u zgradi: klima, omotač, svrha i energetski sistem, korištenje objekta i održavanje, aktivnosti korisnika i njihovo ponašanje i navike, kvalitet unutrašnje klime. Da bi se istražila ukupna potrošnja energije potrebno je sagledati sve nabrojane faktore. Dosadašnja istraživanja su se fokusirala na prva tri faktora. Za realnu analizu neophodno je testirati sve faktore i interakciju među njima.Cijeli tim stručnjaka je podijeljen u internacionalne, interdisciplinarne grupe koje rade istraživanja u svom polju. Prva grupa se bavila istraživanjima standarda i regulativa jer je svaka zemlja imala svoje standarde i regulative u građevinskom sektoru. Prva runda simulacija urađena je na uzorcima zgrada sličnih karakteristika u različitim djelovima Evrope i svijeta da bi se utvrdili karakteristični rizični faktori koji utiču na protok energije. Druga grupa je radila na izradi baze podataka kroz sveobuhvatna opširna istraživanja pojedinačnih objekata. Analize i testiranja su rađena za javne i stambene objekte u jedanaest zemalja sa različitim klimama i običajima. Stvorena je velika baza podataka koja predstavlja trendove, stilove života, kategorije objekata, klimatske i sve druge posmatrane podatke. Treća grupa stručnjaka je radila na prikupljanju statističkih podataka. Analiziran je životni vijek objekta kroz faze dizajniranja, konstruisanja, koštanja, korištenja, održavanja i renoviranja. Statistički podaci su pomogli razvoju novih modela simulacija. Četvrta grupa je radila istraživanja ponašanja objekata u odnosu na energetsku efikasnost pomoću već razvijenih simulatora. Posmatrane su tri kategorije objekata (konvencionalni objekti, niskoenergetski objekti i pasivni objekti). Već razvijeni modeli simulacija i analize korištene su na realnim uzorcima s ciljem da se prepoznaju karakteristični protoci energije i obezbjede kvantitativne metode za procjenu efikasnosti u smislu ušteda energije, mjera štednje na ovojnicama zgrade ili na HVAC (grijanje, ventilacija, hlađenje) sistemu uključujući i kontrole. Uz modele kalibrirane simulacije moguće je sa većom preciznošću i pouzdanošću predvidjeti vrijednosti uštede energije. tehnologija, uštede energije kao i preporuke održivog ponašanja korisnika i stila života. Slika 3.29: Šest faktora koji utiču na ukupnu potrošnju energije u zgradama Izvor: T. Bednar, A. Korjenic: “IEA Energie in Gebäuden und Kommunen, Annex 53: Gesamtenergieverbrauch in Gebäuden”; in Buchreihe “Schriftenreihe 18/2014”, Buchreihen-Herausgeber: H. Bmvit; herausgegeben von: Berichte aus Energie- und Umweltforschung; Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie - BMVIT, Wien, 2014, 59 S. http://www.nachhaltigwirtschaften.at/iea/results.html/id6192 Slika 3.30.: Učestalost distribucija toplinske energije korištenjem objekata za tri tipa zgrada (E = postojeće zgrade iz 1970. god., L = Nisko energetska kuća, LE = Pasivna kuća); Izvor: T. Bednar, A. Korjenic: “IEA Energie in Gebäuden und Kommunen, Annex 53: Gesamtenergieverbrauch in Gebäuden”; in Buchreihe “Schriftenreihe 18/2014”, Buchreihen-Herausgeber: H. Bmvit; herausgegeben von: Berichte aus Energie- und Umweltforschung; Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie - BMVIT, Wien, 2014, 59 S. http://www.nachhaltigwirtschaften.at/iea/results.html/id6192 53 Na ovaj način je demonstrirano znanje i novi razvijeni modeli koji mogu da predvide uticaje korištenja tehnologija, uštede energije kao i preporuke održivog ponašanja korisnika i stila života. Peta grupa je imala za cilj posmatranje i analizu uticaja ponašanja korisnika u objektu na uštedu energije i emisije štetnih gasova za sve faze. Ova grupa je imala veoma opširan zadatak koji je uključivao grupisanje tipova korisnika, vanjskih uticaja na njihovo ponašanje u objektu i uticaj njihovog ponašanja na ukupnu potrošnju energije u objektu za grijanje, hlađenje, ventilaciju, toplu vodu, kućanske aparate, i druge troškove. Slika 3.31: Provjera tačnosti pojednostavljenog modela pomoću parametara za analizirane kuće tipa E i LE. Upoređivanjem se dokazuje tačnost modela. Izvor: T. Bednar, A. Korjenic: “IEA Energie in Gebäuden und Kommunen, Annex 53: Gesamtenergieverbrauch in Gebäuden”; in Buchreihe “Schriftenreihe 18/2014”, Buchreihen-Herausgeber: H. Bmvit; herausgegeben von: Berichte aus Energie- und Umweltforschung; Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie - BMVIT, Wien, 2014, 59 S. http://www.nachhaltigwirtschaften.at/iea/results.html/id6192 Prepoznata su tri tipa ponašanja korisnika: energetski osvješten korisnik, prosječni korisnik i korisnik koji ne mari za energijom, odnosno proizvodi veliku količinu otpada. • Energetski osvješten korisnik brine o gubljenju energije otvaranjem prozora, programira sistem grijanja i hlađenja, te reciklira svoj otpad. • Korisnik koji ne vodi računa o potrošnji energije, rasipa je i proizvodi veliku količinu otpada. • Prosječni korisnik se ponaša u granicama prihvatljivosti. Slika 3.32: Granice uticaja ponašanja korisnika na ukupnu potrošnju energije u toku istraživanja; Izvor: T. Bednar, A. Korjenic: “IEA Energie in Gebäuden und Kommunen, Annex 53: Gesamtenergieverbrauch in Gebäuden”; in Buchreihe “Schriftenreihe 18/2014”, Buchreihen-Herausgeber: H. Bmvit; herausgegeben von: Berichte aus Energie- und Umweltforschung; Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie - BMVIT, Wien, 2014, 59 S. http://www.nachhaltigwirtschaften.at/iea/results.html/id6192 MATLAB je kompjuterizovani interaktivni jezik (alat) za numeričko računanje, vizualizaciju i programiranje. Koristeći MATLAB, možete analizirati podatke, izraditi algoritme, dizajnirati modele i aplikacija. 60 54 U toku istraživanja došlo se do zaključka da postoji niz faktora koji utiču na ponašanje korisnika. Faktori koji utiču na ponašanja korisnika i potrošnju energije dati su u narednom dijagramu, gdje se može vidjeti koliko je raznovrstan taj uticaj. (Slika 3.33.) Izrađena je baza podataka tipičnih ponašanja i statistika za sva tri tipa ponašanja korisnika. Uz bazu podataka, ovaj tim stručnjaka je izradio nove softvere za analizu ponašanja korisnika za sva buduća istraživanja. Novi modela simulacije, kreiran od strane MATLAB60 , analizira energetsko ponašanje objekta, materijala, životni ciklus, koštanje i ponašanje korisnika. Ovaj linearni model rezultat je TRNSYS simulacija, stvorenih na osnovu MonteCarlo metode.61 Interakcija i pokazatelji efikasnosti su uzeti u obzir u ovom modelu. Ova metoda može pomoći dizajneru da pretpostavi ukupnu potrošnju objekta sa određenim klimatskim uticajima lokacije i ljudskog faktora ponašanja pri dizajniranju odnosno da isti koristi kod monitoringa. Značaj ovog projekta leži u tome što će njegovi rezultati predstavljati veliku bazu podataka, statistike, uzoraka, rezultata istraživanja i biti primjer dobre prakse, te baza optimalnih softvera koji će se moći koristiti kod budućih planiranja „pametnih gradova“ u svijetu. Rezultati projekta su veoma vrijedni za buduća planiranja, politike i istraživanja za podršku razvoju održivog građevinskog sektora. Rezultati projekta će takođe doprinjeti povećanju znanja, uklađivanju metoda, razvoju baze podataka, dopuni statistčkih podataka i prepoznavanju prilika za efektnu podršku i intervenciju. Slika 3.33: Niz faktora koji utiče na ponašanje korisnika objekta; Izvor: T. Bednar, A. Korjenic: “IEA Energie in Gebäuden und Kommunen, Annex 53: Gesamtenergieverbrauch in Gebäuden”; in Buchreihe “Schriftenreihe 18/2014”, Buchreihen-Herausgeber: H. Bmvit; herausgegeben von: Berichte aus Energie- und Umweltforschung; Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie - BMVIT, Wien, 2014, 59 S. http://www.nachhaltigwirtschaften.at/iea/results.html/id6192 3.3.2. Inicijativa „Pametni grad“ integralni pristup planiranju naselja Inicijiativa Pametni gradovi “Smart Cities” – promoviše značaj inteligentnog upravljanja energijom u gradovima. Interdisciplinarni timovi svojim istraživanjima i procjenama nastoje za svaku lokaciju i njene karakteristike postići smanjenje emisije stakleničkih plinova za 40% do 2020. god. Inicijativa ima za cilj otvaranje tržišta prema energetski efikasnim i karbon neutralnim „čistim“ tehnologijama i umrežavanje aktera, te promovisanje primjera najbolje prakse energetski održivih koncepata pametnih gradova Evrope. Slika 3.34.: Podjela posmatrane lokacije na zone, Izvor: Korjenic A., Breu R.: “Efficiency Optimization of a Real Settlement”; Sustainable Building Conference 2013 in Graz, Graz; 25.09.2013 - 28.09.2013; in: “Sustainable Buildings -Construction Products & Technologies”, Verlag der Technischen Universität Graz, (2013), ISBN: 978-3-85125-301-6; P. 556 - 561. TRNSYS (Tran-sis) je iznimno temeljan i fleksibilan grafički softver, razvijen na Univerzitetu Winskonsin, Madison, USA, za simulacije ponašanja prelaznih sistena koji imaju uticaj na okoliš. Pored simulacija usmjerenih na procjenu uspješnosti toplotnog sistema i sistema električne energije TRNSYS se jednako dobro može koristiti za modeliranje ostalih dinamičnih sistema, kao što su tokovi prenošenja ili biološki procesi, definisati termička svojstva i ostale potrebne savremene simulacije. 61 55 3.3.2.1. Primjer 2: Pametno naselje Dornbirn Na TUW, 2012. god. rađeno je istraživanje naselja Dornbirn u regiji Vorarlberg u Austriji, koji je najveći grad te regije. Istraživanje je rađeno sa ciljem optimizacije razvoja ovog naselja u budućnosti prema standardima pametnog naselja. Istraživanje se fokusiralo na balansiranje potreba energije i emisije CO2 u naselju, uključujući testiranje gradske mreže infrastrukture, transporta, lokacije, ponašanja stanovništva, upravljanje otpadom i sl. Slika 3.35.: Mapa Beča; Izvor: google map 56 Razlog tome su manji troškovi za instalacije i priključke te produktivnija materijalizacija. Podrazumjeva se da se objekti koji se renoviraju ili novoizgrađeni rade prema savremenim normama održivog građenja. Kod ocjenjivanja uzimaju se potrebe za instalacijama izvan i u objektu te cjena održavanja istih. Posebno se analizira energetska efikasnost objekata pojedinačno. Zbrajanjem ovih koštanja dobije se prosječna cijena koštanja u toku jedne godine. Rađena je analiza samo jednog dijela grada na zapadu. Veličina analizirane lokacije je 828,630.18 m x 100,000 m izgrađene površine, objektima za stanovanje. Posmatrane karakteristike lokacije su za svaki objekat slične, što je slučaj i sa karakteristikama stambenih objekata. Dužina postojećih saobraćajnica na posmatranoj lokaciji je 9,045.24 m, a prosječna širina saobraćajnica jeste šest metara. Radi bolje analize prostor je podijeljen na zone što se vidi na fotografiji.(Slika 3.34.) Druga faza provjere odnosi se na indikatore emisije CO2, na osnovu analiza dostupnosti objekta i cijene transporta do najbližih neophodnih servisa ili radnog mjesta. Održiva naselja u svom centralnom dijelu treba da formiraju javni prostor sa javnim servisima lako dostupnim za sve stanovnike te zajednice. Oko samog centra rade se objekti sa većom gustinom naseljenosti. Na taj način su servisi mnogo bliže većem broju stanovnika te se troškovi transporta smanjuju kao i emisija CO2. Na rubnim dijelovima tretirane parcele ili naselja rade se objekti sa manjim brojem jedinica za stanovanje, nizovi ili individualni objekti. Na taj način je smanjen broj stanovništva, javni dio naselja udaljeniji, odnosno i na taj način transportni troškovi i emisija CO2 su smanjeni. Istraživanje je rađeno uz pomoć softvera za simulaciju koji istražuju pomenute faktore i analiziraju njihov uticaj na okoliš. Jedan takav softver pod imenom “Energetsko certificiranje zajednice” razvijen je od strane Vlade Donje Austrije, Odjela za prostorno planiranje i regionalnu politiku, te se danas koristi u Austriji. Interesantno je da se na primjerima nekih veoma starih gradova kao što je Beč, vidi upravo optimizacija transportnih potreba, gdje se grad okružuje sa glavnim saobraćajnicama u centričnim krugovima koje presjecaju saobraćajnice koje iz centra vode prema rubnim dijelovima grada. (Slika 3.35.) Istraživanje se provodilo za indikatore koštanja, mogućnosti budućeg razvoja i širenja naselja, kvalitet neizgrađenih površina, povezanost i transport, te organizacije servisa na parceli. Organizacija lokacije i njen razvoj su treća faza provjera. Indikatori koji se analiziraju odnose se na mogućnosti budućeg razvoja lokacije, na način da se poboljša kvalitet života, a smanji potreba za energijom i emisijom CO2, odnosno indikatore optimalnih rješenja reorganizacije. Neka naselja nemaju mnogo prostora za reorganizaciju lokacije radi lociranih postojećih objekata, dok neka imaju dosta slobodnih površina koje se mogu optimalno iskoristiti za razvoj naselja. Prva faza provjere odnosi se na indikatore cijene koštanja. Cijena koštanja zavisi od materijalizacije, veličine, ali i od gustine naseljenosti. Što su objekti gušće naseljeni odnosno imaju veći broj stanova to cijena koštanja po m² opada. Kod nekih, gusto izgrađenih naselja, jedina intervencija može biti optimizacija potrebe za energijom postojećih objekata, odnosno premještanje nekih servisa u centralni dio naselja, ukoliko je to moguće. U zavisnosti od dobijenih rezultata, za sva faze testiranja, naselje se svrstava u kategorije prema softveru za certificiranje naselja. Postoji mnogo primjera takvih istraživanja, koja mogu približiti ideju „Pametnih gradova“ našim gradovima i razvojnim planovima u budućnosti. Naredna fotografija prikazuje kategorije naselja kroz certificiranje koje su usvojene u EU, od kategorije G, kao najnepovoljnije, do kategorije A kao najuspješnije kategorije optimiziranog zelenog naselja ili grada.(Slika 3.36.) Kod analiza naselja Dornbirn provedene su četiri vrste provjera: za infrastrukturne mreže, kvalitetu otvorenog prostora i buke, emisiju CO2 u saobraćaju, te kategorija provjere razvojnih mogućnosti. Analizom infrastrukturne mreže (voda, struja, kanalizacija, gas,…) došlo se do zaključka da je priključivanje na mrežu izgrađenih objekata u klasi G, koja se nalazi na zadnjem mjestu pri certificiranju, jer su objekti građeni na velikim udaljenostima od javnih mreža. Procjenom kvaliteta otvorenog prostora i nivoa buke naselje je dobilo ocjenu C, što pokazuje da je udaljenost od glavnih saobraćajnica i izoliranost naselja doprinijela kvalitetu ovog posmatranog faktora. Zatim je analiza nivoa emisije CO2 u saobraćaju, na osnovu udaljenosti objekata od sabraćajnica, analiza je dala rezultat D, jer mreža saobraćajnica nije izgrađena optimalno. Procjena razvojnih mogućnosti lokacije dobila je ocjenu B. Razlog tome jeste postojanje zelenih površina na lokaciji koje mogu biti korištene za širenje naselja. Najveća prednost pri ocjenjivanju jeste blizina javnim servisima, koji su izgrađeni odmah uz posmatrano stambeno naselje, a koja u budućnosti mogu postati javnim servisnim centrima ovog novog naselja. Nakon analize, date su preporuke za budući održivi razvoj ovog naselja, koji pretpostavlja izgradnju novih objekata na optimalnoj udaljenosti od infrastrukture i rekonstrukciju puteva orijentisanih prema javnim servisima budućeg centra naselja uz optimizaciju udaljenosti. Preporučena je rekonstrukcija starih objekata po principu niskoenergetskih standarda, a izgradnja novih objekata po standardima pasivnih kuća. 3.3.2.2. Primjer 3: Pametni grad Aspern (Wien) Beč „Aspern Vienna’s Urban Lakeside“ je projekt nove dimenzije. To je najvažniji razvojni plan grada Beča i jedan od trenutno najvećih razvojnih planova u Evropi. Površina koja se tretira ovim planom iznosi 240 hektara. Ovaj pametni grad u gradu, graditi će se u nekoliko faza tokom dvije decenije. Planiranju ovog dijela Beča pristupilo se 2003. godine, uključivanjem svih zainteresovanih strana predstavnika zajednice, naučnih institucija, razvojnih agencija, kompanija i donosioca odluka u gradskoj upravi. Svi zajedno su imali cilj da izgrade pametni grad u dijelu Beča na mjestu starog zapuštenog aerodroma. Prednost parcele jeste prirodno jezero u njenom centralnom dijelu. Razvojni koncept Vienna’s Urban Lakeside će ponuditi će i povezati mnogo aspekata. To će biti razvojni centar: poslovni centar kao i centar visokih tehnologija, naučni, istraživački i obrazovni centar, mjesto planiranih i vezanih rekreacijskih zona, kvalitetnog stanovanja i kvalitetnog rada. Energy of the state Slika 3.36: Certifikacijske kategorije; Izvor: Izvor: Korjenic A., Breu R.: “Efficiency Optimization of a Real Settlement”; Sustainable Building Conference 2013 in Graz, Graz; 25.09.2013 - 28.09.2013; in: “Sustainable Buildings -Construction Products & Technologies”, Verlag der Technischen Universität Graz, (2013), ISBN: 978-3-85125-301-6; P. 556 - 561. Slika 3.37: Organizacija javnog transporta u gradu Beču Izvor: Jacobs J. (2013); Vision + Reality The Instruments of Urban Design, Aspern Seestadt Citylab Report Slika 3.38: Avionski snimak intervencija na terenu maj 2013. god. Izvor: Jacobs J. (2013); Vision + Reality The Instruments of Urban Design, Aspern Seestadt Citylab Report 57 Grad će poštovati prirodu, koristiti alternativne izvore energije, postulate moderne arhitekture, inovativno građenje sa pečatom dizajnera, sa svim pratećim servisima neophodnim njenim stanovnicima. „Kao urbano, živo središte, predstavljat će dodatnu vrijednost kvalitetu života tipičnom za grad Beč.“62 Slika 3.39.: Početne ideje planiranja na terenu; Izvor: Jacobs J. (2013); Vision + Reality The Instruments of Urban Design, Aspern Seestadt Citylab Report Slika 3.40.: Zoniranje naselja; Izvor: Jacobs J. (2013); Vision + Reality The Instruments of Urban Design, Aspern Seestadt Citylab Report Glavni urbanistički plan adaptiran je 2007. godine, na osnovu plana koji je pripremljen od strane Švedskog studija za planiranje Tovatt Architects & Planners, inspirisan idejom balansa življenja i rada. Upravljanje projektom je preuzela agencija Wien 3420 AG koja osigurava kvalitet. Projekat je jedan od prvih u Austriji koji prolazi procjenu uticaja na okoliš. Urađen je veliki broj istraživanja i simulacija koje su rezultirale sa 63 preporuke. Jedna od njih „Vezano za kontrolu zagađenja zraka propisuje korištenje najboljih praksi očuvanja okoliša u građevinarstvu.“63 Takođe su date jasne i sveobuhvatne preporuke za zaštitu od buke, energetsko inžinjerstvo, zdravlje čovjeka, energetske efikasnosti i raspodjele ušteda, korištenja lokacije i materijalizacije kao i sveobuhvatan plan praćenja i procjene implementacije. Sveobuhvatne analize, uz pomoć razvijenih alata za procjenu održivosti su se odnosile na optimizaciju sljedećih katergorija: organizaciono urbanistička optimizacija, reduciranje potrošnje energije na minimum i reduciranje emisija CO2, optimalna rješenja materijalizacije objekata, organizacija održivog upravljanja otpadom, planiranje održivog transporta, upravljanje viškovima i manjkovima, optimalna rješenja proizvodnje energije i hrane lokano. Otvorene zelene zone su projektovane sa posebnom pažnjom uključujući i prirodno jezero u centralnom dijelu lokacije Jacobs J. (2013); Vision + Reality The Instruments of Urban Design, Aspern Seestadt Citylab Report www.aspernseestadt.at 63 IBIDEM 62 58 Slika 3.41.: Tipovi otvorenih prostora; Izvor: Jacobs J. (2013); Vision + Reality The Instruments of Urban Design, Aspern Seestadt Citylab Report Otvoreni prostori ili zelene površine su planirane kao unutrašnja dvorišta u većini objekata za stanovanje. Posljednja istraživanja su pokazala velike prednosti ovakvih dvorišta za grijanje, hlađenje i ventilaciju objekata. Analiza lokacije je tretirala sljedeće kategorije: • • • • Klimatske informacije lokacije: na dmorska visina, sunčevo zračenje, intenzitet, trajanje i smjer izravnog sunčevog zračenja, temperature zraka, smjer i brzine vjetra, vlaga i uticaj toplotnog zračenje zgrada u okolini. Opcije alternativnih izvora energije: tlo, podzemne vode, solarna ener gija, vjetar, razmjena viška energije. Uključivanje na mrežu javnog prije voza, plan skraćenja udaljenosti do posla i servisa Buka, izvori buke i zaštita Alternativni izvori energije koji će biti korišteni u naselju su geotermalna, sunčeva i energija vjetra. Infrastruktura za korištenje geotermalne energije se već postavlja na lokaciji za potrebe geotermalne elektrane. Sa 40 megavata toplote iz geotermalnih izvora planira se obezbjediti zagrijavanje za 40,000 domaćinstava u Beču, sa početkom u 2015.god. Kasnije, dodatno će biti iskorištena energija jezera kako se projekat bude razvijao. Materijali za izgradnju budućih objekata će proći procjenu uticaja na okoliš, te će na osnovu najboljih i optimalnih rješenja biti odabrani za svaki objekat koji se gradi. Uz podršku opštine distrikta 18, Agencija Wien 3420 AG, specijalizovanih kompanija za uređenje zelenih površina, a uz finansijsku pomoć Fonda za zapošljavanje grada Beča, EU socijalnog fonda, te drugih partnera, pokrenut je edukacijski projekat za mlade. Mladi ljudi između 15 i 25 godina proći će edukacije na praktičan način kroz razvoj ovog naselja. Posebna pažnja biće posvećena transportu unutar naselja, kao i veze sa ostalim dijelovima Beča. Naselje će sa ostalim dijelovima Beča biti povezano podzemnom željeznicom, vozovima, te autobusnim linijama. Unutar naselja promovirat će se biciklizam i korištenje električnih automobila. Udaljenosti između stanovanja, servisa i poslovnih zona biti će minimalne radi smanjenja troškova transporta i emisije CO2. Objekti koji će se graditi biće kombinacija stambenih blokova, poslovnih zgrada, malih proizvodnih objekata poredanih u zone koje su povezane planskom mrežom ulica. Upravo ovo predstavlja primjer pametnog grada koji se nalazi u srcu Beča. Zajedničke vrijednosti koje su postavljene pred sve, bilo da su investitori, izvođači, budući stanovnici ili radnici jesu: • • • • • • • • • • Kultura dijeljenja i komuniciranja, Grad je zajednički prostor bezgraničnih mogućnosti za sva koga, Rad i vrijeme za odmor su sastavni elementi života na jednom mjestu, Poštivanje individualnosti, Briga o budućim generacijama, Priroda je nedjeljivi dio kvaliteta urbanog prostora, Zajednička briga o ulicama i javnim površinama, Male prostorne strukture dobro inkorporirane unutar velike cjeline, Otvoreni prostori - sastavni dio plana, Učestvujte da biste prepoznali vašu individulanost i identitet Na osnovu svih ulaznih parametara pripremljen je sveobuhvatni vodič za buduće građenje, koji treba da koristi kako izvođačima tako i arhitektima. Vodič ima jasne upute, ali ostavlja i prostora za individualnu kreativnost. Posebnu brigu o projektu brine komisija koja prati svaki korak. Slika 3.42: Analiza vjetra, zavjetrina i stvaranja toplijih ne prozračenih zona te optimizacija korištenja vjetra na lokaciji; Izvor: Projekt Seestadt Aspern, BMVIT, TU Vienna/ Weatherpark http://www.aspern-seestadt.at/resources/ files/2011/10/27/2353/citylab-report-2-2-2011-klein.pdf ; posjećena 22.07.2014. Slika 3.43: Analiza optimalnog rješenja iskorištavanja sunčeve enrgije na lokaciji i upoređivanje optimuma kada se gleda samo solarna energija odnosno optimalno rješenje koje uključuje sve ostale analizirane faktore; Izvor: Projekt Seestadt Aspern, BMVIT, TU Vienna/ Weatherpark; http:// www.aspern-seestadt.at/resources/files/2011/10/27/2353/ citylab-report-2-2-2011-klein.pdf; posjećena 22.07.2014. 59 Slika 3.44.: Optimalna urbanistička rješenja Izvor: Jacobs J. (2013); Vision + Reality The Instruments of Urban Design,Aspern Seestadt Citylab Report Prvi objekat koji je izgrađen na lokaciji je centar „Aspern IQ“ na 7000 m² sa 300 radnih mjesta. To je objekat budućnosti koji pruža najbolje uslove kao centar za istraživanje, razvoj i rad, u kojem su smještene prostorije kompanija i institucija koje su orijentisane prema istraživanju održivih razvojnih tehnologija, a čija buduća istraživanja mogu pomoći razvoju naselja. Objekat je u kategoriji Enegy + objekata. U realizaciji objekta su učestvovale sve naučne discipline i instituti sa TUW. Objekat je pod nadzorom svih institut uključenih u dizajn i realizaciju, kao eksperimentalni objekat na kojem se posmatraju i mjere svi pokazatelji održivosti.Objekat je izgrađen sa optimalnom fasadom koja posjeduje sistem zajsjenjivanja i fleksibilne fotovoltarik ćelije na južnoj fasadi. Konstrukcijski sistem je fleksibilan, ugrađena oprema je u kategoriji štedljivih, prirodno svjetlo je maksimalno iskorišteno, optimizirana ventilacija i materijalizacija. 3.4. ZAKLJUČAK Slika 3.45.: Istraživački centar „Aspern IQ“ Južna fasada sa fotovoltarik infrastruktrom koja višak energije daje u električnu mrežu; Izvor: autor prilikom posjete objektu juli. 2013. god. 60 Slika 3.46: Istraživački centar „Aspern IQ - izgled objekta danas. Izvor: autor prilikom posjete objektu juli. 2013. god. Vrlo su raznovrsni i kompleksni putevi i uticaji na arhitekturu i građevinsku industriju danas. Da bi se odgovorilo na sve zahtjeve, neophodan je planski interdisciplinarni pristup i timski rad pri planiranju stambenih naselja i objekata. Održivi pristup planiranju gradnje novih ili rekonstrukciji starih objekata uključuje niz faktora koje treba analizirati u cilju optimizacije. Svaka lokacija ima svoje karakteristike, zahtjeva posebnu pažnju i analizu da bi se na toj lokaciji iskoristili prirodni potencijali i smanjili negativni uticaji. Stručnjaci širom svijeta udružili su se i razvili posebne alate, metodologije, softvere za optimizaciju kako materijala, tehnologija, objekata, tako i naselja i cijelih gradova. Trenutno se u svijetu bilježi porast populacije stanovništva, zahtjeva za stambenim jedinicama, te zahtjeva za razvoj urbanih sredina. Zahtjevi i standardi stanovanja savremenog čovjeka podrazumjevaju komfor i veliku količinu energije. Održiva ahitektura treba da izbalansira zahtjeve korisnika, utiče na racionalnije ponašanje istih unutar objekata, a sa druge strane, da uz pomoć lokalnih prirodnih materijala i racionalnog planiranja naselja, odgovori na komplikovane okolišne zahtjeve. Zahtjevi fleksibilnosti, moduliranja kao i smanjenja troškova dodatno stavljaju pritisak na integralni timski rad. Veliki broj primjera najbolje prakse u svijetu dokazuje da održiva arhitektura može odgovoriti na sve zahtjeve savremene arhitekture i stanovanja koristeći holistički pristup i timski rad svih aktera. Čiste tehnologije su prilika za ekonomski i socijalni razvoj. Ekonomski, jer obezbjeđuje lokalni razvoj i nova radna mjesta, a socijalni, jer minimizira štetan utjecaj svoje tehnologije na okoliš i stvara bolje i zdravije uslove za čovjeka. Integralni dizajn, koji uključuje holističan pristup svim problemima, izazovima i prilikama stanovanja, kroz istraživanja, inovacije i partnerstvo svih aktera, predstavlja rješenje budućih građevinskih inicijativa u svijetu, pa i Bosni i Hercegovini. Vlada BiH treba da prepozna prednosti čistih tehnologija i napravi strateški pristup razvoja istih u BiH. Od prahistorije do danas svi uticaji na odabir materijala su se miješali, preplitali, kombinovali s novim uticajima koji su se rađali s novim društvenim promjenama i zahtjevima korisnika. Materijali u arhitekturi su uvijek definisali strukturu, formu, estetiku, cijenu, metode konstrukcija, unutrašnji i vanjski izgled objekta kao i njihov uticaj na ljudski komfor i zdravlje. Sa materijalima se bude sva čovjekova čula i olakšava se komunikacja ideje sa zajednicom. „Pitanje materijala je osnova arhitektonskog stvaralaštva“ - rekao je William Morris 1892 godine.64 Odabir materijala je pitanje koje se postavlja u svim fazama dizajniranja. Izgled finalnog dizajna zavisi u mnogome od odabranih materijala. Historijskom analizom zaključuje se da se do kraja 19. vijeka intenzivno gradilo sa prirodnim materijalima dostupnim na lokaciji gradnje. Sa pojavom novih vještačkih materijala i tehnologija na svjetsku arhitektonsku scenu, prirodni materijali se sve manje koriste. Dodatno se umanjuje prednost lokalnih materijala na uštrb novih, sada lakodostupnih, savremenih, vještačkih materijala. Arhitektura postaje globalna sa globalnom upotrebnom praksom. Prvi svjetski rat donosi osjećaj realnosti, a velike socijalne promjene u to vrijeme direktno pokreću i promoviraju estetiku. Novi pokreti donose prekid s tradicijom u socijalnom i estetskom pogledu, te preuzimaju simboličnu ulogu predstavljanja realnih i nedvosmislenih promjena, te prototip kakav život u budućnosti treba da bude.65 Ovaj momenat je značajan jer savremeni materijali, karakteristični za taj period, odnose pobjedu nad prirodnim materijalima. Evropa se, nakon Drugog svjetskog rata, koji donosi psihološku pustoš i razrušene zemlje, posvećuje rekonstrukciji koristeći mnoštvo savremenih vještačkih materijala. Tehnološki progres se nastavlja u oblasti prefabrikacije, visokog dizajna, razvoja fasadnih elemenata, laganih materijala i struktura otpornih na istezanje. Većina savremenika će ovaj period nakon Drugog svjetskog rata, u gradovima Evrope, posebno u Njemačkoj, okarakterisati kao period prilagođavanja stilova, a ne kao period inovativnosti. Većina stvaralaca u ovom periodu se otuđila od prirode i stavila po strani kriterije zaštite okoliša i zdravlja čovjeka, baveći se estetikom i formom. „Stilske promjene u samoj arhitekturi, uz uticaj postmoderne, pojavljuju se tek 60-tih godina 20-tog vijeka. Te promjene u Evropi su jake, taj procjep između strahota koje je Evropa doživjela i optimističkih pogleda i pokreta u umjetnosti je vidljiva do 60-tih godina prošlog vijeka, kada se Evropa oporavlja od posljedica drugog svjetskog rata i ovaj period prilagođavanja ostavlja iza sebe.“66 Period poslije 70-tih je okarakterisan kao period internacionalnog stila, period graditeljskog zamaha i slobode izražavanja, novih građevinskih materijala kao i novih konstruktivnih sistema, velikih zahtjeva gradnje objekata raznovrsnih funkcija i sadržaja, razvoja velikih i jakih država. Svi ti uslovi omogućili su onim najboljim arhitektima da ispolje svoje kreativne sposobnosti. Jedan manji broj ima jake veze s tradicijom i bave se analizom tradicionalnih stilova i materijala.Dakako, moguće se nadovezati na jednu od vodećih teza arhitekte Tomislava Premerla o moderni kao trajnom i nezavršenom povijesnom procesu: „Jer, arhitektura se još nije odrekla svog ključnog poslanja, a i svijesti o sebi da je i duhovna graditeljica budućnosti“67. radi pojedinaca koji uvijek žele više. Arhitektura je neprekidno oslonjena na svjetske uzore, posebno u današnjem vremenu globalizacije, a internacionalni stil doveo je do toga da je arhitektonski izraz postao jednak u svim dijelovima Evrope. Rijetko, ali se ipak javljaju pojedina arhitektonska djela s individualnim i regionalnim odlikama. Svako doba imalo je svoje entuzijaste koji su se divili lokanim prirodnim materijalima i istraživali njihove prednosti. 4.0 ODRŽIVI MATERIJALI Fordham M. (2009); „Environmental design“; third edition, Taylor and Francis, London and New York 65 Doubilet S. i Boles D.(1999); „Eurpean House now“, Contemporary Architectural Design, Universe Publishing, London 66 BIDEM 67 Galović K. (2003); Savremena češka arhitektura, vile za 21. stoljeće, Vijenac, Godište XI, br. 235, 06. mart 2003. 64 61 Naravno, nijedan ovaj period 20-tog vijeka ne smijemo globalizirati jer svako doba ima svoje izuzetke i svoje borce za sponu s tradicijom, sponu sa svojom grudom zemlje, čvrstu vezu sa svojim precima. Današnje generacije arhitekata, zahvaljujući radu i istraživanjima velikana arhitekture, koji su uvijek tražili oslonac u tradiciji (C. N. Schulz , Rudolph M. Schindler, Arne Korsmo, Gropius, La Corbusier, Wenche Selmer, Juraj Neidhardt, Dušan Grabrijan, Zlatko Ugljen, Renco Piano, Rolf Disch i dr.) imaju radove na koje se mogu osloniti, istražiti ih i uklopiti u savremena rješenja i zahtjeve društva i zahtjeve prirode. Posebno se krajem 20-og vijeka, sa razvijanjem svijesti za potrebom zaštite čovjekove okoline, čovjek vraća u prošlost tražeći infomacije o humanim materijalima i tehnologijama koje su zaboravljene. Vrijeme zadnjih 20 godina karakteriziraju snažni pokreti ekologa i ljubitelja prirode, stručnjaka koji su uplašeni za planetu Zemlju. Sve je veći broj stručnjaka koji daju doprinos svojim istraživanjima, kao i broj osvještenih investitora koji svoj stambeni prostor žele riješiti gradeći savremenu kuću, koji podržavaju rješenja koja štede energiju i smanjuju zagađenja, te stvaraju zdraviji prostor. Kod odabira materijala postoje savremeni kriteriji održivosti koje je neophodno poštovati: ušteda energije, zdravlje čovjeka, raspoloživost resursa, jednostavnost proizvodnje, vremenski period, stabilnost, estetika, sigurnost, mogućnost prefabrikacije, fleksibilnost, jednostavnost održavanja, dugotrajnost, mogućnost recikliranja i ponovnog korištenja, te uticaj na okoliš. Berge B. (2000., 2001); „The Ecology of Building Materials“, Reed Educational and Professional Publishing Ltd 69 Zvanična web stranica Svjetske zdravstvene organizacije WTO; www.who.int; 22. Juli. 1946. god.¸ http://www. who.int/trade/glossary/story046/en/index.html posjećena 26.09.2013. 70 Zvanična web stranica Evropskog Instituta za zaštitu zgrada „Sentinel Hous Institute“ www.sentinel-house.eu posjećena 18.05.2013. 71 Berge B. (2000., 2001); „The Ecology of Building Materials“, Reed Educational and Professional Publishing Ltd 68 62 U svojoj knjizi „Ekologija građevinskih materijala“ Bjorn Berge upravo materijalima daje veliku ulogu uštede energije u građevinarstvu kroz korištenje lokalnih materijala kojima treba jako malo energije za obradu, transport i ugradnju kao i korištenje, materijalima koje je lako obrađivati, koji su prilikom ugradnje suhi te ne zahtevaju dodatno vrijeme ili energiju za sušenje, odnosno materijalima koji se jednostavno recikliraju ili ponovno koriste.68 “Zdravlje je stanje potpunog fizičkog, mentalnog i socijalnog blagostanja, a ne samo odsutnost bolesti ili slabosti.”69 Građevinska industrija utiče na zdravlje čovjeka upravo kroz stvaranje prostora za čovjeka u kojima on ostvaruje blagostanje. “Vještački stvoren prostor u kojem čovjek provodi najveći dio svog života (80-90%) ima ključni uticaj na njegovo fizičko i mentalno stanje, odnosno na njegovo zdravlje. Brigom o odabiru materijala, sistemu ventilacije, adekvatnoj zaštiti od temperaturnih razlika, buke, požarima, optimalnom osvjetljenju, estetskoj kvaliteti i minimalnoj koncentraciji CO2, se donosi najveći doprinos zdravlju čovjeka.”70 Razlikuju se tri vrste zagađivača: biološki (plijesni, bakterije), fizički (elektromagnetska polja) i hemijski (formaldehid). Obnovljivi resursi poput drveta, slame, lana, konoplje, ovčije vune, celuloze ili pluta, bitno smanjuju uticaj na okoliš, ali da bi bili i zdravi kao građevinski materijali neophodno je brinuti o njihovom tretiranju, zaštiti i načinu ugradnje. Dodatno, Bjorn Berge navodi četiri mogućnosti održivog korištenja resursa. Njegov prijedlog je da se gradi ekonomično, s minimalnim gubicima i otpadom, na način da se osigura da konstrukcija bude dugotrajna, uz maksimalnu fleksibilnost, recikliranje i ponovno iskorištavanje materijala.71 Posmatranje materijala kroz njihov životni ciklus od sirovine do recikliranja, odnosno vraćanja u prirodu je model koji treba da se primjenjuje u budućnosti, jer materijal kroz sve stadije životnog ciklusa gradnje može doprinjeti održivosti. Četiri uslova za održivo društvo, prema L.P. Hedeberg , odnose se upravo na resurse i materijale sa kojima čovjek gospodari na planeti Zemlji. Prema Hedebergu72 prirodni koraci za promjene su: • Nemoj uzimati više iz kore Zemlje ukoliko to ne može biti nadoknađeno. U trećem ciklusu prati se potrošnja energije za recikliranje i odlaganje materijala prilikom rekonstrukcije ili rušenja.74 Posmatranjem i proračunom, za svaki materijal pojedinačno, dolazi se do informacija o nivou utrošene primarne energije za svaki materijal, u sva tri ciklusa građenja. • Čuvaj prirodne uslove na Zemlji da Primjer nivoa potrebne primarne energije za pojedine materijale pokazuje razlike u bi održao produkciju i diverzitet. eko balansu između materijala. Osobine • Koristi resurse djelotvorno i korektno materijala su uglavnom istražene i trenutno lako dostupne, te nauka treba da po – prestani biti štetočina. mogne pri otklanjanju manjkavosti nekih prirodnih materijala, da bi se poboljšale nji Većinu prirodnih materijala moguće hove ukupne karakteristike. je pronaći na više različitih lokacija na Primjeri vrijednosti primarne energije planeti, pa je moguća planska održiva eksploatacija, što su dodatni argumenti izražene u (MJ/kg) za materijale, kako sliza njihovo korištenje. Mnogi od prirodnih jede, jako su dobar pimjer za upoređivanje, materijala imaju sposobnost recikliranja unapređivanje i razumjevanje: i ponovnog korištenja ili su biorazgradivi, što je jako važno ako se procjenjuje životni • bale slame= 0.801 MJ/kg ciklus materijala ili objekta. • Nemoj koristiti vještačke materi jale kojima treba jako puno vreme na za razgradnju. Ciljevi rezolucija 20-20-20 koji se ogledaju kroz smanjenje emisije stakleničkih plinova za 20%73, zatim obezbjeđenja povećanja energije koja dolazi iz obnovljivih izvora za 20%, te povećanje energetske efikasnosti za 20% mogu se ispuniti u građevinskom sektoru kroz planiranje i brigu o građevinskim materijalima kroz tri ciklusa gradnje. • ovčija vuna= 19.7 MJ/kg • • ploča od drvenih vlakana= 14.4 MJ/ kg cement = 7.8 MJ/kg • reciklirani aluminijum = 8.1 MJ/kg • reciklirano željezo = 10.1 MJ/kg U prvom stadiju ciklusa gradnje proizvodnja građevinskih materijala – prati se potrošnja energije za vađenje materijala iz prirode, za transport materijala do mjesta proizvodnje i za proizvodnju. Održivi pristup istražuje kako se u svakom od ovih koraka može uštediti energija i smanjiti emisija CO2, a da kvalitet građevinskog materijala ostane isti odnosno poboljšan. • željezo = 32 MJ/kg • expanded polystyrene plastika (EPS) =98.9 MJ/kg • aluminijum = 191 MJ/kg75 U drugom ciklusu gradnje – ugradnja, korištenje i rekonstrukcija – prati se potrošnja energije za transport građevinskih proizvoda do mjesta gradnje, za izgradnju objekta na lokaciji, uključujući radnu snagu i mašine, energija koja se troši za isušivanje kao i energija koja se troši u toku održavanja objekta. Berge B.(2000., 2001); „The Ecology of Building Materials“; Reed Educational and Professional Publishing Ltd 73 Zvanična stranica Evropske Unije; http://ec.europa. eu/clima/policies/package/index_en.htm; posjećena 09.03.2011. 74 Guy-Quint C. (2003): „Tackle Climate Change:Use wood“, European Parlament Brussels; 2006 -EU Commision Better Buildings, New European Legislation to Save energy 75 Alcorn A. (2003); „Embodied energy and CO2 coefficients for nz building materials“¸ Centre for Building Performance Research; Victoria University of Wellington; New Zealand 72 63 Može se primjetiti razlika u vrijednosti primarne energije za neke prirodne materijale, odnosno materijale dobijene recikliranjem, koje su mnogo niže u odnosu na visoke vrijednosti primarne energije potrebne za željezo, plastiku ili aluminijum. Poznavanje materijala, te njihovih vrijednosti primarne energije i emisije CO2 od velike je pomoći za arhitekte, investitore i korisnike kod odabira materijala za gradnju. Isti podaci pomažu donosiocima odluka, kod strateškog odlučivanja i planiranja. Važno je naglasiti da vrijednosti variraju od proizvoda do proizvoda jer ulazni podaci za pojedine industrije nisu uvijek identični (udaljenost, cijene, tehnologije, energija). Jako je bitno, pored novoizgrađenih objekata, u obzir uzeti prednost pojedinih materijala kod održavanja ili rekonstrukcije postojećih objekata. Posljednja istraživanja upravo govore o pozitivnim i negativnim uticajima koji imaju materijali koji su već ugrađeni u objekte, a za koje nema potencijalnih mogućnosti iskorištavanja u budućnosti. Elma Durmisević navodi da glavni problem leži u činjenici da ugrađeni materijali nemaju potencijal za oporavak, odnosno nemaju potencijal za recikliranje, ponovno korištenje ili prepravku. „Postoji disproporcija između korištenja i životnog ciklusa građevinskih materijala“ 76 Prilikom rekonstrukcije većine objekata stvara se velika količina otpada, upravo radi nefleksibilnosti ugrađenih materijala i tehnologija gradnje, odnosno malog potencijala recikliranja i ponovnog korištenja materijala nakon rekonstrukcije. Durmišević E.(2006); „Tranformable building structure“, CEDRIS M&CC, Netherlands 77 Zvanična stranica EU; http://europa.eu/legislation_summaries/internal_market/single_market_for_goods/construction/en0021_en.htm posjećena 21. 09. 2010. 76 64 Shodno ovim činjenicama, da bi postojao što veći broj održivih objekata u budućnosti, bitno je planirati rekonstrukciju postojećih i izgradnju novih objekata po principima uštede primarne energije, smanjivanja emisije CO2, ponovnog korištenja i recikliranja materijala. Potreban je mudar pristup identificiranju, procjeni i preporukama za optimalne tehnologije i materijale za planiranje rekonstrukcije i održavanja budućih objekata u momentu njihovog planiranja i dizajniranja. Savremena istraživanja postavljaju kriterije ili indikatore za procjenu održivosti građevinskih materijala i konstrukcija. Većina istraživanja koja se rade danas u svijetu tretiraju materijale koji svojim prirodnim karakreristikama mogu odgovoriti na sve zahtjeve savremene održive arhitekture, a pri tome se resursi tih materijala troše u optimalnim količinama, da bi njihovo obnavljanje bilo u skladu s održivim sistemom potrošnje. Takođe istraživanja se bave upoređivanjem svih materijala u potrazi za optimalnim rješenjima prema zahtjevima date lokacije i intervencije. Održiva gradnja treba da preuzme kružni proces planiranja umjesto dosadašnjeg linearnog procesa da bi bila održiva. Svjesnost o značaju održivih materijala posebno se definiše savremenim regulativama, posebno već pomenutom regulativom 2010/31/EU koju je usvojio Evropski Parlament i Vijeće EU od 19. maja 2010.77 god. Direktiva koja se počela primjenjivati od januara 2012. god. definiše energetsko ponašanje građevinskih objekata u procesu certificiranja objekata. Prirodni materijali koji troše najmanje primarne energije u ciklusu prerade, ugradnje, korištenja, recikliranja, te imaju najmanje emisije CO2, pokazuju najbolje rezultate pri certificiranju. Direktivom se nastoji poboljšati ukupni doprinos građevinskog sektora pri ostvarivanju strateških ciljeva 20-20-20 i dati više alata i metoda državama članicama EU da se ciljevi ostvare što efikasnije i sveobuhvatnije u kompleksnom građevinskom sektoru. Zemlje EU će uz pomoć direktive moći pratiti promjene u građevinskom sektoru.Takođe, ova direktiva će stimulisati najveće proizvođače građevinske opreme da kroz inovacije i istraživanja prilagode svoje proizvode zahtjevima direktive i doprinesu smanjenju utroška energije i emisije CO2 u svim segmentima životnog ciklusa materijala, objekata ili naselja. Novom direktivom 2010/31/EU kod proračuna svih karakteristika koje ulaze u proces certificiranja, neki od objekata, koji su prije usvajanja direktive bili ocjenjeni najvišim ocjenama, sada neće imati takve ocjene. Ubrajanjem ocjena za primarnu energiju materijala ugrađenih u objekat i emisije CO2, ti objekti rađeni od materijala čije ocjene za novouvedene kriterije budu niske, zbrajanjem će dobiti konačne ocjene mnogo niže od originalnih.Takođe, onim objektima koji su koristili materijale štetne po čovjekovo zdravlje i koji zagađuju prirodu, bit će smanjena ocjena. Može se zaključiti da savremeni pristup materijalima uključuje posmatranje materijala kroz njegov životni ciklus (Material Life Cycle MLC) .(Slika 4.1.) Ako se ponovo pogleda dijagram potrošnje energije u jednom objektu u toku njegovog životnog vijeka, može se dodatno ustvrditi da materijali imaju svoju značajnu ulogu u svakom od segmenata životnog ciklusa građevinskog objekta. Osnova arhitektonskog stvaralaštva jesu indikatori koje je potrebno mjeriti da bi se dobili optimalni rezultati i koristili najpogodniji materijali. Prirodni materijali imaju veoma dobre karakteristike u svakom od segmenata i iz tog razloga su veoma aktuelni kod rješavanja problema savremenih održivih objekata. Dodatno, prema podacima iz UK, od utrošene energije u jednom objektu u toku korištenja (grijanje, hlađenje, rasvjeta, topla voda, kuhanje, frižideri, druga potrebna energija) 5-6% energije ostaje zarobljeno u samim materijalima od kojih je objekat izgrađen.78 Savremena istraživanja se bave ovom zarobljenom energijom, kao i energijom koju proizvode ili troše kućanski aparati i namještaj, odnosno imaju holističan pristup koji uključuje sve parametre stanovanja, a među tim parametrima materijali ponovo zauzimaju najvažniju ulogu. Kod korištenja objekata razlikuju se servisi kojima je potrebno posvetiti pažnju kod ušteda energije ili emisije CO2. U narednom dijagramu prikazana je potreba za energijom za pojedine servise u objektma prilikom korištenja, kao i emisija CO2 za iste te servise. Mnoge države EU pružaju veliku podršku istraživačkom radu i već sada mijenjaju svoje zvanične kataloge građevinskih materijala na osnovu najnovijih istraživanja. Prirodni materijali u većini istraživanja pokazuju optimalne rezultate, a građevinski proizvodi izrađeni od prirodnih materijala dobijaju svoja mjesta u državnim katalozima građevinskih materijala. Analizom stavova u Evropi i svijetu kojima se tehnološka dostignuća čistih tehnologija u gradnji individualnih kuća izjednačavaju s progresom, želja je da se predstave realni pokazatelji strateških smjernica za razvoj države BiH, te da se nađu preporuke budućeg razvoja BiH kroz razvoj čistih tehnologija i kroz korištenje prirodnih resursa kojima je BiH bogata. Zato će se u ovom dijelu, savremenim metodama analizirati tri prirodna materijala koja svojim dobrim osobinama i prirodnim resursima mogu doprinjeti ukupnom ekonomskom razvoju BiH. 4.1. DRVO I NJEGOVA SVOJSTVA GRAĐEVINSKOG MATERIJALA Drvo je materijal koji ima važnu ulogu u vremenu borbe za očuvanje okoliša i održivog razvoja. Teško je nabrojati sve beneficije koje planeta Zemlja dobija održivom upotrebom drveta u svim oblicima ljudskog stvaralaštva, a posebno u arhitekturi i građevinarstvu. Korištenjem drveta smanjuje se opasnost od klimatskih promjena. Drvo je materijal koji je prijatelj Slika 4.1: Životni ciklus materijala; Izvor: Berge B. (2000., 2001); „The Ecology of Building Materials“, Reed Educational and Professional Publishing Ltd Slika 4.2: Potrošnja energije u toku trajanaj jednog objekta; Izvor: Guy-Quint C. (2006); „Tackle Climate Change:Use wood“, European Parliament Brussels Slika 4.3; Izvor: Moss S. A. (1994); „Energy Consumption in Public and Commercial Building“, Building Research Establishment Moss S. A. (1994); „Energy consumption in public and commercial“; Building Research Establishment 78 65 Zvanična stranica Instituta za drvo u Finskoj; www.puuinfo.fi posjećena 12.12.2007. 80 Guy-Quint C. (2006); „Tackle Climate Change: Use wood“, European Parliament Brussels 81 Zvanična stranica Ministarstva okoliša Finske; The Finnish Ministry of Environment www.enviroment.fi posejećena 18.12.2011 82 Guy-Quint C. (2006); „Tackle Climate Change: Use wood“, European Parliament Brussels 83 IBIDEM 84 Guy-Quint C. (2006); „Tackle Climate Change: Use wood“, European Parliament Brussels „Future wood supply from European forests-implications for the pulp and paper industry“ Alterra-report 927, Alterra/EFI/SBH for CEPI, Wageningen, The Netherlands 85 Đukić P. (1991); „Gradnja u drvetu - Drvo kao građevinski materijal“, Moja Kuća, Beograd 79 66 prirode i kod kojeg je emitovanje CO2 prilikom obrade, ugradnje i reciklaže na najnižem nivou. Fosilno gorivo je produkt izgaranja drveta. Brigom o šumama pomaže se ozdravljenju planete Zemlje i mnogo više od toga. Nakon nabrojenih beneficija, čovjek se ne može oteti utisku da se priroda pobrinula za sve, a da je na njemu samo da djeluje u skladu s njom. Priroda je ljudima darovala drvo, dok je na njima da ga što bolje upoznaju i da ga što održivije koriste. Čak je kroz različitosti svojstava pojedinih vrsta drveta priroda dala odgovore i na različite zahtjeve, te se pobrinula da svaka vrsta drveta ima poseban odgovor na poseban zahtjev. kao što je traženo Kyoto protokolom, nego se treba povećati apsorpcija CO2, a najlakši i najprihavtljiviji način je masovna upotreba drveta i drugih prirodnih materijala koji absorbuju CO2.“81 C. Guy-Quint jasno naglašava: „Povećanjem korištenja drveta kao materijala u svim granama industrije, smanjit ćemo ili djelimično amortizovati klimatske promjene!“82 Šumama, kao fabrikama kisika, neophodna je zaštita jer stihijskom, nekontrolisanom sječom učinjene su velike štete ogromnim šumskim površinama cijeloga svijeta. Zato, u eksploataciji ovog materijala treba stručno planirati sječu, kao i obnavljanje posječenih površina novim sadnicama, te uključiti stručnjake u razvoj onih vrsta šuma koje se najviše eksploatišu, a opet najbrže rastu.“79O pošumljavanju i brizi o šumama u izvještaju stoji: „Plansko pošumljavanje je mnogo efektnije nego da se šume ostave prirodi. Mlado drvo apsorbuje puno više CO2 nego staro, koje će uskoro umrijeti ili istrunuti, tako da plansko iskorištavanje šume kao i plansko pošumljavanje uveliko može uspostaviti potrebni balans. Takođe, proizvodi od drveta su prirodna skladišta CO2, jer drvo apsorbuje CO2, te zadržava istu količinu bez obzira na način obrade i primjene. Sječom jednog zdravog stabla dobiveno je mjesto za novo drvo, koje u većoj mjeri apsorbuje i zadržava CO2 iz atmosfere. Povećanjem upotrebe drveta kao građevinskog materijala, povećat će se i mlade šume u Evropi i svijetu a time smanjiti nivo CO2 u atmosferi te riješiti problem globalnog zagrijavanja.“80 „Suprotno od uvriježenog vjerovanja da se korištenjem drveta uništavaju šume, tačno je ustvari da se korištenjem drveta pozitivno utiče na rast šuma i njihovu obnovu i održavanje. Podatak, da svake godine evropske šume, bez Rusije, porastu za 346 miliona m³, govori da svake godine poraste dovoljan broj novih stabala za potrebe stanovanja u Evropi, tj. svake sekunde poraste dovoljno drvene materije potrebne za izgradnju jedne kuće, bez da se sijeku postojeće šume.„83„Globalno gledajući, šume su neizmjerni resursi u odnosu na ostale prirodne resurse, odnosno drvo predstavlja 29,6 % svih prirodnih resursa na zemlji. „84 „Drvo je dostupan materijal na većini lokacija na planeti Zemlji. Dodatno dostupnosti materijala, drvo se upotrebljava i radi svojih odličnih hemijskih, mehaničkih i estetskih osobina, kao što su termoizolacijske, konstruktivne, dekorativne osobine, njegove osobine zdravog, ekološkog, održivog materijala.“ 85 Nesklad između emisije CO2 i njegove apsorpcije doveo je do velikih klimatskih promjena. Taj rebalans je veoma aktuelan, tako da se do rezultata ne može doći samo smanjenjem emisije CO2 , Evropske šume rastu zajedno s gradnjom drvene kuće. Evropa uvozi manje od 10% drveta koje joj je potrebno, a plansko korištenje drveta pomaže kod planiranja i održavanja evropskih šuma, iz kojih se izvlači čak 90% potrebnog materijala. „Zbog velikih razlika u uslovima regije, u evropskoj drvnoj industriji trebalo je prepoznati tri važna faktora održivog razvoja (ekonomiju, okoliš i društvo), te se dugogodišnji razvojni plan morao balansirati između potrebe brige za okoliš i potrebe brige o interesima razvoja društva. Zajednički cilj jeste razvoj industrije koja pretpostavlja zdravu radnu okolinu, sigurnost uposlenih, zdrav život građana i očuvanje okoliša.“86 Zajednički cilj jeste razvoj industrije koja pretpostavlja zdravu radnu okolinu, sigurnost uposlenih, zdrav život građana i očuvanje okoliša.“86 „Svaki kubni metar drveta upotrijebljenog kao zamjena za druge materijale smanjuje emisiju CO2 u atmosferi prosječno za 1,1 t. Ako se ovome doda 0,9 t CO2 koji se apsorbuje fotosintezom u isto vrijeme, možemo reći da svaki kubni metar upotrijebljenog drveta doprinese smanjenju CO2 u atmosferi za 2 tone.“ Izvještaj o klimatskim promjenama takođe govori u prilog razvoju industrije drvenih montažnih kuća: „Oslanjajući se na ove brojke, istraživanja daju rezultate da bi povećanje izgrađenih drvenih kuća za stanovanje za 10% u odnosu na klasičnu gradnju u Evropi dovelo do proizvodnje CO2 u optimalnoj mjeri, te bi se ostvarilo smanjenje emisije CO2 u atmosferu za 25%.“87 Drvo je trajan materijal, koji se može reciklirati. Njegov vijek zavisi od proizvoda za koji je namijenjen (novine 2 mjeseca; građevinska konstrukcija više od 100 godina). To je gorivo koje prilikom sagorijevanja neutralizuje emisiju CO2. Količina emitovanog CO2 prilikom sagorijevanja drveta je jednaka apsorbovanom CO2 putem fotosinteze. Kako količina CO2, koja se otpušta pri sagorijevanju, nije veća od količine koju je drvo sadržavalo prije izgaranja, može se zaključiti da je sagorijevanje drveta ugljično neutralno. Ovaj podatak je dobro razumjela drvna industrija, koja koristi do 75% energije potrebne za obradu drveta upravo sagorijevanjem drvenih nusprodukata. Drvna industrija je spremna prihvatiti nove zahtjeve. Arhitektura se sve više prilagođava novim uslovima arhitektonskog stvaralaštva, kojem je cilj, pored estetskih kvaliteta, i briga za zaštitu okoliša u uslovima klimatskih promjena. Novi, savremeni zahtjevi su pronašli većinu odgovora u kućama od prefabrikovanog drveta, koje svojim razvijenim i usavršavanim svojstvima odgovara ekonomskim, zdravstvenim, ekološkim, estetskim, fleksibilnim, konstruktivnim, humanim i društvenim potrebama savremenog doba.Energija potrebna za gradnju, održavanje i reciklažu objekata od drveta najniža je u odnosu na sve druge materijale radi osobina drveta. Energija za održavanje objekta u iznosu 72% ukupne potrebne energije u toku trajanja jednog građevinskog objekta, koje je obično vremenski period između 50 i 100 godina, minimalna je ukoliko je drvo građevinski materijal. Montažne drvene kuće, s optimalno riješenom izolacijom s ciljem štednje energije pri vremenski dugom korištenju objekta, predstavljaju najoptimalnija rješenja gradnje u oblasti stanovanja. Joaquim Ballarin i Bargallo u njihovoj knjizi „Drvene kuće“ o drvetu pišu: „Ako stavimo na stranu to što je drvo prepoznato kao dekorativni materijal, druge osobine koje drvo posjeduje čine ga materijalom budućnosti, samoodrživim materijalom, što se postiže tako što se svako posječeno drvo zamijeni novom adekvatnom sadnicom, te se planski resursi drvenog materijala stalno obnavljaju. Drvo je nemjerljivo izobilan materijal, zahtijeva mali utošak energije prilikom obrade i ugradnje, bez emisije zagađenih tvari u atmosferu. Konstantni razvoj nauke i tehnologije, provedena ispitivanja, koja su donijela velika otkrića, dovela su do izuma lameliranih drvenih elemenata, kojima su otklonjene sve mane, prevaziđeni su problemi dimenzioniranja i postignute nove tražene osobine drveta. Takođe se puno toga učinilo da drvo postane trajan i lako održiv materijal. Ono je takođe idealno za suhu montažnu gradnju. To je lagani materijal, koji je lako transportovati, primjenljiv u svim segmentima stambene gradnje, te ne zahtijeva posebno obučenu radnu snagu u većini pripremnih radova.88 Naredna izlaganja o prednostima i izazovima ovog materijala će dodatno dokazati navedene tvrdnje da je „Drvo građevinski materijal budućnosti“. Slika 4.1.1. : Šume kao skladišta CO2; Izvor: Guy-Quint C. (2006); „Tackle Climate Change: Use wood“, European Parliament Brussels Guy-Quint C. (2006): „Tackle Climate Change: Use wood“, European Parliament Brussels 87 Guy-Quint C. (2006); „Tackle Climate Change: Use wood“, European Parliament Brussels; Fruhwald, Welling, Schara i -Rad, 2003, Comparison of wood products and major substitutes with respect to environmental and energy balances. ECE/FAO seminar; Strategies for the sound use of wood, Poiana Brasov, Rumunija, 24. – 27. marta 2003. 88 Ballario i Bargallo J. (2005); „Wooden house“, Teneues publishing, London 86 67 4.1.1. Zdravstvena svojstva drveta Drvo je prirodan materijal, lakoobradiv, rasprostranjen, dostupan, topao, bez štetnih elemenata po zdravlje, koji okružuje čovjeka od samog postanka civilizacije. Osobinama prilagodljivim svim čovjekovim zahtjevima drvo predstavlja jedan od najzdravijih materijala u čovjekovom okruženju. U savremenom dobu, njegove osobina male potrošnje količine energije za obradu, transport, ugradnju, korištenje i recikliranje, te njegova osobina ugljično neutralnog materijala, dodatno dokazuju tezu da je ovo veoma zdrav materijal za čovjeka, materijal koji ne zagađuje okolinu, a pri tome je topao, ima ugodan miris, veoma je ugodan na dodir, vizuelno atraktivan i materijal koji dodatno predstavlja prirodnu zaštitu od buke. Jednostavno rečeno, to je materijal koji svim svojim osobinama odgovara pozitivno i ugodno na sva čovjekova čula, zdravlje i komfor. Drvo je jako dobar materijal u seizmičkom smislu, te se drvena konstrukcija preporučuje u dijelovima gdje je opasnost od zemljotresa veća. Tabela 4.1.1.: Šest faza pojave i razvoja grenja drveta; Izvor: Lončarić, H. D. (2007.): „Tehnologija drveta“ Građevinski fakultet Univerziteta; Zagreb Nadalje, konstrukcija od drveta pokazuje jako dobre karakteristike u požaru. Drvena konstrukcija može mnogo duže da ostane stabilna u požaru od drugih konstrukcija. 68 Nedostatak drveta prilikom izgaranja je da predstavlja opasnost po čovjeka, jer pri tom izgaranju stvara dim i troši oksigen koji je neophodan za disanje. Savremena istraživanja traže rješenje za ovaj nedostatak. Zemlje EU su 2009. godine usvojile regulative i standarde zaštite od požara kod drvenih konstrukcija koje upravo tretiraju ovu manu. Potrebno je obezbjediti minimalno tretiranje šuma sa vještačkim pesticidima, ili drugim materijama, da bi kasnije prilikom njegovog korištenja u proizvodnji dijelova namještaja, obloga ili konstruktivnih elemenata građevinskih objekata, obezbjedili zdrav materijal koji ne šteti čovjekovom organizmu. Prednost drveta kao materijala koji je veoma zdrav za čovjeka u budućnosti će doprinjeti velikom broju istraživanja i inovacija koje rješavaju njegove mane i osiguravaju njegovu organsku zaštitu. 4.1.2. Ponašanje drveta u požaru Drvo je materijal koji se izlaže veoma različitim tehnološkim procesima koji imaju bitan uticaj na mogućnost pojave požara i eksplozije. Volumna masa drveta koje se primjenjuje u građevinarstvu kreće se između 350 do 700 kg/m³, koeficijent toplotne provodljivosti je 0,29 do 0,80 W/mK, a toplota sagorijevanja pri vlažnosti od 8% je između 18,70 do 20,80 MJ/kg. Proces pojave i razvoja gorenja drveta može se opisati u šest faza Temperatura paljenja drveta je u granicama od 270 ºC do 300 ºC, a temperatura samozapaljenja je 350 ºC do 400 ºC, dok zagrijavanje drveta počinje već pri temperaturi od 130 ºC. Parametri koji najviše utiču na zapaljivost i brzinu izgaranja drveta su: vlažnost drveta, vrsta drveta, masa (gustina) drveta, sadržaj smole, temperatura neposredne okoline, odnos površine i volumena drvenog elementa, pristup zraka i slično. Drvo s većim postotkom vlage ima višu tačku zapaljivosti zbog utroška dijela toplotne energije na isparavanje vode i smanjenja koncentracije kisika u neposrednoj okolini drvenog elementa. Takođe, temperatura neposredne okoline utiče na zagrijavanje drveta, stvaranje pirofornog ugljena i snižavanje temperature samozapaljenja drveta. U požarima sa znatno visokim temperaturama i dugotrajnim djelovanjem vatre, sa konstruktivnog gledišta dolazi do razaranja gotovo svih građevinskih materijala. Prilikom poređenja inženjerskih konstrukcija, realno je uzeti podatke do pojave kritičnih temperatura, a poređenje se vrši samo radi boljeg razumijevanja uticaja i posljedica požara u građevinarstvu. Svi navedeni podaci se uzimaju u obzir prilikom proračuna otpornosti drvenih konstrukcija i elemenata konstrukcija, te se u obzir uzimaju i vremenske veličine zapaljivosti drveta koje su date u tabeli prema mr. sc. Davorinu H. Lončariću.(Tabela 4.1.2.) Čelik, poznat kao nezapaljiv građevinski materijal, svoju nosivost gubi već kod toplote od 500 do 600 ºC, iako se topi tek na temperaturi od oko 1530 ºC. Poprečni presjek čeličnih konstrukcija ne utiče na otpornost od požara te nezaštićena čelična konstrukcija gubi svoju nosivost već u vremenu od 15 do 25 minuta od izlaganja požaru odnosno visokim temperaturama. Na temeljima istraživanja instituta u Holandiji došlo se do informacija da se otpornost na požar čelične konstrukcije može povećati ukoliko se čelična konstrukcija obloži gorivim materijalom drvetom, te su rezultati istraživanja takvi da ako se čelična konstrukcija obloži drvetom debljine 22 mm, gubitak nosivosti nastupa nakon 58 minuta, a ako je drvena obloga debljine 45 mm, gubitak nosivosti nastupa nakon 82 minute. Odnos površine i volumena drvenog elementa od posebnog je značaja za zapaljivost izgaranje drveta, Kav = A (površina) / V (volumen), te se zaključuje da sa smanjenjem Kav raste požarna otpornost, dok sa povećanjem Kav lakše nastaje paljenje drveta te se brže prenosi požar. Tako se može zaključiti da je veća zapaljivost sitnog drveta rezultat veće dodirne plohe drvene mase sa zrakom, jer sitniji elementi omogućavaju bolje strujanje zraka, a drvena brusna prašina nakon zapaljivosti i eksplozivnosti se izjednačava s lako zapaljivim tečnostima, naravno u uslovima da u okolini ima dovoljno zraka. Građevinsko drvo po požarom izloženim plohama se ugljeniše. Nadalje, povećanjem ugljenisanog sloja usporava se zagrijavanje drveta unutar presjeka drvenog elementa. Ovisno o veličini poprečnog presjeka, vrsti, kvaliteti i vlažnosti drveta te strujanju zraka, brzina ugljenisanja prema istraživanjima Korsina, Redžića i dr. kreće se od 0,40 do 0,80 mm/min. U požaru se veoma brzo dostižu temperature oko 150 ºC, odnosno brzo nastaje paljenje drveta i stvaranje sloja ugljenisanog drveta, a taj je ugljenisani sloj veoma dobar izolacioni sloj, s vrijednosti toplotne provodljivoti od (0,023W/mK). Promjene mehaničkih svojstava drveta unutar jezgre drvenog elementa mogu se gotovo zanemariti, jer dugo (gotovo 1 sat) temperatura u jezgri presjeka nije veća od 80 ºC. Armirani beton je također materijal poznat kao negorivi materijal. Kod visokih temperatura događa se pucanje, prskanje i odvajanje površinskih slojeva. Na otpornost od požara utiču: dimenzija presjeka, količina armature, debljina zaštitnog sloja betona, zbijenost, vlažnost i poroznost. Na progresiju oštećenja betona utiče posebno ogoljena armatura, koja zbog fizičkih osobina čelika ubrzava zagrijavanje, pucanje i destrukciju strukture armiranobetonskog nosivog elementa konstrukcije. Tabela 4.1.2.: Odnos temperature i vremena paljenja drveta; Izvor: Lončarić H.D. (2007); „Tehnologija drveta“, Građevinski fakultet Univerzitet; Zagreb 69 Drvo u požaru, iako gori, ne mijenja znatno svoja mehanička svojstva. Moguće je odrediti požarnu otpornost drvene konstrukcije, odnosno minimalne dimenzije poprečnih presjeka elemenata za otpornost na požar raznih dužina trajanja. Domaća fabrika montažnih drvenih kuća „Krivaja“, u svom proračunu dodaje 30% veći poprečni presjek konstruktivnih elemenata, odnosno dodaje sloj koji će ugljenisanjem postati izolator. Slika 4.1.2.: Parametri za požar stropne konstrukcije, sloj G staklena vuna REI 60. Izvor: Katalog gradnje u drvetu, Instutut za drvo pri TUW, http://www.dataholz.com/Public/ pdfcache/en/gdrtxn01b-3.pdf, posjećen 27.12.2014. Mr. sc. Davorin H. Lončarić u svojoj knjizi „Tehnologija drveta“ zaključuje da je: „Drvo u požaru stabilan građevinski materijal sve do pojave kritičnih razornih temperatura. Zahvaljujući dobrim izolacionim svojstvima drvenog uglja zagrijavanje jezgre drvenog presjeka je veoma usporeno, a samim tim su usporene promjene mehaničkih svojstava drveta i gubitak nosivosti drvene konstrukcije.“89 Sva navedena svojstva drveta ne isključuju primjenu sredstava za poboljšavanje njegove vatrootpornosti odnosno nova istraživanja koja će dovesti do naprednijih rješenja. Zaštitna sredstva, konstruktivna i druga rješenja trebaju osigurati konstrukcije od gubitka nosivosti, odnosno od rušenja, u zahtjevnom roku radi evakuacije ljudstva i materijalnih dobara. Prema Eurocode 1, Dio 1-2, ponašanje elemenata i konstrukcija u požarnim okolnostima potrebno je razmatrati kroz tri osnovna kriterija REI: • • • Lončarić H.D. (2007); „Tehnologija drveta“, Građevinski fakultet Univerzitet, Zagreb 90 Džidić S. (2013); “Vatrootporni sistemi – određivanje doprinosa vatrootpornosti betonskih elemenata”, doktorska disertacija, Arhitektonski fakultet u Sarajevu 89 70 Mehanička otpornost, odnosno nos ivost ili R. Integritet razdvajanja (pregradna funkcija) ili E i Izolacija ili I.90 Pod kriterijem nosivosti (R), podrazumijeva se sposobnost ispitivanog uzorka da pri izlaganju požaru s jedne ili više strana održi stabilnost u određenom vremenskom periodu i da pri tome održi funkciju nosivosti vanjskog opterećenja. Pod kriterijem integriteta (E), podrazumijeva se sposobnost ispitivanog uzorka pregradnog elementa konstrukcije, koji je s jedne strane izložen požaru, da spriječi prodor plamena i gasova kroz ispitivani element i spriječi pojavu plamena s druge strane u određenom vremenskom periodu. Kriteriji: dimenzija pukotina, zapaljivost izolacionog materijala i održivost plamena na neizloženoj strani. Kriterij izolacije (I) predstavlja sposobnost ispitnog uzorka pregradnog elementa konstrukcije, koji je s jedne strane izložen požaru, da uspori porast temperature s druge neizložene strane za određeni vremenski period i zadate vrijednosti temperatura (npr. 140ºC je temperatura zapaljivosti papira). U zavisnosti o položaju posmatranog elementa i njegove funkcije rade se provjere kriterija, tako da se za neke elemente u objektu ne uzimaju u obzir svi navedeni kriteriji, pa tako npr. kada je u pitanju ploča, moraju ispuniti kriterije R i E, dok se kod stubova, obično, očekuje da ispune samo funkciju nosivosti R. Oznaka REI 90 pojašnjava da je posmatrani element kroz testove požara odgovorio na zahtjeve u pogledu nosivosti, izolacijskih svojstava i integriteta u vremenskom periodu od 90 minuta. U katalogu Institutu za drvo, pri Tehničkom Univerzitetu u Beču, koje je radilo testiranja na elementima prefabrikovane drvene konstrukcije, predstavljeni su važeći testirani parametri za svaki element prefabrikovane konstrukcije. Na slici 4.1.2. izdvojen je jedan element stropne konstukcije zajedno s parametrima za požar. Na zvaničnoj web stranici Instututa za požar pri TUW (www.dataholz. at) se za svaki prefabrikovani montažni element i njegovu materijalizaciju mogu se naći i potvrđeni parametri za požar. 4.1.3. Zaštita drveta Drvo je neophodno zaštititi od svih negativnih uticaja, a posebno od uticaja vlage, insekata, gljivica i požara. Ono što je najvažnije danas jeste briga o organskom porijeklu i ekološkim načinima zaštite drveta koji ne štete čovjekovom zdravlju. Nova istraživanja donose nova rješenja koja odgovaraju zdravstvenim zahtjevima Prof dr. Hrvoje Turkulin, sa Šumarskog fakulteta u Zagrebu, na svojim predavanjima često zna reći da su najveće štetočine za drvo arhitekte i građevinari koji ne znaju drvo pravilno zaštititi. On naglašava da drvo prilikom projektovanja treba poznavati i na pravilan način ugraditi, te zaštititi (fizička, konstrukcijska, hemijska i površinska zaštita). Posebno naglašava da se trebaju planirati široke strehe, da drvo mora biti odvojeno od tla, a da prozori moraju biti uvučeni, te da se treba brinuti o kanalisanju vode sa konstrukcije na mjestima spojeva.“91 Pri projektovanju konstrukcije, po preporukama mr. sc. Davorina H. Lončarića, treba paziti na sljedeće: - - - - - drvena konstrukcija ne smije biti u dodiru s vodom i atmosferskim utica jima drvena konstrukcija ili njeni dijelovi ne bi trebali biti izloženi, po pres jeku ili dužini, različitim klimatskim uti cajima, kod oblikovanja krovnih konstrukcija treba predvidjeti brzo oticanje vode (nagib, oluci) drvene obloge zidova treba izvoditi na način koji omogućava strujanje zraka, oslanjanje drvenih elemenata, nosača, stubova i dr. treba izvoditi preko odgovarajućih podmetača ili ležišta. Čela i bočne plohe drvenih elemenata trebaju biti izloženi slobodnoj cirkulaciji zraka, - - - - - - treba primjenjivati građu obrađenu blanjanjem, brušenjem i sl. Takva obrada drveta omogućava brzo oticanje kondenzata, kvalitetno nanošenje zaštitnih sredstava i povećava otpornost drveta na požar, drvene elemente treba odvojiti ili adekvatno zaštititi od izvora toplote, drvene elemente treba postepeno prilagoditi vlažnosti i temperaturi budućeg objekta, svi drveni elementi koji mogu biti izloženi uticaju temperature, vlage, insekata i gljivica moraju biti adek vatno zaštićeni s prirodnim metoda ma i proizvodina koji nisu štetni za okoliš spojeve drvenih elemenata treba oblikovati na pristupačnim mjestima i s prikladnim elementima spoja radi lakše izrade, motaže, pregleda i kontrole, sve drvene elemente na mjestima velike požarne opasnosti treba zaštititi negorivim – vatrootpornim materijalima u obliku ploča (malter isanjem i krečenjem, što umanjuje estetsku vrijednost drvenog elementa), itd.92 Najbolja zaštita drveta, prema mr. sc. Davorinu H. Lončariću, jest zaštita drveta sredstvima u obliku lazurnih premaza, koji imaju sposobnost dubokog prodiranja u drvenu masu. Ta zaštita treba biti po propisima i standardima i zadovoljavati i ekološke zahtjeve. Pravilnim projektovanjem, izradom, montažom, zaštitom i održavanjem drvene konstrukcije znatno se smanjuju negativna svojstva drveta i drvo se postavlja u ravnopravan položaj s drugim građevinskim materijalima. Nakon ovakvog pregleda svojstava drveta lako je zaključiti da postoji veliki broj razloga zašto se drvo primjenjivalo, primjenjuje i primjenjivat će se ubuduće u velikoj mjeri i u svim oblicima ljudskog života. Turkulin Hrvoje, predavanja na kongresu „Gradimo u drvu“, u Splitu, 10. aprila 2008, www.proholz.at; autorove bilješke sa kongresa 92 Lončarić H. D. (2007); „Tehnologija drveta“, Građevinski fakultet Univerzitet, Zagreb 91 71 „Priroda se, kao i u svemu drugom, pobrinula da svojim raznolikim vrstama drveta dâ odgovore na sve potrebe koje je čovjek imao. Tako je drvo dalo odgovore i na mnoge zahtjeve u građevinarstvu i arhitekturi. Savremena nauka i istraživanja su doprinijeli i poboljšanju svojstava drveta kao građevinskoga materijala.“93 4.1.4. Drvo, njegove osobine i prerađevine od drveta Preporuke stručnjaka koji istražuju prirodne materijale, njihova svojstva i uticaj na okoliš preporučuju održivu upotrebu ovog materijala u građevinarstvu radi odličnih termičkih, konstruktivnih, estetskih, mehaničkih, fizičko-hemijskih, zdravstvenih i drugih svojstava drveta kao građevinskog materijala. U izvještaju o klimatskim promjenama „Tackle Climate Change: Use wood“ Evropskog parlamenta stoji: „Koristeći drvo kao građevinski materijal umjesto ostalih građevinskih materijala, na svaki upotrijebljeni m³ drveta uštedi se 0,8 tona emisije CO2 u atmosferi. Generalno uzeto, proizvodi od drveta pokazali su se dobrim ne samo zbog toga što šume apsorbuju CO2 nego i zbog niskog nivoa potrošnje energije pri obradi. Drvo ima najnižu potrošnju energije i najmanje emitovanje CO2 od svih drugih građevinskih materijala.“ 94 Slike 4.1.3.: Primjer kuća od drveta: Schar-Valkanover House, arhitekti Marcel Blum i Stefan Grossenbacher, Švajcarska 1998.; Izvor: Ballario i Bargallo J. (2005); „Wooden house“, Teneues publishing, London Tufegdžić V. (1979); „ Materijali“, Naučna knjiga, Beograd 94 Guy-Quint C. (2006); „Tackle Climate Change: Use wood“, European Parliament, Brussels 95 TRADA Timber Researche and Development Association UK ; www.trade.co.uk; posjećena 19.08.2013 96 Ballario i Bargallo J. (2005); „Wooden house“, Teneues publishing, London 93 72 Asocijacija drvnih industrija izvještava: „Korištenjem drveta za gradnju u isto vrijeme imamo uštedu utroška energije u toku života tog objekta. Njegova celularna struktura osigurava mu svojstvo dobrog izolatora, 15 puta boljeg nego što je beton, 400 puta boljeg od čelika, 1.770 puta boljeg od aluminija. Drveni zid debljine 2,5 cm ima bolje termalne izolacione karakteristike nego zid od cigle debljine 11,4 cm.“95 Korištenje drveta u građevinarstvu ima širok spektar svoje primjene od konstrukcije, fasada, krovova do uređenja enterijera ili drugih prerađevina u kombinaciji s drugim materijalima. „Bez obzira što je u historiji bila građena isključivo od drveta, drvena kuća savremenog doba dozvoljava kombinaciju sa drugim čvrstim građevinskim materijalima. Svi materijali su ekološki, zajedno stvaraju tzv. sendviče koji imaju osobine koje odgovaraju svim uslovima gradnje. Tako drvena kuća odgovara na sve zahtjeve savremenog načina života. Fasada objekta urađena od drveta ima veoma atraktivan izgled, a ujedno, što je najvažnije, materijal ima osobine toplotne i zvučne zaštite.“96 U drvenim konstrukcijama koristi se drveni materijal, koji se najčešće dijeli u dvije grupe: puno i prerađeno drvo. Puno drvo se u konstrukcijama koristi kao: deblo, tesano, poluoblo i piljeno drvo. Prema standardima za drvo i drvene konstrukcije drvena građa za nosive konstrukcije razvrstana je prema kvalitetu u tri razreda: - - - I razred – građa visoke nosivosti (vi soki statički i konstruktivni zahtjevi) II razred – građa normalne nosivosti (za klasične drvene konstrukcije) III razred – građa male nosivosti (za pomoćne i privremene konstrukci je). Kvalitetna kontrola vrši se prije, za vrijeme i nakon završetka građenja drvene konstrukcije.Evropski propisi za drvo i drvene konstrukcije, EUROCODE 5, zahtijevaju vizuelno i strojno razvrstavanje drvene građe prema čvrstoćama, prisustvu nepravilnosti, dimenzionalnom odstupanju od normalnih dimenzija, itd. - - - - norma EN 336 propisuje odstupanja od normalnih dimenzija građe, norma EN 338 propisuje razvrstavan je građe prema opitnim čvrstoćama, norma EN 518 propisuje vizuelno razvrstavanje građe, norma EN 519 propisuje strojno raz vrstavanje građe. Preporuke evropskih normi mogu biti proširene, precizirane i slično u normama svake posebne države (NAD). Standardi se odnose i na prerađevine od drveta kao što su laminirano drvo i pločasti proizvodi od drveta. Prerađevine od drveta su najčešće rezultati pokušaja prevazilaženja manjkavosti ovog materijala, korištenja najsitnijih otpadaka ili savremenih tretiranja kombinovanja materijala. Prerađevine od drveta se koriste u građevinarstvu za rješavanje konstruktivnih elemenata kao i elemenata enterijera i eksterijera. Osobine recikliranja i ponovnog korištenja ovih materijala takođe su veoma cijenjene u kontekstu održive gradnje. 4.1.4.1. Osobine drveta Osnovni sastojci materije drveta su: celuloza, hemiceluloze, lignin, smole, masti, proteini, štavila, boje, azotna jedinjenja i mineralne supstance. Zastupljenost celuloze u drvetu u odnosu na suhu materiju drveta je 40%-48%, hemiceluloze 30%-40%, lignina 20%-30%, smola, masti, štavila, boje i azotnih jedinjenja oko 6%, mineralnih supstanci u malim količinama, sve u ovisnosti o vrsti drveta. U hemijskom pogledu drvo je organska materija, koja je građena od: ugljika (50%), kisika (43%), vodika (6%) i dušika (1%) suhe materije drveta. Drvo ima svoja pozitivna i negativna svojstva. Pozitivna svojstva drveta su: mala zapreminska masa, velika čvrstoća paralelno s vlaknima, obradivost, velike oblikovne mogućnosti drvenih elemenata i konstruktivnih sklopova, neovisnost o vremenskim uvjetima, male (zanemarljive) termičke dilatacije, jednostavna i lagana montaža, demontaža i dislociranje konstrukcije, odnosno objekata, inertnost materijala na određene hemijske uticaje i primjena najrazličitijih statičkih sistema. Drvo je prirodan materijal i sasvim je logično da ima i nedostataka a to su: nehomogenost, anizotropija, nedostaci uvjetovani fiziološkim i biološkim faktorima, podložnost uticaju parazita i saprofita, zapaljivost, ovisnost mehaničkih svojstava o procentu vlažnosti drveta i slično. Savremena kontrola kvaliteta drveta, usitnjavanje građe i odstranjivanje nedostataka, primjena ekoloških sredstava za zaštitu od vlage, insekata i požara, pravilno oblikovanje, izrada, ugradnja i održavanje konstrukcija uticaj navedenih nedostataka svode na minimum, te uz njegovo najbitnije svojstvo - ekološki čistog materijala, u vremenu ekološke osviještenosti drvo kao građevinski materijal se dovodi na prvo mjesto. Stoljećima je drvo bilo nezamjenljiv građevinski materijal. Njegova svojstva čine drvo i dalje izuzetnim konstruktivnim materijalom. Tehnička svojstva drveta dijelimo na: - - - estetska svojstva fizička svojstva mehanička svojstva. Estetska svojstva drveta su pojave na njegovoj površini koje čovjek registruje svojim čulima, a to su: tekstura, boja, sjaj, miris, zvuk i finoća. Fizička svojstva drveta su svojstva koja se ispoljavaju pod uticajem prirodnih sila: vlažnosti (drveta), sušenja, higroskopnosti, upijanja vode, poroznosti, volumena i specifične mase (težine), provodljivosti: toplote, elektriciteta, zvuka i vode, promjenjivosti dimenzija (bubrenje i skupljanje), termičkih dilatacija i akustičnih svojstava drveta. Navedena svojstva su mehanička svojstva, i uzimaju se u obzir prilikom konstruktivnih rješenja i zaštite drveta. Vlažnost drveta je loše fizičko svojstvo. To je promjenjiva osobina koja zavisi od higroskopnosti drveta. Higroskopnost drveta objašnjava se velikom površinom pora unutar drveta i velikim afinitetom celuloze i hemiceluloze prema vodi. 73 Površina pora iznosi do 1000 cm² po 1 cm³ drveta. Vlažnost drveta najviše utiče na mehanička svojstva drveta i zaštitu drveta. Zato je zaštita drveta od vlage najvažniji element projektovanja. Provodljivost toplote zavisi od vrste, mase, građe, pravca pružanja vlakanaca te vlažnosti i temperature drveta. Zbog svoje građe drvo je slab provodnik toplote, odnosno dobar izolator. Porastom poroznosti, odnosno smanjenjem mase, smanjuje se i koeficijent provodljivosti toplote. Slika 4.1.4. ; Koeficijenti provodljivosti toplote za različite materijale; Izvor: Lončarić H. D. (2000); „Tehnologija drveta“ Građevinski fakultet Univerziteta, Zagreb Tabela 4.1.3.: Trajnost drveta; Izvor: Lončarić H. D. (2000), „Tehnologija drveta“ Građevinski fakultet Univerziteta, Zagreb 74 Najmanji koeficijenti provodljivosti toplote su u tangencijalnom, a najveći u longitudinalnom pravcu. Treba naglasiti da s povećanjem vlažnosti raste i koeficijent provodljivosti toplote, tako da se povećanjem vlažnosti od 1% poveća koeficijent za 1,25%. Ako se uporede koeficijenti provodljivosti toplote nekih drugih građevinskih materijala, drvo je daleko najbolji izolator. Provodljivost elektriciteta zavisi od istih uslova kao i provodljivost toplote, odnosno drvo je i u tom pogledu dobar izolator. Provodljivost zvuka zavisi od botaničke vrste, vlažnosti, građe i hemijskih procesa u drvetu. Od provodljivosti zvuka zavise apsorpciona, rezonantna i izolaciona svojstva drveta. Akustična svojstva drveta ovise o botaničkoj vrsti, masi, vlažnosti, smjeru vlakanaca, temperaturi drveta i frekvenciji zvučnih valova. Brzina rasprostiranja zvuka najveća je u pravcu pružanja vlakanaca, manja u radijalnom i najmanja u tangencijalnom pravcu. Drvo i proizvodi na bazi drveta su odlični materijali za ostvarivanje akustičnih efekata koji se zahtijevaju kod određenih prostora. Fizičko-hemijska svojstva drveta se manifestuju pod vanjskim uticajima, pri kojima dolazi do istovremenog narušavanja građe, promjene hemijskog sastava i ostalih tehničkih svojstava drveta, a to su trajnost i zapaljivost drveta. Trajnost drveta je osobina drveta da zadržava svoja prirodna svojstva u nekom vremenskom razdoblju, posebno građu, čvrstoću, tvrdoću i boju. Ona zavisi od botaničke vrste drveta i vrste uticaja, koji mogu biti vanjski (vrijeme sječe, postupci s drvetom nakon sječe, mikroorganizmi, insekti, vlažnost, nepravilnost drveta, način upotrebe i zaštite) i unutrašnji (građa, hemijski procesi, masa drveta, individualna svojstva stabla). Prema trajnosti, određene vrste mogu se podijeliti u tri grupe: dugotrajno drvo (ariš, hrast, brijest, tisa, ceder, bagrem, grab i dud), trajno drvo (bor, smreka, jasen, jela), slabotrajno drvo (bukva, breza, javor, lipa, topola, divlji kesten i vrba). Zapaljivost drveta je svojstvo drveta da se lakše ili teže zapali. Kod mekog drveta ona je veća nego kod tvrdog drveta. Mehanička svojstva drveta nastaju djelovanjem vanjskih sila. Prema vrsti djelovanja vanjskih sila i otpora drveta razlikuju se sljedeća vanjska svojstva: tvrdoća, otpornost na habanje, žilavost, cjepljivost, elastičnost, anizotropija i čvrstoća drveta. Tvrdoća drveta je otpor prodiranju drugog tijela u drvnu masu. Ona se razlikuje prema pravcima posmatranja - longitudinalnim, radijalnim ili tangencijalnim, a najviše zavisi od botaničke vrste i vlažnosti drveta. Oslanjajući se na istraživanja niza autora drvo se po tvrdoći može podijeliti u šest kategorija što se vidi u tabeli koja slijedi. Otpornost na habanje je svojstvo drveta da se suprotstavlja postepenom narušavanju strukture drvene površine izložene djelovanju vanjskih sila (trenje i sl.) Otpornost na habanje ovisi o građi drveta, poroznosti, odnosno veličini i rasporedu pora te tvrdoći drveta. Ova osobina drveta posebno je važna za elemente drvenih podova i kolnika. Prema Kollmannu, „koeficijenti habanja“ iznose: za smreku 1,00, za ariš 0,80, za bor 0,74, za hrast 0,40, za bukvu 0,26 itd. Cjepljivost je svojstvo drveta da se pravilno, lagano ili teško cijepa u longitudinalno tj. u pravcu vlakanaca. Ona najviše ovisi o građi, masi, vlažnosti drveta, hemijskim procesima u drvetu, paralelnosti vlakanaca, nepravilnostima, sržnim tracima i širini godova. Ova osobina govori o obradivosti ovog materijala, ali prilikom izvođenja konstruktivnih spojeva o ovoj se osobini mora voditi računa, odnosno treba se izvršiti pravi izbor elemenata od drveta. Žilavost je svojstvo drveta da zadrži deformisani oblik nakon djelovanja vanjskih sila - bez pojave loma. Ova osobina rezultat je velike razlike između granice elastičnosti i granice loma. Što je ova razlika veća, to je drvo žilavije. Žilavo drvo omogućava korištenje čvrstoće drveta preko granice elastičnosti bez opasnosti od pojave loma. Žilavost drveta ovisi o građi, masi, starosti, vlažnosti, debljini i širini godova i položaju u stablu. Sirovo, lakše i mlađe drvo je žilavije od suhog, težeg i starijeg drveta. Drvo bliže korijenu žilavije je od onog bliže krošnji. Elastičnost drveta zavisi od botaničke vrste, mase, građe, pravilnosti vlakanaca i godova, starosti, vlažnosti drveta i temperature. Drvo je elastičnije što je mlađe, s pravilnijim godovima i vlakancima i s manjim postotkom vlažnosti. Elastičnost drveta definiše se konstantama elastičnosti: modulima elastičnosti E, modulima klizanja G i modulom torzije GT. Moduli elastičnosti razlikuju se od pravca posmatranja u odnosu na pravac pružanja vlakanaca (u pravcu pružanja: okomito na pravac pružanja, radijalno, tangencijalno, torziono). Ova osobina drveta posebno je važna i posvećuje joj se velika pažnja kod građevinskih drvenih konstrukcija. Anizotropija drveta je, pored nehomogenosti, osnovno svojstvo drveta. To je svojstvo materijala da u različitim smjerovima ima drugačija tehnička svojstva. Već na poprečnom presjeku uočavaju se anizotropske osobine, ovisno o građi drveta, godovima, ranom i kasnom drvetu, o ostalim elementima građe i nepravilnostima koje su uslovljene biološkim procesom rasta drveta. U pogledu rasporeda elemenata građe drveta u obloj ili rezanoj građi, a inženjerskog gledišta, opravdano je usvajanje računskog modela na temelju makrovolumena drveta (mikroskopska analiza građe). Ovaj pristup podrazumijeva sadejstvo svih elemenata građe drveta pod uticajem vanjskih sila. Tabela 4.4. : Tvrdoća pojedinih vrsta drveta; Izvor: Lončarić H. D. (2000); „Tehnologija drveta“ Građevinski fakultet Univerziteta, Zagreb 75 Proračuni drvenih konstrukcija se rade pomoću generalisanog Hookovog zakona, koeficijenata pomoću kojih se određuju komponente naprezanja i deformacija, te drugih ulaznih podataka kao uslova ugradnje. Čvrstoća drveta je od posebnog značaja i uticaja na primjenu drveta u građevinarstvu. Na čvrstoću drveta utiču: botnička vrsta, masa, građa, vlažnost, kemizmi u drvetu, širina godova i nepravilnosti u drvetu. Pod pojmom čvrstoće drveta podrazumijevaju se granične čvrstoće drveta, odnosno čvrstoće pri lomu u laboratorijskim uslovima. Nepravilnosti u građi drveta znatno smanjuju njegove čvrstoće jer direktno utiču na redukciju poprečnog presjeka drvenog elementa. Takođe je ustanovljena korelacija graničnih čvrstoća i mase drveta. Na čvrstoću drveta takođe utiču svojstva godova, vlažnost drveta, brzina prirasta opterećenja. Pošto je drvo nehomogen i anizotropan materijal, njegova čvrstoća se razlikuje u odnosu na pravac pružanja vlakana, pa se razlikuju: 76 godova i ovisno o botaničkoj vrsti drveta, iznosi 1,5 do 6,0 N/mm². Naprezanja ove vrste u konstrukcijama treba izbjegavati, a ako su neizbježna, onda takva mjesta moraju biti adekvatno analizirana, obrađena i ojačana da bi se izbjegle neželjene posljedice. Čvrstoća na zatezanje pod uglom na vlakanca – koso zatezanje je kombinacija prethodna dva slučaja naprezanja. Vrijednosti čvrstoće na zatezanje pod uglom na vlakanca, nalaze se između vrijednosti prethodnih čvrstoća kao graničnih veličina. Čvrstoća na pritisak paralelno sa vlakancima, pored ovisnosti o masi, vlažnosti, veličini i mjestu uzimanja uzorka za ispitivanje zavisi i od stabilnosti unutar građe dreveta. Čvrstoća na pritisak je manja od čvrstoće na zatezanje paralelno sa vlakancima, odnosno granica proporcionalnosti je 50% do 60% od granice loma. Čvrstoća na pritisak okomito na vlakanca je jedna od manjih čvrstoća • čvrstoća na zatezanje (paralelno sa drveta. I pri malim opterećenjima se jav vlakancima, okomito i pod uglom ljaju plastične deformacije pri nastavku na vlakanca), opterećenja i s povećanjima nastaje • čvrstoća na pritisak (paralelno sa područje velikih plastičnih deformacija, vlakancima, okomito i pod uglom tzv. tečenje materijala, nakon čega dolazi na vlakanca), do ojačanja materijala i loma. • čvrstoća na smicanje (paralelno sa vlakancima, okomito na presjecan Posebna pažnja se mora posvetiti ja vlakanaca), prilikom projektovanja kontaktnih površina • čvrstoća na savijanje. (prenosnih površina), odnosa površina primaoca i prenosioca opterećenja, jer je Čvrstoća na zatezanje paralelno sa ustanovljena pojava angažovanja mavlakancima direktno ovisi o kidanju vlakan- terijala oko kontaktne površine, odnosno aca, vrsti, masi, vlažnosti, pravilnosti građe, učestvovanja većeg volumena drvete u obliku, veličini i mjestu uzimanja uzorka. prenosu opterećenja. Iz ovoga razloga se Prikazano dijagramom, uočavaju se: pra- projektuje prepust kod podložnih greda. volinijski tok dijagrama, velika čvrstoća na lom, visoka granica proporcionalnosti i Čvrstoća na pritisak pod uglom usko područje elastoplastičnih i plastičnih na vlakanca – kosi pritisak zavisi od pritisdeformacija, iza kojeg veoma brzo nastaje ka okomito i paralelno na vlakanca kao lom, što je svojstvo krtog loma, gdje koefici- i veličine ugla, tj. ovaj pritisak je kombijent elestičnosti iznosi 10000 N/mm². nacija prethodna dva slučaja naprezanja. Čvrstoća na pritisak drvene konstrukcije Čvrstoća na zatezanje okomito opada s porastom temperature. na vlakanca je veoma mala i ovisna je o prisustvu nepravilnosti građe i širine Čvrstoća na smicanje se javlja pri opterećenjima koja izazivaju smicanje drveta po određenim ravnima. Razlikuju se pravci djelovanja sila smicanja i osobine posmatranih ravni, kao i tri vrste čvrstoća na smicanje u odnosu na pravac vlakanaca. Čvrstoća na smicanje paralelno s vlakancima manifestuje se pri djelovanju sila smicanja paralelno a vlakancima u tangencijalnoj ili radijalnoj ravni. Čvrstoća na smicanje paralelno a vlakancima po tangencijalnoj ravni može biti veća i do 35% od čvrstoće na smicanje paralelno s vlakancima u radijalnoj ravni. Ta čvrstoća se najviše primjenjuje u drvenim konstrukcijama. Čvrstoća na smicanje okomito na vlakanca manifestuje se pri djelovanju sila smicanja okomito na pravac pružanja vlakanaca u tangencijalnoj ili radijalnoj ravni. Čvrstoća poprečnog smicanja - presijecanja vlakanaca. Razlika smicanja okomito na vlakanca u odnosu na ista paralelno s vlakancima jest u veličini pomjeranja. Čvrstoća na smicanje za slučaj presijecanja vlakana je najveća čvrstoća na smicanje i veća je 3 do 4 puta od čvrstoće drveta na smicanje paralelno s vlakancima. Presijecanje vlakana u drvenim konstrukcijama se javlja u slučaju velikih opterećenja blizu oslonaca drvenih elemenata i u loše oblikovanim vezama elemenata u čvorovima rešetkastih nosača. Prilikom projektovanja i izvođenja drvene konstrukcije uticaji naprezanja vlakanaca mogu se smanjiti ili u potpunosti anulirati pogodnim konstruktivnim rješenjima i pravilnim projektovanjem. Čvrstoća na savijanje. Razlikuju se tri stadija: stadij elastičnog područja (poprečni presjeci ostaju ravni za vrijeme savijanja, dilatacije su proporcionalne udaljenosti vlakanaca od neutralne ose), stadij plastičnosti (povećanje opterećenja dovodi do plastifikacije materijala) i stadij materijala neposredno pred lom (daljnjim povećanjem opterećenja u tlačnoj zoni produbljava se plastifikacija materijala). Zbog načina na koji se manifestuje lom, pogrešno se donosi zaključak da lom nastupa u zoni zatezanja, odnosno u zoni veće čvrstoće. Lom nastupa u zoni pritiska zbog iscrpljenja stabilnosti, nosivosti i nabiranja rubnih vlakanaca, a tek nakon toga nastupa kidanje rubnih vlakanaca u zoni zatezanja. Kidanje vlakanaca nastaje pri naponu zatezanja koji je 5 do 6 puta veći od istovremenog napona pritiska. Ova manifestacija je karakteristična za čvrsto drvo bez mana. Na čvrstoću savijanja, pored navedenih nepravilnosti građe drveta, utiče ravan savijanja (radijalna, tangencijalna), vrsta i vlažnost drveta. Čvrstoća na savijanje u radijalnoj ravni veća je od čvrstoće u tangencijalnoj ravni. 4.1.4.2. Razvoj montažne drvene konstrukcije U ovom dijelu biće posebno obrađen pregled razvoja montažne drvene konstrukcije jer će većina istraživanja koja će biti predstavljena u ovom radu tretirati montažnu drvenu konstrukciju. Montažna drvena konstrukcija se oslanja na tradicionalnu gradnju, tražeći najpovoljnija, najekonomičnija rješenja upotrebom novijih materijala izolatora, štedeći drvo, a opet odgovarajući na sve zahtjeve komfornog stanovanja. Postoje pisani tragovi da su se u Finskoj još u 19-tom vijeku počeli praviti stambeni objekti montažnim panelima. Takvi sistemi su preteče savremenih sistema. Ruth Slavid u svojoj knjizi „Drvene kuće“ piše: „U područjima bogatim drvetom uvijek nalazimo i drvene kuće, ali drvo kao materijal nije više jedino rezervisan materijal za brvnare i standardne stambene objekte. Danas mi drvene kuće nalazimo ne samo u ruralnim krajevima nego u gradovima, gdje se kuće mogu naći kako tradicionalnog stila tako i savremenog eksperimentalnog stila. Drvene kuće su postale privilegija zemalja visokog standarda.“ Slika 4.1.5.: Montažni sistemi Engel, C. I., pionir montažne gradnje; Izvor: Puusta R. (1996); „Timber Construction in Finland“, Museum of Finish Architecture Slavid R.(2006); „New Wood architecture“, Laurence King Publishing Ltd, 2006. 97 77 Slike 4.1.6.: Ekokuća u Erbachu, Njemačka, 2000.; Izvor: Ballario i Bargallo J. (2005); „Wooden house“, Teneues publishing, London Slika 4.1.7.: Montaže objekata u Finskoj nakon Drugog svjetskog rata; Izvor: Puusta R (1996); „Timber Construction in Finland“, Museum of Finish Architecture U hrvatskom izdanju njemačkog magazina „Hausbau“ stoji: „Kada se spomenu montažna konstrukcije, većina ljudi pomisli na one stare kuće s malim prozorima i niskim stropovima. Savremena rješenja, kad se koriste montažne konstrukcije izrađene samo od drveta svjedoče o potpuno novim modernim rješenjima stanovanja.“98 Tradicionalna gradnja objekata od drveta doživjela je reinterpretaciju u duhu savremenog građenja, tehnoloških mogućnosti, parametara sredine i savremenih zahtjeva stanovanja. Savremeni objekti se razlikuju u konstrukciji, načinu izrade i izgledu, te se prema načinu konstruisanja i razlikuju. Ono što je zajedničko za sve savremene objekte od drveta jest to da se oslanjaju na tradicionalne sisteme i konstrukcije gradnje Slika 4.1.8.: Montažni sistemi Engel, C. I., pionir montažne gradnje; Izvor: Puusta R (1996); „Timber Construction in Finland“, Museum of Finish Architecture 78 98 Magazin Hausbau, – br. 22, hrvatsko izdanje, mart 2005. www.hausbau.mbi.hr Manja Kitek Kuzman i Jože Kušar u svom naučnom članku, objavljenom 01. aprila 2004. godine, oslanjajući se na istraživanja Kolba iz 1995. godine, govore o vezi tradicionalnih konstrukcija u drvetu sa savremenim drvenim konstrukcijama, upoređujući ih i dajući finalnu podjelu99 na: - pune drvene zidove, - bondruk-sistem, - skeletne sisteme od talpi, - okvirne konstrukcije, - skeletne konstrukcije i - montažne drvene panele kako slijedi na slikama: Slika 4.1.9.: Puni drvene zidove (blockbau), brvnare; Izvor: Kitek Kuzman M. i Kušar J. (2004); „Gradnja iz masivneg lesa“, COBISS 1.02 pregledni znanstveni članak, Ljubljana; AR/1 Slika 4.1.10.: Skeletne sisteme od talpi (Standerbau, Gerippebau, „Ballon Frame System“ i „Platform-frame“ konstrukcije koje se primjenjuju uglavnom u SAD i Kanadi); Izvor: Kitek Kuzman M. i Kušar J. (2004); „Gradnja iz masivneg lesa“, COBISS 1.02 pregledni znanstveni članak, Ljubljana; AR/1 Slika 4.1.11.: Bondruk-sisteme (Fachwerkbau, Riegelbau); Izvor: Kitek Kuzman M. i Kušar J. (2004); „Gradnja iz masivneg lesa“, COBISS 1.02 pregledni znanstveni članak, Ljubljana; AR/1 Slika 4.1.12.: Okvirne konstrukcije (Rahmenbau); Izvor: Kitek Kuzman M. i Kušar J. (2004); „Gradnja iz masivneg lesa“, COBISS 1.02 pregledni znanstveni članak, Ljubljana; AR/1 99 Kitek Kuzman M. i Kušar J. (2004); „Gradnja iz masivneg lesa“, COBISS 1.02 pregledni znanstveni članak, Ljubljana; AR/1 79 Slika 4.1.13.: Skeletne konstrukcije -konstrukcije od stubova i greda (Skelletbau); Izvor: Kitek Kuzman M. i Kušar J. (2004); „Gradnja iz masivneg lesa“, COBISS 1.02 pregledni znanstveni članak, Ljubljana; AR/1 Slika 4.1.14.: Montažni drveni paneli (Tefelbau)100; Kitek Kuzman M. i Kušar J. (2004); „Gradnja iz masivnega lesa“, COBISS 1.02 pregledni znanstveni članak, Ljubljana; AR/1 101 Ballarin i Bargallo J. (2005); „Wooden house“, Theneues publishing, London 100 80 Joaquim Ballarin i Bargallo u knjizi Drvene kuće „Wood Houses“, savremene drvene sisteme dijele na: čvrste drvene kuće (brvnare), kuće s teškom (skeletnom) drvenom konstrukcijom, kuće s lakom drvenom konstrukcijom (krupni paneli), kuće od drveta u kombinaciji s drugim materijalima.“ 101 I u ovoj podjeli Ballarin-a i Borgalloa može se vidjeti uska veza s tradicionalnim sistemima građenja, na čije osnove se savremena rješenja oslanjaju uzimajući najbolje iz njih. Na ovoj skici se vidi uska veza savremenih sistema s tradicionalnim sistemima, po kojima je podjela i napravljena, te razvoj savremenih prefabrikovanih panela, koji imaju svoje korijene u brvnarama, Kolb 1995. 102 Savremena montažna konstrukcija ima svoje razloge za masovno korištenje u budućnosti. Ako se ova gradnju posmatra kroz set indikatora definisanih od strane Prof. Dr. H. Wallbauma103 : smanjenje troškova kroz cijeli životni ciklus materijala, manje zahtjevan proces proizvodnje, jednostavne vještine radne snage, koja već postoji u BiH, radi tradicije proizvodnje, zatim kratak vremenski period obrade, ugradnje i recikliranja materijala, velika mogućnost fleksibilnosti i prefabriciranja, trajnost materijala, uz savremena istraživanja i metode ugradnje i održavanja, smanjen nivo potreba održavanja, dostupnost materijala na lokaciji, oslanjanje na iskustva tradicije i znanja, lako prilagođavanje postojećim infrastrukturama na lokaciji gradnje, primjena posljednjih tehničkih dostignuća da bi se ovim materijalom racionalno odgovorilo na zahtjeve održivog razvoja. Dodatno primjenom prirodnih termoizolacijskih materijala kao što su ovčija vuna ili slama u prefabrikovanim montažnim konstrukcijama, vrijednosti eko balansa se povećavaju. 4.1.4.3. Dodatno istraživanje o mogućnosti primjene prefabrikovane drvene konstrukcije za preporod tradicionalne bosanske kuće Optimizacija fizike zgrade tradicionalne bosanske kuće - Naučni rad iz kojeg su izdvojeni dijelovi istraživanja je objavljen 2011 godine pod nazivom „The Revival of the Traditional Bosnian Wood Dwellings“ autori Azra Korjenić & Sanela Klarić.104 Slika 4.1.15.: Slikovni prikaz razvoja montažne drvene konstrukcije po Kolbu 1995, od brvnare preko bondruk -sistema, skeletnih i okvirnih konstrukcija do savremenih montažnih, prefabrikovanih sistema; Izvor: Kitek Kuzman M. i Kušar J. (2004); „Gradnja iz masivnega lesa“, COBISS 1.02 pregledni znanstveni članak, Ljubljana; AR/1 Kitek Kuzman M. i Kušar J. (2004); „Gradnja iz masivnega lesa“, COBISS 1.02 pregledni znanstveni članak, Ljubljana; AR/1 103 U dijelu 5.0, ovog rada, predstavljeni indikatori, razvijeni na Univerzitetu u Švicarskoj od strane Prof. Dr. Wallbauma H., će biti posebno analizirani i praktično predstavljeni. 104 Korjenić A., Klarić S. : “The revival of the traditional Bosnian wood dwellings”, Energy Efficiency, Volume 4 (2011), Number 4; S. 547 - 558. 102 81 Geometrija simulirane kuće je definisana po uzorku jedne postojeće bosanske kuće, na teritoriji BiH i predstavljena je na slici (4.1.16.). Izabrane drvene konstrukcije (zidova, krovova, podova…) s kojima se radilo ispitivanje, uzete su iz Kataloga konstrukcija „Data Holz“ Austrija105 , sa svim potrebnim parametrima. Slika 4.1.16: Model tradicionalne bosanske kuće korišten za termičku simulaciju; Izvor: Korjenic A., Klaric S. : “The Revival of the Traditional Bosnian Wood Dwellings”, Energy Efficiency, Volume 4 (2011), Number 4; S. 547 - 558. Slika 4.1.17.: Srednje mjesecne temperature zraka – višegodišnja mjerenja (10)¸ Izvor: Korjenic A., Klaric S. : “The Revival of the Traditional Bosnian Wood Dwellings”, Energy Efficiency, Volume 4 (2011), Number 4; S. 547 - 558. Za simulaciju objekta korištene su dvije različite klime u BiH, mediteranska, karakteristična za Mostar i kontinentalna karakteristična za Banja Luku. Simulacije su rađene sa programom “buildopt” napisanim na Tehničkom Univerzitetu Vienna (Prof. Bednar) i validiranim u Anex 41106. Rađene su sistematske varijacije veličina i orijentacija prozora, uređaja za osjenjavanje i vanjske klime. Termički proračuni su rađeni za tri varijante kuća koje su termički uporedive. Cilj je bio utvrditi da li drvena montažna kuća može postići isti termički nivo i da li je energetski uporediva s ostale dvije varijante koje se trenutno masovnije grade u BiH. Varijanta I je kuća u potpunosti izgrađena od montažnih drvenih konstrukcija. Varijanta II je kuća u potpunosti izgrađena od cigle. Slika 4.1.18.: Srednje mjesečne sume padavina (l/m²) (10); Izvor: Korjenic A., Klaric S. : “The Revival of the Traditional Bosnian Wood Dwellings”, Energy Efficiency, Volume 4 (2011), Number 4; S. 547 - 558. Zvanična baza podataka Instituta za drvo pri TUW; www.dataholz.at Annex 41. „Moist-eng subtask 1: Modelling Principles and 106 Common Exercises http://www.kuleuven.be/bwf/projects/annex41/protected/Common_Exercises/CE1/Overview%20of%20Common%20Exercise%201%20from%20 ST1%20Main%20Report.pdf 107 Zvanična stranica sa bazom klimatskih podataka; http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/cfm/ weather_data.cfm 105 82 Varijanta III je izabrana s obzirom da se dosta kuća u Bosni grade u toj kombinaciji materijala: prizemlje od betonskih blokova a prvi sprat od cigle. Važno je napomenuti da se varijanta III ne može 100% porediti s ostale dvije (drvo i cigla) jer konstrukcije na spratu izgrađenom od cigle imaju iste U - vrijednosti kao i konstukcije Varijante I i Varijante II, dok prizemlje ima istu debljinu zida i debljinu toplotne zaštite, ali je U - vrijednost lošija jer ovi blokovi imaju veću provodljivost toplote. U - vrijednost prozora birana za kalkulacije iznosi 1,2 W/m²K. Dobici toplote od osoba i tehničkih uređaja s 3,0 W/m² takođe su ušli u kalkulaciju kao i koeficijent 0,4 1/h za razmjenu vazduha. Termički proračuni rađeni su s klimatskim podacima “Banja Luka” (IWEC) koji se nalaze na stranici www.energy.gov jer su jedino ti podaci javno dostupni. Nađeni podaci sa kontinentalnom klimom su prihvatljivi za veći dio BiH, (optimizacija za određenu lokaciju zahtjeva klimatske podatke tačno za tu lokaciju, što će biti zadatak za buduća istraživanja). Srednja januarska temperatura u kontinentalnim područjima iznosi -0,5°C, dok se ljetne apsolutne maksimalne temperature kreću od 30,2 do 36,4 °C. Prosječna mjesečna temperatura, zadnjih godina, u julu iznosi cca 22°C. Srednje mjesečne vrijednosti relativne vlažnosti u zimskim mjesecima se kreću od 75 do 85%. Srednje mjesečne vrijednosti relativne vlažnosti u ljetnim mjesecima se kreću od 45 do 67%. Pošto jedan dio BiH na jugozapadu ima mediteransku klimu s visokim temperaturama u ljetnom periodu, računata je izabrana kuća s prosječnim mjesečnim klimatskim podacima (temperatura, relativna vlažnost...) za područje Mostara. Zbog blizine Jadranskog mora srednje januarske temperature u ovim područjima se kreću od 3 do 5°C, dok se ljetne apsolutne maksimalne temperature kreću od 40 do 45 °C. Prosječna mjesečna temperatura, zadnjih godina, u julu iznosi cca 28°C. Srednja godišnja suma padavina kreće se između 1000-2300 l/m², a srednje godišnje temperature od 12 do 15 °C. Snijeg je jako rijedak. Slika 4.1.17. pokazuje rezultate visegodišnjih mjerenja prosječnih mjesečnih temperatura u nekoliko mjesta s mediteranskom klimom, a slika 4.1.18. predstavlja prosječne mjesečne padavine. Srednje mjesečne vrijednosti vlažnosti zraka u zimskim mjesecima se kreću od 70 do 80%, a u ljetnim mjesecima se kreću od 50 do 70%. Srednje mjesečne vrijednosti vlažnosti zraka u zimskim mjesecima se kreću od 70 do 80%, a u ljetnim mjesecima se kreću od 50 do 70%. Zbog različitih klimatskih uslova u dijelu Hercegovine: ljetnih ekstremnih temperatura i opasnosti od pregrijavanja konstrukcije ljeti, cilj ovog dijela rada je bio dokazati da li izabrane lahke drvene montažne konstrukcije mogu da se koriste u tim područjima. Izračunate su razne varijante u kojima su varirali veličina i orijentacija prozora kao i razne vrste zaštite od sunca. Izlazni rezultati Rezultati ovih istraživanja pokazuju da u području kontinentalne klime intimnost, zatvorenost i orijentacija prema unutrašnjem dvorištu tipične bosanske kuće nije energetski optimalna. Proračuni pokazuju da se povećavanjem prozorskih otvora, skraćenjem nadstrešnica, orijentacijom prema jugu omogućuju uštede energije za grijanje od oko 20-25%, bez obzira koja vrsta materijala se koristi. Rješenje s montažnim drvenim konstrukcijama je apsolutno termički uporedivo sa konstrukcijama od cigle ili betona (Slika 4.1.19). Ovaj dijagram pokazuje potrošnju energije za grijanje proračunate tipične bosanske kuće s optimiranom orijentacijom, sagrađene u tri navedene varijante materijalizacije (I, II, III). Ovo istraživanje je pokazalo da upravo sistem gradnje tipične bosanske kuće intimnom zatvorenošću, velikim nadstrešnicama, orijentacijom ka unutrašnjoj bašti jeste povoljan sistem u područjima sa mediteranskom klimom (računato za Mostar). S obzirom da zimske temperature nisu niske, ovdje tretirana niskoenergetska gradnja bi zahtjevala malu potrošnju energije za grijanje. U prvom redu, u mediteranskim područjima, potrebno je kuće optimirati da funkcionišu u ljetnom periodu bez klima uređaja. U ovom radu proračuni su rađeni s raznim vrstama zaštite od sunca. Kao najbolje rješenje pokazala se primjena drvenih grilja koje su upravo kod starih bosanskih kuća često primjenjivane. Simulacije pokazuju da se s drvenim griljama debljine 2,5-3 cm poboljšava Uvrijednost prozora za cca 25% (u zavisnosti od vjetra i dihtovanja krila grilja) kako u ljetnom tako i u zimskom periodu. Rezultati ovog istraživanja su dokazali da je povratak gradnje tradicionalne individualne bosanske kuće moguć, uz optimizaciju koja zavisi od klimatskih uslova. U dijelu BiH s kontinentalnom klimom preporuka je da se prozorski otvori orijentišu prema jugu, da se njihova veličina poveća do optimuma, a da se krovne strehe smanje da bi se što više sunčeve energije iskoristilo u toku zime. U oba slučaja treba brinuti o optimizaciji termičkog kvaliteta vanjskih konstrukcija. Primjena drvenih grilja koje bi se u zimskom periodu, u toku noći, koristile za smanjenje gubitka toplote kroz prozore, a u ljetnom periodu, u toku dana, za zaštitu od pregrijavanja, pokazuje se kao optimalno rješenje primjenljivo u oba klimatska područja. U dijelu s mediteranskom klimom posebno su velike razlike temperature u prostorijama sa i bez primjene ovih drvenih grilja. Analizom tradicionalnih materijala došlo se do zaključka da ti materijali dozvoljavaju optimalizaciju u određenim klimatskim uslovima u BiH čak i do stepena koji zahtjeva pasivna kuća. Ovo istraživanje predstavlja relevantnu bazu za dalji razvoj savremenih arhitektonskih rješenja optimalne gradnje individualnih stambenih kuća prema najnovijim energetskim i ekološkim standardima. Odabirom najboljih rješenja iz svoje bogate tradicije, uz kombinaciju savremenih rješenja koja daju optimalnu arhitekturu uz primjenu adekvatne građevinske fizike, čini se iskorak u pripremama BiH na putu za priključenje EU. Ovim radom se takođe daje preporuka da se pripremi jedinstvena baza podataka na nivou u BiH koja bi tretirala klimatske informacije neophodne za buduće proračune optimalnih rješenja za uže lokalitete. Istraživanje se oslonilo na podatke, koji su bili u ovom momentu dostupni, samo za određene lokalitete (Banja Luka i Mostar) ali se mogu smatrati kao reprezentativni za veći dio BiH. Buduće analize treba da tretiraju finansijske aspekte gradnje ovakvih kuća, te njihove prednosti i promociju. Tri različita objekta Slika 4.1.19.: Potrošnja energije za tri navedene varijante materijalizacije (I, II, III); Izvor: Korjenic A., Klaric S. : “The Revival of the Traditional Bosnian Wood Dwellings”, Energy Efficiency, Volume 4 (2011), Number 4; S. 547 - 558. 83 4.1.5 . Vizija drvnoprerađivačke industrije u BiH (novi objekti - rekostrukcija) Industrija raspolaže širokim asortimanom proizvoda, uključujući trupce i stolariju, montažne kuće, prerađene materijale od drveta i namještaj. Glavni izvor sirovina za drvnu industriju su rasprostranjene šume Bosne i Hercegovine, u kojima rastu visokokvalitetne četinari i liščari, posebno bukva. Industrija prerade drveta u Bosni i Hercegovini ima dugu tradiciju, sa stotinama godina razvijanim šumarstvom i kvalitetnim preduzećima, osnovanim još polovinom 19. vijeka. Za vrijeme bivše Jugoslavije Bosna i Hercegovina je širom svijeta bila poznata po visokokvalitetnom drvetu i drvnim proizvodima prihvatljivih cijena. U istom periodu razvijen je određeni broj velikih, sofisticiranih preduzeća, osposobljenih da pokriju svaki aspekt prerade drveta, od rezanja, gradnje montažnih kuća, do prodaje namještaja na malo. Preduzeća poput „Šipada“ ili „Krivaje“ bila su poznata svjetskom tržištu po proizvodima od drveta, koji su se proizvodili i prodavali u mnogim stranim zemljama, uključujući i Sjedinjene Američke Države. Prema izvještaju Vanjskotrgovinske/ Spoljnotrgovinske komore Bosne i Hercegovine: „Bosna i Hercegovina se ubraja u šumovita područja s obzirom da je oko 53% ukupne površine pod šumom, ili oko 2,7 miliona hektara. Na toj površini od 2,7 miliona hektara visoke šume učestvuju s 47%, izdanačke šume s 34% i neobrađeno šumsko zemljište sa oko 19%.“109 Nažalost, u ovom trenutku nisu zvanično dostupni podaci koje donose najnovija istraživanja Svjetske Banke u BiH, rađena 2012 godine, te su jedino podaci koje je Vanjskotrgovinska/Spoljnotrgovinska komora BiH objavila 2008. god. zvanični u ovom trenutku. Nezvanični podaci govore o 43 % površine BiH pokrivene šumama u 2012. god. što svjedoči o velikoj neplanskoj eksploataciji šuma. Vanjskotrgovinska/Spoljnotrgovinska komora Bosne i Hercegovine 2008. god. izvještava: „Tada su kompanije iz sektora drvne industrije Bosne i Hercegovine većinu svojih proizvoda izvozile na zahtjevna svjetska tržišta. Dok je švedska IKEA bila još u povojima, Bosna i Hercegovina je bila drugi po veličini evropski izvoznik namještaja u Sjedinjene Američke Države, s količinski neznatno manjim izvozom iza prvoplasirane Italije. Izvoz je u to vrijeme rastao geometrijskom progresijom: za samo deset godina, krajem osamdesetih, Bosna i Hercegovina je povećala izvoz namještaja na američko tržište za 5,8 puta.„ 108 Lovrić M. (2004); „Wood Industry in BiH“, katalog drvoprerađivača, Vanjskotrgovinka/ Spoljnotrgovinska komora, publikacija, 14. maj 2004. 109 IBIDEM 110 Vanjskotrgovinska/Spoljnotrgovinska komora BiH Izvozna strategija drvnog sektora ; http://komorabih.ba/ wp-content/uploads/2013/06/bhepa-izvozna-strategijadrvnog-sektora.pdf posjećena 19.09.2013. 108 84 U kasnim 90-tim, nakon rata, veliki broj privatnih preduzeća (uključujući mnogo malih pilana) formiran je u drvnoj industriji u Bosni i Hercegovini. Procjenjuje se da ih danas djeluje 1500. Neka od njih uspjela su se prilagoditi novim tržišnim zahtjevima, podići komercijalne i razvojne kredite, investirati u novu opremu i povećati kvalitet proizvoda. Drvni sektor Bosne i Hercegovine ima veliki potencijal za globalnu konkurentnost. Bosna i Hercegovina je bogata visokokvalitetnim sirovinama, posjeduje dugu tradiciju u šumarstvu i preradi drveta, te obrazovanu i relativno jeftinu radnu snagu. Geografski se naslanja na tržište Evrope, ima očuvanu reputaciju u svijetu, razvijenu tokom ere socijalizma, i veze sa svjetskim tržištem. Tržište Bosne i Hercegovine je oduvijek bilo malo za brojne kapacitete drvne industrije, tako da je izvoz osnovna orijentacija proizvođača drvne industrije. Drvni sektor je sektor koji ima pozitivan trgovinski bilans te učestvuje u ukupnom izvozu s 11,16 %, odnosno izvoz drvnog sektora u 2010. godini iznosio je 813.946.335 BAM, od 7,3 milijarde BAM ukupnog izvoza iz BiH. 110 Neke bosanskohercegovačke kompanije za proizvodnju i građenje montažnih drvenih kuća, koje imaju veliku tradiciju, obnovile su svoje pogone, prilagodile ih EU standardima i ponovo se uključuju kao konkurentne na evropsko tržište. Izvoz montažne drvene gradnje u 2010. godini iznosio je 6.960.032 BAM ili 13% manje nego 2009. godine, ali više za 30% od 2007 godine. Sektor je suočen s ključnim izazovima u postizanju konkurentnosti svojih potencijala. • Loš pravni i regulatorni sistem ekonomskog upravljanja šumama. Glavni zakon koji se odnosi na oblast šumarstva ne obuhvata savremenu praksu održivosti šuma. Certificiranje šuma je u procesu. • Slabosti u strategijama i poslovanju preduzeća. Samo nekoliko preduzeća za preradu drveta vodi računa o potrebama potrošača, primjenjujući inovativniji dizajn i pouzdano visok kvalitet, te administrativne i poslove finansija vode na visokom nivou. • Neodgovarajuće poslovne finansije. Bosna i Hercegovina je relativno neprivlačna za strane investitore zbog stalnog nedostatka unutrašnje političke usklađenosti i ograničene domaće potražnje. Finansijski sistem zemlje je nerazvijen i loše integrisan u regionalna i evropska finansijska tržišta. • Problem infrastrukture. Zbog slabih izvora za javnu potrošnju i nedostatka planiranja, prometni sistem u zemlji je krajnje nepogodan, sa doslovnim nepostojanjem modernih autoputeva i ograničenim željezničkim i avionskim saobraćajem i njihovim objektima. Poslovanje u objektima na graničnim prijelazima takođe je otežano. • Uprkos postojanju tradicije u šumarstvu i preradi drveta edukacijski sistem u zemlji ne omogućava dovoljno obrazovanja iz oblasti šumarstva, drvoprerade, a posebno ne iz prakse modernog održivog upravljanja vještinama koje se direktno odnose na ovaj sektor. Pored velikog broja izazova i problema u sektoru, mogućnosti i opravdanost upotrebe drveta u stambenoj gradnji u Bosni i Hercegovini je velika, te se Bosna i Hercegovina treba osloniti na evropske projekte građenja u drvetu, prihvatiti standarde i norme, prilagoditi zakone, izraditi strategije za održivi razvoj, završiti certificiranje šuma, omogućiti održivo upravljanje resursima, iskoristiti potencijal svoje drvne industrije, educirati mlade kadrove iz svih sektora koji mogu pomoći u promovisanju i izvođenju budućih projekata koji su u funkciji održivog razvoja u sektoru građevinarstva. Tradicionalna gradnja u BiH veoma je slična montažnoj gradnji, tako da bi povratkom te gradnje tradicija na najbolji način ponovo oživjela, bosanska kuća ponovo bi dobila stari sjaj i kvalitet. Uz razvoj inovativne industrije došlo bi istovremeno i do poboljšanja standarda života, a stanovanje u individualnim stambenim objektima bi promijenilo standarde stanovanja kod nas. Ukoliko se da prioritet strateškom razvoju ovog sektora bosansko hercegovačke kompanije se mogu sigurnije orijentisati prema čistim tehnologijama i svoje proizvode izvoziti na EU tržište. Posebno mjesto u strateškom pristupu mogu imati održivi, čisti, prirodni termoizolacioni materijali kao što su ovčija vuna, slama i glina. Fleksibilnost, kao prostor za istraživanje i usvajanje principa i rješenja koje su neke kompanije u EU usvojile kao standard, treba biti vodilja domaćim kompanijama. Fleksibilnost kod montažnih konstrukcija je jedan od uslova održivosti i recikliranja, jer ostavlja prostor da se bez oštećenja promjeni namjena ili izvrši rekonstrukcija objekta u vremenu njegovog trajanja. BiH treba da vidi svoju šansu razvoja i potencijalnog tržišta u EU kroz ostvarivanje strateških ciljeva 20/20/20. Ukoliko bi se prepoznao značaj razvoja čistih tehnologija montažnih građevinskih elemenata od drveta u BiH bi trebalo doći do planskih edukacija stručnjaka i njihovog zapošljavanja kako u održavanju šumskih bogatstava tako i u proizvodnji, što bi doprinjelo ukupnom ekonomskom razvoju u BiH i regionu. 85 4.1.6. Zaključak Drvo je materijal koji može odgovoriti savremenim zahtjevima u arhitekturi. Kada se govori o ekonomičnosti, drvene montažne konstrukcije zajedno sa drugim prirodnim materijalima mogu ostvariti ekonomske uštede kao i uštede energije i emisije CO2. Vremenski period građenja je mnogo kraći nego kod klasične gradnje. Drvo je raspoloživ materijal koji je jednostavan za obradu ugradnju i recikliranje i trajan je materijal koji ostvaruje uštede u održavanju ukoliko se tretira po standardima. Ovaj materijal može odgovoriti zahtjevima održivosti, fleksibilnosti, energetskoj efikasnosti, komforu i savremenim zahtjevima za zdravim objektima. Drvo je dostupan materijal na većini lokacija na planeti Zemlji, a BiH je posebno bogata šumskim područjima i kvalitetnim drvetom. Uvođenjem čistih održivih tehnologija u preradu i proizvodnju drvenih proizvoda, drvo može odgovoriti na najnovije zahtjeve certificiranja po EU regulativama i postići maksimalne ocjene održivosti. „Drvo se upotrebljava i radi svojih odličnih hemijskih, mehaničkih i estetskih osobina, kao što su termoizolacijske, konstruktivne, dekorativne osobine, njegove osobine zdravog, ekološkog i održivog materijala koji je dostupan u prirodi.“111 Drvo je lako obradiv materijal, a tehnologije građenja ovim materijalom ne zahtjevaju puno vremena za proizvodnju i ugradnju. Dodatno tome, drvo ne zahtjeva proces sušenja na gradilištu, jer se prije ugradnje suši, odnosno proces građenja sa drvetom je suh proces. Drvene konstrukcije takođe su konkurentne na tržištu sa svojom cijenom. Đukić P. (1991); „Gradnja u drvetu - Drvo kao građevinski materijal“, Moja Kuća, Beograd 111 86 Drvo takođe ne sputava kreativnost, ono inspirše svojim osobinama svakog arhitektu da od ovog materijala izvuče maksimum u konstruktivnom i estetskom smislu. Preporučuje se svakom arhitekti da traži potvrdu o porijeklu materijala, odnosno da traži potvrdu od akreditacijskih kuća za gosporadenje šuma u zemlji odakle drvo dolazi. Kako se u svakom slučaju preporučuje korištenje domaćeg drveta, arhitekte u BiH treba da dobiju potvrde od lokalnih autorizacijskih agencija da isto nije tretirano toksičnim materijama, te da se šumama upravlja na održiv način. Šume na teritoriji Republike Srpske, Unskosanskog, Tuzlanskog i Livanjskog kantona su certificirane te je na ovim područjima moguće dobiti neophodne potvrde o održivom upravljanju šumama. Drvo je prirodni materijal koji se lako prilagođava ponovnom korištenju i recikliranju. Jedna od prednosti ovog materijala leži u njegovoj jednostavnoj proizvodnji i montaži. Kada se govori o fleksibilnosti i modularnosti drvo takođe ima prednost jednostavnog prilagođavanja ovim zahtjevima posebno kod planiranja prefabrikovanih montažnih konstrukcija. Neophodno je u BiH upravljati eksploatacijom ovog prirodnog materijala na održiv, strateški i planski način. Naša zemlja ima zadatak da izradi, harmonizuje i usvoji zakone na cijeloj teritoriji BiH, izvrši popis svojih šuma, izradi strategiju održivog upravljanja šumama i obezbijedi akreditaciju drvnog materijala. Takođe BiH treba da prilagodi svoje zakone pravnoj stečevini EU i usvoji najsavremenije regulative u ovom sektoru. Drvna industrija u BiH, s dugogodišnjom tradicijom, svoje kapacitete treba da usmjeri u čiste tehnologe i proizvodnju montažnih drvenih konstrukcija za potrebe održive arhitekture, dok strateški plan treba da uključi i druge prirodne materijale koji lako mogu da se kombinuju u gradnji a drvetom. Dostupnost ovog materijala, kvalifikovana radna snaga, kvalitet gradnje, konkurentne cijene rada i materijala, prednosti su koje BiH treba da iskoristi u budućnosti. Dodatno tome, u BiH je potrebno podići svijest svih aktera (arhitekata, javnih službenika u svim institucijama BiH, građevinskih industrija, projektantskih biroa, univerziteta) u građevinskom sektoru o održivosti i okolišnim zahtjevima i standardima. Nadalje, treba se obezbijediti interdisciplinarni pristup rješavanju izazova drvnog sektora. Takođe, BiH treba da obezbjedi edukaciju svih pomenutih aktera da bi se podržalo održivo korištenje materijala, promocija istih, te njihovo plasiranje na tržištima. Na ovaj način BiH će se priključiti EU u borbi protiv klimatskih promjena, svoje razvojne ciljeve će harmonzirati sa strateškim ciljevima EU kako bi postigla ravnomjeran razvoj na cijeloj teritoriji i opšti prosperitet građana BiH. Drvo sa svim pozitivnim karakteristikama prirodnog materijala koji štedi energiju i smanjuje emisiju CO2 daje odgovore na većinu zahtjeva savremene održive arhitekture. Dodatno, potrebno je sugerisati da se buduća istraživanja u BiH i regionu fokusiraju na ostale mogućnosti proizvodnje i prerade drveta, prednostima kombinovanja ovog materijala sa ostalim prirodnim materijalima kao što su ovčija vuna, glina, kreč, slama, te drugim prednostima čistih tehnologija. 4.2. OVČJA VUNA I NJENA SVOJSTVA GRAĐEVINSKOG MATERIJALA Ovčja vuna je takođe jedan od strateški važnih prirodnih materijala koja svojim prirodnim osobinama privlači pažnju naučnika, investitora i planera koji proučavaju najekonomičnije i najodrživije sisteme korištenja ovog materijala u građevinskoj industriji. Ovčja vuna je stoljećima korištena u tekstilnoj industriji, te bila veoma blizak materijal čovjeku koji je davno prepoznao termičke osobine ovog materijala, te ga od davnina koristio u izradi odjeće, obuće, prekrivača i drugih predmeta za svakodnevnu upotrebu, a u nekim kulturama i u gradnji objekata. Trenutna situacija u proizvodnji i preradi ovog materijala nije povoljna. Najveći proizvođači vune na svijetu USA, Australija, Novi Zeland i Evropska Unija, svake godine smanjuju tekstilnu proizvodnju od vune. Nažalost, savremeni vještački tekstili u posljednjih pedeset godina polako istiskuju ovaj prirodni materijal s tržišta. Tradicionalna tekstilna industrija se transformiše u novu ili prestaje s proizvodnjom, te pogoni uspostavljeni za ove potrebe propadaju i često bivaju napušteni. Smanjenjem potreba tekstilne industrije za ovim prirodnim materijalom dovelo je do rapidnog opadanja proizvodnje u posljednjih 20 godina. Ovčja vuna vremenom postaje otpad koji je teško zbrinuti radi njegovih karakteristika i dugotrajnosti. To je dostupan materijal koji nastavlja da „raste“ iako njegovo iskorištavanje na tradicionalan način opada. Savremeni zahtjevi održivog razvoja su prepoznali karakteristike ovog materijala i prednosti njegovog korištenje, tako da on ponovo dobija značajno mjesto u savremenom razvoju građevinarstva kao strateške grane održivog razvoja u EU i svijetu. Potrebne su minimalne adaptacije i ulaganja u postojeće tradicionalne pogone prerade ovčje vune kako bi isti pogoni postali savremeni proizvodni pogoni izolacionih panela od ovčije vune. Prednosti ovčje vune se mnogobrojne.To je prirodni materijal koji: • • • smanjuje opasnost od klimatskih promjena; posjeduje termička svojstva koja su u istom rangu sa konvencionalnim materijalima za termičku izolaciju; posjeduje akustična svojsta, te štiti od buke; 87 Tabela 4. 2.1: Upoređivanje karakteristika izdvojenih izolacionih materijala, Izvor: Fordham M. (2006); „Environmental design“; Randall Thomas editorial • • šteti disajnim organima; omogućava da se brigom o životinjama, njihovom njegom, pravilonom ishranom kao i šišanjem aktivno učestvuje u očuvanju planete Zemlje; omogućava očuvanje biodiver ziteta i autohtonih vrsta životinja na planeti Zemlji i mnogo toga više. Prednosti ovčje vune kao izolacionog materijala prikazane su u tabeli 4.2.1., gdje su upoređene vrijednosti toplotne provodljivosti, gustoće, toplotnog otpora i vrijednosti primarne energije i emisije CO2, kao dokaz prednosti ovog prirodnog materijala. Slika 4.2.1.: Potencijal globalnog zagrijavanja za pojedine materijale; Izvor: Asdrubali F. (2006); Survey on the Acoustical Properties of New Sustainable Materials for Noise Control, Euronoise, Tampere, Finland Asdrubali F. (2006); “Survey on the Acoustical Properties of New Sustainable Materials for Noise Control”, Euronoise, Tampere, Finland 112 88 • • • • • ima emitovanje CO2 prilikom obrade, ugradnje i reciklranja na najnižem nivou u usporedbi sa drugim termičkim materijalima; može upiti do 40% vlage, a da pri tome ne mijenja svoja termička svo jstva, odnosno čuva vlagu do momenta kada je zrak u okolini suh, nakon čega se vlaga na prirodan način vraća u okolinu; sa svojom lokalnom preradom može postići povoljnu cijenu u građevinarstvu kao termoizolacioni element; prilikom ugradnje ne zahtjeva do datnu zaštitnu odjeću, jer je prirodan i zdrav za čovjeka, te ne šteti disajnim organima; prilikom ugradnje ne zahtjeva do datnu zaštitnu odjeću, jer je prirodan i zdrav za čovjeka, te ne Prednost prirodne ovčje vune je velika naspram drugih materijala na tržištu. U svojoj knjizi “Okolišni dizajn”, Max Fordham navodi da ukoliko se koristi lokalno, ovaj materjial troši jako malo primarne energije i CO2 pri proizvodnji, ugradnji, korištenju i recikliranju. Dijagram (slika 4.2.1.) prikazuje uporedne vrijednosti okolišnog uticaja nekih od tradicionalnih prirodnih izolacionih materijala kao i vještačkih izolacionih materijala među kojima je i ovčja vuna. Vlakna kokosa, celuloza, lan i ovčja vuna imaju najmanji uticaj na okoliš.112 Beneficije koje planeta Zemlja dobija održivom upotrebom ovčje vune u svim oblicima ljudskog stvaralaštva su mnogobrojne. Njenim korištenjem za izradu građevinskih elemenata smanjuje se emitovanje CO2 prilikom obrade, ugradnje i reciklaže. Otpad od ovčje vune može se koristiti kao element za poboljšanje kvaliteta poljoprivrednog zemljišta. Brigom o materijalu koji u ovom trenutku predstavlja ekološki otpad i odlaže se na neadekvatan način u prirodi, pomažemo ozdravljenju planete Zemlje. Termička svojstva vune, poznata od davnina, najviše su uticala da se ovom materijalu posveti i građevinski sektor. Nakon svih nabrojenih beneficija, čovjek se ne može oteti utisku da se priroda pobrinula za sve, a da je na njemu samo da djeluje u skladu s njom.Priroda je ljudima darovala materijal u nitima, te se ne mora trošiti enormna energija da bi od kamena ili stakla izrezali niti potrebne za termoizolaciju. Na savremenim stvaraocima je da ga što bolje upoznaju i da ga što održivije koriste. Različite pasmine ovaca daju vunu različitih svojstava. Neke se i dalje trebaju koristiti u tekstilnoj industriji za tople i meke dijelove odjeće, dok je nekim vrstama priroda dala osobine i kvalitet kojim mogu i trebaju da odgovore na zahtjeve utopljavanja građevinskih objekata. Priroda se opet pobrinula da svaka vrsta ovčje vune ima poseban odgovor na poseban zahtjev u životu čovjeka, a da pri tome štiti planetu Zemlju. U BiH postoji velika tradicija u uzgoju ovaca i preradi vune. Dijelovi velikih tekstilnih kompanija su u nekim slučajevima obnovljeni, dok su neke firme otišle pod stečaj ili likvidaciju. Kompanije koje sada djeluju u BiH su uglavnom, obnovile svoje pogone u mnogo manjem rentabilnom obimu, orijentišući se većinom na proizvodnju tepiha. Naredna izlaganja o prednostima i izazovima ovog materijala će dodatno dokazati navode da je „Ovčja vuna građevinski materijal budućnosti i velika prilika razvoja čiste industrije u BiH“. 4.2.1. Zdravstvena svojstva vune Vuna je prirodni materijal koji je vijekovima okruživao čovjeka i pomagao očuvanju njegovog zdravlja. Svojim osobinama jednostavne obrade, rasprostranjenosti, dostupnosti, te njenim toplotnim karakteristikama ima značajno mjesto za život i zdravlje čovjeka. Vuna ne iritira respiratorne organe ili kožu kao što je slučaj kod drugih materijala sličnih izolacionih karakteristika (staklena ili mineralna vuna). Razlog za to jeste veličina prirodnih niti koje se ugrađuju u izolaciju, a čija je debljina 30 mikrometara, što znači da nisu prevelike da bi uticale na respiratornih organe. Nacionalni program za istraživanje toksičnih materijala u USA, National Toxicology Program, nedavno je klasificirao mineralnu i staklenu vunu u materijale koji sadrže toksine koji izazivaju karcinom kod čovjeka. Istraživanja su rađena na životinjama i mogu se naći na zvaničnoj web stranici ovog programa.113 Američka agencija za zaštitu okoliša U.S. Environmental Protection Agency (EPA) je objavila ove informacije u zvaničnim katalozima gradnje u USA, gdje je kao standarde za izolaciju preporučila izradu izolacionih panela u građevinarstvu od ovčje vune.114 Izolacija od ovčje vune također može pomoći u prevenciji sindroma bolesnih zgrada. Prema tvrdnjama Nacionalnog programa za istraživanje toksičnih materijala u USA, ovčja vuna je sposobna apsorbirati i zadržati tvari poput formaldehida, dušikovog dioksida i sumpornog dioksida, emitiranog iz drugih zajedničkih građevinskih materijala, te tako obezbjediti zdravije i komfornije uslove u ovim objektima. Vuna pokazuje vrlo malu tendenciju sakupljanja statičkog elektriciteta zato što prirodno apsorbira vlagu iz zraka. Takođe, vjeruje se da ona absorbuje štetna zračenja iz električnih aparata i kompjutera. „Vuna je otporna na prljavštinu. Sposobnost vune da apsorbira vlagu, stoga njen nizak nivo nakupljanja statičkog elektriciteta znači da ona ne privlači dlačice i prašinu iz zraka. Valovi vlakna i ljuspice s vanjske strane vlakna onemogućavaju nečistoći da prodre u tkaninu.“ 115 Ona je takođe prirodno otporna na vlagu i plijesan. Sposobna je da upije do 40% vode od ukupne svoje mase, a da, što je posebno važno, pri tome ne mijenja svoja termička svojstva. Potrebno je naglasiti da vuna ne pljesniv, nego čeka momenat kada se u objektu stvori suhi zrak i otpušta dio vlage u atmosferu kada za to dobije uslove. Prirodni je regulator vlage u objektima. National Toxicology Program, Department of Health and Human Services; http://ntp.niehs.nih.gov posjećena 20.07.2013. 114 Zvanična web stranica USA Agencije za zaštitu okoliša; http://www.epa.gov posjećena 21.09.2013. 115 Sljepčević S. (2010); „Studija isplativosti tržišta vune“ UNDP BiH, http://www.undp.ba/upload/publications/ Studija%20isplativosti%20trzista%20vune.pdf posjećena 20.07.2011. 113 89 Slika 4.2.2.: Vanjski zid – prefabrikovana drvena konstrukcija, otpornost na požar REI 60; Izvor: Katalog gradnje u drvetu, Instutut za drvo pri TUW http://www.dataholz.com/Public/pdfcache/en/awrhhi01b-10.pdf, posjećena 02.03.2014. Ovčja vuna je biorazgradljiva i ne šteti okolišu. Paletirana 100% prirodna vuna se koristi kao kompost u organskoj poljoprivredi sa odličnim rezultatima. Kompost od ovčje vune je koristan za tlo na više načina: on poboljšava fizičku strukturu tla, poboljšava biološka svojstva tla (obogaćivanje mikroorganizmima), dodatak biljnih hormona, kao što su auksini i giberelinska kiselina, i dodatak enzima, kao što su fosfati, celuloza itd.), privlači zemljane crve koji kopaju rupe duboko u zemlji i već su prisutni u tlu, poboljšava fizičku strukturu tla, te poboljšava i kapacitet zadržavanja vode u zemljištu. Osim što je smanjena potreba za primjenom hemijskih gnojiva i pesticida štetnih po okoliš, potvrđeno je, da je potreba za vodom, kod biljaka, daleko manja uz upotrebu vunenog komposta, zbog njegovog kapaciteta zadržavanja vode. Prirodni materijal vuna se može koristiti naviše načina sa ciljem zaštite i poboljšanja zdravstvenih uslova za čovjeka i planetu Zemlju. Slika 4.2.3.: međuspratna konstrukcija – prefabrikovana drvena konstrukcija, sloj G ovčja vuna, otpornost na požar REI 60; Izvor: Katalog gradnje u drvetu, Instutut za drvo pri TUW ; http://www.dataholz.com/Public/pdfcache/en/gdrtxn01b-6.pdf, ,posjećena 02.03.2014. Ovčja vuna je biorazgradljiva i ne šteti okolišu.116 Paletirana 100% prirodna vuna se koristi kao kompost u organskoj poljoprivredi sa odličnim rezultatima. Kompost od ovčje vune je koristan za tlo na više načina: on poboljšava fizičku strukturu tla, poboljšava biološka svojstva tla (obogaćivanje mikroorganizmima), dodatak biljnih hormona, kao što su auksini i giberelinska kiselina, i dodatak enzima, kao što su fosfati, celuloza itd.), privlači zemljane crve koji kopaju rupe duboko u zemlji i već su prisutni u tlu, poboljšava fizičku strukturu tla, te poboljšava i kapacitet zadržavanja vode u zemljištu. National Toxicology Program, Department of Health and Human Services¸ http://ntp.niehs.nih.gov 20.07.2013. 117 Zvanična stranica mreže za promociju organske proizvodnje Naturland; http://www.naturland.de ili www. woolets.at posjećena 07.08.2013. 118 Field T.G. i Taylor R.E. (2008); „Scientific Farm Animal Production, Pearson Prentice Hall 116 90 Osim što je smanjena potreba za primjenom hemijskih gnojiva i pesticida štetnih po okoliš, potvrđeno je, da je potreba za vodom, kod biljaka, daleko manja uz upotrebu vunenog komposta, zbog njegovog kapaciteta zadržavanja vode.117 4.2.2. Ponašanje vune u požaru U poređenju s biljnim vlaknima, vlakna vune sporije sagorevaju. Kako vlakna vune sadrže vlagu, ona ne pospješuje vatru nego je zapravo gasi. Kada dođe u kontakt s vatrom vuna počinje da se žari ali je ne pospješuje, odnosno, kada se odmakne od izvora plamena vuna automatski prestaje da se žari. Ona čak gasi vatru pa se kod malih požara peporučuje gašenje sa odjećom napravljenom od vune. „Vuna je prirodno sporogoreći i samogaseći materijal koji se ne topi. Ukoliko se i zapali, ne stvara nikakve toksične gasove. Gori puno nižom temperaturom nego vještačka vlakna.“118 Prilikom namjenskog spaljivanja vunskih vlakana razvija se karakterističan miris sagorjele rožine ili perja, nakon čega ostaje crn sagorjeo pepeo. Najčeće, količina pepela sagorjele vune otpada na K2O (oko 30%), SO3 (oko 20%), CaO (oko 17%), a manje količine Na2O, Fe2O3, CaO2, P2O5 (Balevska, 1964). Vuna je materijal koji se može smatrati zaštitnim materijalom kod požara, te se njenom ugradnjom štite pojedni elementi konstrukcije ili cijela konsrukcija. Vrijednosti REI (nosivost, integritet i izolacija) za prefabrikovane drvene elemenate konstrukcije, koji sadrže ovčju vunu kao izolacijski materijal, dati su u katalogu ovih konstrukcija Instituta za drvo pri TUW. Slike 4.2.2 i 4.2.3 prikazuju neke od prefabrikovanih drvenih konstrukcija i njihove vrijednosti REI. Može se zaključiti da je ovčja vuna prirodan materijal koji, pored nabrojanih prednosti, posjeduje još jednu važnu prednost u građevinskom sektoru, a to je njena otpornost na požar. 4.2.3. Zaštita vune Vuna je prirodni materijal sagrađen od karoten proteina. Hemijski satav ovog proteina je: ugljik, vodik, kisik, dušik i sumpor. Ovih 5 elemenata kombinuju se u 19 aminokiselina koje su povezane u vodi poput polipeptidnih lanaca. Proizvodnja aktivne substance ima svoju standardnu proceduru. Kvalitet proizvoda je konstantno pod nadzorom. Thorlan IW je registrovan u EU EINECS-Register, zakonu o hemijskim sredstvima i certificiranim proizvodima “European Union Chemical Law Register of Certified Products.”119Količina Thorlan IW koji se primjenjuje iznosi minimalno 1% u odnosu na težinu tretirane vune. Vuna koja sadrži Thorlan IW je trajno zaštićena od moljaca i insekata uslijed trajno nanesenih i upijenih minerala na cijelo vlakno. Djelotvornost je dokazana kroz testiranja u nezavisnim laboratorijama u EU.Ovako zaštićena vuna ima veliku trajnost od 50 godina, ukoliko se poštuju uslovi tretiranja i zaštite vune, standardi ugradnje i državanja objekta. Tabela 4.2.2.: Klasifikacija vune po Lehmannu; Izvor: Krajinović M. (1992); „Ovčarstvo i kozarstvo“, Redakcija “Savremene poljoprivrede” Dnevnik, Novi Sad Prilikom pranja vune, s nje se odstranjuje lanolin, vuneni vosak, vunena masnoća ili mast ovčjeg runa.Lanolin je masna žuta supstanca koju izlučuju lojne žlijezde ovaca. Lanolin se koristi u komercijalne svrhe, kao sastavni dio mnogih proizvoda, od zaštitnih premaza protiv hrđe do kozmetičkih preparata i maziva. 4.2.4. Vuna i prerađevine od vune Kako bi se odstranile nečistoće, pijesak, prašina i masnoće lanolin, te kako bi se zaštitila od insekata odnosno moljaca, vuna se pere. Pranje vune u savremenom vremenu se obavlja sa prirodnim solima thorlana THOR (Thorlan IW). Prema grubim procjenama, na svijetu postoji 40 pasmina ovaca koje proizvode 200 vrsta vune različitih standarda. Vodeće zemlje u tradicionalnoj proizvodnji vune su: Australija; Novi Zeland; Kina; zemlje bivšeg Sovjetskog Saveza i zemlje Evropske Unije. Australija, Kina i Novi Zeland predstavljaju 50% svjetske proizvodnje.120Trenutno, svjetska proizvodnja čiste vune iznosi oko 1,42 milijarde tona, ili nešto više od 0,33 kg po osobi.121 Thorlan je so na bazi titana koja ne isparava niti se mijenja vremenom, te ostaje na vlaknu vune tokom čitavog perioda korištenja. Hemijski se nanosi na vuneno vlakno i ne može se ukloniti mehanički. Thorlan IW se ne uništava pranjem, vlagom ili dugim i kontinuiranim izlaganjem UV-zračenju, te se može reći da predstavlja trajnu zaštitu vunenih vlakana. Oko 80% svjetske proizvodnje čini konfekcijska vuna, koja se koristi za proizvodnju odjeće i sličnih tkanina. Naziva se češljanom, francuskom češljanom ili konfekcijskom vunom. Ostatak vune se uglavnom koristi u industriji tepiha odnosno podnih prostirki i obloga, kao i u izradi sličnih proizvoda. Zvanična stranica EU; www.europa.eu; http://europa. eu/youreurope/business/product/chemicals-packaging-labelling-classification/index_en.htm# posjećena 18.07.2013. 120 Field T.G. i Taylor R.E.(2008); „Scientific Farm Animal Production“, Pearson Prentice Hall 121 Sljepčević S. (2010); „Studija isplativosti tržišta vune“ UNDP BiH, http://www.undp.ba/upload/publications/ Studija%20isplativosti%20trzista%20vune.pdf posjećena 20.07.2011. 122 IBIDEM 119 91 Kvalitet vune i njena prikladnost za tekstilnu industriju se, među ostalim faktorima, procjenjuje na osnovu finoće, tj., na osnovu promjera vlakna vune i mjeri se u µm. Što se tiče vlakna merino vune (vuna dobijena od pasmine merino ovaca poznatih po kvalitetnoj merino vuni), promjer je 18 µm, a promjer vlakna vune pramenke (vuna dobijena od autohtone pasmine ovce Pramenke, karakteristične za BiH) je 35 do 40 µm.122 Klasa domaće autohtone pasmine pramenka u BiH i regionu je D ili E, te je iz tog razloga veoma slabe kvalitete da bi se koristila za tekstilnu industriju odnosno proizvodnju odjeće.Pogodna je za korištenje u industriji tepiha i podnih obloga. Prema posljednjim istraživanjima, proizvodnim iskustvima iz Austrije, pramenka je povoljna za izradu termoizolacionih panela za potrebe održive građevinske industrije. Prerada vune obuhvata četiri glavna koraka. Prvo dolazi striženje, nakon toga sortiranje i klasiranje, pranje i zaštita vune, i finalni korak izrada prediva. Završni proces dobijanja finalnog proizvoda iz prediva zavisi od tipa proizvodnje i finalnog proizvoda. Ovce se strižu jednom godišnje, u rano proljeće ili ljeto. Najbolja vuna nalazi se na plećkama i s obje strane vanjske strane trupa. Nakon striže dolazi klasiranje i sortiranje, kada radnici uklanjaju uprljanu, oštećenu ili vunu lošeg kvaliteta iz svakog runa i sortiraju je prema kvaliteti vlakana. Vunena vlakna se ocjenjuju ne samo na osnovu njihove jakosti, nego i na osnovu finoće (promjera), dužine, valovitosti i boje. Slika 4.2.4.: Vlakono vunenog runa ovce; Izvor: Krajinović M. (1992); „Ovčarstvo i kozarstvo“, Redakcija “Savremene poljoprivrede” Dnevnik, Novi Sad Informacije o cijenama vune dobijene od lokalne kompanije O.D. Wool-Line, u martu 2014. god. Ova kompanija se od 2003 god. bavi prometom vune u BiH. Više o kompaniji na web stranici www.wool-line.com 124 Krajinović M. (1992); „Ovčarstvo i kozarstvo“, Redakcija “Savremene poljoprivrede” Dnevnik, Novi Sad 123 92 Oprana i zaštićena vuna sa THORlanom se suši u specijalnim sušarama ili prirodnim putem. U zavisnosti od finalnog proizvoda prediva vuna se u tekstilnoj industriji nakon sušenja vlača. Proces vlačenja obuhvata provlačenje vune kroz valjke s tankim željeznim šiljcima koji razmršuju vlakna i slažu ih u ravan. Nakon vlačenja, procesi koji se koriste za izradu prediva donekle variraju, u zavisnosti o dužini vlakana i potrebama tržišta. Cijena sirove vune U BiH je uvijek bila jako niska, te farmerima iz tog razloga nikada nije bila značajan izvor prihoda. Na sirovu vunu otpada manje od 1% bruto prihoda farmera što predstavlja više opterećenje nego planiranu dobit. Cijena masnog runa ili grube neoprane vune (35 µm do 40 µm) varira i kreće se između 0,500,75 KM za 1 kg. Cijena neoprane vune – rude (krizanac merino-pramenka) te jagnjece vune, veće finoće (28 µm do 32 µm) se kreće od 0,80-1,00 KM za 1 kg. Cijena 1 kg oprane vune se kreće od 2,5-3,5 KM u zavisnosti od klase.Cijena vlačane vune se kreće od 6,00-9,00KM (zavisno od klase) po 1 kg. Radi usporedbe, cijena merino vune na međunarodnom tržištu se kreće oko 8 $ po 1 kg.123 Procesi mogu varirati danas u odnosu na finalni proizvod. Ako se radi o izolacijskim panelima proces vlačanja se zamjenjuje procesom slaganja vlakana vune u vertikalnom položaju kao na životinji uz pomoč prirodnih mreža i ljepila ili drugim patentiranim naćinima koji su različiti od proizvođača do proizvođača. 4.2.4.1. Osobine ovčje vune Ovčija vuna je prirodni materijal koji raste kao krzno životinje. „ Vlakna vune rastu iz kožnog tkiva, odnosno iz papila smještenih u folikulima, i to od kraja drugog mjeseca ili u trećem mjesecu intrauterinog razvoja jagnjeta. Vlakna vune izbijaju iz kože pojedinačno ili u grupicama. Pojedinačna vlakna povezuju grupice u snopiće, pramenčiće, pramenove i runo.“124 Ovčije vlakno je rožnata tvorevina, koje se sastoji iz dva, a ponekad i iz tri sloja: pokožica, kora ili srednji sloj i srž. Povezanost ovih ćelija jača je u uzdužnom nego u poprečnom pravcu, pa je zbog toga vlakno otpornije na kidanje nego na cijepanje. Srž (substantia medullaris) se nalazi samo u grubim i ponekad polugrubim vlaknima. Finija vlakna, upravo zato što nemaju srž, su finija, elastičnija i jača. 4.2.4.1.1. Hemijski sastav ovčje vune Hemijski satav karoten proteina od kojeg je sagrađena vuna je: ugljik, vodik, kisik, azot i sumpor. - ugljenik 50-55 % - vodonik 6,5-7,3% - sumpor 0,3-2,5% - kiseonik 21,5-23,5% - azot 15-18% Ovih 5 elemenata kombiniraju se u 19 aminokiselina koje su povezane u vodi poput polipeptidnih lanaca. Keratin vune, u s drugim proteinima, sadrži dosta visok procenat cistinaesencijalne aminokiseline. Poznato je da u sastav ove aminokiseline ulazi sumpor, zato se kod ovaca uzgajanih za visoku proizvodnju vune mora strogo voditi računa da u njihovoj ishrani postoji dovoljna zastupljenost ovog elementa jer od njegovog prisustva zavisi porast vlakna odnosno godišnji prinos vune. Cistin takođe utiče na veći broj fizičko-mehaničkih i hemijskih svojstava vune. Vlakna vune sadrže i pigment koji se nalazi u kori vunskog vlakna u difuznom ili zrnastom stanju, od čije zastupljenosti u vlaknu zavisi prirodna boja vune. „Njihovo najlošije mehaničko svojstvo je jaka rastezljivost koja se djelimično može svesti na prelaz £ —uzvojnice u nabranu strukturu.“125 Vunska vlakna se ne rastvaraju u toploj vodi, eteru, alkoholu, neutralnim rastvorima soli i slabim rastvorima kiselina, dok želučani proteolitički fermenti pepsin, tripsin i erepsin ih mogu razložiti. 4.2.4.1.2. Vrste vlakana Kod vune se razlikuju tri vrste vlakana: puh, gruba i polugruba. Puh predstavlja tanja, kraća i valovitija vlakna koja su čvršče zbijena u runu. Imaju ovalan ili okrugao poprečni presjek. Pogodna su za izradu fine tkanine. Debljina im je od 10 do 30 mikrona (µm), a dužina 4 do 8 (najviše 15) cm. Puh se nalazi kod svih pasmina ovaca, posebno kod onih kojima je vuna finija, tako da je vuna merino ovaca sastavljena isključivo od puha. Puh služi kao dobar zaštitnik tjela od hladnoće. Kod gruborunih ovaca, preko zime, puh izraste između ostalih vlakana, a opada (linja se) u proljeće. Gruba ili osjasta vlakna su duga, debela i slabo vijugava. Poprečni presjek manje ili više odstupa od ovalnog oblika. Debljina ovih vlakana je 40 do 240 mikrona (µm), pa i više, a dužina 30 cm i više. Vuna je grublja što je veći broj ovih vlakana zastupljen u njoj. Ovakva vlakna se dobijaju strižom gruborunih ovaca i zovemo je mješanom vunom.Odnos navedenih vrsta vlakana u vuni varira i zavisi od rase i godišnjeg doba u kojem se vlakno striže, pa se može reći da je puh zastupljen s 40 do 70%, prelazna vlakna s 10 do 20%, a osjasta s 15 do 55%. „Polugruba vlakna čine prelaz između ove dvije grupe i imaju debljinu 30 do 40 mikrona (µm). Takvu vunu ima cigaja, solčavsko-jezerska, pa i naše bolje pramenke, melezi s merinom kao i engleske mesnate rase.“126 „Najfinija vuna se nalazi na plećkama, najgrublja na stomaku. Prema tome svako runo se sastoji iz više dijelova različite finoće. Finoća vunskih vlakana može približno dobro procjeniti od strane iskusnog selekcionara, ali taj metod nikad nije potpuno siguran. Najpoznatiji podaci o debljini vunskih vlakana dobivaju se preciznim mjerenjima uzoraka vune na lanometru ili mikroskopu u laboratorijskim uslovima.“127 Broj vlakana odnosno gustina vune je odlika pasmine ovce, ali zavisi i od ishrane. Što je ishrana bolja, to je i gustina runa bolja. Kod starijih ovaca vuna je rjeđa. „U gruborunih ovaca na 1 mm dolazi 7,3 vlakana, dok u finorunih dolazi 29 do 88 vlakana, a maksimum i do 130. 128 Krajinović M. (1992); „Ovčarstvo i kozarstvo“, Redakcija“Savremene poljoprivrede” Dnevnik, Novi Sad 126 IBIDEM 127 IBIDEM 128 IBIDEM 125 93 4.2.4.1.3. Fizičko-mehaničke osobine vlakna Po svojim fizičko-mehaničkim osobinama, vunska vlakna se razlikuju od ostalih tekstilnih vlakana. Kvalitet proizvoda koji se dobivaju od vune zavisi, pored tehnološkog procesa proizvodnje, u velikoj meri od njenih fizičko-mehaničkih osobina. Najvažnije fizičko-mehaničke osobine vlakana vune su: debljina (finoća), dužina, jačina, rastezljivost, vijugavost, sposobnost uvrtanja (torzija), elastičnost, gipkost, plastičnost, sjaj, mekoća, finoća, higroskopnost, specifična težina, toplotne osobine, boja vlakna i njegova sposobnost bojenja. Tabela 4.2.3.: Osobine vlakna; Izvor: Krajinović M. (1992); „Ovčarstvo i kozarstvo“, Redakcija “Savremene poljoprivrede” Dnevnik, Novi Sad Debljina (finoća) vlakana vune predstavlja njegov prečnik izražen u hiljaditim djelovima milimetra (mikrometrima) i kreće se od 7 — 200 mikrona i više. To je jedna od najvažnijih osobina vune. Što je vuna finija, utoliko je duža pređa (nit, žica) dobijena od jednog kilograma vune. Od jednog kilograma fine merino vune može se ispresti 100.000 metara niti (žice), dok od kilograma grube vune dužina te niti iznosi svega 7.000 metara.Debljina vlakana vune zavisi od rase, ishrane, njege, zdravstvene zaštite, smeštaja, klime, starosti, pola ovce itd. Ona varira i unutar iste rase, a ne samo među različitim rasama. Debljina vlakna se ispituje laboratorijski, te se na osnovu utvrđene debljine vlakna vrši klasifikacija vune. U Evropi se najčešće koristi klasifikacija po Lehmannu. Po ovoj klasifikaciji svaki sortiment se označava određenim velikim ili malim slovima latinice. U Engleskoj se koristi bradforska skala. Krajinović M. (1992); „Ovčarstvo i kozarstvo“, Redakcija“Savremene poljoprivrede” Dnevnik, Novi Sad 130 IBIDEM 131 IBIDEM 129 94 Dužina vunskog vlakna često varira i to je jedna od veoma važnih osobina vlakna vune sa stanovišta prerade vune. Što je vuna duža i finija to je njena vrijednost u tekstilnoj industriji veća. Dužina vunskog vlakna zavisi takođe od rase, ishrane, pola, uzrasta, način držanja, zdravlja i tome slično. „Najkraća vuna je kod starih španskih merinosa i iznosi svega 3 cm, a najduža kod engleskih tovnih rasa lestera i linkolna, zatim kod nekih pasmina pramenki (vlašićka, pivska itd.) i nekih gruborunih ovaca u SSSR-u.“ 129 Pri određivanju dužine pramena treba razlikovati prirodnu dužinu ili visinu pramena i pravu dužinu pramena. Dužina od jednog do drugog kraja vlakna bez ispravljanja predstavlja prirodnu dužinu ili visinu, a potpuno ispravljeni valovi, bez istezanja, pravu dužinu. „Kod naših pramenki odnos između visine i stvarne dužine iznosi 100:110, kod cigaje 100:127, a kod merino ovaca 100:160.“130Kod ovaca se najduža vlakna nalaze na plećkama, zatim na sapima, a najkraća na rebrima. Jačina (nosivost) vlakna vune je sposobnost vlakna da se opire sili kidanja. Razlikuje se apsolutna i relativna nosivost vlakna. Apsolutna nosivost vlakna se izražava u gramima i pokazuje koliko opterećenje može da izdrži vlakno do momenta kidanja. Relativna nosivost predstavlja jačinu vlakna preračunatu na 1 mm2 poprečnog preseka, a izražava se u kilogramima. Finija vlakna imaju manju apsolutnu i veću relativnu nosivost, dok je kod grubljih vlakana to obrnuto. „Apsolutna nosivost vlakana kreće se od 1,5 do 60 g na više, a relativna od 2,5 do 30 kg. Zbog toga, finija vuna ima veliku prednost nad grubom u toku prerade. Vlažnija vlakna jača su od suhih, iste debljine i građe.“ 131 Rastezljivost vlakna vune je sposobnost da se ono isteže pod uticajem opterećenja do izvjesne mjere prije nego što se prekine. Apsolutna rastezljivost je povećanje dužine vlakna istezanjem, izraženo u centrimetrima, a relativna rastezljivost je povećanje dužine izraženo u procentima, od dužine vlakna prije početka istezanja. Kod vune najfinijeg kvaliteta istezanje može biti veće i od 50%, dok je kod grube vune taj procenat znatno manji. Elastičnost vunskih vlakana je vrlo važna osobina za tekstilnu industriju. To je sposobnost vlakna da se vrati u prvobitni položaj, kada na njega prestane da djeluje sila. Što je vuna finija, to je elastičnija i obrnuto. Od elastične vune proizvode se bolje i trajnije tkanine nego od grube i slabo elastične. Elastičnost vlakana vune se praktično utvrđuje stiskanjem manje količine vune u šaci, nakon čega se šaka otvori da se vuna vrati u svoj prvobitni položaj. Sposobnost uvrtanja (torzija) je osobina vlakna da se manje ili više, odnosno kraće ili duže opire kidanju, kad se uvrće oko svoje duže ose. Ova osobina je naročito važna za unapređenje vunskih vlakana i u direktnoj je vezi s rastezljivošću i elastičnosti. Vlakna finorune vune posjeduju veću sposobnost uvrtanja nego vlakna grube vune. Gipkost (savitljivost) i plastičnost je osobina vlakana da se pokreću pri najmanjem strujanju vazduha, dok se jednim krajem drže među prstima i sposobnost da se vrate u svoj prvobitni položaj kad strujanje prestane. Finija vuna je gipkija od grube. Gipkost je takođe sposobnost vlakna da se pri preradi teže ili lakše, bolje ili lošije dobije željeni oblik. Plastičnost je osobina vlakana da ostanu u položaju u koji su dospjeli pri preradi. Što su vlakna gipkija i plastičnija to ih je lakše prerađivati, a dobijene tkanine su bolje. Vijugavost (valovitost, talasastost, kovrdžavost) je osobina vlakana vune da obrazuju pliće ili dublje vijuge na vlaknu. Ta osobina vunskih vlakana je različita kod različitih pasmina ovaca i zavisi od vijugavosti korijena vlakna. Vijugavost se izražava u broju vijuga na 1 cm dužine vlakna. Fina vlakna imaju 10 do 13 vijuga na 1 cm dužine, polugruba 2 do 6, dok sasvim gruba imaju manje od dvije vijuge ili nemaju, ili su jedva primjetne. 132Prema broju vijuga i njihovom obliku može se približno procjeniti i finoća vune. Sjaj vunskih vlakana je sposobnost vlakna da manje ili više odbija svetlosne zrake koji padaju na njega. Sjaj može biti svilenkast, srebrnast, staklast, slab i mutan (vlakno bez sjaja). To je važna osobina, jer što su vlakna sjajnija, to se vunene tkanine ljepše i bolje oboje. U industriji termoizolacijskih panela ova osobina je irelevantna. Mekoća i nježnost vlakana vune zavisi od građe, oblika i kutikule vlakna. Vlakna mogu biti: meka, nježna, gruba i tvrda. Vlakna fine vune su po pravilu skoro uvijek mekša i nježnija od vlakana gruborunih ovaca. Higroskopnost vlakna je sposobnost vune da upija i zadržava vlagu iz vazduha. Finija, masnija i oprana vuna je higroskopnija od grube i prljave vune. Higroskopnost vune zavisi od zasićenosti: vazduha vodenom parom, temperature vazduha (u proljeće, jesen i zimu higroskopnost je veća nego ljeti), od hemijskog sastava i histološke strukture vlakna isl. Normalna vlažnost vlakana vune se kreće između 15 i 17%. Specifična masa vlakana je masa 1 m2 vunskih vlakana izražena u gramima i pri normalnoj vlažnosti iznosi 1,3 (1,26-1,39). Vunska vlakna imaju manju specifičnu masu nego ostala tekstilna vlakna. Tkanine izrađene od vune su lakše u odnosu na jednako debele tkanine izrađene od drugih tekstilnih vlakana. Toplotne osobine odnose se na lošu provodljivost toplote. Ako se toplotna provodljivost vazduha označi jedinicom, vuna ima 6 puta veću toplotnu provodljivost, svila 16 puta, a pamuk i lan oko 30 puta. Zbog slabe provodljivosti toplote, vuna je nezamjenljiva sirovina za izradu tople odjeće, koja služi kao odlična zaštita ljudskog tijela od hladnoće. Kod savremenih zahtjeva održive arhitekture i uštede energije, ova osobina je veoma značajna, te ukazuje da ovčja vuna može biti idealan materijal za izradu izolacionih panela za građevinske objekte. Boja vlakana i njihova sposobnost bojenja. Za potrebe industrije izolacionih penela, boja vune ne igra nikakvu ulogu. Vunski masni znoj (sjera, sjerina) je produkat lučenja lojnih i znojnih žlijezda koje se nalaze u koži. Sastoji se od masnog dijela, lanolina, koji se ne rastvara u vodi, već samo u eteru, alkoholu i benzinu, zatim od raznih soli (aluminijuma, sumpora, kalcijuma, magnezijuma, kalijuma itd.), kreča, potaše i drugih primjesa. Krajinović M. (1992); „Ovčarstvo i kozarstvo“, Redakcija “Savremene poljoprivrede” Dnevnik, Novi Sad 132 95 Savremeno tretiranje ovčje vune vrši se prirodnim solima THOL koje nisu štetne za okoliš. Što je vuna finija, to je procenat vunske masti veći i obrnuto. U vuni merino ovaca postoji do 30% sjere a u vuni pramenki 2 do 5% ukupne težine runa. Sjera štiti vlakna vune od štetnog uticaja faktora spoljne sredine sa zaštitinim omotačem od lanolina. Lanolin se upotrebljava u hemijskoj industriji. Slika 4.2.5.: Turkmenka ispred jedne tradicionalne mongolske kuće-jurte u Turkestanu, 1913. godine. Fotografiju uradio Prokudin-Gorskii Randman vune izražen u procentima predstavlja količinu čiste (oprane) vune dobijene od 100 kg neoprane vune. Količina je uvećana za normalan sadržaj vlage izražen u procentima, 17% kod fine, 15% kod grube i 16% kod polugrube vune, a sve navedeno je mjereno pri temperaturi od 16°C i vlažnosti vazduha od 65%. Najmanji randman ima fina merino vuna, a najveći vuna gruborunih planinskih pramenki, jer se u finoj vuni nalazi procenat sjere, raznih primjesa sitne prljavštine, što se odstranjuje pranjem dok se u gruboj vuni nalazi veča količina prljavštine i krupnijh primjesa drugih materijala koju je teže odstraniti samo pranjem. Zbog toga, randman vune varira od 30% kod najfinijih merino runa do 80% kod gruborunih ovaca. Randman vune se ispituje pomoću kondicionir aparata. Formula za izračunavanje randmana vune glasi: Količina oprane vune x100 kroz količina neoprane vune. 4.2.5. Razvoj industrije termoizolacijskih panela od ovčje vune u građevinarstvu Krajinović M. (1992); „Ovčarstvo i kozarstvo“, Redakcija “Savremene poljoprivrede” Dnevnik, Novi Sad 135 96 Tekstil od prirodnog vlakna vune je proizveden na lokalnom nivou u gotovo svakoj regiji na početku srednjeg vijeka. Do sredine srednjeg vijeka, organizovana trgovina sirovina i gotovih tkanina već je bila uspostavljena. Engleska, Iberijski poluotok i Burgundija su bili najveći proizvođači vune u srednjovjekovnoj Europi. Proizvodi dobijeni od runa lokalnih ovaca bili su veoma kvalitetni i osobito lijepi. Koristi od vune su višestruke: tekstil, deke, odjeća, obuća, tepisi, zavjese, pa čak i donje rublje. Navedeni proizvodi su bili karakteristični za srednjovjekovnu Evropu, dok su nomadi kao što su Mongoli, proizvodili sedla za konje od vunenih vlakana i jahali na njima cijeli dan. Mongoli su koristili vunena vlakna i za svoje šatore i jurte (tradicionalne kuće). 133 Ove montažno demontažne objekte, primjere autohtone arhitekture, analizira i prof. Hadrović u svojoj knizi „Arhitektura u kontekstu“ u kojoj predstavlja veliki broj autohtonih objekata koji su koristili lokalne prirodne materijale za svoju gradnju na održiv način. „Jutra kuća nomada, stočara, je montažno-demontažna gradnja koju čini skelet od drvenih štapova te obloga od kože i grubog vunenog sukna.“134 Razvojem tekstilne industrije, vuna je proučavana da bi se stvorile produktivnije populacije ovaca, koje bi zadovoljile potrebe industrije i da bi se što bolje upoznale i poboljšale osobine vlakana i pronašle savršenije metode u procesu tehnološke prerade vune. „I ako je zadnjih godina postignut ogroman uspjeh u proizvodnji vještačkih vlakana (terilena, dakrona, orlona i dr.) zbog svojih osobina (toplotne provodljivosti, elastičnosti, predivosti, bojenja itd.) vuna ostaje i dalje nezamjenljiva sirovina u tekstilnoj industriji i domaćoj radinosti za izradu ćebadi, tepiha i različitih finih odjevnih predmeta.“135 Ovčja vuna je prirodan, održiv, obnovljiv materijal koji se može reciklirati. To je potpuno biorazgradljiv materijal koji ne šteti zdravlju čovjeka i okolišu. Upravo ekološke vrijednosti aktueliziraju održivu preradu i korištenje ovog materijala u građevinarstvu. Trenutno, korištenje vune za izolaciju građevinskih objekata postaje sve popularnije u svijetu. Proizvodnja izolacionih materijala od vune najviše se uvodi u Evropi, Australiji i Kanadi, a polako se ta proizvodnja širi i na Sjedinjene Američke Države. slažu u izolacione panele nakon sušenja i i češljanja (vlačanja) vune. Kod prerade ovih proizvoda jedina razlika u tradicionalnom procesu prerade vune dolazi na kraju procesa kada se vlakna slažu u izolacione panele nakon sušenja i i češljanja (vlačanja) vune. U Irskoj je i danas zastupljen porodični biznis prerade vune u kompaniji „Thomas’s Son and Grandsons” koja je formirana 1943. godine, kao proizvođač tekstila i pratećih proizvoda od vune. Upravo radi jednostavnosti preusmjeravanja proizvodnje 2002. godine kompanija je proširena pogonima za proizvodnju termoizolacionih panela od prirodne ovčje vune. Ova kompanija ciljano ulaže vrijeme i sredstva u istraživanja koja bi doprinjela najboljim rješenjima za korištenje ovog materijala u proizvodnji izolacionih elemenata gradnje. Danas je ova kompanija izrasla u velikog proizvođača i vodećeg snadbjevača izolacionih materijala u Irskoj, UK, USA i Kanadi.136 Proizvodi sadrže 100% ovčju vunu i predstavljaju odlične, zdrave i okolišno prihvatljive proizvode. U Austriji postoji više proizvođača izolacionih materijala od ovčje vune. Broj ovaca u Austriji je 4 puta manji nego u BiH, ali ova zemlja je razvila planove ulaganja u ovaj sektor jer je prepoznala prednosti ovog materijala u građevinrstvu. Dodatno, država Austrija je u svoje kataloge građevinskih materijala uvrstila ove proizvode. „Deamwool“ je kompanija koja kod proizvodnje izolacionih panela koristi isključivo ovčju vunu. Njihova specijalna tehnologija je patentirana i zaštićena. „Deamwool“ tehnologija daje rješenje zaštite od slijeganja ovog materijala u određenom vremenskom periodu. Ovom tehnologijom su vlakna vune postavljena vertikalno, kao na životinji, što omogućava postojanost prvobitnog oblika i zaštitu od slijeganja materijala. Kompanija „Hauser in Wolle“ iz Austrije takođe proizvodi izolacione panele od vune u debljinama od 3 do 24 cm. Ova kompanija svojim čestim akcijama i smanjivanjem cijena dodatno stimuliše investitore i građevinske kompanije da koriste ovaj materijal tokom novogradnje ili renoviranja. Kompanijama koje se bave čistim tehnologijama i koje su svoje resurse okrenule prema proizvodnji savremenih građevinskih proizvoda na bazi alternativnih materijala veliku podršku daju U n i verziteti, centri Istraživanja i Instituti svojim istraživačkim radovima. Naučnim istraživačkim radovima ovi proizvodi dobijaju na značaju u promotivnom smislu i što je mnogo važnije, njihove karakteristike se dokazuju ili se dobijenim rezultatima njihove perfromanse poboljšavaju i usavršavaju. Saradnja istraživačkih institucija i industrije podržava inovacije i razvoj čistih tehnologija te će se ova saradnju predstaviti kroz primjere posljednjih provedenih istraživanja o ovčjoj vuni provedenih za potrebe industrije izolacijskih panela od ovog prirodnog materijala. 4.2.5.1. Savremena istraživanja o ovčjoj vuni U posljedenje vrijeme veliki broj istraživačkih centara radi dodatna istraživanja ovčje vune i proizvoda za termoizolaciju od ovog materijala koji su dostupni na tržištu. slučaju proizvodnje termoizolacijskih panela od ovčje vune objavljen je veliki broj naučnih radova kojima se dokazuju njene prednosti ali i rješavaju nedostaci. Jedan od radova grupe autora J. Zach, A. Korjenić, V. Petranek, J. Hroudova, T. Bednar , objavljen 2012. u časopisu “Energy and Buildings”, pod nazivom “Procjenjivanje i istraživanje performansi ovčje vune kao alternativnog termoizolacionog materijala” predstavlja rezultate testiranja ovog materijala na apsorpciju zvuka, toplotne provodljivosti, te korelaciju debljine, temperature, relativne vlažnosti i hidroskopnosti ovog materijala. Slike 4.2.6. : Termoizolacijski proizvodi od ovčje vune i ugradnja; Izvor: http://daemwool.at/en/sheeps-wool/ construction-photos.html posjećena 12.06.2011. Zvanična web stranica kompanije : http://www.sheepwoolinsulation.ie/about/company_history.asp posjećena 28.09.2013. 136 97 Tabela 4.2.4.: Pregled odnosa toplotne provodljivosti i gustine. Izvor: Zach J., Korjenić A., Petranek V., Hroudova J., Bednar T. (2012); “Performance evaluation and research of alternative thermal insulations based on sheep wool“; Energy and Building, Volume 49 (2012), pp. 246 - 253. Istraživanja su rađena u laboratorijskim uslovima gdje je testirani uzorak bio uzorak već prerađene vune, u formi finalnog proizvoda koji je dostupan na tržištu. Rezultati istraživanja su prikazani u tabeli koja slijedi, gdje se može prepoznati korelacija debljine, gustine i temperature sa koeficijentom toplinske provodljivosti ovog materijala. Što je temperatura zraka veća, to se povećava provodljivost ovog materijala. U toku istraživanja, a pri zgušnjavanju materijala, došlo je do istiskivanja zraka kod svakog uzorka. Usljed povećanja gustoće za 50%, koeficijent toplotne provodljivosti se smanjuje u zavisnosti od temperature, tako da se na teperaturi 10 Cº koeficijent provodljivosti smanji za 15%, na temperaturi 20 şC za 18%, na temperaturi 30 Cº i 40 Cº smanji se za 21%. Sa povećanjem temperature povećava se i koeficijent toplotne provodljivosti. Sljedeći dijagrami (Slike 4.2.7. i 4.2.8) slikovito prikazuje ove korelacije i promjene vrijednosti. Slika 4.2.7.; Zavisnost toplotne provodljivosti o temperaturi i debljini uzorka; Izvor: Zach J., Korjenić A., Petranek V., Hroudova J., Bednar T. (2012); “Performance Evaluation and Research of Alternative Thermal Insulations Based on Sheep Wool“; Energy and Building, Volume 49 (2012), pp. 246 - 253. 98 Slika 4.2.8.: Zavisnost toplotne provodljivosti o gustoći i temperaturi; Izvor: Zach J., Korjenić A., Petranek V., Hroudova J., Bednar T. (2012); “ Performance Evaluation and Research of Alternative Thermal Insulations Based on Sheep Wool“; Energy and Building, Volume 49 (2012), pp. 246 - 253. Pored velikih vrijednosti toplotne izolacije, vuna ima važnu karakteristiku za proračune fizike zgrade, a to je njena higroskopnost. Higroskopnost je osobina materijala da upije određenu količinu vlage, a da pri tome bitno ne mjenja svoja termička svojstva. Ovčja vuna ima jako visok nivo tolerancije na vlagu. Slika 4.2.9.: Tolerancija na vlagu ovčje vune; Izvor: Zach J., Korjenić A., Petranek V., Hroudova J., Bednar T. (2012); “ Performance Evaluation and Research of Alternative Thermal Insulations Based on Sheep Wool“; Energy and Building, Volume 49 (2012), pp. 246 - 253. Ovčja vuna takođe posjeduje sposobnost da upije višak vlage iz unutrašnjeg prostora, te da ga ispusti kada je zrak u prostoriji suh i na taj način vrši prirodnu regulaciju vlažnosti, utiče na prozračnost, odnosno kvalitet zraka u prostoru Ovčja vuna ima vrlo dobre karakteristika izolatora zvuka što dokazuju najnovija istraživanja Tehničkog univerziteta u Brnu i Tehničkog Univerziteta u Beču. Zajedničkim istraživanjima dobili su odlične rezultate koji dokazuju ovu tvrdnju. Slika 4.2.10.: Ponašaje materijala pri upijanju vlage; Izvor: Zach J., Korjenić A., Petranek V., Hroudova J., Bednar T. (2012); “ Performance Evaluation and Research of Alternative Thermal Insulations Based on Sheep Wool“; Energy and Building, Volume 49 (2012), pp. 246 - 253. Slika 4.2.11.: Provodljivost zvuka ovčje vune; Izvor: Zach J., Korjenić A., Petranek V., Hroudova J., Bednar T. (2012); “ Performance Evaluation and Research of Alternative Thermal Insulations Based on Sheep Wool“; Energy and Building, Volume 49 (2012), pp. 246 - 253. 99 Dijagram prikazuje kako debljina ovog materijala određuje koeficijent provodljivosti, odnosno da se sa povećanjem debljine materijala smanjuje provodljivost zvuka. Na osnovu dobijenih rezultata mogu se raditi planiranja ugradnje ovog materijala za različite potrebe zaštite od buke. Generalno ovaj materijal ima jako dobe karakteristike zvučne izolacije. Slika 4.2.12.: Odnos upijanja zvuke prema debljinama uzorka; Izvor: Zach J., Korjenić A., Petranek V., Hroudova J., Bednar T. (2012); Performance Evaluation and Research of Alternative Thermal Insulations Based on Sheep Wool“; Energy and Building, Volume 49 (2012), pp. 246 - 253. Tabela 4.2.5.: Unutrašnja izolacija urađena s mineralnom vunom 4.2.6. Dodatno istraživanje o ovčjoj vuni, strateškom materijalu za razvoj BiH Tabela 4.2.6.: Unutrašnja izolacija urađena s ovčjom vunom 100 Radi prepoznatih osobina ovčje vune urađena su dodatna istraživanja za potrebe ove doktorske studije u saradnji sa TUW odnosno prof. Korjenić i prof. Bednar. Istraživanje se fokusiralo na praktičnu primjenu ovog materijala apliciranog na unutrašnjoj strani zida kod rješavanja termoizolacije objekata na kojima intervencija nije moguća na vanjskoj fasadi. Simulacija fizike zgrade zida rađena je za tri različita materijala u konstrukciji vanjskog zida. Posmatrane referentne pozicije vanjskog zida s ugradnjom unutrašnjeg sloja termoizolacije. U-vrijednost sve tri varijante zida su prikazane u tebelama 4.2.5. , 4.2.6. i 4.2.7. Granične vrijednosti korištene za simulaciju: - Baza podataka za grad Beč vrijeme bez kiše (u nedostatku podataka iz BiH) - Koeficijent upijanja 0.8 - Vlaga unutar prostorije 40% (uslov jedne kancelarije) - Skyfaktor – uticaj dnevnog svjetla u unutrašnjoj prostoriji 0.5 Tabela 4.2.7.: Unutrašnja izolacija urađena termoizolacijom kalcijum silikata Dodatno je istraživana mogućnost stvaranja plijesni prema proračunu uz pomoć programa HAM3D137 Ovaj program uz pomoć simulacija toplote, vlage i zračnog prenosa, a za zadate klimatske zone, upućuje na moguća rizična mjesta u konstrukciji kao i vrijednosti rizika od stvaranja gljivica - plijesni u posmatranoj konstrukciji u zadatom vremenskom periodu. Slika 4.2.13.: Dijagram sposobnosti materijala da upije vlagu (Sorption isotherm) za ovčju vunu – rezultati dobijene pomoću programa HAM3D Slika 4.2.14.: Dijagram sposobnosti materijala da upije vlagu (Sorption isotherm) za mineralnu vunu – rezultati dobijeni pomoću programa HAM3D Slika 4.2.15.: Dijagram sposobnosti materijala da upije vlagu za kalcijum silikatnu ploču – rezultati dobijeni pomoću programa HAM3D HAM3D, program razvijen na TUW, numerički rješava jednadžbe za kombinaciju topline, vlage i zračnog prijenosa u posmatranim materijalima i konstrukcijama sa zadanim okolišnim uslovima a koristeči bazu podataka za klimatske zone u kojima se analizirana konstrukcija nalazi. 137 101 Rezultati istraživanja Sadržaj vlage - Simulacijom se posmatrao period od 10 godina, prilikom čega se posmatra tendencija sadržaja vlage, pošto se difuzija može vidjeti jasnije. Ovčja vuna ima već nisku vlažnost i veliku sposobnost upijanja vlage, čak do 40%. Ukupni sadržaj vode u konstrukcijama sa ovčjom vunom je mnogo veći. Osobina visokog procenta upijanja vlage je ogromna prednost ovog materijala. U oba slučaja nivo vode se vremenom smanjuje. Slika 4.2.16: Kretanje temperature (granični uslovi), vlažnost i totalna vrijednost sadržaja vlage za referentnu tačku u središtu termoizolacionog materijala - mineralna vuna Slika 4.2.17: Kretanje temperature (granični uslovi), vlažnost i totalna vrijednost sadržaja vlage za referentnu tačku u središtu termoizolacionog materijala - ovčja vuna Slika 4.2.18.: Kretanje temperature (granični uslovi), vlažnost i totalna vrijednost sadržaja vlage za referentnu tačku u središtu termoizolacionog materijala, kalcijum silikat ploča Ključni faktor za procjenu mogućnosti stvaranja gljivica - plijesni i širenja istog jeste relativna vlažnost. Rizik stvaranja plijesni nastaje u uslovima 80% relativne vlažnosti. Naredni dijagram pokazuje krivu relativne vlažnosti, u tri ispitane varijante sa tri različite lokacije mjerenja. Konstrukcija s mineralnom vunom Konstrukcija s ovčjom vunom Konstrukcija s kalcijum silikatom 102 Slika 4.2.19.: Relativna vlažnost mjerena u dijelu starog gipsanog maltera Kalcijum silikat dopušta više vlage u dijelu starog gipsanog maltera nego u druge dvije varijante kroz difuziju pare. Vlaga može da se isuši gotovo kompletno. U trećoj referentnoj tački, u sve tri varijante materijala, relativna vlažnost u sredini izolacionih materijala ostaje ispod 80%, tako da ne postoji rizik stvaranja plijesni. Kacijum silikat sadrži najmanje vlage. U slučaju postavljanja izolacije u enterijeru, na unutrašnjoj strani zida, stvaranje plijesni je veoma važan kriterij koji se posmatra.Koristeći HAMD 3D program simuliran je potencijal za plijesan (sa Viitanen).U sve tri varijante, mogućnost stvaranja plijesni najveća je na mjestu starog gipsanog maltera. Slika 4.2.20.: Relativna vlažnost mjerena u sredini izolacionih materijala. Slika 4.2.21.: Potencijal stvaranja plijesni u tri varijane posmatranog zida. Mineralna vuna (desno), ovčja vuna (centar) kalcijum silikat (lijevo) Kalcijum silikat preuzima mnogo vlage iz vazduha i tako dobijenu vodu smiješta u dijelu hladnije strane izolacije. Ovčja vuna ima dobre osobine upijanja vlage, te je rizik od stvaranja gljivica – plijesni manji nego kod mineralne vune. Dinamična U- Vrijednost -Vlažnost povećava toplotnu provodljivost materijala, a s njenim povećavanjem povećavaju se i protok toplote i U-vrijednost konstrukcije. To znači da je ovaj efekat pojačan u postojećim klimatskim uslovima, što dovodi do najniže U-vrijednosti zimi. Promjene U-vrijednosti su manje u konstrukciji sa ovčjom vunom u toku jedne godine. Ova konstrukcija je mehanički manje pod stresom, a prosječna U-vrijednost je neznatno veća. Tabela 4.2.8.: Upoređivanje promjena U-vrijednosti u odnosu na okolinsku vlažnost 103 Ovčja vuna, kao izolacija koja se postavlja s unutrašnje strane zida s parnom branom, pokazala se kao dobra opcija za fiziku zgrade zbog svojih prirodnih karakteristika upijanja vlage. Vlagu koju ovaj materijal upije, sposoban je vratiti nazad u prostor kada dobije uslove za to. Upijena vlaga se akumulira na hladnoj strani izolacije ali manje nego u slučaju mineralne vune. Korištenje ovčje vune u kombinaciji sa drugim prirodnim obnovljivim resursima najbolja je alternativa za smanjenje primarne energije u zgradama. Ovaj materijal definitivno ima prednosti nad materijalima koji se trenutno koriste. Ekološki balans U svrhu pregleda uticaja na okoliš rađena su istraživanja za tri varijante, te njihovo međusobno upoređivanje. Posmatrani su transport, proizvodnja, korištenje i druge faze, te emisija stakleničkih gasova (CO2, CH4). Potencijal globalnog zagrijavanja za pojedini materijal ili konstrukciju, opisuje uticaj na globalno zagrijavanje cijelog životnog ciklusa tog materijala ili konstrukcije, a na temelju statistike vođene u periodu od 100 godina. Emisija CO2 je korištena kao referenca globalnog zagrijavanja. 104 Slika 4.2.22.: Potencijal globalnog zagrijavanja za tri posmatrane konstrukcije Na grafikonu 4.2.22. se prepoznaje kako ovčja vuna posjeduje neznatan potencijal globalnog zagrijavanja. Varijanta sa kalcijumsilikatom ne zahtjeva parnu branu, niti gipsani malter, te je samim tim CO2 ekvivalentni odnos u cjelokupnoj konstrukciji niži. Relevantan prizor, u vezi s negativnim emisijama, predstavlja potencijal zagrijavanja u odnosu na ugrađene materijale. U posmatranim konstrukcijama najmanja emisija CO2 u kg dobijena je za konstrukciju sa ugrađenom ovčjom vunom. Jedan od ključnih parametara kod uspostave ekološkog balansa je kumulirani energetski utrošak - KEA. KEA označava količinu energije koju troši određeni materijal za izgradnju ili određena konstrukcija za vrijeme svoga života, u direktnom ili indirektnom smislu. Kod pojedinih građevinskih materijala KEA se označava u MJ/m³. Za potrebe ovog istraživanja i poredbe KEA vrijednost je preračunata u MJ/m². Rezultati istraživanja ukazuju da najmanju energiju troši konstrukcija s kalcijumsilikatnom pločom. Međutim, ako se posmatraju samo izolacioni materijali, onda ovčja vuna pokazuje najveće energetske uštede. Slika 4.2.23.: Ekvivalent CO2 u kg za tri posmatrane konstrukcije Sva predstavljena istraživanja govore u prilog prirodnog materijala ovčje vune. Takođe, istraživanja ukazuju na specifične karakteristike, gdje se ovom materijalu može posvetiti veća pažnja, te potrebe za dodatnim istraživanjima u potrazi za optimalnim budućim rješenjima. 4.2.7. Vizija ove grane privrede u BiH (novi objekti /rekonstrukcije) Slika 4.2.24.: Kumulativna energija za tri posmatrane konstrukcije Proizvodnja i prikupljanje vune, kao primarni dio tržišta vune, prije rata u BiH bili su dobro organizirani. Zadruge u sklopu poljoprivrednih kombinata su prikupljale i na tržište plasirale sve viškove vune prethodno otkupljivane od privatnih farmera i državnih repro centara. Domaća vuna je korištena u sektoru tekstilne industrije koji je obuhvatao nekoliko velikih fabrika. Tekstilno tržište BiH je bilo stabilan ekonomski sektor. 105 Glavna komponenta svih proizvoda bila je vuna. Radi slabe kvalitete vune od lokalnih pasmina ovaca, industrija u BiH se najviše orijentisala na proizvodnju tepiha i grubih vunenih tkanina za uniforme. Osim toga, svaka fabrika imala je program vojne proizvodnje i na tu komponentu ponekad je otpadalo preko 40% svih godišnjih narudžbi za određene proizvode. Također, većina vojnih programa je uveliko koristila vunu kao glavnu komponentu svojih finalnih proizvoda. Domaća prizvodnja od vune, prije rata, nije mogla zadovoljiti potražnju tekstilne industrije. Na domaću proizvodnju otpadalo je svega 15% cjelokupne potrošnje vune. Ostatak vune se uvozio iz Australije i Novog Zelanda. Domaća vuna se morala miješati sa merino vunom ili vunom pasmina koje se križaju s merino ovcama. Vuna križanih pasmina je, također, bila prikladna za industriju tepiha. Kvalitet vune i njena prikladnost za tekstilnu industriju se, među ostalim faktorima, procjenjuje na osnovu finoće, odnosno na osnovu promjera vlakna vune i mjeri se u mikronima (µm). Slika 4.2.25.: Sektor ovčartsva u BiH; Izvor: Agencija za statistiku BiH http://www.bhas.ba/, posjećena 13.07.2013. Tabela 4.2.9.: Izvor: Sljepčević S. ; „Studija isplativosti tržišta vune“, UNDP BiH, 2010 Sljepčević S. (2010); „Studija isplativosti tržišta vune“ UNDP BiH, http://www. undp.ba/upload/publications/Studija%20isplativosti%20 trzista%20vune.pdf posjećena 20.07.2011. uključujući po- datke iz FAO izvještaja za 2012. Sljepčević S. (2010); „Studija isplativosti tržišta vune“ UNDP BiH, http://www.undp.ba/upload/publications/ Studija%20isplativosti%20trzista%20vune.pdf posjećena 20.07.2011. 139 FAO, Sektorske analize, Mesarski i mljekarski sektor u BiH, 2012. 140 Sljepčević S. (2010); „Studija isplativosti tržišta vune“ UNDP BiH, http://www.undp.ba/upload/publications/ Studija%20isplativosti%20trzista%20vune.pdf posjećena 20.07.2011. 138 106 Populacija ovaca u BiH je prije rata imala približno 1,3 miliona grla. Preko 80% populacije ovaca činila je domaća pasmina pramenka. Postoje male varijacije unutar pasmine pramenka koje nisu velike. U BiH 20% grla pripada križanim pasminama, koje su se radile da bi se postigla veća produktivnost. To su bile uglavnom virtemberška (Württemberg) ili merinolandšaf (Merinolandschaf) pasmine ovaca. „Pramenka u prosjeku daje između 0,75 do 3 kg po runu. Prosjek količine ošišane vune iznosi 1,7 kg. Randman vune, odnosno količina oprane vune koja se dobije nakon pranja u odnosu na neopranu vunu, se procjenjuje na 5070%. Najvažniji pasmine pramenke u BiH su dubska (vlašička), privorska, kupreška, podveleška (planinska hercegovačka), stolačka i sjenička. „138I danas je omjer autohtone vrste pramenke i križanaca sličan. Sektor ovčarstva se postepeno obnavlja. Prema podacima agencije za statistiku BiH, broj ovaca u BiH je iznad 1 milion, prema podacima od 2005. do 2010. godine, s tendencijom rasta.(Slika 4.2.2 ) Prema najnovijim istraživanjima Svjetske organizacije za hranu i poljoprivredu – FAO (Food and Agriculture Organisation), u sklopu izrade sektorskih analiza u sektoru poljoprivrede, ishrane i ruralnog razvoja BiH, 2012. godine u BiH postoji 1,515,000139 grla ovaca. Striža ovaca u BiH se organizuje pojedinačno i neuvezano na farmama, te procjene ukazuju da se godišnje ostriže oko 1400 tona vune i proces se obavlja uglavnom ručno, a cijena vune je niska i kreće se od 0,30 KM do 1 KM. Nakon striženja, vuna se treba prikupiti, no segment prikupljanja vune je vrlo slab, neorganizovan, a u nekim regijama organizovano prikupljanje vune uopće ne postoji. Zbog neorganizovanosti znatne količine vune ostaju izvan tržišnih kanala. Količina vune koja bi se mogla prikupiti u BiH dostiže vrijednost od 2,500 tona godišnje (1551 ovaca x 1,7 kg/po grlu). Procjenjuje se da 80% populacije ovaca u BiH pripada pasmini pramenka, pa se može zaključiti da je 80% vune tj. oko 2,000 tona, gruba vuna, a ostatak od oko 20%, odnosno 500 tona, je vuna veće finoće. Prema podacima istraživanja UNDP 2010 u BIH, od ukupno prikupljene vune 31% se odnosi na kvalitetniju vunu koja nalazi svoje mjesto u proizvodnji.140 Ostatak vune se izvozi kao sirovina, dok se velika količina vune baca ili skuplja na farmama budući da prikupljanje nije organizovano na adekvatan način. U procesu proizvodnje izolacionih panela od vune, pogon za pranje je značajan dio procesa prerade. U BiH je nekada postojalo pet pogona za preradu i proizvodnju vune, koji su imali svoje praonice.Trenutno postoji samo jedna mašinska praonica kapaciteta 5 kotlova i nalazi se u Visokom. Ona bi uz manja ulaganja mogla dostići standarde tražene u EU. Preostale praonicem koje su u funkciji su malih kapaciteta i rade po principu manuelnog pranja u priručnim kazanima. Gotovo kompletan bosanskohercegovački tekstilni sektor je nestao. Nekad snažan privredni segment, koji je zapošljavao na hiljade radnika, doživio je kolaps u toku i nakon rata. Svega nekoliko preduzeća je preživjelo, uz činjenicu da njihova cijena nije konkurentna cijenama tekstilnih proizvoda proizvedenih u Kini i Indiji, a koji su zastupljeni na tržištu BiH. Sve ovo, ako se posmatra iz ugla investiranja u čiste tehnologije, koje su strateška prilika za razvoj u BiH, može poslužiti kao važan ulazni podatak za buduće investitore, jer infrastruktura u BiH još uvijek postoji. Praonica u Visokom, kao što je navedeno, uz malo ulaganje može dostići tražene ekološke i proizvodne standarde. Proizvodni pogoni za tekstile od vune jedino u zadnjoj fazi procesa proizvodnje zahtijevaju posebne dijelove i mašine koje proizvode izolacione elemente, ostatak procesa je zadovoljavajući i ne treba se mijenjati. Prema studiji izvodljivosti, koja je rađena za potrebe apliciranja na razvojni projekt prema Austrijskoj razvojnoj agenciji ADA, planiraju se mjesečni kapaciteti proizvodnje u tri smjene, od 200 tona vune za proizvodnju izolacionih panela.141 Dodatno, postoji obrazovana radna snaga u ovom sektoru. Kvalitet vune za izolacione elemente ne mora biti visok, tako da polugruba vuna koja se dobija od autohtonih ovaca pramenki na području BiH, odgovara zahtjevima ove proizvodnje. U razmatranju ove tematike potrebno je razmotriti mogućnost obezbijeđenja balirki za kompresiju vune, kako bi se smanjili troškovi transporta. Nadalje, očekuje se dodatna edukacija farmera sa ciljem zaštite i ishrane. Potrebno je takođe strateški pristupiti rješavanju organizovanog prikupljanja vune preko udruženja ili zadruga koji bi postali sabrini centri. Prikupljanjem vune riješio bi se i problem bacanja vune u prirodu gdje predstavlja ekološki otpad. Prema navodima istraživanja UNDP iz 2010. godine, u BiH se uvozi određena količina ovčje vune iz Hrvatske da bi se ista izvezla iz BiH u Tursku, dok je domaća vuna razbacana po rijekama i šumama BiH. Ovoj tematici potreban je organizovan pristup. U BIH i regiji potrebno je otvoriti nove pogone prerade traženih izolacionih elemenata od vune koji imaju svoje mjesto na tržištu EU i USA, a koji zbog lokalnog sakupljanja i prerade troše malo primarne energije i emsije CO2. Rješavanje problema tržišta vune treba biti dio šire strategije čiji je cilj poboljšanje sektora ovčarstva. Potrebno je strateški pristupiti organizovanju proizvodnje termoizolacionih elemenata od vune u BiH, jer je veći dio vune iz BiH pogodan upravo za ovu proizvodnju. Veoma je bitno da se međusobno povežu određene struke, tržište i krajnji korisnici, da se stvori lanac vrijednosti, te da se izgradi svijest o prednostima ovog materijala. Nadalje, potrebno je pristupiti promociji ovih proizvoda i njihovih prednosti, te iskoristiti sve beneficije za prirodu i okoliš. 4.2.8. Zaključak Ovčja vuna je prirodan, obnovljiv i održiv materijal. Istovremeno, to je materijal koji smanjuje opasnost od klimatskih promjena kao i emisiju CO2 prilikom obrade, ugradnje i recikliranja. Također, to je materijal koji je zdrav za okoliš i čovjeka. Na osnovu dobivenih rezultata istraživanja koji su tretirali ovaj materijal, može se zaključiti da termoizolacijski proizvod od ovčje vune ima uporedive karakteristike sa drugim konvencionalnim izolacionim materijalima. U nekim situacijama vuna pokazuje čak i bolje karakteristike. U priremi studije izvodljivosti je učestvovalo udruženje Green Council; www.green-council.org 141 107 Higroskopnost, odnosno sposobnost da apsorbuje vlagu, a pri tome sprečava stvaranje kondenzata, reguliše vlažnost u zraku, te stvara veoma kvalitetan i ugodan unutrašnji ambijent je ogromna prednost ovog materijala. To je veoma važna osobina građevinskih materijala za optimalno funkcionisanje zgrade. Prednost ovčje vune ispred konvencionalnih izolacionih materijala pored higroskopnosti jeste njena dugotrajnost. Ovčja vuna može trajati do 50 godina, što je znatno duži period trajanja u odnodu na druge termoizolacione materijale. Istraživanjima je dokazano da je ovčja vuna idealan materijal za izolaciju u građevinarstvu. Dodatno, lokalna vuna je niskog kvaliteta kada se radi o finoj tekstilnoj industriji, međutim, njene karakteristike itekako zadovoljavaju standrade potrebne u proizvodnji panela za sektor građevinarstva. Potencijal treba da bude iskorišten u svrhu alternativnog korištenja vune u građevinarstvu, a koji ide dalje od tradicionalne prerade ovog materijala u tekstilnoj industriji. Cijena ovčje vune u BiH i regiji je niska. U BiH postoji praonica vune u Visokom čiji mjesečni kapacitet, u jednoj smjeni, iznosi 60 tona. Pranje može biti organizovano u tri smjene da bi se tretirao lokalno oganizovano i održivo prikuplajni materijal u BiH. Proizvodnjom termoizolacijskih panela od ovčje vune u BiH, sa postojećom infrastrukturom i kvalifikovanom radnom snagom, može se proizvesti kvalitetan i cijenom konkurentan proizvod za zahtjevno EU ili USA tržište. Takođe, proizvodnja može biti jednostavno prilagođena postojećim pogonima. Samo posljednji dio u procesu proizvodnje termoizolacijskih panela od vune, u odnosu na postojeći, je drugačiji i zahtjeva posebne mašine za obradu. Ovčja vuna je građena od biorazgradivog proteina i nakon korištenja u građevinskoj konstrukciji ista se može pretvoriti u prirodno đubrivo. 108 Brigom o životinjama dolazi se do očuvanja biodiverziteta i autohtonih vrsta životinja na planeti Zemlji, te uspostavljanja ravnoteže i raznolikosti. Adekvatnom podrškom ovčarskog sektora, došlo bi do očuvanja autohtone vrste ovaca pramenki u BiH. Bitno je naglasiti da se ovaj materijal može jednostavno reciklirati odnosno ponovo koristiti. Na žalost, BiH kao i zemlje u regionu, nemaju strategiju korištenja materijala koji predstavlja samoodrživi prirodni kapacitet, a koji trenutno predstavlja ekološki problem. Neophodno je obezbijediti da se ovaj materijal u budućnosti prepozna kao strateški građevinski materijal i da se koristi na okolišno prihvatljiv način. BiH ima tradiciju uzgoja ovaca, obrade i proizvodnje ovčje vune, kvalifikovanu radnu snagu, dok se istovremeno velike količine ovog materijala ne koriste i neadekvatno tretiraju. Postojeća infrastruktura bi se uz manja ulaganja mogla prilagoditi važećim standardima u EU. BiH treba prilagoditi svoje zakone pravnoj stečevini EU i usvojiti najsavremenije regulative za ovaj sektor. Potrebno je podići svijest svih aktera (poljoprivrednika, arhitekata, javnih službenika, predstavnika građevinske industrije, projektnih biroa, univerziteta) o održivosti i okolišnim zahtjevima, te obezbijediti njihovu adekvatnu edukaciju, kako bi se podržala promocija korištenja ovog materijala i njegovo plasiranje na tržište. Ovčja vuna, sa karakteristikama izolacionog materijala i materijala koji štedi energiju, daje odgovore na većinu zahtjeva savremene održive arhitekture. Dodatno, potrebno je sugerisati da buduća istraživanja u BiH i regiji budu fokusirana na ostale mogućnosti proizvodnje vune, na prednosti kombinovanja vune sa ostalim prirodnim materijalima kao što su drvo, glina, kreč, slama, te na druge prednosti čistih tehnologija. 4.3. SLAMA I NJENA SVOJSTVA GRAĐEVINSKOG MATERIJALA Slama je korištena vijekovima u građevinarstvu. Svake jeseni čovjek je na svojim poljima posijanim žitaricama, pored žita koje je koristio za hranu, dobijao i nusproizvod – slamu. Slama je naziv za drške ili slamke (dio između korijena i klasa) ovih žitarica. Čovjek je slamu prikupljao i koristio u stočarstvu za pokrov u stajama ili štalama, kao i za ishranu stoke u zavisnosti vrste slame i stoke. Višak slame je podoravao u oranice gdje bi slama postajala prirodno đubrivo, ili palio diektno na oranicama pa onda podoravao. U Evropi, zbog svojih termičkih karakteristika, višak slame se koristi u građevinarstvu, za pokrivanje objekata ili za fasade. Rijetko su se gradili objekti od bala slame. U tabeli koja slijedi dat je pregled korištenja pojedinih žitarica u građevinarstvu: • • • • otpornost na potres, otpornost prema nametnicima, jednostavno i jeftino održavanje i jednostavno inkorporiranje ovih objekata na postojeću infrastruk turu. Zgradama od slame promovira se manja potrošnja energije i materijala, korištenje obnovljivih izvora energije, upotreba obnovljivih i ekoloških sirovina, smanjenje troškova izgradnje te unapređenje kvalitete življenja. „Ključni pojam za razumijevanje slame kao građevinskog materijala je novi koncept izgradnje, tzv. “faktor 10“, po kojem se znatno smanjuje energija za izvedbu građevina (tzv. primarna energija), te energija tokom eksploatacije, a sve za deset puta, odnosno kuće od slame troše deset puta manje energije u odnosu na konvencionalnu izgradnju.“142 Tabela 4.3.1.: Korištenje slame u građevinarstvu kroz historiju; Izvor: Berge B. (2000, 2001); „The Ecology of Building Materials“, Reed Educational and Professional Publishing Ltd Slama je materijal koji u posljednjem periodu građevinskog održivog stvaranja dobija značajnu pažnju kao prirodan, energetski i ekološki održivi materijal. Korištenjem slame kao građevinskog materijala stvaraju se uslovi za manje korištenje drugih građevinskih materijala koji nepovoljno utiču na okoliš. Slama se takođe po završetku svog životnog ciklusa u građevinarstvu može reciklirati, kompostirati i koristiti kao prirodno đubrivo. Prednosti slame kao građevinskog materijala su brojne, a najčešće se navode sljedeće: • • • • • • • niska cijena slame kao sirovine, dostupnost te jednostavnost arhitek tonskog oblikovanja, dobra toplinska i akustična izolacija, trajnost, fleksibilnost i moduliranje, otpornost na požar, relativno dobra statička čvrstoća, „Gradnja balama od slame je pametan način gradnje. Mudrost ovog načina gradnje ne očituje se samo u tehnici gradnje zida, čije potvrđivanje tek predstoji, već je to radikalno drugačiji pristup samom procesu gradnje.“ 143 Glasnović Z.; Horvat J., Omarić D. (2008),; „Slama kao superiorni građevinski materijal“; Magazin Stručno/ Zaštita okoliša, maj 2008.god. http://www.fkit.unizg. hr/_news/31890/Tehnoeko%20-%20Slama.pdf posjećena 08.08.2012. 143 Jones B. (2006); „Priručnik za gradnju kuća od bala slame“, Data art+Studio, Mursko Središće 142 109 Gradnja je krajnje jednostavna, a radnicima na gradilištu ne trebaju specijalne vještine i znanje. Proces klasične gradnje je jednostavan i podrazumjeva slaganje i uklapanje bala sjena, koje su prethodno pripremljenje na polju, direktno na gradilištu. Slama je građena od celuloze i zraka i dobar je izolator. Koeficijent toplotne provodljivosti prema evropskim normama (testiran suh materijal pri temperaturi od 10°C) prema ÖNORM B6015 iznosi λ=0,0380 W/ mK. Referentna vijednost u uslovima sa 20% vlage iznosi λ =0,0456 W/mK. Ove vrijednosti pokazuju da slama ima slične referentne vrijednosti λ kao lan, konoplja, ovčja vuna, pluto i celuloza.144 Tabela 4.3.2.: Izvor: Glasnović Z., Horvat J., Omarić D. (2008); „Slama kao superiorni građevinski materijal“; Magazin Stručno/Zaštita okoliša, maj 2008.god. http://www. fkit.unizg.hr/_news/31890/Tehnoeko%20-%20Slama.pdf posjećena 08.08.2012. Ono što je posebno interesantno je to da ovako niski koeficijenti toplotne provodljivosti slame omogućavaju lako postizanje standarda za pasivne kuće. U-koeficijent bale slame širine 450 mm, odnosno zida sagrađenog od slame širine 450 mm je 0,13 W/m²K, što je veoma nizak koeficijent provodljivosti toplote, te taj podatak ovaj materijal stavlja na visoko mjesto termoizolacionih materijala. Gradnja slamom utiče na izradu temelja jer je slama jako lagan materijal. Njena težina je u prosjeku za 65% manja od težine cigle, a pri tome ima veću nosivu površinu preko koje se opterećenje prenosi i disperzuje. Iz tog razloga se proračuni za temelje objekata od slame kalkulišu sa mnogo manjim opterećenjima, što svakako utiče na smanjenje cijene, količine materijala i energije potrebne za izradu temelja za kuće od slame. Kod izrade temelja najvažnije je osigurati izolaciju temelja od vlage da bi se tako zašitile bale slame od dodira sa vlagom. Zidovi od slame su takođe zvučni izolatori čemu svjedoče stanovnici ovakvih objekata, koji zbog jake izolacije vanjskih zvukova veoma dobro čuju unutrašnje zvukove pa je njihov osjećaj drugačiji i ugodniji nego kada borave u kućama izgrađenim od drugih materijala. Istraživanaj TUW ;katedra za fiziku zgrade, mentor prof A. Korjenić; diplomaseminar Bauphysikalische, ökologosche und ökonomische Bewertung eines Strohballenhauses 145 Glasnović Z., Horvat J., Omarić D. (2008); „Slama kao superiorni građevinski materijal“; Magazin Stručno/ Zaštita okoliša, maj 2008.god. http://www.fkit.unizg. hr/_news/31890/Tehnoeko%20-%20Slama.pdf posjećena 08.08.2012. 146 Jones B. (2006); „Priručnik za gradnju kuća od bala slame“, Data art+Studio, Mursko Središće 147 Magwood C., Mack P., Therrien T. (2005); „More Straw Bale Builidng“, New Society Publisher; Canada 144 110 U Hrvatskoj postoji veći broj entuzijasta i stručnjaka koji podržavaju ovu gradnju i istražuju njene prednosti. U svom radu Z. Glasnović, J. Horvat, D. Omarić; „Slama kao superiorni građevinski materijal“ iz maja 2008.god. navode: „ Iako se slama u Hrvatskoj danas smatra otpadom, ona može biti vrlo jeftini građevinski materijal. Isporučena bala slame košta u prosjeku samo oko 1 EUR ili 0,5 EUR s polja. Zidovi dvokatne kuće stoje samo oko 900 EUR, što je zaista malo u usporedbi s cijenom zidova od opeka i blokova koji koštaju oko 15.000 EUR.“145 Ljepota slame je u tome što kombinuje veliki potencijal nosivosti ovog materijala i njegovih izolacionih osobina. „To je materijal koji je građevinski blok i izolacija u jednom.“ 146 „Prema istraživanju urađenom na Eindhoven tehničkom univerzitetu (Eindhoven Technical University) na zidu od bala slame, pokazalo se da ovakav zid dostiže standard ISO 140-3 za zvučnu izolaciju u zgradama. Testiran je uzorak zida 1,88 m² sa sljedećim karakteristikama: zid od bale slame (gustoće 120-130kg/m3) obrađen fasadom u kombinaciji zemlja/glina/slama/gips između 25mm i 35mm debljine (namjerno asimetričnog maltera) bez ojačanja sa gips mrežom. Dobijeni rezultat jeste zaštita od buke od 55 decibela (dB). Bitno je napomenuti da kod ugradnje prozora, vrata, spojeva, na ovakvom zidu treba voditi brigu o pravilnom zaptivanju da bi i ovi elementi objekta takođe ispunili zahtjeve akustike.“147 Slama ne sputava dizajnera u njegovom stvaralačkom procesu, čak šta više ovaj materijal dozvoljava sve forme i oblike i veoma se lako prilagođava svim traženim prostorima. Zidovi od bala slame su veoma otporni na požar. Bale slame, sa jedne strane, sadrže dovoljnu količinu zraka da pruže odličnu izolaciju, ali je istovremeno, sa druge strane, to nedovoljna količina zraka da omogući zapaljenje ovog materijala, jer je slama u balama zbijena. Otpornost na požar se dodatno unaprijeđuje odabirom optimalnog materijala za finalnu obradu zida od slame. Kuće građene od slame su otporne na zemljotres jer svojim debelim zidovima izgrađuju svoju vlastitu težinu i veoma su stabilne konstrukcije. U zavisnosti od forme objekta, preporučuje se dijagonalna konstrukcija na pojedinim zidovima, kao dodatna zaštita od zemljotresa.148 Kuće od drveta su otporne na zemljotres i preporučuju se kao tip gradnje pogodan za trusna područja. Vođeni tom logikom kuće građene od slame imaju iste ili bolje karakteristike od drvenih kuća, radi osobina nosivosti bala slame. Preporučuju se istraživanja koja će dovesti do optimalnih fleksibilnih rješenja prilagođenih seizmičkim zahtjevima područja u kojim se grade. Kuće od slame su trajni objekti a ključ trajnosti leži u dobrom dizajniranju i kvalitetnoj izradi te završnim slojevima koji omogućavaju ovom materijalu da diše, a s druge strane predstavljaju odličnu zaštitu i sigurnost. Svjedoci svemu što je do sada navedeno jesu kuće od slame u državi Nebraska, USA koje još uvijek odolijevaju vremenu i prirodnim nepogodama. Ove kuće su svjedoci da slama kao građevinski materijal ima budućnost, posebno ako se u planiranje i dizajn uključe stručnjaci koji će iznaći optimalna rješenja korištenja ovog prirodnog materijala sa odličnim karakteristikama za buduće objekte stanovanja i njihove zdrave uslove za život. Svake godine bilježi se porast izgrađenih zgrada od slame u Evropi i svijetu. U Belgiji su sve izgrađene kuće od slame dobile dozvolu. U Njemačkoj je od 90-tih do danas izgrađeno 95 objekata od slame, od kojih je 20 paviljona ili manjih objekata, a 75 stambenih kuća. U Francuskoj se sve više radi u slami koju promoviše državna organizacija za gradnju slamom „les Compaillons“. U Velikoj Britaniji Barbara Johns, stručnjak za slamu, prenosi znanja o gradnji slamom u kišovitim dijelovima zemlje, gdje su izgrađeni slamnati objekti veoma dobrih karakteristika. Takođe je pokrenuta proizvodnja prefabrikovanih panela od drveta punjenih slamom „ModCell“ čiji paneli imaju U - vrijednost od 0,19 W/m²K do 0,11 W/ m²K. U Italiji su do sada izgrađene i dobile dozvolu 3 kuće od slame. U Austriji je od 1998. godine izgrađeno 50 niskoenergetskih i pasivnih kuća od slame sa drvenom konstrukcijom. Takođe, u Austriji postoji udruženje na državnom nivou, koje okuplja struku i industriju s ciljem iznalaženja najboljih rješenja. I u drugim državama Evrope, kao što je slučaj u Holandiji, Estoniji, Latviji, Bugarskoj, Španiji, Češkoj i Slovačkoj bilježe se aktivnosti u građenju slamom. U USA, gradnja slamom je znatno razvijenija. Graditelji su stigli do treće generacije kuća od slame sa upotrebom novih tehnologija i upravo odatle seže većina uticaja na građenje slamom u Evropi.149 Slike 4.3.1.: Architectural design: White Design; UK 2013; Izvor: http://strawbalehouse.org/idea-for-a-21st-centurystraw-bale-construction/ 4.3.1. Zdravstvena svojstva slame Slama, posebno organski uzgojena, predstavlja zdravu alternativu za izgradnju zdravih prozračnih kuća. Stanovanje unutar zidova od slame može poboljšati kvalitetu zraka koji se udiše. Ukoliko je organski uzgojena, ona ne sadrži nikakve toksine u sebi. Iz slame ne isparavaju štetni spojevi poput formaldehida, što je slučaj kod mnogih drugih modernih materijala kojima su građene kuće za stanovanje. Jones B. (2006); „Priručnik za gradnju kuća od bala slame“, Data art+Studio, Mursko Središće 149 Europen Strawbale gathering 2007 report; http:// www.strawbale-net.eu posjećena 27.10.2013. 148 111 O njenim zdravstvenim svojstvima svjedoče slamarice - ležaji za spavanje kao i jastuci od slame. To je prirodni materijal koji se stoljećima koristio za izradu ležaja i pružao je zdrav komfor i miran san. Ovaj materijal je bio posebno popularan kod krevetaca (kolijevki ili bešika) za dojenčad. Beba je na ovaj način bila okružena prirodnim materijalom koji diše i koji je lagan za nošenje. Stvaranje plijesni na ovom prirodnom materijalu jedini je rizik za zdravlje čovjeka. Iz tog razloga slama mora biti osušena po posebnim propisima. Ukoliko se slama koja se koristi presuje u bale za građenje na traženu vrijednost gustoće materijala od 80 i 90 kg/m3 i osuši po traženim standardima, rizik za stvaranje plijesni je minimalan. Dodatno, ukoliko se prilikom građenja, bale postave na pripremljenu suhu površinu, odignutu iznad zemlje i zaštićenu od atmosferilija, to dodatno osigurava objekat od plijesni. Objekti građeni od slame, rađeni po standardima, osiguravaju veoma kvalitetan zrak unutar objekta, nemaju aktivna zračenja niti izlučivanja opasnih hemijskih supstanci, te su jako zdravi za korisnika. Kuće od slame imaju veoma dobru zaštitu od buke. „Još jedna blagodat po zdravlje, u kući od slame, je miran, ugodan i tih ambijent, zahvaljujući visokom stupnju zvučne izolacije, najvišem termalnom komforu i visokoj kvaliteti zraka.“150 Prema velikom broju testiranja, objekti od slame su takođe otporni na vatru i zemljotres što dodatno štiti zdravlje korisnika. Za formiranje bala od slame nisu potrebna dodatna ljepila ili neki drugi vezni slojevi. Slama se pribija i lijepi sama stvarajući čvrstu formu koja je osigurana veznim trakama. „Vrste žitarica kao što su raž, pšenica i lan sadrže prirodno ljepilo, te uz snažno sabijanje ne zahtjevaju dodatne aditive da bi bile spremne za gradnju.“151 Glasnović Z., Horvat J., Omarić D. (2008); „Slama kao superiorni građevinski materijal“; Magazin Stručno/ Zaštita okoliša, maj 2008.god. http://www.fkit.unizg. hr/_news/31890/Tehnoeko%20-%20Slama.pdf posjećena 08.08.2012. 151 Berge B. (2000, 2001); „The Ecology of Building Materials“; Reed Educational and Professional Publishing Ltd 150 112 Upotrebom netoksičnih organskih završnih fasadnih slojeva poput gline, prirodnih pigmenata, boja, piljevine i kreča, te prozračivanjem, može se osigurati jedna od najsigurnijih i najugodnijih atmosfera za stanovanje. Za obradu ovog materijala nije potrebna posebna oprema i zaštita. D o voljne su rukavice i naočale radi eventualne prašine koja se stvara prilikom lomljenja klasja. Ovaj materijal također ne predstavlja opasnost za radnike na gradilištu. Kuća od slame izgrađena je od prozračnog i zdravog materijala koji nema štetna djelovanja na čovjeka, osigurava siguran i zdrav prostor za življenje. 4.3.2. Ponašanje slame u požaru Parametri koji najviše utiču na zapaljivost i brzinu izgaranja slame su: vlažnost, vrsta slame, masa (gustoća) sabijanja slame u bale, sadržaj drugih primjesa, temperatura neposredne okoline, odnos površine i volumena bale te pristup zraka u balama slame. Zidovi od slame testirani na požar pokazali su odlične rezultate kao veoma otporni materijali na požar. „Američko društvo za ispitivanje materijala (American Society for Testing and Materials) provelo je veći broj testiranja na obrađenim zidovima od bala slame u Albuquerque i Kaliforniji, gdje je svaki od testiranih uzoraka pokazao nevjerovatnu otpornost na vatru i porast temperature.“ 152Pretpostavlja se da mala količina oksigena u zbijenim balama i sama zbijenost materijala, ne dozvoljava vatri da se razvije i obuhvati ovaj materijal. Posebno obrađen zid, u zavisnosti od tipa obrade dodatno sadrži sloj koji štiti bale slame od vatre. Slama je licencirana kao građevinski materijal u Austriji. Na TUW su provedena testiranja na balama slame bez impregnacije, gustoće 120 kg/m³ i 90 kg/m³. Testiranja su klasificirala tretirane bale slame u kategorjiju B2, po tada važećim kategorijama. Kod testiranja zida od slame, tretiranje zida s otvorenim plamenom u trajanju od 90 minuta, postignuti su rezultati za kategoriju B2, što nije teško postići ukoliko se fasade zidova od slame zaštite sa malterom od natrijevog silikata koji postiže rezultat B2 klase, posebno ako se malter radi sa obje strane.Takođe je zaključeno da bi kategorizaciju u B1 postigle bale slame samoimpregnacijom ili obogaćivanjem gašenim krečom. Ova testiranja su preporučila dodatnu zaštitu sa gašenim krečom. Posipanje gašenim krečom bi trebalo organizovati pred žetvu (prije formiranja bala), čime bi se pored bolje zaštite od požara dodatno postigla i zaštita od glodavaca.153 Dodatna istraživanja na neobrađenim balama slame rađena su na TUW institutu prilagodljive tehnlogije 2002. god. prema smjernicama ASTM, pri čemu je zid od neobrađene slame bio izložen vatri samo sa jedne strane. Strana ovakvog zida, izložena vatri, izdržala je 30 minuta prije zapaljenja. Na drugoj strani zida je zabilježen rast temperature za 12 ºC.154 Prilikom gradnje S-house u Austriji155 kao pokaznog centra od strane Centra za odgovarajuće tehnologije (GrAT) pri TUW, 2006. godine rađena su ispitivanja na požar. Zid od slame je izdržao i odolio vatri 90 minuta, te postigao razred F90 prema standardima DIN 4102-2. Rezultati dobiveni testiranjem na TUW koriste se kao reference u mnogim drugim državama svijeta. Zidovi od bala slame mogu odoliti plamenu u veoma dugom vremenskom intervalu, a da ne dođe do zapaljenja. Bale slame mogu biti izložene velikim temperaturama i izdržati veoma dugo u požaru, a da ne izgube svoja konstruktivna svojstva. Neka testiranja u USA pokazuju takve rezultate. Godine 1993., u laboratoriji SHB AGRA u Sandia, Novi Meksiko, USA rađena su dva testa otpornosti na požar zida od slame. Prvi test je tretirao zid od slame sa slojem maltera, a drugi test je rađen na bali slame bez maltera da bi dokazao otpornost slame. Bala sijena je izdržala 30 minuta prije nego se plamen upalio na površini bale. Prirodno je da je zid od slame, zaštićen malterom. Test na zid sa malterom je pokazao da je ovaj zid izdržao 2 sata izloženosti otvorenom plamenu, a da se plamen nije proširio u unutršnjost zida.156 Iste godine dodatna istraživanja potvrđuju iste rezultate u Kanadi. “Bale slame su izdržale temperaturu do 1,832°C u trajanju od dva sata.” — test je rađen u Državnom Savjetu za istraživanja u Kanadi (Fire Safety Tests, National Research Council of Canada)157 Godine 2001., danski Institut za požar i tehniku, testirao je zid od slame zaštićen fasadom od gipsa, po najgorem scenariju, na bočnom dijelu, gdje je zid najviše izložen požaru. Nakon 30 minuta izloženosti vatri i temperaturi od 800°C na suprotnoj strani zida, koji nije bio izložen vatri, izmjeren je porast temperature od samo 1°. Standard u Danskoj dozvoljava maksimalno povećanje temperature na drugoj strani zida do 80°C. (2001: The Danish Fire Technical Institute)158 Dobro ponašanje bala slame u požaru se može objasniti niskim udjelom kisika u balama slame kod veće gustoće. Različiti rezultati se dobivaju i uslijed različite obrade završnih slojeva koji se dodaju na ovaj materijal. Završna obrada zida od slame poboljšava zaštitu od požara, iako sama bala slame može dostići tražene minimalne standarde kod zaštite od požara i bez zaštitnih slojeva. Bitno je naglasiti da je velika zaštita od požara i ogromna pažnja u toku gradnje ovim materijalom neophodna. Vatra ne predstavlja opasnost za dovršene izgrađene strukture, ali je od ogromne važnosti biti jako oprezan i imati plan zaštite od požara za vrijeme izgradnje. Na gradilištu se dešava puno rezanja, urezivanja i preoblikovanja bala što stvara radno mjesto neurednim i prekrivenim sitnim komadićima slame, a upravo oni jesu jako zapaljivi. Dodatno u fazi gradnje, potrebno je osigurati minimalno jedan zid sa oblogom od gline, jer neobrađene bale slame u dodiru sa vatrom mogu bili lakše zapaljive sa slamčicama slame koje su bez zaštite. Gruppe Angepasste Technologie an der TU Wien, „Wandsysteme aus nachwachsenden Rohstoffen“, 2001. Grupa prilagođene tehnologije na TUW, „Zidni sistemi od obnovljivih sirovina“ 2001. 154 IBIDEM 155 S-house će biti prikazana kao primjer dobe prakse pod 4.3.4.4. 156 Istraživanaj TUW, katedra za fiziku zgarde; mentor prof dr.A. Korjenić; diplomaseminar http://catalogplus.tuwien.ac.at/primo_library/libweb/action/ display.do?tabs=detailsTab&ct=display&fn=search&d oc=UTW_aleph_acc000614150&indx=25&recIds=UTW_ aleph_acc000614150&recIdxs=4&elementId=4&rend erMode=poppedOut&displayMode=full&frbrVersion= &dscnt=0&fctN=facet_local13&rfnGrp=1&frbg=&scp. scps=scope%3A%28UTW_O_ SFX%29%2Cscope%3A%28UTW_aleph_acc%29%2Cprimo_ central_multiple_fe&fctV=Fakult%C3%A4t+f%C3%BCr+Ba uingenieurwesen&tab=default_tab&dstmp=13975830790 16&srt=rank&mode=Basic&dum=true&rfnGrpCounter=1& vl(freeText0)=korjenic&vid=UTW 157 Magwood C., Mack P., Therrien T. (2005); „More Straw Bale Builidng“, New Society Publisher; Canada 158 IBIDEM 153 113 4.3.3. Zaštita slame Slama se mora zaštititi od vlage. Prodor vode, kao i kod bilo kojih drugih vrsta građevina predstavlja potencijalni problem. Ukoliko se slama ostavi u vlažnom okruženju (iznad 20% vlažnosti i temperaturi iznad 10ºC ) na materijalu će doći do stvaranja plijesni, odnosno doći će do propadanja ovog materijala. Pored ovog problema, u konstrukciji zida objekta i sama plijesan može dovesti do zdravstvenih problema za korisnika. Kratkotrajni doticaji sa vlagom (vodena para) nisu problem ukoliko se zid od slame ostavi da diše jer će slama prirodno da se osuši na prozračnim mjestima. Završeni obrađeni zidovi od slame biti će prozračni ukoliko se za oblaganje zidova upotrijebe materijali koji takođe dišu, odnosno ukoliko se koriste materijali kao kod tradicionalnih tehnologija (glina, kreč, pjesak, gips, otpaci od slame, odnosno mješavina ovih prirodnih materijala). Cementna obrada dovodi do zatvaranja pora i disanje zida se zaustavlja, tako da se takva obrada zidova ne preporučuje kod gradnje stambenih objekata gdje se vlaga stvara u unutrašnjim prostorijama, iako takva obrada jedina osigurava potpunu zaštitu od vlage s vanjske strane jer je vodonepropusna. Canada Mortage Hausing Corporation; Pilot Study of Moisture Control in Stuccoed Straw Bale Walls, www. cmhc-schl.gc.ca posjećena 06.05.2013. 160 Berge B. (2000., 2001); „The Ecology of Building Materials“, Reed Educational and Professional Publishing Ltd 161 IBIDEM 159 114 Kanadska državna kompanija za stanovanje (Canada Mortage Housing Corporation) preporučuje izbjegavanje upotrebe maltera sa cementom jer je nepovoljna radi zatvaranja zida, odnosno da se koristi samo u nepovoljnim klimatskim uslovima sa jako puno padavina, a da se malter od mješavine gline i kreča koristi u boljim klimatskim uslovima jer ovakav malter dozvoljava nesmetano disanje zida od slame. 159 Planiranjem detalja u toku projektovanja planeri mogu zaštititi ranjive dijelove konstrukcije od slame. Ranjivi dijelovi na koje treba usmjeriti posebnu pažnju su spoj temelja i zida od slame, spojevi vrata i prozora, strehe, kao i spojevi zidova. Neki primjeri izgrađenih kuća od slame kao što su S-house u Austriji, predstavljaju rješenje temelja koji su odignuti od zemlje, odnosno sa slojem vazduha između temeljne ploče i zemlje. Preporučuje se da se završni sloj zemlje uredi sa debljim slojem šljunka koji ne zadržava vlagu u tom sloju. Temelji trebaju biti dobro izolovani, te ne smiju prenositi vlagu u zidove od slame. Dodatna zaštita ovog materijala od plijesni je optimalno odabrana fasada koja štiti i ujedno dozvoljava da zid od slame diše. 4.3.4. Slama i prerađevine od slame Slama je korištena vijekovima u građevinarstvu, uvijek kao materijal za pokrov ili za fasadne slojeve, ali se rijetko koristila za gradnju kuće od slame. Podaci koji su dobiveni istraživanjem u Njemačkoj, govore da su u toj državi kuće bile pokrivane slamom još 730-400 godina prije nove ere. U Danskoj vjeruju da su njihove kuće pokrivane slamom već 2000 godina. Na otoku Kattegart u Danskoj razvijena je posebna tradicionalna tehnika pokrivanja krovova i zidova sa morskom travom. Korištenje ovog materijala je smanjeno na prelazu XIX i XX stoljeća, najviše radi specifičnih zahtjeva osiguravajućih društava, a dijelom i zbog mehanizacije poljoprivrede. Slama koja prolazi kroz kombajne, nije više korisna za tradicionalno korištenje u građevinarstvu. U Engleskoj, Njemačkoj i Holandiji još je živ zanat pokrivanja slamom. U nekim kulturama pokrivanje dijelovima biljaka još je aktuelno. U Indiji, na primjer, 40 miliona kuća pokriveno je s lišćem i slamkama palme.160 „Kuće od slame prvi put su izgrađene u državi Nebraska, USA, potkraj 19 vijeka, u vrijeme kada su izumljeni parni strojevi za baliranje slame vučeni konjima.“161 Nebraska nije bogata kamenom niti šumama, a njeni stanovnici su se uglavnom bavili uzgojem žita. Zbog manjka drvene građe, počeli su graditi priručne kuće od materijala koji su imali u velikim količinama na svojim njivama, dok nisu obezbjedili drugi građevinski materijal. Slama je uz pomoć novih strojeva poprimala oblik velikih blokova, sa kojima je bilo jednostavno graditi, pa je tako gradnja i počela. Gradili su direktno sa balama iz njiva od kojih su pravili nosive zidove slažući bale jednu na drugu. Pravljenjem i korištenjem ovakvih priručnih kuća, upoznali su osobine ovog materijala, koji je pružao veoma dobru toplotnu i zvučnu zaštitu. Poučeni dobrim osobinama priručnih kuća od slame, počinju graditi stalne kuće istim sistemom gradnje. Neke od tih kuća i danas su u upotrebi. „Ove rane metode gradnje doživjele su svoj procvat do početka II svjetskog rata, sve dok rat, porast populacije i početak upotrebe cementa nisu doveli da ovakve tehnike građenja polako padnu u zaborav. Tako je bilo sve do kasnih 70-tih godina prošlog vijeka kada su entuzijasti Judy Knox i Matts Myrhman, zajedno sa drugim pionirima gradnje, pomoću bala slame, iznova napravili neke od takvih kuća, usavršavajući metode gradnje i prenoseći znanja nekolicini ekoloških entuzijasta.“ 162 Ideja građenja sa balama slame se u savremeno doba brige o okolišu širi na druge države i kontinente, tako da danas imamo veliki broj entuzijasta širom svijeta koji koriste materijal koji raste svake godine na žitnim poljima i ostaje kao nusprodukt. „U zapadnoj Americi u 80tim godinama prošlog vijeka desio se preporod građenja sa slamom i sada je taj uticaj proširen po cijelom svijetu.“163 Evropski stručnjaci za gradnju slamom, samouki graditelji, arhitekti, predstavnici industrije itd. okupljeni u mrežu razmjenjuju iskustava, informacije i istraživanja u cilju promovisanja ove čiste održive gradnje u svijetu. Posebno su aktivne dvije zemlje Evrope: Njemačka i Austrija, koje su razvile pasivne kuće od slame. Gradnja slamom se dijeli na dva bazična stila ili metode građenja: Nebraska metoda ili metoda nosećih zidova od bala gdje bale slame predstavljaju nosivu konstrukciju Metoda laganih konstrukcija sa okvirom i laganom nosivom konstrukcijom od drveta (betona, cigle ili čelika) sa ispunom nosećih zidova sa slamom Nebraska metoda je jednostavnija, ali mana te metode jeste zaštita materijala za gradnju zbog toga što se krov postavlja tek kada se izgrade svi zidovi, te su samim tim otvori za prozore i vrata ograničeni. Metoda laganih konstrukcija rješava problem zaštite materijala jer se krov može postaviti prije zidanja, a dizajneri su manje ograničeni u dizajniranju ovih objekata. Slika 4.3.2.: Slojevi karakterističnog zida od slame; Izvor: Profil zida od bala slame – sa laganom drvenom konstrukcijom (GrAT - Center for Appropriate Technology, Vienna University of Technology) http://www.grat.at posjećena 20.07.2013. Problemi koji nastaju prilikom gradnje upravo su predmet istraživanja. Kako riješiti problem vertikalnog uvezivanja bala slame radi njihove kompaktnosti, ili problem slijeganja ovog materijala pod pritiskom krovne konstrukcije. Pokazalo se da ovaj materijal ima tendenciju slijeganja i bez pritiska što stvara određene probleme u zaptivanju kao i kod održavanja fasada. „Centar za istraživanje zgrada pri Univerzitetu u Novom Južnom Welsu u Australiji (Building Research Centre of the University of New South Wales) 1998 . godine je testirao obje vrste zida (Nebraska zid i zid sa laganom konstrukcijom) izlažući ih maksimalnom vertikalnom statičkom pritisku koji je imao snagu vjetra od 134 mph (60m/s). Testirani zidovi su pokazali stabilnost koja je bila veća od zahtjevane po ASTM E72 standardu u Australiji.“164 Veliki broj istraživanja o ovom prirodnom materijalu utiče na savremeni razvoj građevinskih elemenata koji se proizvode od slame ili sa slamom. Razoj novih elemenata gradnje od slame u kombinaciji sa drugim materijalima usmjeren je prema izradi elemenata koji se prilagođavaju zahtjevima tržišta, odgovorima na manjkavosti i specifičnim zahtjevima gradnje. Jones B. (2006); „Priručnik za gradnju kuća od bala slame“, Data art+Studio, Mursko Središće 163 King B. (2006); „Design of sraw bale buildings“, The state of the art. San Rafael, California, Green builidng press 164 IBIDEM 162 115 U tom smislu su razvijeni građevinski elementi od prešane slame najčešće kao ploče različitih dimenzija ili blokovi za gradnju. Ploče se rade 100% od slame, mogu se reciklirati i biorazgradive su, te ne sadrže toksine ili druge štetne elemente za čovjeka. Njihove tehničke osobine su slične medijapan pločama. Slika 4.3.3.: Ploča od prešane slame: Izvor:www.gradimoslamom.hr posjećena 21.09.2013 U USA su pripremljeni prototipi blokova koji koriste 96% rižine slame. Kalifornija na 240 000 hektara godišnje proizvede 1,35 miliona tona rižine slame. Samo se 3-4% koristi u komercijalne svrhe, ostatak se pali na oranicama što predstavlja veliku opasnost za okoliš. Kompanija Oryzatech je proizvela prototip bloka za gradnju kuće te pokreće proizvodnju ovih blokova u USA. 165 Slika 4.3.3.a: Blokovi od rižine slame Izvor: http://www.oryzatech.com posjećena 21.09.2013. Zvanična stranica komapnije proizvođača blokova od rižine slame u USA; http://www.oryzatech.com/ posjećena 08.05.2013 166 Berge B. (2000., 2001.); „The Ecology of Building Materials“, Reed Educational and Professional Publishing Ltd 167 Više o ovom projektu i rezultatima istraživanja može se naći na zvaničnoj stranici Centra za istraživanje Bath UK, http://www.bath.ac.uk/research/news/2010/09/16/ hemp-house/ 165 116 Kod proizvodnje blokova ili ploča od slame često se dodaju ljepila, iako većina materijala u svojoj strukturi sadrže prirodna ljepila koja se oslobađaju toplotom i pritiskom, tako da u većini slučajeva nema potrebe za dodavanjem vještačkih ljepila.166 Slama se često kombinuje sa glinom, pijeskom i krečom. Neki od maltera za kuće od slame se rade u kombinaciji ovih materijala i predstavljaju prirodne, održive, prozračne i trajne fasade na objektima. Ovakve fasade najbolje odgovaraju prirodi materija kao što je slama. U centru za istraživanje građevinskih materijala na univerzitetu Bath u Velikoj Britaniji (Building Research Establishment Centre for Innovative Construction Materials) započeo je 2009. godine projekt vrijedan 740.000 funti kojeg su pokrenule britanska vlada i građevinska industrija. Cilj projekta je istraživanje i razvoj građevinskih materijala u građevinarstvu, a jedan od njih je i opeka od konoplje pomiješana s krečom kao vezivom.167 Konoplja se uzgaja hiljadama godina zbog svojih vlakana koja su se upotre- bljavala za izradu užadi i tekstila. Biljka je poznata pod imenom Canabis sativa. Ova biljka je bila veoma važna za ekonomiju UK u XVI vijeku kada je postojao zahtjev da svaki poljoprivrednik mora da posije minimalno pola hektara sa sjemenom konoplje. U drugoj polovici XX. vijeka proizvodnja konoplje se znatno smanjila zbog sve veće upotrebe pamuka i umjetnih vlakana u tekstilnoj industriji, odnosno vještačkih vlakana u industriji vještačkih plastičnih materijala. U XXI .vijeku industrijska konoplja ponovo vraća svoju reputaciju zbog svojih značajnih zdravstvenih svojstava, nisu joj potrebni pesticidi i herbicidi, značajna je u industriji hrane jer zauzima drugo mjesto u svijetu po brzini rasta (poslije bambusa), a od sjetve do žetve potrebna su joj samo četiri mjeseca, zbog široke lepeze upotrebe i neutralnog uticaja na okoliš. Bitno je dodati da koncentracija psihoaktivne tvari tetrahidrokanabinola (THC) u suhoj tvari industrijske konoplje ne prelazi više od 0,2 %. Na Tehničkom Univerzitetu u Beču (TUW) takođe se vrše istraživanja koja uključuju industrijsku konoplju. Kompanija Wineberg je od TUW zatražila ispitivanje smanjenja potrošnje energije u industriji ciglarskih blokova. Konoplja se miješa sa glinom, formira u blokove, suši na prirodan način te se takvi blokovi testiraju sa ciljem iznalaženja optimalnih rješenja u industriji ciglarskih blokova. Rezultati će biti dostupni krajem 2014. god. U BiH je još uvijek dozvoljeno saditi konoplju koja u sebi nema opojna sredstva, odnosno vrste autohtonih sjemena koje su se uzgajale u BiH vijekovima. U Hrvatskoj je novim zakonom zabranjen uzgoj ove biljke, odnosno odobren je uzgoj određene sorte čije sjeme više ne postoji u bankama sjemena u Hrvatskoj. BiH ima prednost da uzgaja ovu nevjerovatnu biljku. U Velikoj Britaniji, zbog opredjeljenosti da do 2016. godine dostignu strateške ciljeve postavljene u programu 20-20-20, provode se velika istraživanja i ciljano se podržavaju industrije sa čistim tehnologijama koje tretiraju prirodne materijale. Jedna od takvih industrija koja je razvila novi tip prefabrikovanih zidova od slame jeste komapnija ModCell http://www.modcell.com Prefabrikovani zidovi se rade od drvene konstrukcije tj.okvira od drveta sa ispunom od bala slame debljine 40 cm. Već je navedeno da se U-vrijednost prefabrikovanih zidova ModCell kreće od 0,19 do 0,11 W/m²K, u zavisnosti od odabranih materijala i projektovanih dimenzija tih materijala u konstrukciji zida. Ovakvom metodom čiste proizvodnje, svakih 100 m² ovog zida zarobi 43 tone CO2. Ovom patentiranom gradnjom dostignuti su standardi zaštite od požara koji garantuju sigurnost konstrukcije u trajanju od 2 sata i 15 minuta, a akustična zaštita ovakvog zida iznosi 50db. Uz sve navedeno, ovi savremeni sistemi gradnje ne sputavaju arhitekte u njihovoj kreativnosti. Slike 4.3.4.: Proizvodnja zidova Mod Cell; Izvor: zvanična web stranica komapnije ModCell http://www.modcell.com posjećena 23.09.2013. Slama pruža velik broj mogućnosti. Veliki je broj stručnjaka i entuzijasta na svijetu koji su prepoznali ovaj materijal i koji istražuju sve njegove mogućnosti, prednosti i područja poboljšanja i primjene. BiH treba da prepozna mogućnosti razvoja čistih tehnologija od slame, posebno u saradnji sa drvnom industrijom. Primjer rješenja iz UK može biti ideja vodilja za budući razvoj prefabrikovane konstrukcije u domaćim pogonima, a primjeri građevinskih elemenata od slame treba da ukažu na mogućnosti razvoja pratećih grana privrede unutar domaće građevinske industrije. Slike 4.3.5.: Ugradnja i završni izgled zida Mod Cell; Izvor: zvanična web stranica kompanije ModCell http://www.modcell.com posjećena 23.09.2013. 4.3.4.1. Osobine slame Slama je prirodan materijal koji ostaje kao nusprodukt žetvi na poljima zasijanim žitaricama (riža, pšenica, zob, raž). Slama je dio biljke u obliku slamke između korijena i klasa na vrhu. U vrijeme žetve, uz pomoć posebnih strojeva za žetvu, odvajaju se klasja i zrna žitarice od slamki, koje se istim tim mašinama baliraju, odnosno sa Slika 4.3.6.: Izvor: Juriško I. (2010); „Ekološki termoizolacijski materijali“, Sveučilište u Zagrebu, Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije 117 Tabela 4.3.3.: Izvor: Ubavić M., Bogdanović D. (2001.); Agrohemija; Institut za ratarstvo i povrtlarstvo Novi Sad; Tabela 4.3.4.: Toplotna provodljivost materijala; Izvor: Juriško I. (2010); ”Ekološki termoizolacijski materijali”, Sveučilište u Zagrebu Fakultet kemijskog inžinjerstva i tehnologije „Slama je građena od celuloze, hemiceluloze, lignina i silisijuma.“169 U zavisnosti od vrste žita od kojeg se slama uzima za baliranje i građenje zavisi i tačan hemijski sastav ovog materijala, tj.hemijski sastav varira od pojedinih vrsta žita. Mikroanaliza materijala je manje važna u građevinskom smislu od njegovog šireg značaja i osobina kao građevinskog materijala. Prema iskustvima, kao i preporukama za testiranja ovog materijala u laboratorijama, njegove najvažnije osobine koje govore o kvalitetu i čija kontrola je neophodna prije ugradnje, jesu: sadržaj vlage, gustoća i historija odlaganja i čuvanja ovog materijala. Nivo vlage slame pod velikim je uticajem okoliša u kojem raste, načinu obrade i baliranja i zavisi o okolnostima u vrijeme baliranja, okolnostima odlaganja i čuvanja kao i transporta. Postoje jednostavne metode provjere nivoa vlage u balama koje se mogu koristiti na lokalnim farmama. Tabela 4.3.5.: Toplinska svojstva bala pšenične slame pri različitim gustoćama Izvor: Juriško I. (2010); ”Ekološki termoizolacijski materijali”, Sveučilište u Zagrebu Fakultet kemijskog inžinjerstva i tehnologije Gustoća bala od slame će takođe varirati i zavisiti od vrste žitarice, vlažnosti i zbijenosti ovog materijala u balama, što ovisi o strojevima za baliranje. „Sadržaj vlage u balama ne smije preći 15%, dok relativna vlažnost zraka u bali ne smije preći 70%.“ 170 Na tržištu slama kotira kao jedan od materijala koji ima najbolja svojstva toplotne provodljivosti. Istraživanja u Njemačkoj i Austriji jasno pokazuju izvrstan toplinski otpor bala sijena. Dobijene vrijedosti sa prisustvom 20% vlage prema ISO 8301 iznose IR = 0,0404 W / mK, odnosno prema ÖNORM B 6015 iznos IR = 0,0456 W / mK.171 Jones B. (2006); „Priručnik za gradnju kuća od bala slame“, Data art+Studio, Mursko Središće 169 King B. (2006); „Design of sraw bale buildings“,The state of the art. San Rafael, California: Green builidng press 170 Jones B. (2006); „Priručnik za gradnju kuća od bala slame“, Data art+Studio, Mursko Središće 171 IstraživanjaTUW, katedra za fiziku zgarde, mentor prof. Korjenić A.; diplomaseminar Bauphysikalische, ökologosche und ökonomische Bewertung eines Strohballenhauses 168 118 U slučaju korištenja bala slame za gradnju, potrebno je da slama bude što gušče i kompaktnije sabijena, odnosno stroj za baliranje bi trebao biti podešen na maksimalno sabijanje.Dužina slamke pogodne za baliranje treba biti minimalno 150 mm, dok se idealne dužine kreću od 300 mm do 450 mm. „Težina bala za gradnju se kreće između 16 i 30 kg, ako se govori o prosječnim veličinama bala 450 mm x 350 mm x 900-1125 mm.“ 168 Na američkom istraživačkom institutu za održivu gradnju Geiger Research Institute of Sustainable Builidng, prof McCabe je ispitivao toplinska svojstva bala pšenične i ječmene slame različitih gustoća. Za ispitivanje toplinskih svojstava, korištene su bale debljine 48 cm. Rezultati ispitivanja svojstava pšenične slame prikazani su u tabeli 4.3.5. Istraživanja su provedena na pet bala pšenične slame različite gustoće. Iz tablice se može uočiti da volumenski specifični toplotni kapacitet raste s porastom gustoće uzorka. Porast od 112 kJm3K-1 između uzoraka najmanje i najveće gustoće upućuje na to da gustoća jako utiče na volumenski specifični toplotni kapacitet. Toplotna provodljivost slame se smanjuje s porastom gustoće te pri određenoj gustoći postiže minimum. Daljnjim porastom gustoće, toplotna provodljivost će prvo stagnirati na minimalnoj vrijednosti, a zatim će se početi povećavati.172 Preduslov za uspješnu primjenu bala sijena jeste njihova geometrija i homogenost gustoće bala. Samo iste i jednako guste bale slame mogu pružiti dovoljnu i dobru zaštitu vlage, toplotne provodljivosti i stabilnosti. U sklopu jednog proizvodnog eksperimenta se moglo zaključiti da, što je veća gustoća bala, to sposobnost toplotne provodljivosti s vremenom korištenja raste.173 Prof McCabe naglašava komplikovanost procesa prenosa topline u ovom nehomogenom i poroznom materijalu. Prenos toplote se odvija kombinacijom različitih mehanizama koji uključuju prenos toplote kroz čvrstu fazu, prenos toplote kroz plinovitu fazu, mehanizam isparavanja i kondenzacije vlage, te radijaciju s površine krute faze. Zbog složenog mehanizma prenosa toplote kroz ovakvu vrstu materijala, ukupni proces prenosa toplote moguće je jednostavnjie opisati modelom mehanizma prenosa toplote uz neku prividnu (efektivnu) vrijednost parametra prenosa toplote. Zbog toga je nužno napomenuti da su pravilniji nazivi tih toplinskih parametara: - - prividna toplotna vodljivost prividna toplotna difuzivnost materijala“174 Nova istraživanja vanjskih i unutrašnjih uticaja toplotne provodljivosti slame poboljšati će i optimizirati formate upotrebe ovog materijala u građevinskom sektoru. Slama ima veoma visoke vrijednosti toplotne provodljivosti, što otvara velike mogućnosti razvoja čistih tehnologija obrade ovog materijala u građevinarstvu. Slama kao prirodan materijal ima optimalne vrijednosti primarne energije i negativne vrijednosti potencijala globalnog zagrijavanja. Preporučene vrijednosti primarne energije i potencijala globalnog zagrijavanja građevinskog materijala slame po državnom katalogu za građene u Austriji su sljedeće: - - - PEI – primarna energija neobnovljivi dio : 0,801 MJ7kg PEI – primarna energija obnovljivi dio: 17,3 MJ/kg Potencijal globalnog zagrijavanja: 1,25 kg CO2 equ./kg 175 Vrijednost potencijalnog zagrijavanja za slamu je negativan, sličan vrijednostima kod drveta i proizvoda od drveta, odnosno vrijednostima kod prirodnih materijala, ali se u velikoj mjeri razlikuje od vrijednosti potencijalnog zagrijavanja stiropora i plastike. Vrijednost potencijalnog zagrijavanja stiropora je 4,169 kg CO2 equ./ kg što u poredbi s vrijednostima za slamu, ukazuje na veliku prednost slame kao prirodnog izolacionog materijala. Da bi se u budućnosti izbjegli osnovni nedostaci bala slame (naeadekvatan nivo vlage i neadekvatna zbijenost slame u balama) potrebno je posmatrati i poznavati najvažnije fizičko građevinske paramentre ovog materijala bazirane na rezultatima posljednjih istraživanja: • Higroskopsko ponašanje slame • Opasnost od stvaranja gljivica - plijesni Higroskopnost materijala je osobina materijala da upija odnosno otpušta vlagu vlažnost u određenom temperaturnom okruženju.Najbitniji parametri kod posmatranja sklonosti ka stvaranju gljivica - plijesni jesu vlaga i određena temperatura u okolini. Na Kassel Univerzitetu je 2008. god. rađen eksperiment 176 koji je obuhvatao 24 probe sa slamom od pšenice, ječma, raži, pira, graharice, konoplje, prosa i miscanthusa .177 Ashour T. (2003); „The use of renewable agricultural by-Products as building materials“, PhD. 173 Krick B. (2008); “Untersuchung von Strohballen und Strohballenkonstruktionen hinsichtlich ihrer Anwendung für ein energiesparendes Bauen unter besonderer Berücksichtigung der lasttragenden Bauweise“, (kassel university press); Istraživanje bala sijena i konstrukcija od istih u pogledu njihove primjene u energetski efikasnoj gradnji 174 Juriško I. (2010); „Ekološki termoizolacijski materijali“, Sveučilište u Zagrebu Fakultet kemijskog inžinjerstva i tehnologije 175 Zvanična stranica državnog kataloga za građavinatsvo u Austriji: http://www.baubook.at/ vlbg/ posjećena 09.09.2103 176 Krick B. (2008); “Untersuchung von Strohballen und Strohballenkonstruktionen hinsichtlich ihrer Anwendung für ein energiesparendes Bauen unter besonderer Berücksichtigung der lasttragenden Bauweise“, (kassel university press); Istraživanje bala sijena i konstrukcija od istih u pogledu njihove primjene u energetski efikasnoj gradnji 177 miscanthusa - ne postoji prevod za ovu vrstu biljke u našem jeziku. 172 119 Eksperimentom su posmatrane bale slame, izložene različitim temperaturama za određenu relativnu vlažnost zraka, da bi se odredio sadržaj vlage u materijalu za svaki uzorak pojedinačno. Nakon toga je pripremljen dijagram sorpcijskih izotermi posmatranih materijala. (Slika 4.3.7.) Rezultat ovog eksperimenta pokazuje da su se sve testirane bale slame u pogledu sadržaja vlažnosti ponašale isto. U momentu kad relativna vlažnost postane viša od relativne vlažnosti zraka φ=0.6 razlike u pogledu sadržaja vlage posmatranih materijala postaju primjetne. Ključni kriterij za rast gljivica - plijesni jeste vlaga koja okružuje materijal, odnosno koju materijal upije. Slika 4.3.7.: Sorpcijske izoterme za različite posmatrane vrste slame; Izvor: Krick B. (2008); “Untersuchung von Strohballen und Strohballenkonstruktionen hinsichtlich ihrer Anwendung für ein energiesparendes Bauen unter besonderer Berücksichtigung der lasttragenden Bauweise“ Tabela 4.3.6.: Maksimalni zagarantovani sadržaj vlage bez rizika za stvaranje gljivica-plijesni, Izvor: Krick B. (2008); “Untersuchung von Strohballen und Strohballenkonstruktionen hinsichtlich ihrer Anwendung für ein energiesparendes Bauen unter besonderer Berücksichtigung der lasttragenden Bauweise“ Daljnji faktor koji utiče na rast gljivica - plijesni je vremenski period odnosno dužina trajanja izlaganja materijala potencijalnim opasnostima od vlage. Što se materijal kraće izložen toliko je i rast gljivica manji. U praksi se pokazalo da tzv. konstantno izlaganje vlazi ne postoji, tako da nije moguće postaviti parametre konstantnog izlaganja vlazi. Prije je moguće reći da vlada dinamično stanje izlaganja materijala vlazi te se stoga rast gljivica – plijesni može izračunati isključivo koristeći kompleksne proračune i simulacije. Na osnovu kompleksnih proračuna (simulacija) dobiveni su rezultati prema kojim su se odredile granične vrijednosti vlage u materijalu, do kojih nema opasnosti od stvaranja gljivica-plijesni. Te granične vrijednosti za posmatrane materijale slijede u tabeli 4.3.6. S jedne strane, nastanak gljivicaplijesni oslabljuje osobine materijala i konstrukcije, a s druge strane može imati negativan uticaj na zdravlje korisnika (u zavisnosti od vrste gljivica - plijesni). Nisu sve gljivice štetne po zdravlje. Gljivice koje imaju štetan uticaj na ljudsko zdravlje počinju da se stvaraju tek od vrijednosti φ = 0,8. 120 Takođe je potrebno napomenuti da ne postoji optimalna vlažnost pri kojoj jednako rastu sve gljivice. Sedlbauer je 2001. godine podijelio građevinske materijale u klase od 0 do 3. U grupu 1 spadaju biološko razgradljivi supstrati.178 Prema Fraunehofer Institutu, slama spada u grupu 1. Za sve maerijale koji pripadaju grupi 1 važe uslovi da će se prve niti klice plijesni pojaviti na 30 °C i kod relativne vlažnosti zraka koja prelazi vrijednost φ=0,75. Da bi se osigurali preporučuje se da se u praksi krene od pretpostavke da neće doći do pojavljivanja gljivica - plijesni ispod vrijednosti relativne vlažnosti φ=0,7. Treba naglasiti da su postavljeni uslovi idealni laboratorijski uslovi i da se takođe preporučuje posmatranje i praćenje na praktičnim primjerima. Prednost slame naspram ostalih materijala je u tome da se vlaga relativno brzo isparava. Većina prirodnih materijala ima te osobine apsorpcije i disorpcije vlage. Ukoliko građevinski materijal apsorbuje vodu u nadprosječnim količinama, onda će i oslobađanje odnosno isušivanje proticati sporije, što kao posljedicu opet može imati rast gljivica-plijesni.179 Takođe je dokazano da veći udio sjemena i zelenih biljaka u balama slame mogu da pospješe rast gljivica - plijesni, kao i količina slomljenih kratkih slamčica slame. Bale slame sa većim udjelom neslomljenih slamčica su otpornije nego one sa kraćim i slomljenim slamčicama, s toga bi bale slame trebalo ugrađivati tako da ne dođe do rizika lomljenja slamčica. Dodatna testiranja su rađena u Njemačkoj 2008. godine kroz naručenu studiju od strane Stručnog saveza za gradnju sa balama slame u Njemačkoj (FASBA) sa simulacijama WUFI i WUFI Bio. Testiranja su imala za cilj da se pokaže dugoročno hidrotermičko ponašanje građevina od slame. Ono što je konkretno posmatrano ovim testiranjem jeste rizik od nastanka nepoželjnih gljivica - plijesni. 180 Slika 4.3.9.: Međusobna uslovljenost relativne vlažnosti i temperature za stvaranje gljivica-pijesni kod slame obložene glinom; Izvor: Abschlussbericht „Grundlagen zur bauaufsichtlichen Anerkennung der StrohballenbauweiseWeiterentwicklung der lasttragenden Konstruktionsart und Optimierung der bauphysikalischen Performance“, DBU, Az. 22430 , 2008. Slika 4.3.8.: Međusobna uslovljenost relativne vlažnosti i temperature za stvaranje gljivica-pijesni; Izvor: Abschlussbericht „Grundlagen zur bauaufsichtlichen Anerkennung der Strohballenbauweise- Weiterentwicklung der lasttragenden Konstruktionsart und Optimierung der bauphysikalischen Performance“, DBU, Az. 22430 , 2008. Na dijagramu (Slika 4.3.8.), vidi se prostor gdje ne postoji rizik za stvaranje gljivica - plijesni za vrijednosti relativne vlažnosti i temperature zraka, gdje su date maksimalne vrijednosti i međuuslovljenost ovih vrijednosti. Sa povećanjem temperature, nivo rizične relativne vlažnosti u materijalu se smanjuje. Ukoliko se vještački doda gljivica u tijelo koje je predmet simulacije u obomu LIM0, rizik za širenje gljivica ne postoji. Ukoliko se gljivica aplicira u tijelu koji je predmet simulacije (na dijagramu obilježene šrafiranom površinom), širenje gljivica na cijelo tijelo je sigurno.181 Dodatno su rađena istraživanja na bali slame koja je obložena glinom, koja ukazuju da slama obložena glinom ima manju toleranciju na pojavljivanje gljivica - plijesni. (Slika 4.3.9.) Krick B. (2008); “Untersuchung von Strohballen und Strohballenkonstruktionen hinsichtlich ihrer Anwendung für ein energiesparendes Bauen unter besonderer Berücksichtigung der lasttragenden Bauweise“ , (kassel university press), Istraživanje bala sijena i konstrukcija od istih u pogledu njihove primjene u energetski efikasnoj gradnji 179 Gruppe Angepasste Technologie an der TU Wien, (2001); „Wandsysteme aus nachwachsenden Rohstoffen“, Grupa prilagođene tehnologije na TUW, „Zidni sistemi od obnovljivih sirovina“ 180 Krick B. (20089; “Untersuchung von Strohballen und Strohballenkonstruktionen hinsichtlich ihrer Anwendung für ein energiesparendes Bauen unter besonderer Berücksichtigung der lasttragenden Bauweise“, (kassel university press); Istraživanje bala sijena i konstrukcija od istih u pogledu njihove primjene u energetski efikasnoj gradnji 181 IBIDEM 178 121 Materijali s kojima se slama može oblagati, a koji stvaraju minimalan rizik za pojavu gljivica - plijesni su porozni materijali (kao što su malter, pijesak, drvo i neki izolacijski materijali). Porozni materijali dozvoljavaju prozračivanje slame što uzrokuje sušenje slame i time umanjuje rizik pojave gljivica - plijesni.182 I ova provedena istraživanja potvrđuju da je jako bitno da se u procesu gradnje osigura optimalna vlažnost ugrađenog materijala, odnosno da se materijal zaštiti od kiše i drugih izvora vlage, kako objekat ne bi posjedovao tzv. početnu vlagu koja bi u procesu sušenja kao posljedicu imala nastanak gljivica plijesni. Slika 4.3.10.: Smije postavljanja slamčica u bali slame; Izvor: Istraživanaj TUW, katedra za fiziku zgarde; mentor prof dr.A. Korjenić; diplomaseminar http://catalogplus.tuwien.ac.at/primo_library/libweb/action/display.do?tabs=detailsTab&ct=display&fn=search&do c=UTW_aleph_acc000614150&indx=25&recIds=UTW_ aleph_acc000614150&recIdxs=4&elementId=4&rend erMode=poppedOut&displayMode=full&frbrVersion= &dscnt=0&fctN=facet_local13&rfnGrp=1&frbg=&scp. s c p s = s c o p e % 3 A % 2 8 U T W _ O _ SFX%29%2Cscope%3A%28UTW_aleph_ acc%29%2Cprimo_central_multiple_fe&fctV=Fakult% C3%A4t+f%C3%BCr+Bauingenieurwesen&tab=defau lt_tab&dstmp=1397583079016&srt=rank&mode=Basic &dum=true&rfnGrpCounter=1&vl(freeText0)=korjenic &vid=UTW Krick B. (2008); “Untersuchung von Strohballen und Strohballenkonstruktionen hinsichtlich ihrer Anwendung für ein energiesparendes Bauen unter besonderer Berücksichtigung der lasttragenden Bauweise“, (kassel university press); Istraživanje bala sijena i konstrukcija od istih u pogledu njihove primjene u energetski efikasnoj gradnji 182 Gruppe Angepasste Technologie an der TU Wien, „Wandsysteme aus nachwachsenden Rohstoffen“, 2001. Grupa prilagođene tehnologije na TUW, „Zidni sistemi od obnovljivih sirovina“ 2001¸ 184 Krick B. (2008); “Untersuchung von Strohballen und Strohballenkonstruktionen hinsichtlich ihrer Anwendung für ein energiesparendes Bauen unter besonderer Berücksichtigung der lasttragenden Bauweise“, (kassel university press), Istraživanje bala sijena i konstrukcija od istih u pogledu njihove primjene u energetski efikasnoj gradnji 183 122 4.3.4.2. Sposobnost bala od slame da zadržavaju toplotu Građevinsko fizikalna veličina s kojom se mjeri sposobnost zadržavanja toplote je kapacitet zadržavanja toplote koji se označava sa c, a koja se uobičajeno navodi u KJ/kgK. Glavno pravilo glasi: što je veća gustoća materijala, veća je i sposobnost tog materijala za zadržavanje toplote. To pravilo ne vrijedi za organske materijale. Naime, sposobnost zadržavanja toplote organskih materijala je duplo veća nego za mineralne materijale. Apsolutna sposobnost zadržavanja toplote konkretnog tijela se izračunava pomoću formule C=c x ρ x V (kJ/K) C- apsolutna sposobnost zadržavanja toplote C - specifični kapacitet zadržavanja toplote ρ -gustoća materijala V- volumen tijela Sposobnost zadržavanja toplote je drugačiji kod različitih materijala, a slama je jedan od materijala koji posjeduje srednju vrijednost, naspram čelika, aluminija, armiranog betona i drveta, koji imaju mnogo bolje vrijednosti. Slama ima bolje vrijednosti zadržavanja toplote od celuloze, EPSa i mineralnih niti. Ova manjkavost bala slame može se poboljšati ugradnjom unutrašnjih zidova od prirodnih materijala, čije su vrijednosti zadržavanja toplote mnogo bolje (cigla, drvo) da bi se ostvario optimum izolacije i toplotne uštede, što može biti predmetom budućih istraživanja. 4.3.4.2.1. Toplotna provodljivost Slama nije homogen materijal, tako da bale slame imaju različite vrijednosti toplotne provodljivosti. Vrijednosti toplotne provodljivosti zavise od smjera postavljanja slamčica u bali, vertikalno ili horizontalno. (Slika 4.3.10.) Spoznaja testiranja MIN dokazuje, a što se vidi na slici, da se bolja toplinska zaštita može postići ukoliko toplinska struja ide okomito na slamčice u balama. U okviru studije na Institutu za prilagođene tehnologije TUW (GrAT), izračunate su vrijednosti toplotne provodljivosti koje su prema ISO 8301 iznosile λ=0,0404 W/mK, a prema ONORMB 6015 vrijednost toplinske provodljivosti je iznosila λ =0,0456 W/mK uz dodatak vlage od 20% na posmatranu konstrukciju od slame. I ovo istraživanje je dokazalo povezanost postavljanja slamčica u konstrukciji, odnosno uslovljenost toplotne vodljivosti u odnosu na smjer slamčica u konstrukciji. 183Ukoliko je toplinsko strujanje paralelno sa slamkom, utoliko je toplinska vodljivost veća nego kod toplinskog strujanja koje ide okomito sa slamkom.184 (Slika 4.3.11.) U mnogobrojnim publikacijama se mogu naći različite vrijednosti toplotne provodljivosti testiranih bala slame, koje zavise od uslova pri testiranju, a to su temperatura, gustoća i sadržaj vlage u balama slame. Vlažnost ima veliki uticaj na toplinsku provodljivost, tj. ista raste porastom vlažnosti. Međutim, kod poređenja sa konvencionalnim materijalima u gradnji, vidi se da se i pored velike apsorpcije vlage kod organskih materijala, vrijednosti toplotne provodljivosti povećavaju samo za 1 do 7%. Dok, recimo rast vlage za 3% u jednoj cigli povećava njenu toplotnu provodljivost za 50%.185 Bale sijena se sastoje od slamčica i zraka koji se dijelom nalazi u samim slamčicama, a dijelom između njih. Ta količina zraka u najvećoj mjeri zavisi od snage pritiska koja je upotrebljena da bi se postigla određena gustoća bale sijena. Pored toga i porast temperature može prouzrokovati veće strujanje zraka u bali sijena. Znači da sa porastom gustoće bale sijena, s jedne strane smanjuje volumen zraka, a s druge strane opada udio konveksnog prenošenja toplote. 4.3.4.2.2. Zvučna izolacija Slika 4.3.11.: Smjer kretanja zraka u zavisnost od položaja i smjera slamčica u bali slame; Izvor: Istraživanaj TUW, katedra za fiziku zgarde, mentor prof dr. A. Korjenić; diplomaseminar; IBIDEM Slika 4.3.12.: Rezultati testiranja zidova od slame, siporeksa i betona, Izvor: Abschlussbericht „Grundlagen zur bauaufsichtlichen Anerkennung der Strohballenbauweise- Weiterentwicklung der lasttragenden Konstruktionsart und Optimierung der bauphysikalischen Performance“, DBU, Az. 22430 , 2008, Zaključni izvještaj „Osnovi priznavanja gradnje sa balama sijena u kontekstu normiranja, optimizacije i prihvatanja istih“, 2008. Istraživanaj TUW, katedra za fiziku zgarde, mentor prof A. Korjenić; diplomaseminar¸http://catalogplus. tuwien.ac.at/primo_library/libweb/action/display. do?tabs=detailsTab&ct=display&fn=search&doc= UTW_aleph_acc000614150&indx=25&recIds=UTW_ aleph_acc000614150&recIdxs=4&elementId=4&rend erMode=poppedOut&displayMode=full&frbrVersion= &dscnt=0&fctN=facet_local13&rfnGrp=1&frbg=&scp. scps=scope%3A%28UTW_O_ SFX%29%2Cscope%3A%28UTW_aleph_acc%29%2Cprimo_ central_multiple_fe&fctV=Fakult%C3%A4t+f%C3%BCr+Ba uingenieurwesen&tab=default_tab&dstmp=13975830790 16&srt=rank&mode=Basic&dum=true&rfnGrpCounter=1& vl(freeText0)=korjenic&vid=UTW 186 IBIDEM 187 Krick B. (2008); “Untersuchung von Strohballen und Strohballenkonstruktionen hinsichtlich ihrer Anwendung für ein energiesparendes Bauen unter besonderer Berücksichtigung der lasttragenden Bauweise“, (kassel university press), Istraživanje bala sijena i konstrukcija od istih u pogledu njihove primjene u energetski efikasnoj gradnji 185 U toku testiranja, zid od slame, koji je sa unutrašnje i vanjske strane zida obavijen malterom od gline, debljine 2,5 do 3,5 cm, pri čemu gustoća bale iznosi od 120 do 130 kg/m³ poređen je sa zidom od betona i zidom od siporeks blokova. Dijagram koji slijedi pokazuje rezultate testiranja i prednost zida od slame naspram preostala dva testirana zida. 186 (Slika 4.3.12.) Testiranjem zida od slame debljine 356 mm, koji je zaštićen malterom od gline debljine 10 mm, dobivene su vrijednosti dozvoljene normama DIN EN ISO 140-1 za zvučnu izolaciju od 45 dB, a prema DIN 4109 dobivene su vrijednost od 43 dB. Isti zid kojem je dodato 10 mm maltera od gline i time dobijena dupla debljina maltera, pokazao je rezlutate u laboratoriji koji su zadovoljili zahtjeve norme DIN EN ISO 140-1 46 dB, a prema normi DIN 4019 44 db. Time bi gradnja sa balama slame bila u skladu sa normama DIN 4109 i prikladna za gradnju kuća u Njemačkoj čije se referentne vrijednosti za gradnju kreću od 35 do 40 db. 187 Dodatana zapažanja vezana za kvalitet bala od slame: Slama se ne smije miješati sa sijenom (suhom travom) koje ima veliku količinu organske materije u svom sastavu. 123 Bale se vežu trakama koje moraju biti zategnute, 100 mm odvojene od rubova, te se preporučuje da trake budu od prirodnih vlakana agave, konoplje, samo ne od željeza. Jako je bitno da se vlažnost u balama provjeri prije gradnje. Provjera se radi specijalnim instrumentom pravljenim za tu namjenu, a provjera gustoće se može uraditi na osnovu iskustva, dodirom i mirisom, ukoliko u blizini ne postoje alati za provjeru. 4.3.4.2.3. Obloge za zidove od bala slame Neophodno je da u budućnosti, i unutrašnje i vanjske obloge za zidove od slame, budu prilagođene klimatskim uslovima mjesta ugradnje. Prije svega radi vlage s kojom se slama kao građevinski materijal stalno bori. Iako vlaga predstavlja potencijalni problem, osobina bala od slame da se brzo isušuju treba biti podatak koji se prilikom planiranja obloga zida od slame takođe uzima u obzir. Slika 4.3.13.: Pokazuje simulirani rast gljivica - plijesni na zidu koji je predmet istraživanja, a na osnovu sadržaja vode u određenom vremenu. Izvor Abschlussbericht „Grundlagen zur bauaufsichtlichen Anerkennung der Strohballenbauweise- Weiterentwicklung der lasttragenden Konstruktionsart und Optimierung der bauphysikalischen Performance“, DBU, Az. 22430 , 2008. Gruppe Angepasste Technologie an der TU Wien, „Wandsysteme aus nachwachsenden Rohstoffen“; (2001). Grupa prilagođene tehnologije na TUW, „Zidni sistemi od obnovljivih sirovina“ 188 124 Upotreba maltera od gline za vanjske zidove, kao najčešće upotrebljivanog maltera u historiji i danas, je samo uslovno odgovarajuća. Da bi se mogle procjeniti osobine gline, potrebno je znati tačan sadržaj te gline. Nije samo bitan omjer gline i pijeska, već i vrsta gline, njena obrada, količina vode, različite granulacije, kao i ostali dodaci koji određuju idealni sastav gline. U većini slučajeva, u Njemačkoj i Austriji, primjena gline kao obloge za zidove od slame ima za svrhu da apsorbuje što manje vode, a da iskazuje što više sposobnosti da propušta vodenu paru. Ovu činjenicu potvrđuje i niz testova CMHC – Canada Mortage Housing Corporation, koji su radili studije o oblogama zidova za prirodne materijale. Prema tim studijama, svi prirodni izolacijski materijali trebaju biti malterisani s malterom koji diše, jer samo zidovi „koji dišu“ mogu garantirati dovoljnu zaštitu od prekomjerne vlage dobivene iz vodene pare. Nadalje, kanadska organizacija CMHC, preporučuje kombinaciju kreča i maltera od gline da bi se u toku korištenja izbjegle građevinske štete.188 Mora se takođe obratiti pažnja na to da je potrebno obezbjediti neophodni protok zraka kako unutrašnjih tako i vanjskih površina. Iz tog razloga vanjski premazi, kao i slojevi maltera moraju biti vodootporni, ali u isto vrijeme i paropropusni odnosno trebaju disati. Kod ovih premaza vanjskih dijelova zida dobro su se pokazali premazi od krečnjaka i kasein ljepila (prirodna ljepila koja se dobijaju iz mlijeka) i borax kasein premaz. Ukoliko se koristi glina ona se uvijek miješa s krečnjakom. Veliki broj restauracija objekata od slame je upravo rađen kombinacijom kreča i gline. U higrotehničkim dugoročnim istraživanjima posmatran je zid od slame sa oblogom od gline obostrano, debljine 3 cm. Kroz istraživanja se mogao primjetiti nepovoljan razvoj u pogledu rasta gljivica - plijesni. Sljedeći dijagrami pokazuju izmjerenu količinu vode na posmatranom zidu izvana, uz 5 cm dubine u bali sijena. Tema zajedničkog istraživanja Poljoprivrednog Univerziteta Benha iz Egipta, Instituta za organsku poljoprivredu iz Westerau u Njemačkoj i Univerziteta prirodnih resursa i primijenjenih prirodnih nauka iz Beča, rađeno 2010. godine sa GABI modelom simulacija, je bila ravnoteža sadržaja vlage u zemljanim oblogama. Zemljana obloga je sadržavala mješavinu gline, kreča i pijeska. Istraživanja su rađena za zemljanu oblogu bez dodataka i zemljanu oblogu sa dodacima od prirodnih vlakana pšenice, ječma i piljevine od drveta.189 Rezultati istraživanja ukazuju da se ravnotežni sadržaj vlage za zemljane obloge povećava s povećanjem relativne vlažnosti zraka, a smanjuje s porastom temperature, odnosno relativna vlažnost ima veći uticaj na promjenu sadržaja vlage od temperature. Apsorpcija vlage za zemljanu oblogu sa vlaknima slame od ječma je nešto veća od ostalih mješavina, odnosno sve mješavine imaju nešto veću sposobnost absorpcije vlage iz okoline. Ukupna kretanja ravnoteže sadržaja vlage su manja od 7% za posmatrane obloge što je dokazalo da su zemljane obloge, sa ili bez mješavina, najpogodnije za održavanje pogodnog nivoa vlage u konstrukciji od slame kao i za zaštitu istih od vanjskih uticaja. Mješavine stavaraju bolje uslove vezivanja obloga za bale sijena. Trenutno postoji veliki broj praktičnih istraživanja u svijetu gdje se glini dodaju drugi prirodni materijali, kao što su ovčja vuna, slama, pijesak, i dr. Malteri od gline u mješavini sa slamom dužih slamčica, debljine 2-5 cm, koji su pokazali dobre karakteristike, takođe su predmet istraživanja Arhitektonskog fakulteta pri TUW. Oni rade istraživanja na posebno izgrađenim manjim objektima od slame, na kojima se onda vrše mjerenja i optimiziraju mješavine. Na slikama koje slijede, vide se studentski praktični radovi, izgrađeni manji objekti od slame sa različito obrađenim fasadama na kojima se vrše mjerenja i posmatranja u toku cijele godine. Mješavina gline, kreča i slame jako dobro prianja na podlogu, te se ne odvaja od glavne konstrukcije što se može vidjeti na slikama 4.3.16. Slika 4.3.14.: Dijagrami koji prikazuju rast gljivica u određenom vremenskom periodu; Izvor Abschlussbericht „Grundlagen zur bauaufsichtlichen Anerkennung der Strohballenbauweise- Weiterentwicklung der lasttragenden Konstruktionsart und Optimierung der bauphysikalischen Performance“, DBU, Az. 22430 , 2008. Slike 4.3.15.: Objekat od drveta i slame s fasadom od stare drvene građe kao testni objekat studenata Arhitektonskog fakulteta pri TUW; Izvor: autor prilikom posjete naselju Aspern u Beču Slike 4.3.16.: Kružni objekat od slame s oblogom od mješavine gline, kreča i slame , služi za testiranje ove obloge, izgrađen od strane studenata Arhitektonskog fakulteta pri TUW; Izvor: autor prilikom posjete naselju Aspern u Beču Fasada urađena od starih drvenih dasaka je takođe predmet istraživanja studenata u Beču. Rezultati istraživanja će biti objavljeni sljedeće 2015. godine. Objekti su izgrađeni kao privremeni, na teritoriji Asperna, budućeg Green naselja u Beču. (Slike 4.3.15.) 89 Ashour T., Georg H., WeiWu (2010); „An experimental investigation on equilibrium moisture content of earth plaster with natural reinforcement fibres for straw bale buildings“, Applied Thermal Engineering, xxx (2010) 1e11 125 Pošto je slama relativno nov građevinski materijal postoji veliki broj praktičnih istraživanja u svijetu gdje se glini, kao osnovnom sadržaju obloge, dodaju drugi prirodni materijali kao što su životinjska dlaka (koja pospješuje prianjanje ovog maltera za površinu zida), quark (prirodni mliječni nemasni mladi sir koji u mješavini sa glinom pospješuje lakoću razmazivanja maltera na površinu zida). Pored ovih istraživanja koja uključuju mješavine materijala, rade se i istraživanja tako što se slojevi materijala ne mješaju nego nanose jedni na druge. Na prvi sloj gline se naknadno nanese sloj kreča. Sva ova istraživanja imaju za cilj iznalaženje najpogodnijeg maltera za zidove od slame koji u datim okolnostima i klimatskim uslovima mogu zaštiti ovaj zid od gljivica - plijesni. Postoji nada da će se i u Bosni i Hercegovini pokrenuti istraživanja koja će tretirati ovaj strateški važan materijal u budućnosti 4.3.5. Primjena slame u održivim savremenim objektima U održivim stambenim objektima slama ima širok spektar mogućnosti primjene, preko nosivih konstrukcija, termoizolacijskih ploča, fasadnih elemenata, sve do ukrasnih elemenata enterijera. Slama je konstruktivan materijal koji ima prednosti u kombinaciji svojih malih težina i odlika nosivosti kod sistema gdje je to neophodno. Kombinuje se sa svim ostalim prirodnim materijalima kao što su drvo, glina, kreč ili kamen, što stvara još širi spektar mogućnosti njegovog korištenja . Wimmer R., Hohensinner H., Drack M.; S-house – Sustainable Building Demonstrated by Passive House made of Renewable resource¸ GrAT – Center for Appropriate Technology at the Vienna University of Technology; www.grat. at posjećena 22.09.2013. 190 126 Veliki interes za ovaj prirodni materijal će donijeti bolja i optimalna rješenja gdje će isti ispoljiti sve svoje prednosti. 4.3.5.1. Primjer dobre prakse: S-kuća u Austriji Centar za odgovarajuće tehnologije (GrAT ) u sklopu Tehničkog Univerziteta u Beču, na čelu sa Dr. Robert Wimmer je dobio podršku EU programa Živi Okoliš, zgrade budućnosti, kako bi izgradio pokazni centar od prirodnih obnovljivih materijala. Podršku ovom projektu su pružili austrijsko Federalno ministarstvo prometa, inovacija i tehnologije (BMVIT), te pokrajina Donja Austrija. Projekat je implementiran 2004/2005 godine, a objekat je završen početkom 2005. godine. Cilj projekta je bio dostići tzv. „Faktor 10“, kojim se potrošnja energije i resursa svodi na 10% od potrošnje energije i resursa prilikom konvencionalne gradnje. Ekološki otisak za proizvodnju 1 m² zida od slame iznosi 2400 m² u usporedbi sa konvencionalnom konstrukcijom čiji ekološki otisak iznosi 25 000 m², što je i više nego 10 puta manje. Takođe, cilj je bio da se izgradnjom objekta postignu najveći standardi uštede energije, ekološki kriteriji i visok komfor. Projekat je tretirao kombinaciju materijala koja nije često korištena ili istraživana; drvo, slama, glina (Slika .) Svi materijali su nabavljeni lokalno, direktno sa mjesta ugradnje, što uveliko povećava eko balans ovog objekta. U nastavku će se predstaviti primjer korištenja slame kao osnovnog materijala kod građenja stambenog objekta - pokaznog centra, na lokaciji gdje je slama proizvedena, te je odmah nakon sušenja i baliranja upotrijebljena za gradnju. Održivim projektovanjem objekta koje je podrazumjevalo korištenje zdravih netoksičnih materijala, uz holistički pristup, obezbjeđene su karakteristike i standardi pasivne kuće (manje od 15 kWh/m²) i CO2 neutralnog objekta. Objekat je kao pokazni centar otvoren za posjetioce i dodatnu edukaciju. Dodatno, u objektu se svakodnevno vrše mjerenja i testiranja ove tehnologije gradnje u cilju daljnje edukacije. Slama je izabrana kao osnovni materijala za gradnju iz više razloga: • • • • • • Svojim osobinama odgovara zahtje vima pasivne gradnje Dodatna zarada za poljoprivrednike Dostupnost na lokalitetu Niska nabavna cijena Dobre osobine uštede enegije u životnom ciklusu ovog materijala Potencijal za regionalni razvoj i ekonomiju Objekat je građen u modulima, te je postigao veliku fleksibilnost i mogućnost demontiranja dijelova bez oštećenja susjednih elemenata. Recikliranje je obezbjeđeno za sve dijelove objekta, osim za instalacije, gdje postoji još jako puno prostora za istraživanje i rješavanje ovih detalja objekata u budućnosti. Aplicirano je 19 inovacija koje pokrivaju građevinske detalje unutar cijele kuće od prizemlja, zidova, preko prozora do krova. Slama je nehomogen i relativno grub materijal koji zahtjeva poseban pristup kod vezivanja ili fiksiranja. Da bi se riješio ovaj problem dizajniran je namjenski šaraf za fiksiranja drvenih fasadnih elemenata za slamu. Šaraf je trebao biti biorazgradiv, imati sličnu U-vrijednost radi što manjeg termičkog mosta, te biti jednostavan za montiranje i demontiranje sa postojećim alatom. Izrađen je od lignina uz pomoć biomimetik alata s ukupnom dužinom od 365 mm. Pasivne kuće zahtjevaju dodatnu energiju za grijanje samo u ekstremnim uslovima hladnoće. Za tu svrhu korištena je peć za grijanje na biomasu 2.5 to 4 kW sa maksimalnim efektom. Vazduh potreban za rad peći je namjenski uveden u kuću bez kontakta sa ventilacijom. Komfor je povećan vidljivim plamenom koji u hladnim zimskim danima dodatno stvara ugodnu atmosferu. Materijal je testiran na kvalitet, vlagu i gustinu. Testiranja na požar provedena su na Institutu za požar pri TUW. (Slike 4.3.20.) Slika 4.3.17.: Lokacija izgradnje S-House u Austriji; Izvor: www.grat.at posjećena 22.09.2013. Slika 4.3.18.: Detalj zida od slame, izvor: www.grat.at posjećena 22.09.2013. Testovi su pokazali da konstrukcija izložena velikim temperaturama i vatri može da izdrži 90 minuta, te je postignut traženi koeficijent F90, odnosno konstrukcija je certificirana po tom koeficijentu. Materijal preuzet sa oficijelne web stranice GrAT –Centra za primjenjive tehnologije pri TUW – Center for Appropriate Technology at the Vienna University of Technology ; www.grat.at posjećena 22.09.2013 191 127 Posebna vrijednost ovog objekta leži u opsežnom i kontinuiranom konceptu praćenja, testiranja i snimanja konstrukcije i klime, što predstavlja bazu realnih i tačnih vrijednosti koje se mogu koristiti za optimizaciju budućih objekata uz promociju obnovljivih prirodnih materijala u građevinarstvu. Senzori za praćenje fizike zgrade su postavljeni na konstrukciji, ali i na svakom materijalu pojedinačno. Takođe se prati kvalitet zraka u svim situacijama. Uz pomoć kolega sa Instituta za mikroorganizme, prate se pojava mikroorganizama u objektu. Sva ova mjerenja dostupna su javnosti putem web stranice (www.shouse.at i www.nawaro.com). Slike 4.3.20.: Testiranje zida od slame na požar; Izvor: www.grat.at posjećena 22.09.2013. S-house, kao izložbeni paviljon najbolje prakse po postulatima održive gradnje, otvoren je za javnost što treba doprinijeti širenju ideje o održivoj aritekturi u Austriji ali i šire. Najbolji način da se inovacija predstavi javnosti i da se za nju dobije efikasnija podrška jeste upravo izgradnja primjera najbolje prakse kao informativnog centra otvorenog za javnost, koji predstavlja dokaz u praksi. Nakon izgradnje ovog objekta registrovan je povećan interes predstavnika građevinske industrije, državnih agencija i investitora u Austriji za ovu vrstu načina gradnje. Slike 4.3.21.: Testiranje zida od slame na provodnost zvuka; Izvor: www.grat.at posjećena 22.09.2013. Nadalje, urađena su testiranja vlažnosti i prolaz zvuka koji su takođe zadovoljili austrijske važeće standarde.(Slike 4.3.21.) Materijal se pokazao multifunkcionalnim, visokih ekoloških i ekonomskih vrijednosti. Konstrukcija je zadovoljila striktne austrijske standarde gradnje, pokazala veoma pozitivne karakteristike fizike zgrade i karakteristike upijanja zvuka. 128 4.3.5.1.1. Prezentacija procesa izgradnje S-kuće od slame Proces izgradnje ovakvog objekta zahtjeva par faza. U prvoj fazi izgradnje potrebno je pripremiti lokaciju i zaštititi temelje od vlage te obezbjediti zaustavljenje prenošenja vlage sa temelja na konstrukciju. Slijede koraci prve faze: • • • • Priprema lokacije. Sloj od 25 cm zemljišta transporto van na susjedne njive kao poljo privredno zemljište. Temelji izgrađeni od temeljnih stopa i stubova na koje se postavlja nosiva drvena montažna konstrukcija, pro jektovana kao pasivna. Temelji zaštićeni od vlage na način da prelaze nivo zemlje za minimalno 60 cm, a gornji sloj zemlje ispod te melja pokriven je šljunkom od min. 20 cm, kako bi se obezbjedila drenaža vode i vjetrenje površine is pod podne konstrukcije.Na ovaj način je konstrukcija sa slamom pot puno zaštićena od vlage, kiše i sni jega. Slike 4.3.22.: Priprema temelja i drenaža uz osiguravanje prozračnosti; Izvor: www.grat.at posjećena 22.09.2013. U drugoj fazi na ovako pripremljene temelje i montažnu ploču postavlja se lagana montažna drvena konstrukcija za oba sprata kao i krovna zaštitna konstukcija za bale slame koje će se naknadno ugraditi. Slike 4.3.23.: Postavljanje lagane konstrukcije od drveta na pripremljene temelje; Izvor: www.grat.at posjećena 22.09.2013. U trećoj fazi se nakon osiguranja konstrukcije i postavljanja krova počinje sa ugradnjom bala slame koje su prilikom ugradnje testirane na vlagu i gustoću da bi se osigurao optimalan nivo vlage i stabilnosti konstrukcije. Slike 4.3.24.: Ugradnja slame; Izvor: www.grat.at posjećena 22.09.2013. 129 U četvrtoj fazi slama se obrađuje i štiti malterom od gline uz koju je postavljena lagana drvena konstrukcija za fasadu. Fasadni elementi se već spomenutim specijalnim šarafima montiraju na mjestu gradnje. Slike 4.3.25.: Finalni detalji; Izvor: www.grat.at posjećena 22.09.2013. Slike 4.3.26.: Finalni detalji fasade; Izvor: www.grat.at posjećena 22.09.2013. U petoj fazi, a budući da je objekat po svojim karakteristikama pasivni, posebna briga se pruža projektovanju detalja kao što su detalji zaštite za sunce, te kotlu i instalacijama za grijanje i ventilacijski sistem. 130 Slike 4.3.27.: Detalji zaštite od sunca na južnoj fasadi; Izvor: www.grat.at posjećena 22.09.2013. Slike 4.3.28.: Završni radovi; Izvor: www.grat.at posjećena 22.09.2013. Slika 4.3.29.: Peć za dodatno zagrijavanje i detalji senzora za nadzor i testiranje Danas S-house predstavlja živi centar za istraživanje koji je otvoren za sve studente i znatiželjnike koji žele znati više o ovom sistemu građenja. Objekat je pod stalnim nadzorom i praćenjem nivoa vlage, kvalitete zraka i zvuka i ostalih parametara koji pomažu u budućim kvalitetnijim planiranjima građenja slamom. Slike 4.3.30.: S-house danas; Izvor: www.grat.at posjećena 22.09.2013. 131 4.3.6. Vizija čiste industrije slame u BiH (novi objekti /rekonstrukcija) Po toj kalkulaciji, u BiH je 2009.god. na poljima zasijanim žitom ostalo 609.615 tona slame. 193Ukoliko, poput kolega u Hrvatskoj, računamo da jedna trećina ostaje kao ekološki otpad na oranicama, onda se u BiH raspolaže sa oko 200,000 tona slame godišnje, a koja se može koristiti u građevinskoj čistoj industriji. Samo u Sjevernoj Americi godišnja proizvodnja slame iznosi oko 140 miliona tona, a u Velikoj Britaniji oko 10 miliona tona. Ukupno zasijane površine, prema državnom statističkom zavodu Hrvatske, u 2006. godini iznosile su 219,627 ha, a ukupni prinosi 814,487 tona žita. U prosjeku se može računati da pri intenzivnom uzgoju žitarica na oranicama ostaje 4-5 tona slame po hektaru, što ovisi o godini i sorti. Omjer između prinosa zrna i uroda slame iznosi oko 50 : 50 % što govori da na oranicama Hrvatske, u prosjeku godišnje, ostane 815,000 tona slame, od kojih 1/3 ne služi ničemu, odnosno postaje ekološki otpad i potencijalno se može koristiti u građevinskoj industriji. Na osnovu iskustava Austrije, koja svake godine ima 400,000 t viška slame od čega se može izgraditi 20,000 pasivnih kuća veličine 150 m2, moguće je pretpostaviti da se u Hrvatskoj sa 270,000 t godišnje može izgraditi cca 13,500 pasivnih kuća. Analogno tome, u BiH bi se moglo napraviti 10,000 pasivnih kuća od slame. Raspoloživost slame za gradnju kuća prema podacima kolega iz Hrvatske, iznosi jedna trećina od ukupnog godišnjeg prinosa. Podaci govore da se općenito jedna trećina slame upotrebljava kao stelja za stoku, trećina se podorava, dok se trećina obično pali na njivama. Upravo ova posljednja trećina može biti na raspolaganju kao građevinski materijal. 132 192 FAO; Sektorske analize za BiH, Sektor ceralija u BiH, 2012. Zvanična web stranica Svjetske organizacije za hranu i poljoprivredu FAO; http://www.fao.org/fileadmin/ user_upload/Europe/documents/Publications/IPARD_ BiH/1Diversification_en.pdf 193 IBIDEM 194 Magwood C., Mack P., Therrien T. (2005); „More Straw Bale Builidng“, New Society Publisher; Canada Prema posljednjim istraživanjima rađenim od strane Svjetske organizacije za hranu – FAO, u sklopu izrade sektorskih analiza u sektoru poljoprivrede, ishrane i ruralnog razvoja BiH za 2012 u godinu te zvaničnim podacima Agencije za statistiku BiH, ukupna zasijana površina u 2009-toj u BiH iznosila 528.028 ha. Površina zasijana žitaricama bila je 311.538 ha ili oko 59%. Površina zasijana kukuruzom bila je 189.615 ha, odnosno 60,86% zasijane površine, a žetva je iznosila 965.552 t, što odgovara 5,09 t/ha.“ 192 Na svaki hektar površine zasijane pšenicom računa se 5 tona slame koja ostaje nakon ubiranja usjeva žita. U mnogim državama EU slama se preporučuje od strane stručnjaka kao materijal budućnosti. Neke države svojim programima razvoja podržavaju istraživanja o ovom materijalu kao i gradnju sa savremenim tehnologijama. Mnogi izgrađeni objekti od slame u EU imaju osobine pasivnih kuća, što je lakše postići ovim materijalom radi termičkih vrijednosti. Proračuni ukupne potrebne energije (primarna energija i emisija CO2) kroz životni ciklus materijala i objekta daju odlične rezultate. Posebnost je njegova dostupnost u blizini lokacije, niski troškovi transporta, ugradnje i proizvodnje, te niži građevinski troškovi pripreme temelja. Naravno, mala potrošnja energije za grijanje i hlađenje, fleksibilnost i recikliranje dodatno daju visoke vrijednosti proračunima. Istraživanje koje je radila Ann V. Edminster o uticaju na okoliš na Univerzitetu Kalifornija, Berkeley, 1995. godine dovelo je do rezultata ukupne potrebne energije za kuću od drveta, koja je najčešča vrsta kuće u Kaliforniji, i za kuću od slame. Otjelovljena energija (embodied energy) za kuće građene konvencionalnim metodama gradnje od drveta je 509,000 KBtus. Otjelovljena energija za nisko energetsku kuću od slame je 41,000 Kbtus, što je dvanaest puta manje od ukupne potrebne energije.194 Ovaj podatak govori u prilog potencijalu ove čiste industrije koja u startu garantuje velike uštede energije u okviru životnog ciklusa i emisije CO2. Cijena bale slame je niska u odnosu na cijene konvencionalnih izolacionih materijala. Radi toga je slama konkurentna na tržištu i veoma atraktivna. Ona je takođe veoma lagan materijal, tako da su troškovi za njen prevoz mnogo manji jer zahtjevaju manje energije, a njena nabavka je lokalna što dodatno smanjuje troškove transporta. Kroz pilot projekat „Budućnost regionalnog razvoja čistih tehnologija, koji se bazira na obnovljivim resursima – Kompaktna slama“ koji je radilo Savezno ministarstvo za promet, inovacije i tehnologiju Austrije, dat je pregled izazova ove industrije i potencijal za regionalni razvoj, te preporuke za razvoj čiste tehnologije. Glavni izazov čiste građevinske industrije jeste investicija. Dobit na ovim proizvodima nije velika jer su cijene ovih proizvoda niske, a sve konvencionalne metode pružaju veću dobit. Ulaganje u inovacije je skupo za industriju. Potencijal je ogroman jer je slama otpad. Samo uz podršku države i regionalnom saradnjom moguće je poticati da građevinske kompanije vide svoju dobit u inovativnim čistim tehnologijama. Zato je država Austrija pokrenula projekat podrške razvoju čistih tehnologija od slame.195 U Evropi je moguće dobiti dozvolu za izradu proizvoda od slame u građevinarstvu. Do 2008. god. četiri kompanije u Evropi su dobile licence za svoje proizvode od slame, kao što su blokovi i ploče za građenje, izolacioni paneli ili ploče. Kad se država Austrija uključila, ovaj materijal je dobio značajnu pažnju. Trenutno u Austriji, uz podršku Centra za odgovarajuće tehnologije na Tehničkom Univerzitetu u Beču (GrAT – Center for Appropriate Technology TUW),196 postoji veći interes velikih građevinskih kompanija za ulaganje u slamu. Izolacijska svojstva, posebno pri gustoći od 80 i 90 kg/m3 su jednaka kon- vencionalnim materijalima, s tim da slama ima velike ekološke prednosti. Pitanje nabavke slame sa traženom gustoćom, kvailtetom i nivoom vlage je pitanje dobre organizacije poljoprivrednika u budućnosti. Takođe, pitanje dimenzija bala treba dovesti do standarda koji će biti prihvaćeni od poljoprivrednika i građevinske industrije. Tolerancija otklona u dužini bale je ± 10 cm, ali su puno manja odstupanja dozvoljena za širinu i visinu a iznose ± 1,5 cm. Pored standardnih dimenzija baliranja, potrebno je obezbjediti manje dimanzije bala pogodne za građenje u prefabrikovanim panelima, kroz organizaciju i edukaciju poljoprivrednika na terenu, za potrebe nove građevinske industrije. Propisi u vezi prevoza i skladištenja moraju biti ispunjeni kako bi osiguravali potrebnu maksimalnu vlagu unutar bala. Postojeći propisi nalažu skladištenje materjala bez direktnog dodira sa podom ili tlom, skladište mora biti natkriveno, te se utovar i istovar mora izvoditi po suhom vremenu. Radi postizanja svih ovih parametara neophodna je regionalna saradnja, kako poljoprivrednika tako i proizvođača proizvoda od slame, odnosno proizvođača prefabrikovanih kuća, uz uključivanje naučnih i javnih institucija te donatora. Primjer dobre prakse jeste predstavljeni projekat S-Hous u Austriji, koji u BiH i regionu može služiti kao dobar model. Veliki je izazov, ali i potencijal, da se u BiH i regiji podstakne razvoj čistih tehnologija od slame. Najmanje rizično za postojeće proizvođače prefabrikovanih kuća u BiH predstavlja prebacivanje jednog dijela proizvodnje u pogon koji slamu koristi kao ispunu u prefabrikovanim zidovima. Ova proizvodnja, bez velikih ulaganja, može biti prilagođena u najbržem roku. Kompanije za proizvodnju prefabrikovanih kuća već imaju otvoreno austrijsko tržište na kojem mogu plasirati ovakve proizvode po standardima koje je postavila Austrija. Projekti regionalnog razvoja takođe mogu dati podršku. Adensam H., . Breinesberger J, Staribacher M., . Hiller S, . Unfried G, Schwarzmüller E., Hegedys H., . Frosch V, Ganglberger E. (2005); Stroh kompakt; Fabrik der Zukunft als regionales Produktionsnetzwerk auf Basis nachwachsender Rohstoffe anhand eines Pilotprojektes im Bereich Dämmstoffe; Berichte aus Energie- und Umweltforschung; 8/2005 196 Zvanična stranica Instituta za primjenjive tehnologije u Beču; http://www.grat.at/home_e.htm posjećena 18.10.2012. 195 133 BiH kao potencijalni kandidat za članstvo u EU ima priliku da koristi fondove predpristupne pomoći koje EU nudi svim zemljama u takvoj poziciji. Trenutno BiH ima pristup IPA komponentama 1 i 2, te zasigurno u dijelu prekogranične saradnje ima prostora za podršku ovakvim projektima. Od 2014. do 2020. godine BiH bi imala pravo da koristi sve komponente predpristupne pomoći pa i komponentu 5 koja se odnosi na ruralni razvoj. Upravo ova komponenta je odgovarajuća za podršku razvoja čistih tehnologija u ruralnim sredinama, uz iskorištavanje lokanih prirodnih resursa i otvaranju novih radnih mjesta. Dodatno, ovakvi sistemi gradnje su fleksibilni, mogu se reciklirati i ne ograničavaju kreativnost lokalnih dizajnera. Slama takođe posjeduje odlične hemijske, mehaničke, zdravstvene i estetske osobine. Ona posjeduje termoizolacijske, konstruktivne, dekorativne osobine, te osobine zdravog, ekološkog i održivog materijala. Lako se obrađuje, ne zahtjeva puno vremena za sušenje, proizvodnju i ugradnju, a konstrukcije napravljene ovim materijalom su svojom cijenom konkurentne na tržištu. U BiH postoje udruženja poljoprivrednika u kojima treba da se prepoznaju prozvođači žitarica zainteresirani za baliranje prema standardima. Njihovim uvezivanjem i edukacijom ostvarili bi se uslovi planske proizvodnje i plasiranja slame na tržište. Građenjem slamom bi se otvorila nova radna mjesta, razvila ruralna područja, uvezale druge industrije i materijali, smanjio loš uticaj građevinskog sektora na okoliš i podigla svijest građana o zdravlju. Regionalnim uvezivanjem BiH proizvođači mogli bi obezbijediti podršku ispitivanjima i testiranjima, kao i plasiranju svojih proizvoda na tržište. 4.3.7. Zaključak Slama je materijal koji može odgovoriti svim savremenim zahtjevima u arhitekturi, posebno zahtjevima koštanja, ekonomičnosti, optimalnom vremenskom periodu gradnje, jednostavnosti obrade, ugradnje i recikliranja, raspoloživosti, održivosti, trajnosti, fleksibilnosti, energetskoj efikasnosti, komforu i zahtjevima za zdravim objektima. 134 Bosna i Hercegovina je bogata kvalitetnom slamom koja se trenutno ne koristi kao građevinski materijal. Uvođenjem čistih održivih tehnologija u preradu i proizvodnju slame i proizvoda od slame, BiH bi riješila problem otpada. Slama ne sputava kreativnost i dozvoljava fleksibilnost i demontažu. Lako se reciklira u svim fazama, a na kraju životnog vijeka se pretvara u kompost. Posebna prednost ovog materijala jeste njegova jednostavna montaža koja ne zahtjeva posebnu opremu i specijane vještine. U BiH je potrebno upravljati eksploatacijom prirodnog materijala slame na održiv, strateški i planski način. Strateški plan treba da uključi i druge prirodne materijale koji mogu da se kombinuju u građevinarstvu.Takođe, BiH treba da prilagodi svoje zakone pravnoj stečevini EU i usvoji najsavremenije regulative u ovom sektoru. U BIH je potrebno podići svijest kod donosioca odluka, da podrže čiste tehnologije. Neophodno je podići svijest i svih drugih aktera u ovom procesu da bi se iskorištavanju ovog materijala prišlo na holističan način te njihovu dodatnu edukaciju. Slama sa svojim karakteristikama daje odgovore na većinu zahtjeva savremene održive arhitekture u stanovanju. Dodatno, želi se sugerisati da se buduća istraživanja u BiH i regionu fokusiraju na ostale mogućnosti eksploatacije slame, prednostima kombinovanja ovog materijala sa ostalim prirodnim materijalima , te drugim prednostima čistih tehnologija kod prerade ovog materijala. 4.4. ZAKLJUČCI O PRIRODNIM MATERIJALIMA KOJI SU OBRAĐENI I PRILIKAMA ZA RAZVOJ BIH I REGIONA Strategija održivosti ima za cilj održivost proizvodnje i potrošnje. Svi proizvodi treba da doprinose očuvanju okoliša kroz cijeli životni vijek. Bitan je balans između upotrebe sirovina i energije i kontrole otpada i štetnih emisija stakleničkih plinova jer se za svaki materijal ili proizvod prati njegov uticaj na okoliš kroz cijeli životni ciklus. Dokazanao je i još uvijek se dokazuje da se kod proizvodnje, prerade, ugradnje, korištenja i recikliranja prirodnih materijala troši puno manje primarne energije, a evidentna je i mnogo manja emisija štetnih gasova. Strateškim pristupom korištenju prirodnih materijala moguće je ostvariti ciljeve smanjenja potrošnje energije i emisije CO2 zacrtane strategijom 20/20/20. Danas prirodni materijali, radi velikih ekoloških vrijednosti, ponovo stupaju na scenu jer mogu odgovoriti na većinu problema održive čiste gradnje. Obnovljivi prirodni materijali zahtjevaju manju količinu energije za proizvodnju, trajnost im je relativno velika, lako se recikliraju i na kraju pretvaraju u prirodni kompost, dok je nivo zagađenja veoma mali ili ne postoji. 197 Većinu svoga vremena (80-90%) čovjek provodi u zatvorenim prostorima, odnosno građevinskim objektima. Najviše vremena provodi upravo u objektima za stanovanje. Kvalitet zraka u objektima za stanovanje je jako važan kriterij kod odabira materijala za građenje. Prirodni materijali su građeni od prirodnih elemenata koji ne štete zdravlju čovjeka, oni dišu zajedno s čovjekom u prostoru, stvarajući kvalitetan zrak unutar objekta, te nemaju štetna zračenja kojima narušavaju njegovo zdravlje. BiH je bogata prirodnim materijalima koji se koriste u građevinskoj industriji i svoj strateški razvoj treba da vidi u čistim tehnologijama ovih prirodnih materijala. Svi navedeni prirodni materijali, koji su bili dijelom istraživanja, imaju kvalitet i dovoljno su zastupljeni kao prirodni resursi na terioriji BiH i regiona. Svi navedeni materijali se mogu smatrati ozbiljnim prilikama za razvoj čistih tehnologija i strateškog održivog ekonomskog i socijalnog razvoja BiH i regiona. BiH treba svoje zakone, standarde i procedure prilagoditi pravnoj stečevini EU. Prednosti prirodnih materijala trebaju biti potvrđene od strane lokalnih istraživačkih instituta. Njihova prednost treba biti dokumentovana, dostupna javnosti i promovisana. Tehnike građenja prirodnim materijalima trebaju biti prihvaćene i odobrene od strane lokalnih građevinskih propisa. Procedure građenja trebaju biti dostupne širokoj masi korisnika, odnosno građevinske komapnije koje usvajaju ove tehnike moraju biti obučene i uvezane sa istraživačkim centrima. Baze podataka o klimi trebaju biti dostupne i zvanične u BiH. Praćenje i kontrola upravljanja resursima treba biti organizovana na teritoriji cijele države. Iza inovativnih projekata često treba da stanu državne agencije i univerziteti kako bi se inovativni pristupi brže usvojili. Primjeri takve prakse su Austrija i Njemačka. Projekat „Slama i Drvo” u Njemačkoj, iza kojeg stoje Tehnički Univerzitet u Minhenu, Fakultet za poljoprivredu i hortikulturu, Zavod za poljoprivrednu tehnologiju i Državno ministarstvo za prehranu, poljoprivredu i šumarstvo, podržava regionalnu saradnju, otvara prilike za zainteresovane proizvođače drvne industrije da se pridruže projektu u nastojanju da se buduće prefabrikovane drvene konstrukcije kombinuju za slamom. Po istom receptu, u BiH i regionu, pristup čistim tehnologijama mora biti podržan kroz državne strateške planove, programe finansiranja, te jake mreže građevinskih industrija koje svoje razvojne vizije vide u umrežavanju i čistim tehnologijama. Berge B. (2000., 2001); „The Ecology of Building Materials“, Reed Educational and Professional Publishing Ltd 197 135 Treba naglasiti da je veoma važno u svim segmentima proizvodnje harmonizirati važeće standarde i održive procedure s važećim u EU. Takođe jako je bitna saradnja građevinske industrije s Univerzitetima i Institutima. Iz iskustava zemalja EU, industrija je ta koja naručuje naučna istraživanja za svoje potrebe, te se naučni radovi rade sa ciljanom svrhom, kako bi rezultati istraživanja bili aplicirani u proizvodnji. Ovakva praksa treba da se razvije u BiH i regionu. Da bi se inovativne tehnologije približile donosiocima odluka, stručnjacima, građevinskim kompanijama i građanima BiH, naredno poglavlje će obraditi dva moguća scenarija razvoja građevinskog sektora u BiH i pokušati dokazati priliku za razvoj na osnovu resursa u prirodi. 136 Savremeni pristup planiranju održivih sistema treba da uključi sve zainteresovane strane koje problemima, izazovima kao i prepoznatim rješenjima pristupaju na holističan način. U razvijenim zemljama a posebno zemljama EU zaključeno je da se to prenosi i na građevinski sektor koji danas predstavlja jednog od najvećih zagađivača i potrošača na planeti, zato se građavinski sektor u ovim državama planira i razvija na održiv način. Građevinski sektor kod savremenog pristupa planiranju pored stručnjaka treba uključiti sve zainteresovane strane (donosioce odluka, industriju, planere, građevinske kompanije, univerzitete i krajnje korisnike) u rješavanju zadataka postavljenih ispred ovog sektora. Ovakav novi pristup uključuje sve zainteresovane strane da kroz partnerski rad i povjerenje te opredjeljenje za rješavanje svih izazova i ostvarivanje prepoznatih ciljeva zajednički radi za dobrobit cijele zajednice. Intergrirani pristup planiranju i timski rad su osnova za iznalaženje optimalnih rješenja koja će odgovarati svima. Timski rad podrazumijeva uključivanje stručnjaka iz svih oblasti koje mogu pridonijeti interdisciplinarnom pristupu planiranja, stvaranju stručnih timova koji sarađuju sa svim navedenim zainteresovanim stranama u procesu planiranja i implementacije. Uključenost svih zainteresovanih strana, partnerstvo i povjerenje ostvareno kroz planiranje osigurava maksimalno provođenje planiranih aktivnosti i ostvarivanje ciljeva uz maksimalnu uključenost građana. Prednosti planskog planiranja održivog razvoja nekog sektora su višestruke. Najvažnijije prednosti su održivo korištenje raspoloživih resursa, ekonomski i socijalni razvoj zajednica, povećan broj zaposlenih, poboljšanje uslova života i očuvanje okoliša. Izazovi razvoja građevinskog sektora u BiH i njihova rješenja bit će predstavljeni kroz dva scenarija. Dobivena rješenja za svaki scenario rezultat su razlika u pristupu planiranja. Razlika u rješenjima potvrđuje prednosti interdisciplinarnog pristupa planiranju održivih sistema. 5.1. SCENARIJI RAZVOJA STAMBENOG GRAĐEVINSKOG SEKTORA U BIH Nakon svih izloženih podataka, rezultata istraživanja provedenih za potrebe ove doktorske disertacije kao i predstavljenih rezultata drugih sličnih istraživanja u svijetu, te argumenata koji govore u prilog održivoj arhitekturi i važnosti održivog stanovanja, u zadnjem dijelu disertacije, biće predstavljena analiza dva različita scenarija razvoja stambenog građevinskog sektora za BiH. Prvi scenario BAU (uobičajene prakse business as usual) predstavlja scenario bez promjena u trenutnim praksama razvoja ovog sektora u BiH. Drugi scenario, ekološki orijentisan (ECO), koristi interdisciplinarni pristup planiranju održivog razvoja ovog sektora u BiH. Rezultati dobijeni upoređivanjem prednosti i mana ova dva scenarija mogu pomoći kod strateškog pristupa planiranju i programiranju održivog stambenog građevinskog sektora u budućnosti. Građevinski sektor je grana privrede koja uključuje čitav niz aktivnosti i vezuje veliki dio ostalih privrednih grana koji ga podržavaju, kao npr. proizvodnja i obrada građevinskih materijala i elemenata gradnje, elektro-industrija, industrija proizvodnje mašinskih elemenata kao i industrija/proizvodnja materijala koji nisu isključivo primjenjivi samo u građevinarstvu. Građevinarstvo predstavlja značajan dio ekonomije svake države, pa tako i naše zemlje, te će analiza ova dva scenarija dati važne smjernice budućeg održivog razvoja građevinskog sektora sa pratećom industrijom i servisima u BiH. Kroz prvi dio razvoja dva scenarija biće analizirano postojeće stanje i trendovi razvoja građevinskog sektora U BiH u posljednjih deset godina. Analize će obuhvatiti ekonomske, razvojne i klimatske trendove u sektoru. 5.0. PREDNOSTI PLANIRANJA ODRŽIVIH SISTEMA 137 Učešče građevinskog sektora u BDPu BiH analizirano je u Vanjskotrgovinskoj/ Spoljnotrgovinskoj komori BiH i Agenciji za promociju izvoza BiH, te su rezultati objavljeni 2013. godine u sklopu Izvozne strategije građevinskog sektora u BiH. Tom prilikom su korišteni podaci dobijeni važećim metodologijama iz Agencije za statistiku BiH. Rezultati koji slijede u dijagramu o učešću građevinskog sektora u ukupnom BDP-u BiH ne uključuju učešće građevinskih materijala.198 Slika 5.1.: Učešće građevinskog sektora u ukupnom BDP-u BiH; Izvor: Izvozna Strategija za sektor građevinarstva; Vanjskotrgovinska/Spoljnotrgovinska komora BiH i Agencija za promociju izvoza BiH; http://komorabih.ba/wp-content/ uploads/2013/06/bhepa-izvozna-strategija-za-sektora-gradjevinarstva.pdf posjećena 12.08.2013. U drugom dijelu razvit će se dva scenarija kroz analize tri indikatora uspjeha za oba scenarija sa postojećim alatima i metodama proračuna razvijenim u EU. Analizirani odabrani indikatori uspjeha su broj novih radnih mjesta, uticaj korištenih građevinskih materijala na okoliš i eko balans lokalnih proizvoda. Na kraju će biti prikazani rezultati istraživanja kao i upoređivanje prednosti i mana dobijenih rezultata kao i preporuke. 5.1.1. Analiza trendova građevinskog sektora u BiH Zvanična stranica Vanjskotrgovinske/Spoljnotrgovinske komore BiH : http://komorabih.ba/bhepa/ http://komorabih.ba/wp-content/uploads/2013/06/ bhepa-izvozna-strategija-za-sektora-gradjevinarstva.pdf posjećena 12.08.2013. 198 138 Ovom analizom će se obuhvatiti najvažniji segmenti koji utiču na kretanja u građevinskom sektoru u BiH kao i upoređivanje istih sa trendovima u EU. Analiza će se osvrnuti na učešće građevinskog sektora u nacionalnom bruto dohotku (BDP), broj novoizgrađenih stambenih jedinica i broj uposlenih u građevinskom sektoru u određenom periodu, razvoj urbanih i ruralnih zajednica uključujući i migracije stanovništva, uticaj klimatskih promjena na građevinski sektor te energetsku efikasnost i održivi razvoj u procesu evropskih integracija. Podaci obrađeni u Strategiji građevinskog sektora BiH se odnose na period do 2010. godine te shodno tim podacima je evidentiran rast učešća građevinskog sektora u ukupnom BDP-u za period 2007-2008 godine, kao i blagi pad u 2009. godini. Ako se uporedi učešče BDP-a u Bosni i Hercegovini sa susjednom Hrvatskom, može se zaključiti da je učešće građevinskog sektora u ukupnom BDP-u naše zemlje za oko 2% manje u odnosu na Hrvatsku. Na osnovu podatka, da učešće građevinskog sektora u Evropskoj Uniji, (iako sada EU ima 28 članica, uporedbu radimo s podacima za stanje prije 1.7.2013. god., kad je Hrvatska poslata članicom EU), EU27 iznosi 10,7% od ukupnog EU27 BDP-a, može se smatrati da je učešće od oko 5% BDPa građevinskog sektora u ukupnom BDP-u BiH vrlo značajno, iako, za polovinu manje od posmatranog regiona, što predstavlja dodatni motiv za jačanje ovog sektora. Analizirajući podatke iz Agencije za statistiku BiH zabilježen je pad broja uposlenih u građevinskom sektoru od 2008. godine sve do 2012. godine, tako da se može zaključiti da je građevinski sektor nastavio tendenciju smanjivanja obima djelatnosti, što je prikazano u tabeli 5.2. S druge strane, analiza informacija Agencije za statistiku BiH o broju novoizgrađenih stambenih jedinica pokazuje da je u prva tri mjeseca 2013. godine broj završenih stanova iznosio je 420, što je za 83,4 % više u odnosu na isti period 2012. godine, ali za 30 % manje u odnosu na 2010. godinu, kada se bilježi najveći broj izgrađenih jedinica u razdoblju 2009. do 2012. god. U prvih šest mjeseci 2013. godine, broj završenih stanova je 1.185, što je za 9,4 % više u odnosu na isti period 2012. godine. Broj nezavršenih stanova na kraju prvog kvartala 2013. godine je 2.776, što je za 37,1 % manje u odnosu na isti period prošle godine. 199 Treba napomenuti da je prvi kvartal u godini najnepovoljniji za izvođenje građevinskih radova, ali je ova usporedba data radi prikaza trenda rasta izgradnje stambenih jedinica nakon 2010. godine, a u vrijeme ekonomske krize koja je zahvatila BiH, što predstavlja blagi oporavak građevinskog sektora. Do istog zaključka se može doći ukoliko se koriste podaci o novoizgrađenim stambenim jedinicama na godišnjem nivou gdje je također primjetan određeni rast, a prema izvještajima Agencije za statistiku BiH. „Metodologija koja je korištena od strane Agencije za statistiku BiH podrazumijeva da su podaci koji su prikazani prikupljeni kvartalnom izvještajnom metodom pomoću obrazaca “Mjesečni izvještaj građevinarstva“. Podaci o broju i površini završenih stanova, te podaci o broju nezavršenih stanova prikupljaju se od glavnih izvođača radova koji imaju direktan ugovor s investitorom. Pod brojem (završenih i nezavršenih) stanova podrazumijevaju se samo novi stanovi, dakle stanovi u potpuno novim zgradama koje su podignute na gradilištima na kojima prije nije bilo nikakve građevine ili je postojala građevina, ali je prethodno srušena tj. uklonjena. U prikazane nove stanove uključuju se i dograđeni ili nadograđeni stanovi na postojećim građevinama ukoliko se grade kao nove stambene jedinice. Stanovi u obnovi prikazuju se kao novi stanovi, samo ako su ponovno sagrađeni od temelja, bilo da su prije toga potpuno srušeni, bilo da su ostali djelimično sačuvani. Slika 5.2.: Izvor: Agencija za statistiku BiH; saopštenja o broju zaposlenih; Izvor: http://www.bhas.ba posjećena 15.08.2013. Slika 5.3.: Izvor: Zvanična stranica Agencija ze statistiku BiH, www.bhas.ba http://www.bhas.ba/saopstenja/2013/Stambena%20gradnja%20%20I%20KVARTAL%202013%20-%20bos.pdf posjećena 15.08.2013. Slika 5.4.: Izvor: Zvanična stranica Agencija ze statistiku BiH, www.bhas.ba posjećena 15.08.2013. Zvanična web stranica Agencije za statistiku Bosne i Hercegovine; http://www.bhas.ba/ posjećena 15.08.2013. 199 139 Podaci o završenim stanovima odnose se na stanove završene u periodu od početka godine do kraja izvještajnog kvartala bez obzira na to kada su započeti. Za nezavršene stanove stanje se daje na kraju izvještajnog perioda.“200 Teško je predvidjeti trend izgradnje stambenih jedinica za narednih 26 godina, što će biti period koji će se tretirati kroz dva scenarija koja će ovde biti predstavljena, radi nepredvidivih rezultata ekonomske krize u BiH te, shodno tome, teško odredive kupovne moći stanovnika u BiH. Trenutno se u BiH bilježi mali napredak u procesu evropskih integracija što dodatno otežava adekvatno predviđanje. Za pretpostaviti je da će BiH premostiti političke probleme i u skorom periodu se pridružiti razvijenim zemljama EU, što bi dovelo do približavanja standarda i regulativa koje se koriste u EU, a time i većim opredjeljenjem BiH za principe održivog razvoja u građevinskom sektoru, te bi ostvarili dobre pretpostavke za snažan ekonomski napredak. Zvanična web stranica Agencije za statistiku BiH, www. bhas.ba posjećena 18.08.2013. http://www.bhas.ba/ saopstenja/2013/Stambena%20gradnja%20%20I%20 KVARTAL%202013%20-%20bos.pdf 201 Pogledati dio 2.2.1. Održiva arhitektura 202 Zvanična web stranica Agencije za statistiku BiH, www.bhas.ba; http://www.bhas.ba/saopstenja/2013/ DEM_2012_001_01_bos.pdf posjećena 12.08.2013. 200 140 Vođeni takvom pretpostavkom bržeg procesa pridruživanja BiH zajednici zemalja EU, za oba scenarija , korišten je pregled standarda, trendova i zahtjeva u sektoru stanovanja koje se koriste u EU i kod nas. Globalno postoji trend porasta stanovništva u urbanim sredinama u svijetu kao i EU a koji je vidljiv i kod nas.201 Sve je veći broj stanovnika koji iz ruralnih sredina seli u urbane, te imaju potrebu za rješavanjem stambenog pitanja u gradovima EU i BiH. Nerazvijenost ruralnih sredina i teža mogućnost zaposlenja su razlog migracije stanovništva iz tih područja u razvijenije sredine BiH. Iz pobrojanih razloga mladi ljudi žele svoje potrebe za edukacijom, zaposlenjem i rješavanjem stambenog pitanja obezbjediti u većim gradovima. Najveći broj preseljenog stanovništva unutar Bosne i Hercegovine, bilo je starosti od 20 do 39 godina (19.579 stanovnika) što predstavlja 48,6 % ukupnih kretanja za 2012 god. prema izvještaju agencije za statistiku BiH.202 Istovremeno, da bi ublažila pomenute migracije stvanovništva iz ruralnih ka urbanim sredinama, EU je odlučila da izdvaja preko 35%203 svog ukupnog budžeta i da ta sredstva usmjerava u razvoj ruralnih zajednica. Ukoliko bi se navedeno implementiralo u BiH, to bi bio snažan impuls razvoja ruralnih sredina, te bi dovelo do uravnoteženih potreba za izgradnjom novih stambenih jedinica na cijeloj teritoriji BiH, kako u ruralnim tako i u urbanim područjima, a sve na principima održivog razvoja. Također, najveći broj gradova u BiH treba da upravlja dijelovima na kojima su se nekada nalazile industrijske zone, kao i neuređenim dijelovima grada koji se trebaju rekonstruisati, odnosno preurediti. Većina gradova u BiH ima prostora za svoje plansko širenje upravo u ovim zapuštenim zonama koje treba uključiti u gradski život. Potrebno je izraditi nove regulacione planove za većinu gradova BiH koji bi trebali sadržavati najnovije regulative za okoliš i održivi razvoj, te poštovati i pratiti metodologije razvoja održivih zelenih gradova. Nadalje, klimatske promjene dovode do novih uslova stanovanja. Porast vanjske temperature s dugim vrelim periodima u toku ljeta, dovodi do potrebe za hlađenjem velikog broja stanova u gradovima koji se klimatizuju, što opet dovodi do povećane potrošnje energije i emisije stakleničkih gasova.204 S druge strane, zime su duže s manje sunčanih dana, što dovodi do povećanja potrošnje energije za zagrijavanje. Sve pobrojano dodatno otežava i usložnjava razvoj stambenog građevinskog sektora koji treba dati odgovore i na ova pitanja kroz veću brigu za okoliš, te djelimično amortizovati negativne posljedice ovih pojava. Upravo kvalitet ovojnica zgrada, uključujući prozore i vrata, može odgovoriti izazovu koji je stavljen pred građevinski sektor a koji se odnosi na uštedu energije i smanjenje zagađenja. Većina starih pa čak i novoizgrađenih objekata ne zadovoljava zahtjeve energetske efikasnosti, te standarde koji su prihvaćeni u EU, što dovodi do velikih gubitaka energije i emisije štetnih gasova. U BiH se bilježe aktivnosti podizanja svijesti kako investitora tako i korisnika prostora o značaju energetske efikasnosti. Nažalost, napori se uglavnom svode na prostu ugradnju debljeg sloja izolacionih materijala, uglavnom stiropora na fasade i u krovnu konstrukciju, te eventualno ugradnju kvalitetnijih prozora sa nižom U vrijednošću. Veoma su rijetki objekti izgrađeni sveobuhvatnim pristupom po važećim standardima o održivim objektima u EU. 5.1.2. Uvod u scenarije BAU i ECO Nakon analiziranih trendova za oba scenarija pretpostavlja se da će u BiH doći do veće posvećenosti njenih donosioca odluka k Europskim integracijama. Brži put k evropskim integracijama će dovesti do bržeg ekonomskog razvoja BiH, te povećanja zahtjeva za stambenim jedinicama, kako u urbanim tako i u ruralnim sredinama. Kroz razvoj dva različita scenarija za sektor stanovanja, istražit će se okolišni, socijalni i ekonomski uticaji na dvije razvojne opcije građevinske prakse u budućnosti, te uporediti dobijene indikatore i sugerisati razvojne prilike. Treći scenario koji bi predstavljao razvoj sa djelimičnim promjenama nije uzet u razmatranje u ovom istraživanju da bi se naglasila važnost integralnog pristupa sveobuhvatnom planiranju razvoja stambenog građevinskog sektora u budućnosti. Prvi scenario BAU (uobičajene prakse - business as usual) pretpostavlja nastavak razvoja građevinskog sektora po trenutnim standardima, trendovima i zahtjevima, uz statičan razvoj bez velikih promjena i inovacija u građevinskoj praksi. Drugi scenario ECO (ekološki orijentisan) pretpostavlja nastavak razvoja građevinskog sektora po najsavremenijim standardima, trendovima i zahtjevima uz dinamičan razvoj s ciljanim promjenama u smjeru održivog inovativnog razvoja koji prvenstveno koristi lokalne prirodne resurse u građevinskoj praksi. Za oba scenarija procjenjuje se njihov uticaj na tri pokazatelja uspjeha razvoja građevinskog sektora: 1. 2. 3. Broj novih radnih mjesta (metodom poređenja trendova i pretpostavki razvoja) Uticaj korištenih građevinskih materijala na okoliš (uporedna metoda) Eko balans lokalnih proizvoda (meto da analiza indikatora za procjenu održivosti i HAMD 3D metoda) Oba scenarija su rađena uz pomoć najsavremenijih trenutno dostupnih razvijenih metodologija i alata. Najveći izazov je predstavljala veoma sužena baza dostupnih informacija i statističkih podataka do kojih je bilo veoma teško doći radi neuvezanog sistema prikupljanja podataka na nivou države. Neki podaci su prikupljeni kroz intervjue, odnosno kroz istraživanje tržišta dok su neki prikupljeni putem informacija prikupljenih u Agenciji za statistiku BiH. Zvanični klimatski podaci ne postoje u BiH, te su za svrhu ovih scenarija kod sofwerskih proračuna korišteni klimatski podaci za grad Beč. Vremenski okvir za oba scenarija je 26 godina, odnosno period 2014-2040 godina, jer taj period predstavlja optimalnu dugoročnu perspektivu razvoja. Ova dva odabrana scenarija nisu i jedina dva moguća scenarija niti pretenduju da budu dva najbolja. Oni predstavljaju dva ostvariva scenarija razvoja građevinskog sektora u BiH do 2040 godine. Osnovna intencija rada na ova dva scenarija jeste da u budućnosti razviju konstruktivnu diskusiju koja bi trebala iznjedriti optimalna rješenja za razvoj građevinskog sektora u BiH. 141 BAU scenario ne bi trebao biti opcija razvoja, ukoliko se pretpostavi da će BiH započeti sa bržim preuzimanem legislativa i standarda EU. Dodatno ukoliko BiH želi da uklopi svoju viziju razvoja građevinskog sektora u stratešku viziju razvoja ovog sektora EU, iz razvojne i pravne prespektive takođe, BAU scenario neće moći biti opcija. Međutim rezultati BAU scenarija mogu pomoći da se bolje sagledaju i razumiju posljedice istog, kao i da se njegovi rezultati uporede sa rezultatima ECO scenarija. 5.1.3. Pokazatelji uspjeha U ovom dijelu će biti predstavljeni i pojašnjeni pokazatelji uspjeha pojedinačno te način posmatranja i provjera uspjeha ovih pokazatelja. 5.1.3.1. Pokazatelj uspjeha broj novih radnih mjesta Građevinarstvo je sektor sa specifičnim karakteristikama koji je strogo regulisan, i koji se u velikoj mjeri razlikuje od drugih sektora. Predstavlja heterogen i fragmentiran sektor, zasnovan na velikom broju različitih profesija. Građevinski sektor je definiran po modu EU NACE 1205,1 sektorske klasifikacije, a uključuje sljedede podsektore: NACE kod sistem je Europski standard za industrijsku klasifikaciju koji je predstavljen 1970. god. Od 1990 godine usvojena je revidirana verzija, tačnog naziva: NACE stands for “Nomenclature Generale des Activites Economiques dans I`Union Europeenne” (General Name for Economic Activities in the European Union). Trenutno je na snazi verzija prihvaćena od strane Ujedinjenih nacija iz 2008. god. Internacionalni standard za klasifikaciju industrije u svim ekonomskim aktivnostima, “International Standard Industrial Classification of all economic activities” (ISIC). 206 Zvanična stranica Vanjskotrgovinske komore BiH; Izvozna strategija za sektora građevinarstva, Vanjskotrgovinska / Spoljnotrgovinska Komora BiH, www.komorabih.ba posjećena 02.09.2013. 205 142 1. Dobavljači građevinskih proizvoda i komponenti (uključujući loka- lnu proizvodnju) 2. Priprema gradilišta, izgradnja kompletnih objekata, izgradnja postrojenja, dovršenje i iznajmljivanje građevinskih strojeva 3. Profesionalne usluge (projektiranje i konsalting)206 Na osnovu zvanične sektorske klasifikacije analizirat će se porast broja novih radnih mjesta u građevinskom sektoru sa svim njegovim podsektorima u periodu do 2040. godine za oba pretpostavljena scenarija u nastavku. 5.1.3.2. Pokazatelj uspjeha uticaj korištenih građavinskih materijala na okoliš Iako prema NACE kodovima građevinski materijali ne pripadaju klasifikaciji građevinskog sektora, za izradu predmetne analize građevinski materijali će se razmatrati kao dio građevinskog sektora, posebno u dijelu scenarija ECO, jer po ovom scenariju fokus se stavlja na razvoj građavinskog sektora uz maksimalno korištenje raspoloživih lokalnih prirodnih materijala. Alati i metodologije za proračun uticaja pojedinog građevinskog materijala ili građevinskog proizvoda su razvijeni u svijetu i EU. U ovom dijelu koristit će se podaci iz državnog kataloga za građevinarstvo Austrije gdje je za svaki materijal ili proizvod već proračunat ovaj uticaj shodno pomenutim alatima i metodologijama. 5.1.3.3. Pokazatelj uspjeha eko balans lokalnih proizvoda U dijelu proračuna eko balansa lokalnih proizvoda za oba scenarija koristit će se već razvijene metode analiza indikatora za procjenu održivosti i HAMD 3D simulacija. Prva metoda je razvijena na švicarskom Institutu za upravljanje konstrukcijama i infrastrukturom ETH Cirih, dok je druga metoda HAMD 3D razvijena na Tehničkom univerzitetu u Beču TUW. Obje metode su prihvaćene u EU. Njihovom kombinacijom može se na precizniji način sagledati sveobuhvatan uticaj na okoliš građevinske tehnologije, uporediti prednosti i mane, te realnije analizirati strateška opredjeljenja. 5.1.4. Razvoj scenarija U ovom dijelu će se predstaviti razvoj scenarija, trenutni i ECO odabir materijala te promjene koje nastaju razvojem ova dva scenarija u stambenom građevinskom sektoru u BiH. 5.1.4.1. Scenario BAU Kako je već izloženo scenario podrazumijeva nastavak razvoja građevinskog sektora po trenutnim standardima i zahtjevima bez velikih promjena. Eventualne promjene bile bi vođene individualnim naporima entuzijasta koji prate savremene trendove, ali su te promjene toliko male da ne bi napravile suštinske promjene. Većina novoizgrađenih objekata indvidualnog i kolektivnog stanovanja u BiH najčešće se gradi s nekvalitetnim i jeftinijim materijalima koji se uglavnom proizvode izvan BiH, a prilikom uvoza ne podliježu jakim kontrolama. Većina građevinskih materijala s kojima se trenutno gradi, zahtijeva visok procenat potrošnje primarne energije i visoku emisiju CO2 prilikom proizvodnje, transporta, ugradnje i korištenja. Isti se ne mogu reciklirati, odnosno moguće je recikliranje ali uz velike troškove. Kvalitet uslova stanovanja u većini novoizgrađenih stambenih objekata je veoma upitan radi pogrešne orijentacije, materijalizacije ili pozicije objekta na parceli. Ideja vodilja investitora ovakvih novih stambenih objekata je profit, a ne komfor budućih korisnika, a briga o okolišu svakako nije prioritet. Postoje svijetli primjeri koji teže sveobuhvatnom pristupu u održivoj arhitekturi, ali je njihov broj zanemarljiv. Materijali koji se najčešće koriste u građevinskoj praksi kod izrade stambenih objekata su: armirani beton, betonski blokovi, pečena opeka, cementni malter, rigips, stiropor, staklena vuna, akrilne fasade itd., odnosno većina materijala koji ne spadaju u kategoriju ekološki prihvatljivih materijala. 5.1.4.2. Scenario ECO ECO scenario pretpostavlja nastavak razvoja građevinskog sektora po najsavremenijim standardima i zahtjevima uz dinamičan razvoj s ciljanim promjenama u smjeru održivog inovativnog razvoja, te koristi lokalne prirodne resurse u građevinskoj praksi. Promjene u građevinskoj praksi bile bi zavidno vidljive, uslovi za život korisnika mnogo kvalitetniji, a ukupan uticaj na okoliš znatno povoljniji. Predpostavlja se da će u ovom scenariju većina novoizgrađenih objekata individualnog i kolektivnog stanovanja biti rađena sa najkvalitetnijim lokalno proizvedenim materijalima povoljnih cijena. Ovi prirodni materijali ne zahtjevaju visok procenat potrošnje primarne energije, te nemaju visoku emisiju CO2 prilikom svoje proizvodnje, transpotta, ugradnje i korištenja jer se proizvode lokalno. Većina lokalnih materijala koji bi se koristili u ovom scenariju trenutno predstavljaju ekološki otpad, te bi se njihovim održivim zbrinjavanjem dodatno pospješila zaštita okoliša. 143 Šumama u BiH bi se upravljalo po strogim standardima EU, a proizvodnja drveta bila bi certificirana i održiva. Svi materijali se mogu reciklirati ili ponovno koristiti. Samo recikilranje ne zahtijeva veliku potrošnju energije niti izaziva velika dodatna zagađenja. Većina prirodnih materijala se na kraju životnog vijeka pretvara u kompost i služi kao đubrivo ili dohrana poljoprivrednom zemljištu. Uslovi stanovanja u ovakvim objektima su veoma zdravi, a objekti napravljeni od prirodnih materijala dišu i stvaraju ugodnu atmosferu za korisnike. Konstrukcije mogu biti veoma fleksibilne i dozvoljavaju izmjene bez oštećenja susjednih dijelova i modula, te shodno tome smanjuju troškove održavanja i rekonstrukcije. Materijali koji se najčešće koriste u savremenoj održivoj građevinskoj praksi kod izrade stambenih objekata od montažnih prefabrikovanih elemenata su: drvo, ovčja vuna, slama, gips, glina, kreč. 5.1.4.3. Pokazatelj uspjeha broj novih radnih mjesta za scenario BAU i ECO 144 207 U-vrijednost - Koeficijent prolaska topline je informacija o toku toplote U [W/m²K], kroz pojedini materijal ili više materijala u konstrukciji. U-vrijednost je bitna karakteristika vanjskog elementa konstrukcije i igra veliku ulogu u analizi ukupnih gubitaka toplote (kWh/m2), a time i potrošnji energije za grijanje. Što je koeficijent prolaska topline manji, to je toplinska zaštita zgrade bolja. Za scenario BAU, uz pretpostavku porasta potrebe za novim stambenim jedinicama u BiH, kako je ranije obrazloženo, očekuje se porast novih radnih mjesta. U podsektoru za dobavljače građevinskih proizvoda i komponenti može se očekivati porast potražnje za radnom snagom, pretežno sa srednjom stručnom spremom. Postojeća postrojenja građevinske industrije uz pretpostavku razvoja i proširenja (betonare, cementare, aluminijski pogoni, staklo i fasade te obrada plastike), takođe će zahtjevati nova radna mjesta s nižom i srednjom stručnom spremom, a manje s visokom stručnom spremom. Na gradilištima se može očekivati porast zahtjeva za radnom snagom sa srednjom i nižom stručnom spremom, te manji broj zahtjeva za radnom snagom s visokom stručnom spremom. Slična situacija se može očekivati u kompanijama za iznajmljivanje građevinskih strojeva. U podsektoru profesionalnih usluga, projektiranja i konsaltinga, pretpostavlja se porast zahtjeva za novim projektima, te samim tim i porast zahtjeva za radnim mjestima s visokom stručnom spremom. Kompanije koje proizvode prefabrikovane montažne kuće, trenutno u svojim pogonima proizvode elemente koji imaju U-vrijednosti207 prema standardima EU. Zahtjevi za ovakvim kućama u BiH su sporadični. Registrovan je izvoz ovakvih građevinskih elemenata. Pored lokalnog drveta koje se koristi u proizvodnji iz registrovanih održivih izvora, većina drugih elementi zida se ne proizvode lokalno u BiH nego se uvoze iz inostranstva. Ukoliko se i poveća nivo zahtjeva za ovim objektima za izvoz ili njihovu gradnju u BiH, nova radna mjesta u zemlji se mogu očekivati jedino u lokalnoj drvnoj industriji, odnosno pilanama, te manji broj u industriji drvenih montažnih kuća i lokalnim pogonima za proizvodnju stiropora, uglavnom s nižom ili srednjom stručnom spremom. Većina ostalih elemenata zida bi se i dalje uvozili i ne bi došlo do novih zahtjeva za zapošljavanje u proizvodnji pomenutih elemenata jer i dalje ne bi postojala podrška lokalne proizvodnje, odnosno ona bi bila zanemarljiva. Može se zaključiti da će doći do značajnijih zahtjeva za otvaranjem novih radnih mjesta na samim gradilištima i tradicionalnoj građevinskoj industriji i proizvodnji građevinskih materijala, te manji broj zahtjeva u podsektoru za stručne usluge projektovanja i konsaltinga. Istovremeno, neće doći do značajnih zahtjeva za novim radnim mjestima u naučnim institucijama jer će se po ovom scenariju i dalje uvoziti najveći broj građevinskih materijala, odnosno neće doći do otvaranja industrijskih postrojenja za inovativne čiste tehnologije koje trebaju podršku istraživačkih centara. Kod scenarija ECO došlo bi do velikih promjena u građevinskoj praksi koja bi unijela veliki broj inovacija u čistim održivim tehnologijama u BiH. Potencijal za otvaranjem malih preduzeća koji će pokrenuti proizvodnju elemenata za gradnju koristeći prirodne lokalne resurse je veliki. Nastojanje da se svi dijelovi ovih konstrukcija proizvode u BiH će rezultirati otvaranjem manjih pogona širom BiH, posebno u njenim trenutno nerazvijenim ruralnim sredinama, što dodatno podržava razvoj značajnog podsektora dobavljača i proizvođača građevinskih materijala. Otvaranjem ovakvih pogona neumitno vodi ka povećanju zahtjeva za novim radnim mjestima, prvenstveno nekvalifikovanom radnom snagom, te radnicima sa srednjom stručnom spremom kao i manji broj visokoobrazovanih kadrova neophodnih za upravljanje ovim pogonima. Pored prilagođavanja starih postrojenja za proizvodnju prefabrikovanih drvenih kuća, ovim scenarijem bi došlo do otvaranja novih postrojenja čistih tehnologija kakvih do sada u BiH nije bilo. Inovativni proizvodi iz ovih postrojenja bili bi korišteni u proizvodnji montažnih prefabikovanih kuća, kao i kod drugih ekoloških pristupa građenju. Ovakav pristup će pomoći ukupnom razvoju BiH ekonomije, posebno razvoju ruralnih sredina u BiH. Istovremeno, migracija mladih ljudi iz ruralnih u gradske sredine bila bi dodatno balansirana s vizijom razvoja ruralnih sredina i novih čistih tehnologija. U podsektoru profesionalnih usluga, projektiranja i konsaltinga, pretpostavlja se porast zahtjeva za novim projektima, te samim time i porast zahtjeva za radnim mjestima visoke stručne spreme. Sveobuhvatan pristup projektiranju građevinskih stambenih objekata, koji podrazumjeva održivost i uštedu energije i smanjivanje emisije CO2, zahtjevati će dodatno uključivanje stručnjaka iz drugih struka (hemija, fizika, psihologija, alternativna energija itd.), što će dovesti do povećavanja novih zahtjeva za otvaranjem radnih mjesta visoke stručne spreme i 145 u ovom važnom podsektoru. Inovativni pristupi proizvodnji građevinskih elemenata od prirodnih lokalnih materijala, koji primjenjuju savremene prakse će ostvariti veoma dobru i neophodnu saradnju industrije i univerziteta, odnosno instituta za istraživanje i razvoj. Ova saradnja koja podržava inovacije u čistim tehnologijama će zahtjevati nova radna mjesta za istraživački rad, odnosno radna mjesta za visoku stručnu spremu u svim segmentima obrazovanja i nauke. Takodjer, ovakav pristup će dati mnoge odgovore za lokalnu građevinsku industriju, uz otvaranje novih pitanja koja mogu biti tema budućih naučnih studija. Očekuje se manji porast novih radnih mjesta u konvencionalnim građevinskim praksama koje se bave pripremnim radovima na temeljenju (betonare, cementare), uglavnom sa srednjom stručnom spremom. I u ovom dijelu se može koristiti inovativni pristup građenju temelja za manje objekte, uzimajući u obzir metode koje su se koristile u tradicionalnom načinu građenja uz korištenje lokalnog kamena i lokalno proizvedenog hidrauličnog kreča. Scenario ECO pretpostavlja masovnu gradnju sa prefabrikovanim montažnim elementima koji se proizvode lokalno u postojećim i novootvorenim pogonima za proizvodnju. Također, svi elementi za gradnju se proizvode lokalno uz dobru komunikaciju i saradnju lokanih proizvođača i naučnih institucija. Pored toga, pretpostavlja se povećan izvoz ovakvih održivih konstrukcija na tržišta EU i USA, posebno iz razloga što su se te zemlje obavezale da će do 2020. godine podržati izgradnju objekata po sistemu montažne gradnje od prirodnih materijala s osnovnim ciljem uvećanja udjela izgradnje ovakvih objekata u ukupnom broju novoizgrađenih objekata od minimalno 10%. 146 Lokalno proizvedena prefabrikovana konstrukcija, iz razloga manjih cijena proizvodnje i ugradnje, što je direktni rezultat niže cijene rada i materijala, može biti konkurentna na pomenutim zahtjevnim, ali ekološki osviještenim i otvorenim tržištem EU i USA. Cijene ovakvih proizvoda su također konkurentne i za lokalno tržište. Ovdje je potrebno napomenuti da je neophodno uzeti u obzir veliki uticaj transporta na okoliš. Shodno tome, odabir modela transporta treba prilagoditi i zahtjevima održivosti i zaštite okoliša, te maksimalno koristiti transport željeznicama kao najčistijim vidom transporta. Ovakav zahtjev za transport može pokrenuti rekonstrukciju postojećih infrastruktura željezničkog saobraćaja u BiH, što dodatno otvara nova radna mjesta u čistom, ekološki balansiranom sektoru transporta. Može se zaključiti da scenario ECO obezbjeđuje veliki broj novih radnih mjesta u čistoj industriji i održivoj građevinskoj industriji u BiH, te ukupni ekonomski i socijalni razvoj države u svim njenim regijama. 5.1.4.4. Pokazatelj uspjeha uticaj korištenja građevinskih materijala na okoliš za scenario BAU i ECO Scenario BAU Do sada korišteni materijali i građevinske prakse u BiH imaju veliki uticaj na okoliš. Trenutne prakse ne posvećuju pažnju novim standardima i kretanjima koja zagovaraju održivu čistu gradnju i korištenje prirodnih lokalnih materijala. Materijali koji se koriste u najvećem dijelu zahtjevaju puno primarne energije, imaju visok procenat emisije CO2, ne mogu se reciklirati ili je recikliranje veoma skupo, mogu biti toksični i štetni po zdravlje čovjeka, te ne dozvoljavaju fleksibilnost. Vrijednosti uticaja na okoliš za materijale koji će biti predmetom analize za oba scenarija su preuzeti iz zvaničnog kataloga građevinskih materijala u državi Austriji „baubook“, izvor: www. baubook.at Za neke od ovih materijala navest će se vrijednosti potencijala globalnog zagrijavanja radi lakše usporedbe. Iz tabele je jasno vidljivo da građevinski materijali koji se trenutno koriste u gradnji imaju velike negativne uticaje na okoliš, što se vidi kroz iskazane vrijednosti potencijala globalnog zagrijavanja. Vrijednosti potencijala globalnog zagrijavanja za materijale koji se koriste u proizvodnji montažnih prefabrikovanih kuća, pored već navedenih, slijede. Tabela 5.1.: vrijednosti potencijalnog globalnog zagrijavanja za neke materijale u konstrukciji BAU; Izvor: www.baubook.at 208 Tabela 5.2.: vrijednosti potencijalnog globalnog zagrijavanja za prirodne materijale u konstrukciji BAU; Izvor: www.baubook.at Kroz usporedbu vrijednosti potencijala globalnog zagrijavanja, gdje prirodni materijali (drvo i OSB ploča) imaju negativne vrijednosti uticaja na okoliš, naspram građevinskih materijala, koji se koriste u konvencionalnoj gradnji, uviđa se da montažna gradnja prefabrikovanih kuća ima manji uticaj na okoliš. I pored iskazanih negativnih vrijednosti koje prirodni materijali imaju na okoliš, obje vrste gradnje koriste, u prvoj tabeli prikazane materijale, koji uglavnom nisu proizvedeni lokalno, te troše visok procent energije za transport, proizvodnju, ugradnju i emituju visok nivo štetnih gasova. Većina materijala koji se koriste u praksi, nemaju visoke okolišne ocjene iz dodatnih razloga što se ili ne mogu ili teško recikliraju i nisu flesibilni. 209 Nova inovativna praksa bi preuzela postojeće važeće standarde i regulative iz EU koji zagovaraju održivu čistu gradnju i korištenje prirodnih lokalnih materijala. Po BAU scenariju, s trenutnim konvencionalnim praksama, građevinski sektor će imati veliki štetan uticaj na okoliš u BiH, što će se dodatno potvrditi u dijagramu koji slijedi u dijelu predstavljanja ECO balansa. Scenario ECO ECO pristup građevinskoj praksi i inovacije koje bi dovele do korištenja prirodnih materijala, koji su trenutno ekološki otpad u BiH, smanjile bi u velikoj mjeri postojeće štetne uticaje građevinskog sektora na okoliš. Zvanična stranica državnog kataloga za građavinatsvo u Austriji: http://www.baubook.at/vlbg/ posjećena 27.07.2013. 209 IBIDEM 208 147 Tabela 5.3.: vrijednosti potencijalnog globalnog zagrijavanja za prirodne materijale u konstrukciji ECO; Izvor: www.baubook.at 210 Ovakav pristup bi pomogao BiH na njenom putu pridruživanja EU, jer je to jedna od obaveza koja se treba ispuniti na tom putu. Prirodni lokani materijali koji se koriste na inovativan način, a koji je već provjeren i primjenjiv u zemljama EU, smanjuje potrošnju primarne energije i emisiju CO2. Dodatno tome građevinski elementi, proizvedeni od prirodnih lokalnih materijala pogodni su za recikliranje, nisu toksični niti štetni po zdravlje ljudi i omogućavaju modeliranje i fleksibilnost. Za neke od ovih prirodnih materijala bit će navedene vrijednosti potencijala globalnog zagrijavanja, radi lakše usporedbe. Može se zaključiti da scenario ECO obezbjeđuje maksimalno smanjenje uticaja globalnog zagrijavanja u veoma visokim vrijednostima, iz razloga veoma dobrih karakteristika lokalnih prirodnih materijala koji mogu odgovoriti na sve zahtjeve održivog razvoja. 5.1.4.5. Pokazatelj uspjeha eco balans lokalnih proizvoda za scenario BAU i ECO Za utvrđivanje ovog pokazatelja uspjeha – eco balansa lokalnih proizvoda korištene su dvije metode istraživanja koje su primjenjene na oba scenarija te njihovo direktno upoređivanje. Zvanična stranica državnog kataloga za građavinatsvo u Austriji: http://www.baubook.at/vlbg/ posjećena 18.07.2013. 211 Wallbaum H., Csalzer Y, Zea Escamilla E.(2012) ; „Indicator based sustainability assessment tool for affordable housing construction technologies“,Ecological Indicators 18 (2012) 353–364 210 148 Prva metoda s kojom su testirani pokazatelji za procjenu održivosti pristupačnih tehnologija u stanogradnji je metoda koju je prof.dr. H. Wallbaum, šef katedre za održive konstrukcije pri Institutu za upravljanje konstrukcijama i infrastrukturom ETH Cirih u Švicarskoj (Institution of Construction and Infrastructure Management), razvio sa svojim saradnicima i objavio 2012. godine. 211 Metoda se sastoji od niza strukturiranih procjena konstrukcije kroz razvijene tabelarne analize i ocjenjivanje kako bi se dobili traženi indikatori. Indikatori su razvijeni i definisani na osnovu rapoložive literature, intervjua i razgovora sa stručnjacima. Dobijeni indikatori se odnose na: cijenu koštanja konstrukcije, zahtjevnost proizvodnje i ugradnje konstrukcije, vremenski okvir i nivo prefabrikacije, ekonomski obim odnosno prednost masovne proizvodnje, trajnost, troškovi održavanja, moduliranje i fleksibilnost, kreiranje lokalnih vrijednosti uz korištenje lokalnih potencijala i razvoj lokalnih zajednica, nivo jednostavnosti i koštanja pri priključivanju na lokalnu infrastrukturu i servise te mogućnost recikliranja ili ponovnog korištenja. Zatim se dobijeni indikatori upoređuju s izazovima testirane tehnologije: nedostatak lokalnih resursa, nedostatak dovoljnih ili sigurnih fondova, nedostatak vremena prema hitnosti zahtjeva, nedostatak obučene radne snage, kontrola kvaliteta, rasipanje zbog neefikasnosti, nedostatak dodane vrijednosti kreativnosti, kvalitete i lokacija. Za odabrane materijale i konstrukcije pridodaje se indikator vrijednost izolacijskih osobina nekog materijala, odnosno konstrukcije u cjelini koji se procjenjuje prema njegovom U - koeficijentu. U - koeficijent ili toplinska provodljivost materijala je količina provedene topline po jedinici površine materijala kroz temperaturnu razliku između unutrašnjeg i vanjskog okoliša. (W/m²K). Nakon ovako provedenog istraživanja u kojem se upoređuju pobrojani indikatori sa izazovima stanogradnje, dobija se procjena održivosti pristupačnih tehnologija u stanogradnji, koja je odabrana kao uzorak za scenario BAU i ECO. Druga metoda istraživanja jeste metoda HAMD 3D modela za proračun, razvijena na Tehničkom univerzitetu u Beču (TUW) za potrebe nastave kao i proračuna konstrukcija. HAMD 3D model numerički rješava jednadžbe za kombinaciju topline, vlage i protoka zraka u posmatranim materijalima i konstrukcijama sa zadanim okolišnim uslovima, a koristeći bazu podataka za klimatske zone u kojima se analizirana konstrukcija nalazi. U ovom slučaju korištena je klimatska zona grada Beča radi nepostojanja zvaničnih baza podataka za klimatske zone gradova u BiH. U nastavku istraživanja za obje predstavljene metode odabrana su dva uzorka konstrukcije montažnog prefabrikovanog zida koji se razlikuju u materijalizaciji. Za konstrukciju 1. korišten je prefabrikovani zid koji se trenutno proizvodi u BiH, dok je za konstrukciju 2. korišten savremeni prefabrikovani zid koji koristi slamu u dijelu termoizoalacijskog materijala. Treba napomenuti da odabrani uzorci konstrukcije imaju slične U vrijednosti što ih ubraja u konstrukcije koje se mogu koristiti za izgradnju pasivnih kuća. 5.1.4.5.1. Pokazatelji za procjenu održivosti pristupačnih tehnologija u stanogradnji – metodologija 1. Metodologija za procjenu održivosti pristupačnih tehnologija se sastoji od niza struktuiranih procjena konstrukcije kroz tabelarne analize i ocjenjivanje kako bi se dobili traženi indikatori. Ovom metodom posmatraju se dvije odabrane konstrukcije koje predstavljaju tehnologiju koja se trenutno koristi u BiH kao konstrukciju BAU i inovativnu konstrukciju koja se trenutno koristi u EU kao konstrukciju ECO. Obje konstrukcije su prefabrikovane drvene montažne konstrukcije. Konstrukcija BAU – standardni prefabrikovani zid koji se trenutno proizvodi u BiH (Krivaja Zavidovići)212 Konstrukcija ECO – Savremeni prefabrikovani zid koji koristi slamu u dijelu termoizoalacijskog materijala ( Mod Cell Homes Velika Britanija )213 Zvanična stranica komapnije Krivaja: http://www.krivajahomes.com/ posjećena 20.07.2013. 213 Zvanična stranica komapnije ModCell: http://www. modcell.com posjećena 20.07.2013. 212 149 Zbirne informacije o posmatranim konstrukcijama Tabela 5.4.: Zbirne informacije o posmatranim konstrukcijama Prva tabela predstavlja zbirne infomacije o odabranim konstrukcijama koje se upoređuju i analiziraju putem prve metode koja se koristi. 214 150 214 Ukupna kalkulacija cijena se nalazi u Anexu II Predstavljanje vrijednosti indikatora – inicijalno koštanje konstrukcije [KM/m] Dobivene kataloške cijene ne mogu se usporediti radi velikih razlika cijena materijala i radne snage u UK i BiH. Iz tog razloga cijene u tabeli predstavljaju kalkulaciju cijena elemenata zida prema dobivenim cijenama elemenata i materijala na tržištu BiH a bez ukalkulisane cijene rada. Tabela 5.5.: inicijalno koštanje konstrukcije [KM/m˛] Tabela 5.6.: zahtjevnost proizvodnje i ugradnje konstrukcije Konstrukcija BAU - ukupna cijena samo za materijalizaciju zida bez cijene izrade i ugradnje 86,64 KM Konstrukcija ECO - ukupna cijena samo za materijalizaciju zida bez cijene izrade i ugradnje 67,67 KM215 Vrijednosti indikatora – zahtjevnost proizvodnje i ugradnje konstrukcije Pretpostavljeno je da je zahtjevnost procesa proizvodnje i ugradnje za obje prefabrikovane montažne konstrukcije na istom nivou jer se radi o o dostupnim tehnologijama i alatima te materijalima koji ne zahtjevaju posebnu obradu i zaštitu pri radu. U BiH takođe postoji radna snaga koja može odgovoriti na zahtjeve izgrade i ugradnje datih konstrukcija. Tabela 5.7.: vremenski okvir, nivo prefabrikacije Vrijednosti indikatora – vremenski okvir, nivo prefabrikacije Pretpostavljeno je da je za obje konstrukcije vremenski okvir i nivo prefabrikacije sličan jer su tehnologije slične. 215 Ukupna kalkulacija cijena se nalazi u Anexu II 151 Tabela 5.8.: Ekonomski obim / prednost masovne proizvodnje Vrijednosti indikatora – Ekonomski obim / prednost masovne proizvodnje Pretpostavljeno je da se masovnom proizvodnjom konstrukcije ECO, podrstiče veći ekonomski razvoj u BiH, te se masovnom proizvodnjom povećava broj radnih mjesta i smanjuje krajnja cijena proizvoda na tržištu, čime proizvod postaje konkurentniji. Tabela 5.9. Trajnost Tabela 5.10.: Troškovi održavanja Vrijednost indikatora – Trajnost Radi veće trajnosti prirodnih materijala koji su ugrađeni u konstrukciju ECO procjenjuje se veća trajnost kompletne konstrukcije u uslovima održavanja konstrukcija po važećim standardima i propisima. Vrijednost indikatora – Troškovi održavanja Radi veće trajnosti materijala u konstrukciji ECO pretpostavlja se lakše i povoljnije održavanje ove konstrukcije naspram konstrukcije BAU. Tabela 5.11.: Moduliranje i fleksibilnost Vrijednost indikatora – Moduliranje i fleksibilnost Pretpostavlja se da su vrijednosti mogućnosti moduliranja i fleksibilnosti za obje konstrukcije jednake. 152 Vrijednost indikatora – Kreiranje lokalnih vrijednosti uz korištenje lokalnih potencijala i razvoja lokalnih zajednica Tabela 5.12.: Kreiranje lokalnih vrijednosti uz korištenje lokalnih potencijala i razvoja lokalnih zajednica Radi velikog broja elemenata i materijala koji se uvoze iz inostranstva da bi se ugradile u konstrukciju BAU u BiH, vrijednost indikatora za kreiranje lokalnih vrijednosti i potencijala te razvoja lokalnih zajednica ima veliku razliku kod konstrukcije ECO radi maksimalnog korištenja lokalnih prirodnih resursa i potencijalnog razvoja lokalnih zajednica. Vrijednost indikatora – Nivo jednostavnosti i cijena koštanja pri priključivanjue na lokalnu infrastrukturu i servise Tabela 5.13.: Nivo jednostavnosti i cijena koštanja pri priključivanjue na lokalnu infrastrukturu i servise Nivo jednostavnosti i cijena koštanja kod priključivanja na lokalne infrastrukture je slična za obje posmatrane konstrukcije jer je tehnologija građenja slična. Vrijednost indikatora – Mogućnost recikliranja ili ponovnog korištenja Tabela 5.14.: Mogućnost recikliranja ili ponovnog korištenja Vrijednost recikliranja i ponovnog korištenja, kada se upoređuju date konstrukcije, je mnogo veća kod konstrukcije ECO radi maksimalnog korištenja prirodnih materijala koji imaju široke mogućnosti recikliranja i ponovnog korištenja. Ukupna vrijednost posmatranih indikatora uspjeha za konstrukciju ECO je visoka, što govori da je konstrukcija ECO veoma pristupačna održiva konstrukcija u stanogradnji. Dobiveni ukupni rezultati za konstrukciju BAU ukazuju na prednost konstrukcije ECO u vrijednosti od 20,6 bodova, odnosno 28% dobivenih vrijednosti ispitivanja ima slabije vrijednosti, što za ovu konstrukciju i njen razvoj u BiH postavlja veliki razvojni izazov. Tabela 5.15.: Ukupni rezultati 153 U sljedećim tabelama i pisanim pojašnjenjima, dat je finalni pregled izazova i indikatora za procjenu održivosti pristupačnih tehnologija u stanogradnji. Korištenjem razvijene metodologije kroz date tabele kombinuju se izazovi i indikatori da bi se dobila detaljna pojašnjenja analiza i procjena za obje konstrukcije. Dodatnim upoređivanjem i analizama dolazi se do važnih informacija o dodatnim rizicima, izazovima, prednostima i manama posmatranih konstrukcija. Tabela 5.16.: Upoređivanje dobijenih indikatora i izazova za konstrukcju BAU 154 Zid Konstrukcija BAU – standardni prefabrikovani zid koji se trenutno proizvodi u BiH Zid Konstrukcija ECO – Savremeni prefabrikovani zid koji koristi slamu u dijelu termoizoalacijskog materijala Tabela 5.17.: Upoređivanje dobijenih indikatora i izazova za konstrukciju ECO 155 Pregled indikatora za procjenu održivosti pristupačnih tehnologija u stanogradnji, koji su dati u gornjim tabelama, ukazuje da u slučaju konstrukcije BAU, odnosno kod analiziranja standardnog prefabrikovanog zida koji se trenutno proizvodi u BiH, postoji veliki broj izazova. Prvi od izazova je da se veliki broj elemenata prefabrikovanog montažnog zida trenutno ne proizvodi u BIH (minealna vuna, OSB ploča, gipskartonska ploča, stiropor), odnosno uvoze se u zemlju. To je jedan od razloga zašto su ovi proizvodi skuplji, te utiču na veću ukupnu cijenu prefabrikovanog zida. Primarna energija i emisija CO2 kod nekih elemenata zida (stiropor, mineralna vuna, mreža za fasadu) su veoma visoke, te dolazi do rasipanja resursa i energije prilikom korištenja ovih materijala. Nedostatak dovoljnih i sigurnih fondova koji će podržati lokalnu proizvodnju nekih dijelova zida, podržati samu proizvodnju montažnih prefabrikovanih kuća, te porast zahtjeva na tržištu, dodatno utiče na cijenu. Kontrola kvaliteta je uspostavljena, te su postignuti traženi standardi i za zahtjevna trišta EU i SAD. Kontrola kvaliteta pripremljene lokacije odnosno temelja je dodatni izazov ove gradnje. Kod konstrukcije ECO, odnosno kod savremenog prefabrikovanog zida koji koristi slamu u dijelu termoizoalacijskog materijala, veliki izazov koji utiču na cijenu predstavlja nedostatak dovoljnih i sigurnih fondova koji će podržati ovu proizvodnju kao i porast zahtjeva na tržištu. Pored toga na cijenu ove konstrukcije veliki uticaj može imati izazov uspostavljanja kontrole kvaliteta novih proizvoda. Poljoprivrednici koji uzgajaju žito u BiH do sada nisu imali specijalne zahtjeve kod pravljenja bala nakon žetve što bi sada morao biti slučaj. Neophodno je obezbjediti edukaciju farmera i kontrolu kvaliteta baliranja na njivama. Kontrola kvaliteta pripremljene lokacije odnosno temelja je dodatni izazov ove gradnje. 156 Konstrukcija BAU - proizvodnja prefabrikovanih zidova po trenutnoj tehnologiji nije zahtjevna pri proizvodnji ili ugradnji i ima dugu tradiciju u BiH. Izazov stoji u malom postotku korištenja lokalnih sredstava i materijala jer je većina elemenata u prefabrikovanom zidu uvezena iz inostranstva što utiče na velike troškove primarne energije i emisije CO2 za ovaj zid. Konstrukcija ECO - proizvodnja prefabrikovanih zidova s ispunom od slame takođe nije zahtjevna pri proizvodnji ili ugradnji. Postojeći pogoni za proizvodnju prefabrikovanih drvenih kuća u BiH jedan dio proizvodnje mogu preusmjeriti u modularnu pripremu koja ima drugačije dimenzije i način slaganja elemenata u zidu. Potreban je dodatni prostor za skladištenje bala slame. Uslovi ovog prostora su slični skladištnim protorima za druge termoizolacijske materijale. Nije potrebna posebna zaštitna oprema za ugradnju ovih elemenata u zid. Izazov je kontrola kvaliteta u samim pogonima kako bala sijena tako i završne obrade zida, jer je sistem ugradnje nov. Kako je slama nosivi element kod izrade ovog prefabrikovanog zida smanjuju se dimenzija potrebne nosive, drvene konstrukcija na minimum. Uloga drvene konstrukcije zida u ovoj tehnologiji jeste stvaranje okvira a ne primarne nosivosti. Vrijeme izrade i ugradnje prefabrikovanih konstrukcija je minimalno za obje posmatrane konstrukcije. Ako se upoređuju kompleksnost gradnje i potrebno vrijeme za izradu i sušenje klasične zidane konstrukcije, prefabrikovane drvene konstrukcije imaju ogromnu prednost u vremenu gradnje, odnosno štede vrijeme za sušenje. Dodatni izazov za konstrukciju BAU leži u vremenu nabavke materijala i elemenata koji se ne proizvode u BiH ili regiji. Na vrijeme izrade i montaže konstrukcije ECO dodatno će uticati kontrola kvaliteta kao najveći izazov uspostavljanja ove nove tehnologije u proizvodnji u BiH. Kreativnost i opredjeljenost za gradnju lokalnim zdravim materijalima je izazov za buduće arhitekte i dizajnere u BiH kada se govori o konstrukciji ECO. Nivo prefabrikacije nekog objekta zavisi od lokacije gradnje. Neophodna je edukacija i promocija ove gradnje na lokalnom nivou preko institucija za formalnu i neformalnu edukaciju gdje će se predstaviti optimalno vrijeme za gradnju i jednostavnost ugradnje kao prednost ove konstrukcije. Kombinacija niske ekonomske moći građana BiH i regije, te povećanje potreba za stambenim jedinicama, jeste razuman razlog za podršku gradnje prefabrikovanim elementima konstrukcije BAU, koja je svojom cijenom i dalje konkurentna. S druge strane, ukoliko se uzmu u obzir sve prednosti koje pruža proizvodnja, ugradnja i korištenje konstrukcije ECO, koja je inovativna, te bi njenom masovnom proizvodnjom, prednosti na nivou države bile umnogostručene, svakako daje za pravo da se posebna pažnja prida ovoj konstrukciji. osobine lokacije gradnje.Trajanje nekih elemenata zida treba biti ispitano i testirano da bi zid imao jednaku trajnost i osobine u toku svog životnog vijeka, odnosno treba obezbjediti garancije od proizođača kao i garanciju za cijeli zid. Dodatno, za sve klimatske zone u BiH potrebno je istražiti i testirati najpogodnije fasade da bi se osigurala trajnost i olakšalo održavanja ovih objekata. Najveći izazov u BiH jeste popis šumskih bogatstava i održivo upravljanje šumama. Za obje konstrukcije neophodno je obezbjediti drvne resurse iz certificiranih šuma, te osigurati održivo upravljanje šumama na cijeloj teritoriji BiH. Nedostatak dovoljnih i sigurnih fondova za rješavanje stambenog pitanja, kao i nedostatak lokalne kreativnosti i podrške prefabrikovanoj drvenoj gradnji, predstavljaju izazov za konstrukciju BAU. Rijetki su zahtjevi za rješavanjem stambenog pitanja izgradnjom drvene prefabrikovane niskoenergetske kuće. Većina investitora koji se odluče za prefabrikovanu kuću u BiH, odlučuju se za klasičnu gradnju koja ne podrazumjeva i uštedu energije, jer je takva gradnja jeftinija. Izazov kod omasovljavanja gradnje sa konstrukcijom BAU jeste nabavljanje većine materijala i elemenata zida za njenu gradnju iz inostranstva što bi dovelo do ekonomskog razvoja drugih država, a ne do ekonomskog razvoja BiH. To dodatno dovodi do rasipanja vrijednosti radi neefikasnosti proizvodnje. Masovnom proizvodnjom povećao bi se i broj novih radnih mjesta, ali samo u primarnoj industriji ne i pratećim podsektorima u građevinarstvu. Masovnom proizvodnjom savremenih održivih konstrukcija ECO, povećao bi se broj novih radnih mjesta, kako u primarnoj proizvodnji, tako i u svim njenim podsektorima, u poljoprivrednom, te sektoru ruralnog razvoja. Najveći broj inovacija, što konstrukcija ECO svakako jeste, traži vrijeme za podršku i masovnu primjenu istih. Promocija lokalnih vrijednosti, zdravlja i održivosti mora biti sistemski pripremana, te osigurati kontinuitet da bi okupila veći broj istomišljenika koji će svojom kreativnošću obezbjediti dodatnu vrijednost, fleksibilnost i masovniju gradnju sa savremenim održivim konstrukcijama. Razvoj proizvodnih pogona obezbjeđuje kreiranje lokalnih vrijednosti uz maksimalno korištenje lokalnih potencijala i materijala koji su trenutno ekološki otpad, a mogu biti resursi održivog ekonomskog razvoja ruralnih zajednica BiH što dovodi do višestrukih prednosti. Prefabrikovani objekti su trajni objekti, bez obzira o kojoj od posmatranih konstrukcija se govori. Na trajnost ovih objekata utiče nivo održavanja, ponašanje korisnika, kontrola kvaliteta, te kvalitet i Izazov za obje posmatrane konstrukcije jesu i inovacije u izgradnji temelja na održiv način koji ne šteti prirodi. Odlaganje gornjeg sloja zemljišta na deponije za poljoprivredna zemljišta, korištenje 157 prirodnih lokalnih materijala koji ne zagađuju okolinu, recikliranje nekih materijala pogodnih za izgradnju temelja koji se nalaze na lokaciji gradnje, prostorno planiranje i racionalno korištenje postojećih infrastruktura bili bi elementi inovacije u izgradnji temelja. Najveći okolišni izazov postojećih prefabrikovanih elemenata konstrukcije BAU jeste upravo nemogućnost da se većina elementa zida reciklira ili ponovo koristi. Drvo i OSB ploče koje se rade od otpadaka drveta su jedini elementi zida koji mogu da se recikliraju. Ostali elementi ove konstrukcije se ne mogu reciklirati ili je njihovo recikliranje preskupo i štetno. Dodatni izazov leži u istraživanjima koja će odgovoriti na zahtjeve modularanosti i fleksibilnosti ovih sistema u budućnosti čime bi se smanjila potreba za recikliranjem. Ovim modularnim pristupom obezbjedilo bi se višestruko korištenje elemenata zida koji bi se nakon demontaže trebali bacati ili reciklirati. Nedostatak fondova koji će podržati ovu fazu nakon rekonstrukcije ili rušenja je izazov koji u BiH treba prevazići. Prednost sistema konstrukcije ECO, koja se 100% može reciklirati, odnosno ponovo koristiti, je najdragocjeniji i najvažniji argument pored argumenta razvoja lokalne ekonomije, lokalnih vrijednosti, pretvaranja otpada u proizvod, otvaranja većeg broja novih radnih mjesta, zdravlja korisnika i veće kvalitete življenja. I kod ove konstrukcije postoji izazov u istraživanju naprednih sistema moduliranja i fleksibilnosti ovih konstrukcija čime bi se još više unaprijedile čiste inovativne tehnologije. Zaključna razmatranja dobivenih rezultata metodologijom 1 158 Slika 5.5.: Dijagram odnosa vrijednosti analiziranih idikatora za posmatrane konstrukcije. Dijagram koji slijedi zbirni je prikaz rezultata dobijenih analizom indikatora za procjenu održivosti pristupačnih tehnologija u stanogradnji za dvije posmatrane konstrukcije: BAU i ECO. Kroz analizu i dijagram koji vizuelno predstavlja prednosti i mane analiziranih konstrukcija može se zaključiti da konstrukcija ECO, naspram konstrukcije BAU, ima prednosti u sljedećim kategorijama: cijena koštanja, prilika za ekonomski razvoj BiH, trajnost, lakše održavanje, prilika za lokalni razvoj, te mogućnost recikliranja svih dijelova zida. U kategorijama zahtjevnosti, vremena ugradnje, fleksibilnosti i moduliranja kao i jednostavnosti priključivanja na postojeće infrastrukture obje konstrukcije imaju iste vrijednosti. Može se zaključiti da je analiza indikatora za procjenu održivosti pristupačnih tehnologija u stanogradnji dokazala veliki broj prednosti prirodnih lokalnih materijala. Prednost konstrukcije ECO jeste mogućnost postizanja nižih cijena izgrađenih objekata sa ovom tehnologijom. Niže cijene omogućavaju lakšu dostupnost ovih konstrukcija građanima BiH, koji se odluče na gradnju ili kupovinu stambenog objekta. Pored cijene ove konstrukcije pružaju zdraviji i kvalitetniji stambeni prostor. Objekti se mogu lakše održavati i njihova trajnost je duža radi dužeg vremena trajanja prirodnih materijala od kojih su izgrađeni, uz napomenu da se trebaju održavati prema preporukama i standardima proizvođača. Ogromna prednost recikliranja i ponovnog korištenja svih dijelova konstrukcije je najveća vrijednost u ekološkom smislu za analiziranu konstrukciju ECO, što takođe ima veliki uticaj na zdraviji okoliš u BiH. Za BiH najznačajnija prednost ogleda se u mogućnostima ukupnog održivog ekonomskog razvoja, a posebno održivog razvoja ruralnih zajednica. Planskim pristupom ekonomskog razvoja stvara se puno prostora za otvaranjem novih pogona, razvojem istraživačkih centara, uvezivanjem manjih proizvođača te za edukacijom i otvaranjem novih radnih mjesta koji donose ukupan prosperitet BiH. 5.1.4.5.2. Pokazatelji za procjenu održivosti pristupačnih tehnologija u stanogradnji – metodologija 2. Tabela 5.18. : HAMD 3D rezultati Druga metoda istraživanja razvijena je na Tehničkom Univerzitetu u Beču. To je kombinacija simulacija uz softwer HAM 3D i proračun Eco balansa, te pregled odnosa materijala prema globalnom zagrijavanju za date konstrukcije koje su predmet istraživanja. Rezultati dobijeni ovom metodom će obezbjediti dodatnu provjeru dobijenih rezultata ranije obrađenom metodom. HAMD 3D metoda za posmatrane konstrukcije: Iz prvog dijagrama je vidljivo da je temperatura na unutrašnjoj strani vanjskog zida jednako stabilna jer su U vrijednosti konstrukcija skoro jednake. Takođe, stabilni sadržaj vlage, kod obje konstrukcije, postiže se u drugoj godini nakon ugradnje i ostaje stabilan, odnosno nakon što se stabilizuje ne dolazi do povećanja vlage u konstukciji (Proračun rađen s realnim klima podacima za grad Beč). 159 U ova dva dijagrama za date konstrukcije takođe se vidi da, pod uticajem realnih klima podataka, ukupna količina vlage u konstrukciji se stabilizuje u prve dvije godine nakon čega ostaje stabilna – ne dolazi do akumuliranja vlage u narednom vremenu korištenja. Slika 5.6.: Izdvojen rezultat o sadržaju vlage za konstrukciju BAU prema HAM 3D proračunima Rezultati dobiveni propračunima Eco balansa i pregleda odnosa pojedinih materijala kao i cijele konstrukcije prema globalnom zagrijavanju, ekvivalentu emisije CO2 i kiselosti za date konstrukcije, koje su bile predmet našeg istraživanja, prikazani su u tabelama koje slijede. Potrebno je naglasiti da su se za obje posmatrane konstrukcije izostavile konvencionalne parne brane jer su materijali za takve parne brane vještački i veoma nepovoljni za kombinaciju sa prirodnim materijalima. Postoji parna brana koja je rađena od celuloze, te se koristi kod prefabrikovanih montažnih drvenih konstrukcija,a koje se rade u kombinaciji sa prirodnim materijalima (ovčja vuna i slama), a koja pokazuje dobre rezultate i dozvoljava prirodnim materijalima da dišu. Slika 5.7.: Izdvojen rezultat o sadržaju vlage za konstrukciju ECO prema HAM 3D proračunima Pošto primarni cilj istraživanja nije bio pregled kretanja vlage u konstrukciji, parna brana je izostavljena iz obje analizirane konstrukcije. Tabela 5.19: U - vrijednost - Konstrukcija BAU U - vrijednost za obje konstrukcije provjerena je metodom proračuna za U - vrijednosti usvojenim na TUW, te slijedi u narednim tabelarnim prikazima. U vrijednosti za obje konstrukcije su u rangu vrijednosti pasivnih kuća. 160 Upoređivanjem samo vrijednosti potencijala globalnog zagrijavanja i emisije CO2 dobiju se rezultati koji jasno ukazuju na prednosti prirodnih materijala koji imaju minimalan uticaj na okoliš u svom životnom ciklusu. Tabela 5.20: U - vrijednost - Konstrukcija ECO Kod primjera konstrukcije BAU iz dijagrama 55, jasno se vidi koliko nepovoljan uticaj na okoliš i visok potencijal globalnog zagrijavanja, imaju materijali kao što su stiropor i PVC mreža za fasadu, te mineralna vuna. Svi navedeni materijali se uvoze u BiH što dodatno doprinosi njihovom povećanju negativnog uticaja na okoliš radi proračuna emsije CO2 prilikom njihovog transporta do lokacije ugradnje. Kod primjera konstrukcije ECO iz dijagrama 56 odmah se može uočiti koliko su prirodni materijali u velikoj prednosti naspram vještačkih materijala. Neki prirodni materijali neutralizuju efekte globalnog zagrijavanja i emisije CO2 radi svojih prirodnih sposobnosti akumulacije CO2 pa su iz tog razloga vrijednosti uticaja na okoliš i potencijal globalnog zagrijavanja u negativnim vrijednostima. Dijagram predstavlja veoma jak argument podrške razvoju čistih tehnologija u BiH koje bi proizvodile sve dijelove prefabrikovane montažne kuće lokalno. Razvojem čistih tehnologija imali bismo veći broj otvorenih radnih mjesta, smanjili bi uticaj industrije na okoliš, razvili bi ruralne djelove BiH, te građanima BiH obezbjedili ugodne zdrave, štedljive prostore za život. Slika 5.8.: Potencijal globalnog zagrijavanja - Konstrukcija BAU Potrebno je naglasiti da su izazovi ulaganja u alternativne tehmologije veliki. Postoji rizik za ulaganje u tehnologiju koja neće dati veću dobit od dosadašnje prakse u kratkoročnom periodu. Potrebno je naglasiti dugoročnost procesa i ekonomsko-financijske rezultate u dugoročnom smislu. Za pokretanje nove tehnologije treba investirati u istraživanja, registrovati ili patentirati proizvod, te otvoriti nove pogone što predstavlja dodatno finansijsko opterećenje u početku. Slika 5.9.: Potencijal globalnog zagrijavanja - Konstrukcija ECO 161 Slika 5.10. : Prihvatanje inovacija u praksi; Izvor: www.valuebasedmanagemant.net Kod inovativnog pristupa materijalu i njegovom predstavljanju na tržište treba biti pažljiv i realističan. Sve inovacije zahtjevaju vrijeme da se klijenti i potrošači upoznaju s tim proizvodom, te da ga počnu koristiti. Kada se pogleda dijagram prihvatanja inovacija, može se primjetiti da je u početku veoma mali broj entuzijasta koji podržavaju inovaciju i da je potrebno vrijeme kako bi se tako malom broju ljudi priključio nešto veći broj onih najhrabrijih koji će podržati inovaciju. Potrebno je imati veći broj praktičnih primjera i iskustava da bi se inovacija prihvatila od strane većine budućih korisnika. Na dijagramu je prikazan vremenski period i odnos prema inovacijama u praksi gdje se vidi potrebna investicija u vremenu da bi se inovacija prihvatila od strane širih masa. Sve dok investitori koji kupuju svoj dom ili kuću ne dostignu visoku svjest odgovornom održivom stanovanju, o potrebama enegetske efikasnosti i zdravim prirodnim materijalima, primjeri green objekata izgrađenih od prirodnih materijala će biti rijetki primjeri. Kada zahtjevi kupaca postanu veći i bude više primjera koji dokazuju tvrdnje struke, onda će i potražnja za održivim domovima biti veća i masovnija.216 Ukupna dobit i rezultati ne trebaju se gledati samo kroz financijski aspekt, jer upravo ova disertacija govori o svim vidovima ušteda i prednosti – od smanjenja utroška energije, smanjenja emisije CO2, zdravijeg života, povratka prirodi i prirodnim resursima kroz upotrebu prirodnih materijala i nakon prirodnog vijeka materijala njihovo vraćanje u prirodu, u istom ili drugačijem obliku. Magwood C., Mack P., T. Therrien (2005); „More Straw Bale Builidng“, New Society Publisher, Canada 216 162 Kratkoročno uvođenje novih tehnologija ima svoje rizike i negativne financijske aspekte za investitore. Ključnu ulogu treba da preuzme na sebe Vlada BiH koja bi svojim odlukama trebala olakšati prihvatanje ovih čistih tehnologija te, samim time, podstači razvoj čistih inovativnih tehnologija te pospješiti prilično sumornu sliku BiH u njenom ekonomskom dijelu. 5.2. ZAKLJUČAK Iz svega gore navedenog, a što je rezultat provedenog istraživanja, jasno se može doći do zaključka da je korištenje prirodnih materijala u čistim tehnologijama prefabrikovanih montažnih konstrukcija u stanogradnji od višestruke koristi za razvoj BiH. Ista se ogleda u širokom spektru pogodnosti koje bi bile vidljive u broju novih radnih mjesta i smanjenju lošeg uticaja na okoliš. Posebno bi se ovde trebala istaći pogodnost koja podrazumijeva ekonomski napredak BiH, koji bi uslijedio usvajanjem novih čistih tehnologija. Naime, u zemljama EU, u kojima su doneseni strateški ciljevi koji propisuju da minimalno 10% novoizgrađenih objekata treba graditi na inovativan način sa prirodnim materijalima, BiH može osigurati tržište za svoje inovativne tehnologije i proizvode. Činjenica da je Bosna i Hercegovina bogata upravo prirodnim materijalima neophodnim za inovativan način proizvodnje savremenih kuća, državi omogućuje razvoj i izvoz gotovih proizvoda u zemlje EU. To nadalje svakako utiče na smanjivanje spoljnotrgovinskog deficita i povečanje BDPa. Razvojem čistih tehnologija u BiH bi došlo do izgradnje novih ili adaptacije starih postrojenja te uvezivanja ovih postrojenja u cilju proizvodnje finalnog proizvoda, kao što su montažne fleksibilne konstrukcije od prirodnih materijala. Dodatno bi se razvili svi prateći servisi kroz razvoj upravljanja šumama, poljoprivrednim dobrima i kroz razvoj ruralnih zajednica i servisa u njima. Što je posebno važno, riješila bi se pitanja ekološkog otpada. Iskorištavanjem potencijala prirodnih materijala poboljšala bi se diverzifikacija i zaštita biodiverziteta. Pažnju treba usmjeriti i na zahtjeve koji bi se pojavili za novim radnim mjestima, u primarnim postrojenjima i pratećim servisima kako u građevinskoj industriji, tako i u pratećim industrijama koje upravljaju prirodnim materijalima. Povećanje zaposlenosti ima za posljedicu adekvatnije punjenje budžeta na svim nivoima, a posebno penzionih i zdravstvenih fondova. Posebno se želi naglasiti velika potreba da se pripremi jedinstvena baza podataka na nivou u BiH, koja bi tretirala klimatske informacije neophodne za buduće proračune optimalnih rješenja za uže lokalitete. Statistički klimatski podaci za svaku lokaciju pridonijet će optimizaciji budućih rješenja što je zadatak budućih istraživanja. Da bi se radila istraživanja ili certificiranje objekata neophodno je da se definiše i usvoji baza podataka o klimatskim uslovima u zadnjih 100 godina na cijeloj teritoriji države, a sve na osnovu prikupljanja podataka u meteorološkim stanicama u BiH. Masovnije korištenje i prihvatanje inovativnih tehnologija zahtijeva vrijeme stoga je potrebno je da država BiH pruži potpunu sveobuhvatnu podršku uvođenju inovativnih čistih tehnologija. Nadasve važno je uključivanje svih aktera u interdisiplinarni pristup rješavanja izazova u građevinskom sektoru. Pošto su inovativne tehnologije strateški cilj razvoja EU, u prvoj fazi razvoja BiH ima priliku da većinu proizvoda plasira na EU tržište. Na taj način će inovacije u BiH biti lakše prihvaćene kroz izvoz i primjere dobre prakse iz EU. Rizik postoji i kod donošenja odluke investitora da investira u čiste inovativne tehnologije jer u BiH ne postoje olakšice za takve investicije. Međutim ukoliko bi Vlada BiH podržala inicijativu u smislu oslobađanja pripadajućih poreza, odnosno inicijativu „Green“ poreznih olakšica, te dodatno obezbjedila fondove podrške razvoju čistih tehnologija, investitori bi sa takvim i sličnim olakšicama bili ponukani na takva ulaganja i razvoj. Bilo bi važno obezbjediti subvencije ili paket olakšica za ekološki osvještene investitore koji se odluče za gradnju s novim tehnologijama, kao dodatni stimulans. 163 Posebno bi bilo važno obezbjediti podršku Vlade BiH institucijama za edukaciju i istraživanja i promociju ove gradnje. Anketa217 provedena u Odjelima za urbanizam i prostorno planiranje u opštinama BiH, pokazala je da svi akteri, od opština, projektantskih biroa, građevinskih industrija i kompanija, do univerziteta iskazuju veliku potrebu za edukacijom na temu održive arhitekture i EU standarda. Anketa je sadržavala pet pitanja koja su se odnosila upravo na prikupljanje informacije o nivou poznavanja evropskih integracija, potrebne harmonizacije legislativa BiH sa važećim legislativama EU, direktiva EU u sektoru građevinarstva, potreba za dodatnim neformalnim treninzima i radionicama, kao i nivoom zahtjeva za izgradnju održivih objekata na teritoriji BiH. Rezultati ankete pokazuju da je poznavanje procesa evropskih integracija površno, harmonizacija domaćih legislativa sa legislativom EU neujednačena na teritoriji BiH, poznavanje direktiva EU ograničeno na teoretsko poznavanje bez iskustva u praktičnoj primjeni, potreba za dodatnom edukacijom neophodna i poželjna, a da zahtjeva za izgradnjom niskoenergetskih ili pasivnih objekata nema. Sve ovo ukazuje na potrebu jačanja svijesti i znanja državnih službenika koji će biti nosioci promjena u budućnosti. Ovakvu dodatnu edukaciju je potrebno planirati i za investitore, te građevinske kompanije i industrijska postrojenja koji bi na ovaj način usvojili nova znanja o EU standardima i primjeni čistih tehnologija u građevinarstvu. Shodno tome, Vlada BiH bi, dajući podršku formalnoj i neformalnoj ciljanoj edukaciji koja bi se sprovela na svim nivoima i svim ključnim akterima obezbjedila višestruku dobit za građane, građevinsku industriju, prateće građevinske podsektore, institucije obrazovanja i istraživanja te njihovo umrežavanje. Anketa je rađena u mjesecu julu i augustu 2013. god. Anketa je poslana na 33 adrese šefova ili načelnike odjela za urbanizam i prostorno planiranje na cijeloj teritoriji BiH. Dobijeni su odgovoro od ukupno 10 šefova ili načelnika odjela iz Bijeljine, Konjica, Mostara, Modriče, Novi grda Sarajevo, Prijedora, Sokolca, Teslića, Tuzle i Višegrada. Anketna pitanja se nalaze u Anexu I dokumenta 217 164 Balansiranjem prednost i mana, rizika i dobiti otvara se mnogo prostora za pozitivnu diskusiju o budućim strateškim opredjeljenjima naše države u sektoru stanovanja. Dodatne pozitivne diskusije i istraživanja omogućili bi optimalno iskorištavanje prednosti koje primjena čistih održivih tehnologija zasnovanim na prirodnim resursima donosi za ukupni razvoj BiH. Integralnim interdisciplinarnim pristupom koji uključuje sve zainteresovane strane sigurno je moguće doći do najboljih strateških ciljeva održivog razvoja BiH. Građevinska industrija kao najveći potrošač energije i materijala jeste i jedan od najvećih zagađivača na planeti. Zahvaljujući velikom broju entuzijasta i sručnjaka, svaki dan se dokazuje da postoje održiviji načini da se pristupi ovom sektoru i rješe izazovi koji stoje pred njim. segmentima životnog ciklusa. Objekti za stanovanje su najbrojniji građevinski objekti koji se najviše koriste i koji najviše doprinose da građevinski sektor bude najveći potrošač i zagađivač. Stambeni objekti danas treba da pruže sigurnost, komfort i zdrave prostore za čovjeka uz maksimalno smanjenje potrošnje energije i emisije štetnih gasova. Samo interdisciplinarni pristup planiranju stambenih naselja i objekata je jedini pravi pristup planiranju gradnje novih ili rekonstrukcije starih stambenih objekata u budućnosti. BiH je zemlja koja posjeduje prirodne resurse, tradiciju prerade i proizvodnje, ima razvijen građevinski sektor, velike potrebe za ekonomskim razvojem i prilike da se razvije u smjeru čistih tehnologija. Takođe, BiH treba da vidi svoju šansu razvoja i potencijalnog tržišta u EU kroz ostvarivanje strateških ciljeva 20/20/20. Materijali su uvijek imali važnu ulogu u arhitektonskom stvaralaštvu. Uloga materijala je danas sveobuhvatnija jer odabirom materijala dodatno se brine o okolišu i borbi protiv globalnog zagrijavanja. Savremeni održivi zahtjevi, korištenjem savremenih al Pristup rješavanju najvećih izazova ata i metodologija, analiziraju svaki materiovog sektora se prepoznaje kroz: jal kroz njegov životni ciklus. Danas se svaki materijal pojedinačno, odnosno pozicije • Strateški, interdisciplinarni, sveobuh svakog materijala u objektu te mogućnosti vatni planski pristup sektoru koji ar fleksibilnosti, recikliranja i održivosti materi gumentirano i naučno pristupa iza jala, sveobuhvatno analiziraju, adaptiraju i zovima i problemima, te racionalno planiraju. prepoznaje ciljeve i rješenja. • Održivo iskorištavanje resursa, poseb Prirodni materijali kao građevinski no onih koji se obnavljaju u prirodi. materijali dobijaju na važnosti u savre• Sveobuhvatni pristup planiranju menom građenju. Naučno utemeljenim održivih građevinskih objekata argumentima vezanim za upotrebu pri• Uvezivanje industrije i naučnih in rodnih materijala kao građevinskih ma stitucija kroz zajednički pristup probl terijala u gradnji individualnih stambenih emu kroz inovacije i čiste tehnologije kuća moguće je bitno povećati efikas• Suštinski pristup certificiranju sa nost građenja, kvalitet uslova stanovanja, tačnim uputstvima, zvaničnim baza zdravlje, uštedjeti energiju, očuvati okoliš, ma podataka i standardima, te podržati održivi razvoj, zaustaviti globalno educiranim stručnjacima koji pro zagrijavanje, te uticati na ekonomski raz vode certificiranje. voj i opšti prosperitet društva. Održiva stambena arhitektura može odgovoriti na sve zahtjeve savremene arhitekture i stanovanja kroz udružen rad stručnjaka, donosioca odluka i građana. To podrazumjeva brigu za primarnu energiju materijala od kojih se objekat gradi, ukupnu emisiju CO2 u toku životnog vijeka kako materijala tako i arhitektonskog objekta, te uštedu energije objekta i korisnika uz minimalno zagađivanje okoline i maksimalnu efikasnost i recikliranje u svim Analizom tri odabrana prirodna materijala dobiveni su rezultati koji mogu biti smjernice budućeg razvoja građevinskog sektora. Kada govorimo o drvetu, industrija prerade drveta u Bosni i Hercegovini ima dugu tradiciju. BiH je širom svijeta bila poznata po visokokvalitetnom drvetu i drvnim proizvodima, takođe proizodi od drveta su zauzimali značajan dio izvoza 80-tih godine prošlog vijeka. Danas drvni sektor BiH ima veliki potencijal za globalnu konkurentnost radi visokokvalitetnih sirovina, duge tradicije u šumarstvu i preradi drveta, iskusnih kadrova i postojećih infrastruktura. 6.0. ZAKLJUČNA RAZMARTANJA 165 Takođe geografski položaj i blizina EU zahtjevnog tržišta daje smjernice razvoja građevinske industrije u BiH. Mnoge bosanskohercegovačke kompanije za proizvodnju i građenje montažnih drvenih kuća, obnovile su svoje pogone, prilagodile svoje proizvode zahtjevnim EU standardima te se uključuju kao konkurentne na evropsko tržište. Drvo sa svim pozitivnim karakteristikama prirodnog materijala koji štedi energiju i smanjuje emisiju CO2 daje odgovore na većinu zahtjeva savremene održive arhitekture. Drvo je materijal koji može odgovoriti savremenim zahtjevima u arhitekturi koje se odnose na uštedu energije i emisije CO2. Prednost drvenih montažnih konstrukcija leži u relativno kratkom vremenskom periodu gradnje, lakoći obrade i transporta, fleksibilnosti, suhom procesu gradnje, recikliranja, komfora i zdravlja. Savremeni stvaraoci se slažu da drvo ne sputava kreativnost, ono naprotiv inspiriše svojim osobinama svakog arhitektu da stvara savremene, estetski veoma visoko vrednovane objekte i zdrave objekte. BiH je bogata kvalitetnim šumama kojima treba upravljati na održiv način. BiH treba prepoznati prilike u razvoju čiste industrije montažnih drvenih kuća te se osloniti na evropske projekte građenja u drvetu, prihvatiti EU standarde i norme. BiH takođe treba izraditi i prilagoditi zakone sa zakonima EU, izraditi strategije za održivi razvoj i eksploataciju šuma, završiti certificiranje šuma, izgraditi institucionalne stukture koje će garantovati održivo upravljanje šumama i drvnim resursima, iskoristiti potencijal svoje drvne industrije, educirati mlade kadrove iz svih sektora koji mogu pomoći u promovisanju i izvođenju budućih projekata koji su u funkciji održivog razvoja u sektoru građevinarstva. Sve navedeno bi pomoglo da se bosansko hercegovačke kompanije opredjele čistim tehnologinama i osiguraju veći izvoz na EU tržište. 166 Uvođenjem čistih održiih tehnologija u preradu i proizvodnju montažnih drvenih elemenata i drugih proizvoda od drveta, svi ovi proizvodi mogu odgovoriti na najnovije zahtjeve certificiranja po važećim regulativama EU i postići maksimalne ocjene održivosti. BiH treba pripremiti institucionalni i pravni okvir za održivo upravljanje šumama. Potrebno je izgraditi kapacitete te povezati industriju sa naučnim institucijama koje će obezbjediti transfer znanja i usvajanje najboljih praksi u BiH. Dodatno tome u BiH je potrebno podići svijest svih aktera u građevinskom sektoru (arhitekata, javnih službenika u svim institucijama BiH, građevinskih industrija, projektantskih biroa, univerziteta, istraživačkih centara, investitora) o održivosti i okolišnim zahtjevima i standardima i prilikama razvoja. Dodatno, potrebno je sugerisati da se buduća istraživanja u BiH i regiji fokusiraju na ostale mogućnosti proizvodnje i prerade drveta, prednostima kombinovanja ovog materijala sa ostalim prirodnim materijalima kao što su ovčja vuna, glina, kreč, slama, te drugim prednostima čistih tehnologija. Kada govorimo o ovčjoj vuni, BiH je takođe imala organizovanu proizvodnju, prikupljanje, preradu i plasiranje proizvoda od ovčije vune 80-tih godina prošlog vijeka. Domaća vuna je korištena u sektoru tekstilne industrije koji je obuhvatao nekoliko velikih fabrika za proizvodnju tekstila i ćilima. BiH je dodatno uvozila kvalitetniju sirovinu ovčije vune jer domaća proizvodnja sirovine nije mogla zadovoljiti potrebe tekstilne industrije. Ovčarstvo je tradicionalna grana poljoprivrede koja se svake godine obnavlja u BiH. Prema izvještajima Svjetska organizaciju za hranu i poljoprivredu FAO iz 2012 god. broj ovaca u BiH trenutno je veće od onog iz 1990. godine. Ono što je razlika u odnosu na 1990. god jeste neorganizovano prikupljanje ostriženog runa vune u BiH, neobnovljena tekstilna industrija, minimalna potražnja ovog materijala na tržištu što je dovelo do situacije da je ovaj materijal postao otpad u BiH. U BiH trenutno postoji praonica vune kojoj je potreban remont i ulaganje da bi, nakon rekonstrukcije, mogla prati vunu ispunjavajući zahtjeve važećih standarda u EU i svijetu. Postoji tradicija i kapaciteti koji bi mogli ponovo oživjeti tekstilnu proizvodnju. Ovčja vuna je prirodan, obnovljiv i održiv materijal. Istovremeno, to je materijal koji smanjuje opasnost od klimatskih promjena kao i emisiju CO2 prilikom obrade, transporta, ugradnje, korištenja i recikliranja. Također, to je materijal koji je zdrav za okoliš i čovjeka. Kvalitet domaće vune nije zavidan pa se uglavnom samo najkvalitetnija vuna trenutno plasira na tržištu. Inovativnim pristupom obrade ovčje vune, iniciranim savremenim građevinskih zahtjevima, za proizvodnju termoizolacijskih panela, visokokvalitetna vuna nije nužna. Upravo taj i takav zahtjev visoke tolerancije koji se odnosi na kvalitetu vune, BIH priliku da iskoristi svu vunu u primarnoj proizvodnji. Finalni termoizolacioni proizvodi od ovčje vune imaju slične termičke karakteristike kao i mineralna i staklena vuna. Prednost ovog materijala ispred konvencionalnih termoizolacijskih materijala leži u njenoj higroskopnosti, odnosno sposobnosti da apsorbuje vlagu, a pri tome sprečava stvaranje kondenzata, reguliše vlažnost zraka/vlagu u zraku, te stvara veoma kvalitetan i ugodan unutrašnji ambijent. Pored higroskopnosti prednost ovog materijala leži u dugotrajnosti, fleksibilnosti i recikliranju, a što je najvažnije u maloj primarnoj energiji i emisiji CO2 u životnom ciklusu ovog materijala. U BiH dodatno ovaj materijal ima nisku tržišnu cijenu. Sve navedeno govori u prilog da BiH treba da prepozna ovčju vunu kao strateški građevinski materijal i da se koristi na okolišno prihvatljiv način čime bi se riješili okolišni probleme zbrinjavanja ovog materijala. BiH ima tradiciju uzgoja ovaca, obrade i proizvodnji ovčje vune, kvalifikovanu radnu snagu. Postojeća infrastruktura bi se uz manja ulaganja mogla prilagoditi važećim standardima u EU. BiH i u ovom sektoru treba izgraditi institucije, prilagoditi svoje zakone pravnoj stečevini EU i usvojiti najsavremenije standarde. Potrebno je podići svijest svih aktera (poljoprivrednika, arhitekata, javnih službenika, predstavnika građevinske industrije, projektnih biroa, univerziteta, investitora) o održivosti i okolišnim zahtjevima. Ovčja vuna, sa karakteristikama izolacionog materijala i zdravog materijala koji štedi energiju, daje odgovore na većinu zahtjeva savremene održive arhitekture. Dodatno, treba sugerisati da buduća istraživanja u BiH i regionu budu fokusirana na ostale mogućnosti proizvodnje vune, na prednosti kombinovanja vune sa ostalim prirodnim materijalima kao što su drvo, glina, kreč, slama, te druge prednosti čistih tehnologija. Slama je još jedan materijal na koji se može računati kao na prirodni građevinski materijal budućnosti BiH. Prema podacima Svjetske organizacije za hranu FAO i zvaničnim podacima Agencije za statistiku BiH, površine zasijana žitaricama u BiH za 2009. godinu, izuzimajući kukuruz, iznosila je 121.923 ha. Računa se da jedna trećina ostaje kao ekološki otpad na oranicama, druga trećina se koristi za ishranu stoke, što onda pokazuje da BiH raspolaže sa oko 200,000 tona slame godišnje. Ovih 200,000 tona se trenutno ne koristi, a predstavlja potencijal za građevinsku čistu industriju. Količina materijala koji svake godine ostaje neiskorišten može odgovoriti na zahtjev za izgradnju 10,000 pasivnih kuća. U mnogim državama EU slama se preporučuje od strane stručnjaka kao materijal budućnosti. Mnoge države EU svojim programima razvoja podržavaju istraživanja o ovom materijalu. Mnogo je lakše postići standarde pasivne kuće sa prirodnim materijalima, posebno sa slamom, pa je većina izgrađenih kuća od slame u EU upravo postigla standarde pasivnih kuća. 167 Prednosti ovog materijala ogledaju se u: dostupnosti ovog materijala i blizini lokacije gradnje, malim transportnim i troškovima ugradnje i proizvodnje, te manjim građevinskim troškovima pripreme temelja za objekte od slame.Dodatno tome objekti od slame zahtjevaju malu potrošnju energije za grijanje, hlađenje i recikliranje. Cijena bale sijena u BiH je niska u odnosu na cijene konvencionalnih izolacionih materijala, međutim potrebno je osigurati standarde baliranja da bi se bale direktno sa njive mogle sa sigurnošću ugrađivati u objekte. Porebno je uz edukaciju i udruživanje poljoprivrednika obezbjediti da domaća slama bude konkurentna i veoma atraktivna na tržištu. Slama ne sputava kreativnost i dozvoljava fleksibilnost, lako se reciklira u svim fazama, a na kraju životnog vijeka se pretvara u kompost. Posebna prednost ovog materijala jeste njegova jednostavna montaža koja ne zahtjeva posebnu opremu i specijane vještine. Građenjem slamom bi se otvorila nova radna mjesta, razvila ruralna područja, povezale druge industrije i materijali, smanjio loš uticaj građevinskog sektora na okoliš i podigla svijest građana o zdravlju. U BiH je potrebno upravljati eksploatacijom prirodnog materijala slame na održiv, strateški i planski način. Strateški plan treba da uključi i druge prirodne materijale koji mogu da se kombinuju u građevinarstvu. 168 Da bi slama postala važan građevinski materijal u BiH i da bi bila prepoznata od strane industrije neophodno je ostvariti podršku države. BiH dodatno treba da prilagodi svoje zakone pravnoj stečevini EU i usvoji najsavremenije standarde u ovom sektoru. U BiH je potrebno podići svijest kod svih aktera (donosioca odluka, građevinske industrije, projektanata, investitora) da podrže čiste tehnologije. Edukacija i razmjena znanja kroz razvojne regionalne projekte je prilika ekonomskom razvoju BiH. Zajedničko za sve prirodne materijale jeste da kod proizvodnje, prerade, ugradnje, korištenja i recikliranja, troše puno manje primarne energije nego vještački materijali, a evidentna je i mnogo manja emisija štetnih gasova. Strateškim pristupom korištenju prirodnih materijala moguće je ostvariti ciljeve smanjenja potrošnje energije i emisije CO2 zacrtane strategijom 20/20/20. Zemlje EU se već približavaju ovim strateškim ciljevima. Neophodno je da to uradi i BiH na putu evropskih integracija. Veoma bitno jeste i to da su prirodni materijali građeni od prirodnih elemenata koji ne štete zdravlju čovjeka stvarajući kvalitetne uslove unutar objekta, te nemaju štetna zračenja kojima narušavaju zdravlje. BiH je bogata prirodnim materijalima koji se koriste u građevinskoj industriji i svoj strateški razvoj treba da vidi u čistim tehnologijama koji tretiraju ove prirodne materijale. Svi navedeni prirodni materijali, koji su bili dijelom istraživanja, a i oni koji to nisu, imaju kvalitet i zastupljeni su na terioriji BiH i regije. Svi navedeni materijali se mogu smatrati ozbiljnim prilikama za razvoj čistih tehnologija i strateškog održivog ekonomskog i socijalnog razvoja BiH i regiona. Dobijeni rezultati kroz razvoj dva scenarija potvrđuju da bi u BiH razvojem čistih tehnologija došlo do izgradnje novih ili adaptacije starih postrojenja te medjusobnog povezivanja istih postrojenja u cilju proizvodnje finalnog proizvoda, kao što su montažne fleksibilne konstrukcije od prirodnih materijala. Razvojem čistih tehnologija u građevinarstvu kroz korištenje lokalnih prirodnih materijala dodatno bi se razvili svi prateći servisi kroz razvoj upravljanja šumama, poljoprivrednim dobrima kao i kroz razvoj ruralnih zajednica i servisa u njima. Pored ekonomskih pokazatelja razvoja i otvaranja novih radnih mjesta, BiH bi korištenjem lokalnih prirodnih materijala obezbjedila smanjenje potrošnje energije i emisija CO2 u sektoru građevinarstva u skladu sa strateškim ciljevima EU. Jednako važno za BiH u ovom trenutku, riješila bi se pitanja ekološkog otpada iz šuma, ovčarskog sektora i sektora proizvodnje žitarica. Iskorištavanjem potencijala prirodnih materijala poboljšala bi se diverzifikacija i zaštita biodiverziteta te zaštitio autohtoni biljni i životinjski svijet. BiH kao potencijalni kandidat za članstvo u EU ima priliku da koristi fondove predpristupne pomoći IPA koje EU nudi svim zemljama u takvoj poziciji. Trenutno BiH ima pristup IPA komponentama 1 i 2, te zasigurno u dijelu prekogranične saradnje ima prostora za podršku ovakvim projektima. Od 2014. do 2020. godine BiH bi imala pravo da koristi sve komponente predpristupne pomoći pa i komponentu 5 koja se odnosi na ruralni razvoj. Upravo ova komponenta je odgovarajuća za podršku razvoja čistih tehnologija u ruralnim sredinama, uz iskorištavanje lokanih prirodnih resursa i otvaranju novih radnih mjesta. Da bi BiH mogla koristiti ove značajne fondove potrebno je izgraditi institucije, prilagoditi zakone, standarde i procedure pravnoj stečevini EU u svim sektorima (poljoprivreda, ruralni razvoj, građevinarstvo, okoliš i dr.). Prednosti prirodnih materijala treba dokumentovati, prestaviti javnosti kroz promociju te iste argumente koristiti prilikom izrade budućih strateških planova. Savremene tehnike građenja prirodnim materijalima trebaju biti prihvaćene i odobrene od strane lokalnih građevinskih kompanija i industrije. Procedure građenja trebaju biti pojednostavljene, usvojene od strane institucija, harmonizovane na cijeloj teritoriji BiH i sa EU te biti dostupne širokoj masi korisnika. Građevinske kompanije koje usvajaju ove tehnike trebaju usvojiti standarde i regulative, educirati svoje uposlene, koordinirati svoje aktivnosti sa istraživačkim centrima u BiH i regionu te podržati istraživanja i razvoj novih čistih tehnologija. Baze podataka o klimi trebaju biti razvijene, dostupne i zvanične u BiH da bi se zvanični podaci mogli koristiti prilikom istraživanja, korištenja simulacijskih softvera i certificiranja objekata. Praćenje i kontrola upravljanja resursima treba biti organizovana na teritoriji cijele države. U BiH i regiji, pristup čistim tehnologijama treba biti podržan kroz državne strateške planove, programe finansiranja, te jake mreže građevinskih industrija koje svoje razvojne vizije vide u umrežavanju i čistim tehnologijama. Istraživanja prikazana u ovom radu daju smjernice daljem razvoju i otvaraju prostor za nova istraživanja i diskusije. Ulaganjem u istraživački rad i inovativne tehnologije koje podržavaju čista tehnološka dostignuća ulažemo direktno u društveno - ekonomski održivi razvoj zemlje, regije, svijeta. Iskustva drugih država ukazuju da se samo uz podršku države, strateškim planiranjem i razvojem regionalne saradnje mogu podstaći suštinske održive promjene u građevinskoj industriji BIH. Svi akteri građevinskog sektora i građani BiH treba da vide svoju dobit u inovativnim čistim tehnologijama koje stvaraju zdraviji okoliš i zdravije i komfornije građevinske objekte. Država treba da prepozna razvojne mogućnosti korištenja prirodnih resursa kroz održivo upravljanje resursima i okolišem. Veliki je broj primjera dobre prakse iz susjednih država i svijeta koje mogu biti primjer Vladi BiH u budućem planiranju. Neki od dobivenih rezultata ovog rada, koji su metodom upoređivanja dva scenarija razvoja približili i uporedili indikatore razvoja, takođe mogu služiti kao smjernice u budućem strateškom planiranju i određivanju prioriteta, ciljeva i mjera razvoja građevinskog sektora u BiH. Balansiranjem prednosti i mana kroz konstruktivne diskusije moguće je doći do optimalnih rješenja i održivog razvoja građevinskog sektora. Razvojem održivih čistih tehnologija u BiH, građevinska industrija će dati doprinos globalnoj održivosti kroz planiranje procesa energetske uštede, razvoj green tehnologija kroz održivo korištenje prirodnih 169 lokalnih materijala, strateško planiranje i poveziranje, masovnije optimalno korištenje alternativnih izvora energije, te optimalno upravljanje otpadom. Strateškim pristupom obrazovanju i povezivanju aktera u sektoru, uveliko se može doprinijeti većem razumjevanju prilika i potreba čistog održivog razvoja građevinskog sektora na bazi dostupnih lokalnih resursa. Informisani i edukovani građani i stručnjaci mogu stvoriti adekvatne uslove za daljnja istraživanja, diskusije i strateška opredjeljenja u budućnosti. Izazovi koji stoje ispred BiH jesu: • Strateški pristup razvoju građevinskog sektora koji uključuje interdisciplinarni sveobuhvatni pristup planiranju i implementaciji. • Izrada jedinstvene baza podataka na nivou BiH koja bi tretirala i obezbjedila neophodne klimatske informacije za buduće proračune optimalnih rješenja, korištenje simulacijskih softwera i certificiranje građevinskih objekata. • Analiza potreba obrazovanja svih aktera u sektoru kao i organizacija formalnog i nefromalnog obrazovanja sa ciljem povećanja svijesti i znanja građana, ali i vještina i znanja glavnih aktera građevinskog sektora. • Podrška države u prepoznavanju i obezbjeđivanju uslova za prilike, i investicije u održivi razvoja građevinskog sektora. • Obezbjeđivanje primjera dobre prakse kroz korištenje optimalnih rješenja i iskustava iz svijeta. • Strateški pristup sektorima poljoprivrede, ruralnog razvoja i zaštite okoliša kroz holistični pristup planiranja i implementacije te povezivanja sa drugim strateškim sektorima kao što je građevinski sektor. 170 BiH treba da iskoristi svoju prednost industrijski nerazvijene zemlje, te da svoje razvojne mogućnosti usmjeri u održive čiste tehnologije. Upravo nerazvijenost može biti prednost naše zemlje ukoliko bi na početku razvoja svoje napore usmjerili prema dostizanju održivih standarda i sistema. Pojam „nerazvijena zemlja“ u ekološkom svjetlu potpuno zavarava jer u mnogim slučajevima (prema Berge B.) ekološki ciklus mnogo bolje funkcioniše u tzv. nerazvijenim zemljama. Knjige i publikacije Adensam H., Breinesberger J., Staribacher M., Hiller S., Unfried G., Schwarzmüller E., Hegedys H., Frosch V., Ganglberger E. (2005); „Stroh kompakt; Fabrik der Zukunft als regionales Produktionsnetzwerk auf Basis nachwachsender Rohstoffe anhand eines Pilotprojektes im Bereich Dämmstoffe“; Berichte aus Energie- und Umweltforschung; 8/2005 Alcorn A. (2003); „Embodied energy and CO2 coefficients for nz building materials“, Centre for Building Performance Research; Victoria University of Wellington; New Zealand Anderson J., Edwards S. (2000); „Addendum to BRE methodology for envornmental profiles of construction materials“, components and buildings, Building Reserach Establishment Annink D., Noonstra C., Mak J. (1996); „Handbook of Sustainable Building: An Environmental Preference Method for Selection of Materials for Use in Construction and Refurbishment“, Earthscan Publications Ltd Asdrubali F. (2006); „Survey on the Acoustical Properties of New Sustainable Materials for Noise Control“, Euronoise, Tampere, Finland Ashour T., Georg H., WeiWu (2010); „An experimental investigation on equilibrium moisture content of earth plaster with natural reinforcement fibres for straw bale buildings“, Applied Thermal Engineering, xxx (2010) 1e11 Ashour T. (2003); „The use of renewable agricultural by-Products as building materials“, Ph. D Thesis, Faculty of agriculture, Moshtohor Barbier E. (1987); „The Concept of Sustainable Economic Development“, Environmental Conservation,14(2):101-110 Ballarin i Bargallo J. (2005); „Wooden house“, Teneues publishing, London Beaver R. (2007); „The new 100 houses x 100 architects“, Images Publishing Group Pty Ltd Bednar T., Korjenic A. (2014) “IEA Energie in Gebäuden und Kommunen, Annex 53: Gesamtenergieverbrauch in Gebäuden”; in Buchreihe “Schriftenreihe 18/2014”, BuchreihenHerausgeber: H. Bmvit; herausgegeben von: Berichte aus Energie- und Umweltforschung; Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie-BMVIT,Wien,2014,59S. http:// www.nachhaltigwirtschaften.at/iea/results.html/id6192 Berge B. (2000. 2001); „The Ecology of Building Materials“, Reed Educational and Professional Publishing Ltd 7.0 BIBLIOGRAFIJA Berman A. J. (2001); „The Healthy Home Design Hendbook“, Frances Lincoln, London Boras M. (2009); „Contemporary house design“, Daab GmbH, Koln Boot N. K.,Hiss J. E. (2011); „Residential Landscape Architecture: Design Process for the Private Residence“, Prentice Hall 171 Brand S. (1995); „How Buildings Learn“, What Happens After they’re Built, Quebecor Printing, Tennessee Butters C. (2006); „Evropski razvojni regionalni fondovi - Kuće i drvena konstrukcija Norveške“, ECONO publishing, Helsinki Chini A. (2005); „Deconstruction Material Reuse – International Overwiev“, CIB Publication o 300, ISBN 90-6363-044-1 De Campagne M. i Hauser L. (2008); „Natural flair“, Evergreen GmbH, Koln Daguerre M. (2003); „20 houses by twenty architects“, Electa architecture, Milan Doubilet S. i Boles D. (1999); „Eurpean House now“, Contemporary Architectural Design, Universe Publishing, London Doubilet S. i Boles D. (1997); „American House now“, Universe Publishing, New York Durmišević E. (2006); „Tranformable building structure“, CEDRIS M&CC, Netherlands Đukić P. (1991); „Gradnja u drvetu - Drvo kao građevinski materijal“, Moja Kuća, Beograd Edwards B. (2000); „Guía básica de la sostenibilidad“, Gustavo Gilli, Barcelona Glasnović Z., Horvat J., Omarić D. (2008); „Slama kao superiorni građevinski materijal“; Magazin Stručno/Zaštita okoliša, maj 2008.god. Guy-Quint C. (2006); „Tackle Climate Change:Use wood“, European Parliament, Brussels Field T.G. i Taylor R.E. (2008); „Scientific Farm Animal Production; Pearson Prentice Hall Fiell C. & P. (2006); „Design Now“, Taschen GmbH, Koln, 7.0 BIBLIOGRAFIJA Fordham M. (2009); „Environmental design“, third edition, aylor and Francis, London and New York Freid G. W. (2007); „From Concept to Form in Landscape Design“, John Wiley & Sons Galović K. (2003); „Savremena češka arhitektura, vile za 21. Stoljeće“, Vijenac, Godište XI, br. 235, 06. mart 2003 Glover J. (2000); „Which is better? Steel, Concrete or Wood“, A Comparison of Assessments On Three Building Materials In the Housing sector Department of Chemical Engineering University of Sydney, Boral Green Shareholders Hadrović A. (1993); „Gradska kuća orijentalnog tipa u Bosni i Hercegovini“, Avicena, Sarajevo Hadrović A. (2008); „Bioklimatska arhitektura-traženje puta za raj“; Arhitektonski fakultet Sarajevo 172 Hadrović A. (2011); „Arhitektura u kontekstu“; Arhitektonski fakultet Sarajevo Hall K. (2006); „The Green Building Bible“, 3rd edition, Green Building Press Hon B. (2002); „Design and Manufacture for Sustainable Development“, University of Liverpool in June 2002; ISBN: 978-1-86058-396-4 Hyde R. (2007); „Bioclimatic Housing“, Inovativ Design for Warm Climates, Earthscan Publications Jacobs J. (2013); „Vision + Reality The Instruments of Urban Design“, Aspern Seestadt Citylab Report, www.aspern-seestadt.at Jones B. (2006); „Priručnik za gradnju kuća od bala slame“; Data art+Studio, Mursko Središće Jones K. (2009); Sustainable Development Policy; Cardiff and Vale NHS Trust;http://cardiff. ac.uk/osheu/resources/SUSTAINABLE%20DEVELOPMENT%20POLICY.pdf Juriško I. (2010); „Ekološki termoizolacijski materijali“, Sveučilište u Zagrebu Fakultet kemijskog inžinjerstva i tehnologije Kadić M. (1967); „Starinska seoska kuća u Bosni i Hercegovini“, Veselin Masleša Sarajevo King B. (2006); „Design of sraw bale buildings“, The state of the art. San Rafael, California, Green builidn press Korjenić A., Klarić S. (2011); “The revival of the traditional Bosnian wood dwellings”, Energy Efficiency, Volume 4 (2011), Number 4; S. 547 - 558. Korjenić A., Breu R.: “Efficiency Optimization of a Real Settlement”; Sustainable Building Conference 2013 in Graz, Graz; 25.09.2013 - 28.09.2013; in: “Sustainable Buildings -Construction Products & Technologies”, Verlag der Technischen Universität Graz, (2013), ISBN: 978-3-85125-301-6; P. 556 - 561. Kovačić I. (2012); Industriebau und interdisziplinäre Bauplanung; 234.985 Lebenszykluskosten und analyse; TUW BI IBPM Krajinović M. (1992); „Ovčarstvo i kozarstvo“, Redakcija “Savremene poljoprivrede” Dnevnik, Novi Sad Kuismanen K. (2005); „Evropski regionalni razvojni fondovi“, ECONO publishing for SAFA, Helsinki Kuzman M. K. i Kušar J. (2004); „Gradnja iz masivnega lesa“, COBISS 1.02 pregledni znanstveni članek, Ljubljana; AR/1 2004 7.0 BIBLIOGRAFIJA Lechner N. (2001); „Heating, Cooling, Lighting; Design, Methods for Architects“, John Wiley and Sons Lubell S. (2009); „New residental architecture in Southern California“, Thames & Hudson Ltd, London Lončarić H. D. (2007); „Tehnologija drveta“, Građevinski fakultet Univerziteta; Zagreb 173 Lovrić L. (2004); „Wood Industry in BiH“, katalog drvoprerađivača, Vanjskotrgovinka komora, publikacija, 14. maj 2004 Magwood C., Mack P., Therrien T. (2005); „More Straw Bale Builidng“, New Society Publisher; Canada McDonough W., Braungart M. (2002): „Cradle to Cradle“; North Point Press, New York Moss S. A.(1994): „Energy consumption in public and commercial“; Building Research Establishment Norberg-Šulc K. (2002); „Egzistencija prostora i arhitekture“, Građevinska knjiga Beograd Offine M. (2001); „Straw bale construction: assessing and minimizing embodied energy“, Queen’s University, Kingston, Ontario, Canada Postiglione G. (2008); „One hundred houses for one hundred architects of the 20th century“, Taschen Ltd, Rakennettu P. (1996); „Timber Construction in Finland“, Museum of Finish Architecture Rand H. (2012); „Hundertwasser“; TASCHEN GmbH; Koln Roaf S., Fuentes M., Thomas S (2008); „Ecohouse“, Architectural Press, Elsevier, treća edicija Sanz N. (2002); „Living wooden culture throught Europe“, Counsil of Europe Publishing Skates H. (2011); „Building your own sustainable and energy efficient house“, The Crowood Press Ltd, Wiltshir Slavid R. (2006); „New Wood architecture“, Laurence King Publishing Ltd 7.0 BIBLIOGRAFIJA Sljepčević S. (2010); „Studija isplativosti tržišta vune“ UNDP BiH, http://www.undp.ba/upload/ publications/Studija%20isplativosti%20trzista%20vune.pdf. Snell C., Callahan T. (2005); „Building green: a complete how-to guide to alternative builidng methods“, Chelsea Green Publishers Staab A. (2010); „The Europen Union Explained“, Indiana University Press Strongman C. (2008); „The sustainable home“, Merrell Publishers Limited, London Todorovic B. (2011); „Towards zero energy buildings: new and retrofitted existing buildings“, in: EXPRES 2011, 3rd IEEE International Symposium on Exploitation of Renewable Energy Sources, Subotica, Serbia Tufegdžić V. (1979); „ Materijali“, Naučna knjiga Beograd Zach J., Korjenić A., Petranek V., Hroudova J., Bednar T. (2012); “Performance evaluation and research of alternative thermal insulations based on sheep wool“; Energy and Building, Volume 49 (2012), pp. 246 - 253. 174 Zbašnik Senegačnik M. (2009); „Pasivna kuća“, Sun Arh d.o.o. ISBN 978-953-08906-2-7, Zagreb Yoshino H. (2013) ; Annex 53, Total energy use in buildings - analysis and evaluation methods; Final report; Graduate School of Engineering, Tohoku University Sendai, Japan Wallbaum H., Ostermeyer Y., Csalzer E. Escamilla Z. (2012); „Indicator based sustainability assessment tool for affordable housing construction technologies“, Ecological Indicators 18 (2012) 353–364 Walker B., Salt D. (2006); „Resilience Thinking“, Sustaining Ecosystems and People in a Changing World Wimmer R., Hohensinner H., Drack M. (2010); „S-house – Sustainable Building Demonstrated by Passive House made of Renewable resource“, GrAT – Center for Appropriate Technology at the Vienna University of Technology; www.grat.at 7.0 BIBLIOGRAFIJA 175 Web stranice Zvanična stranica Instituta za pasivne kuće; http://www.passivhaustagung.de/Passive_ House_E/economy_passivehouse.htm, članak „Is it profitable to build a Passive House?“ Autor teksta Dr. Wolfgang Feist, director of the PHI, posjećen 10.10.2012 Zvanična web stranica Vanjskotrgovinske/Spoljnotrgovinske komore BiH; Izvozna strategija za sektora građevinarstva, Vanjskotrgovinska / Spoljnotrgovinska Komora BiH, http:// komorabih.ba/wp-content/uploads/2013/06/bhepa-izvozna-strategija-za-sektora-gradjevinarstva.pdf Zvanična stranica Centra za primjenjive tehnologije u Beču; http://www.grat.at/home_e. htm Zvaniča stranica za razmjenu alata i medota u upravljanju: www.valuebasedmanagemant.net Zvanična stranica državnog kataloga za građavinatsvo u Austriji: http://www.baubook. at/vlbg/ Zvanična web stranica komapnije ModCell http://www.modcell.com Zvanična stranica komapnije proizvođača blokova od rižine slame u USA; www.ecology.com; http://www.oryzatech.com/ Canada Mortage Hausing Corporation); Pilot Study of Moisture Control in Stuccoed Straw Bale Walls, http://www. cmhc-schl.gc.ca Europen Strawbale gathering 2007 report; http://www.strawbale-net.eu Zvanična web stranica kompanije : http://www.sheepwoolinsulation.ie/about/company_history.asp 7.0 BIBLIOGRAFIJA Zvanična stranica mongolijske vlade: http://www.senatorsmongolia.com Zvanična stranica Evropske Unije; www.europa.eu; Zvanična stranica mreže za promociju organske proizvodnje Naturland; http://www. naturland.de ili www.woolets.at National Toxicology Program, Department of Health and Human Services¸ http://ntp. niehs.nih.gov Zvanična web stranica USA Agencije za zaštitu okoliša; http://www.epa.gov Vanjskotrgovinska / Spoljnotrgovinska komora BiH Izvozna strategija drvnog sektora http://komorabih.ba/wp-content/uploads/2013/06/bhepa-izvozna-strategija-drvnogsektora.pdf Zvanična stranica sa bazom klimatskih podataka za cijeli svijet; http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/cfm/weather_data.cfm 176 Zvanična baza podataka Instituta za drvo pri TUW; www.dataholz.at Annex 41. „Moist-eng subtask 1: Modelling Principles and Common Exercises http://www. kuleuven.be/bwf/projects/annex41/protected/Common_Exercises/CE1/Overview%20 of%20Common%20Exercise%201%20from%20ST1%20Main%20Report.pdf TRADA Timber Researche and Development Association UK ; www.trade.co.uk Zvanična stranica Ministarstva okoliša Finske; The Finnish Ministry of Environment www. enviroment.fi ili www.ymparisto.fi/ Zvanična stranica Instituta za drvo u Finskoj; www.puuinfo.fi Zvanična web stranica Svjetske zdravstvene organizacije WTO; www.who.int; 22. Juli. 1946. god.¸ http://www.who.int/trade/glossary/story046/en/index.html Zvanična web stranica Svjetske organizacije za hranu i poljoprivredu FAO; Sektorske analize za BiH, Sektor ceralija u BiH, 2012, http://www.fao.org/fileadmin/user_upload/ Europe/documents/Publications/IPARD_BiH/1Diversification_en.pdf Zvanična web stranica Evropskog Instituta za zaštitu zgrada „Sentinel Hous Institute“ www.sentinel-house.eu World Commission on Environment and Development (WCED), Our Common Future, Oxford 1987, http://www.un-documents.net/wced-ocf.htm Zvanična stranica Agencije za ekonomski razvoj i saradnju: http://www.oecd.org/env/ Zvanična stranica za statistiku EU; http://epp.eurostat.ec.europa.eu, Zvanična stranica EU programme „Culture 2000“ – Directorate of Culture, Brusselhttp:// ec.europa.eu/culture/index_en.htm Politike održivog razvoja UK; http://www.cardiff.ac.uk/osheu/resources/SUSTAINABLE%20 DEVELOPMENT%20POLICY.pdf Zvanična stranica komapnije Build Green u N Zelandu: http://buildgreen.co.nz/definition.html Zvanična stranica Agencije za zaštitu okoliša u USA: http://www.epa.gov/greenbuilding/ pubs/about.htm Zvanična stranica USA Viječa hemičara: http://www.greenbuildingsolutions.org/MainMenu/What-is-Green-Construction/What-is-a-Green-Building Ekološko certificiranje zgrade; http://www.zumtobel.com/hr 7.0 BIBLIOGRAFIJA Zvanična stranica USA Nacionalnog naučnog istituta za građevinarstvo http://www. wbdg.org Zvanična stranica USA Inicijative Arhitektura 2030; http://www.architecture2030.org/ enews/news_031609.html Zvanična stranica Međunarodne agencije za energiju: IEA 2009; http://www.iea.org 177 Zvanična stranica Evropske komisije: Directorate-General for Energy; http://ec.europa. eu/energy/observatory/eu_27_info/doc/key_figures.pdf Zvanična stranica Prof Ken Young: http://www.kenyeang.com/ Zvanična stranica TUW; http://urbem.tuwien.ac.at/EN/ Zvanična stranica Instituta bez granica www.institutewithoutboundaries.com; http:// worldhouse.ca/publications/ Zvanična stranica magazina Zelene tehnologije USA: http://www.green-technology. org/green_technology_magazine Magazin Hausbau, hrvatsko izdanje http://www.hausbau.mbi.hr/ Zvanična straniva Agencija ze statistiku BiH, www.bhas.ba; http://www.bhas.ba/saopstenja/2013/Stambena%20gradnja%20%20I%20KVARTAL%202013%20-%20bos.pdf Zbornik naučnih radova Energy article/10.1007%2Fs12053-011-9120-z#page-1 www.green-council.org 7.0 BIBLIOGRAFIJA 178 Efficiency http://link.springer.com/ Anketna pitanja Istraživanje o poznavanju principa, zakona, propisa i standarada čistih tehnologija i zelenog građenja te o potrebama za neformalne edukacije u institucijama BiH. Istraživanje i rezultati se koriste za potrebe izrade doktorske disertacije na temu „Stanovanje u službi održivog razvoja“, kandidat mr. Sanela Klaric, dia; Univerzitet u Sarajevu, Arhitektonski fakultet. Anketa, namijenjena voditeljima Odjela za prostorno planiranje u pojedinim opštinama Sarajevskog, Tuzlanskog i Zapadno-Hercegovačkog Kantona, te opštinama grada Banja Luke i Brčko Distrikta. Anketna pitanja: 1. Koliko poznajete zahtjeve EU i evropskih integracija prema Bosni i Hercegovini u procesu pridruživanja, a koji se odnose na okoliš, građevinski sektor i prostorno planiranje? 2. Da li je Bosna i Hercegovina napravila potrebne napore u prilagođavanju pravnoj stečevini EU i prihvatanju važećih zakona, propisa? 3. Poznajete li odredbu EU u građevinarstvu- Directive 2010/31/EU Evropskog Parlamenta i Vijeća od 19. maja 2010. god? Odredba definiše energetsko ponašanje građevinskih objekata. Odredba: Energetsko certificiranje objekata treba obezbjediti informacije o ak tuelnim potrebama građevinskog objekta i uticaju istog na grijanje i hlađenje uključujući potrošnju primarne energije i emisije CO2. 4. Da li smatrate da vama i vašim kolegama trebaju dodatna predavanja na temu novih trendova u arhitekturi, planiranju pametnih gradova (green cities) i održivom razvoju? Koju oblast biste vi preferirali odnosno predložili? 5. Da li ste imali slučajeva izdavanja dozvola za izgradnju niskoenergetskih ili pa sivnih kuća u vašoj opštini/općini? Ako da, koliko? Da li ste mogli odgovoriti na zahtjev? Imate li informacije jesu li ovi objekti izgrađeni i kako funkcionišu? Hvala vam puno na vašem vremenu i odgovorima. ANEX I mr.Sanela Klarić dia 179 Kalkulacija cijene konstrukcija BAU i ECO ANEX II Izvor za većinu materijala: Kompanija Termoline doo Sarajevo; podaci dobijeni, na upit putem e-maila, 30. juli 2013.god. Drvo (bor ili jela) - 250 do 300 KM/m3 u zavisnosti od debljine i kvalitete Rigips ploča 12,5 mm - 4,00 KM/m2 za običnu rigips ploču, vodotporna je oko 6,5 KM/ m2 OSB ploča 12,0 mm - 6,00 KM/m2 Mineralna vuna 15 cm - 7,5 KM/m2 Mineralna vuna 45 mm - 2,8 KM/m2 PE folija obična - 0,30 KM/m2 Parna brana (perforirana paropropusna brana -unutrašnja) - 0,80-1,50 KM/m2 Stiropor (styrofoam) 20 cm ( meki za ispune) - 14 KM/m2, a fasadni 19 KM/m2 Troslojna fasada (završna fasada kvalitetna sa ljepilom, armirnom mrežicom i završnim slojem TIPA JUB) - 22 KM/m2 *Slama: Izvor: prof Hamdija Ćivić, Poljoprivredni fakultet Sarajevo; izborni predmet: Ishrana biljaka; podaci dobijeni putem e-maila na dan 30. juli 2013. god. 180 „Što se tiče cijena bala slame u BiH ona se kreće trenutno oko 1 KM a kasnije van sezone je I skuplja, kažu mi da zna ići I do 2 KM. Po pitanju dimenzija evo ti dimenzije bala slame od balirke (mašina za baliranje koja je kod nas česta mislim da se zove Welger ili takko nešto slično a ona je upravo njemačke ili možda I austrijske proizvodnje, znam da je naši farmer otuda dosta uvoze) ona balira slamu sljedećih dimenzija 29,5 cm visina bale, 43 cm širina i 80 cm dužina bale. S tim da se dužima nože podešavati i ona može biti i manje od 80 cm a može se povećavati i do 150 cm ili 200 cm pa i više. Dakle dužina je proizvoljna.“ *Ovčja vuna : Izvor: http://www.sheepwoolinsulation.ie/products.asp?cat=14 Izolacija od vune Premium Rolls rolna 570mm x 50mm, dužina 8 metara. Podobna za montažu standardnih dimenzija 55-60 cm. Pokriva 9.12 m2 zida. Cijena - 82.29 eur. Cijena za 1 m2 zida 4,304 EUR što po važećem kursu u BiH na dan 03.august. 2013. god. iznosi 8,42 KM *Drvena vlakna: Izvor: http://www.ecomerchant.co.uk/content/steico-flex-wood-fibreinsulation Izolacione ploče od drvenih vlakana (Steico flex) 50 x 1220 x 575 (cijena pakovanja od 10 ploča iznosi 29 funti, odnosno 64,90 KM po srednjem kursu dana 03. augusta. 2013. god. Cijena 1 m2 iznosi Kalkulacija za dio zida 100x100 cm ANEX II 181
© Copyright 2024 Paperzz