APOS Grada Rijeke
Projekt je realiziran u 2018. godini
Vlaga u stanovima
UTJECAJ PONAŠANJA STANARA NA POJAVU VLAGE U STANOVIMA
Građevinski fakultet u Rijeci u suradnji s Agencijom proveo je znanstveno istraživanje o utjecaju životnih navika stanara na pojavu vlage u stanovima i razvoj gljivica. Istraživanje se provodilo pod stručnim nazivom "Matematičko modeliranje prostornog pronosa vlage unutar postojećih stambenih jedinica uslijed životnih navika stanara" a imalo je za cilj na temelju prikupljenih podataka zabilježenih mjeračima temperature i vlage izraditi matematičku simulaciju kojom će se pokazati prostorna distribucija vlage odnosno temperature unutar stambene jedinice te potvrditi rezultati mjerenja, a sve sa svrhom potvrđivanja postojanja korelacije između pojave vlage i razvoja gljivica s načinom korištenja stanova od strane krajnjih korisnika, s konačnom namjerom poboljšanja kvaliteta stanovanja
PROJEKTNI TIM
ČLAN PROJEKTNOG TIMA
Istraživanje naručio: APOS Grada Rijeke
Incijator projekta: Vladimir Benac, dipl. oec.
VODITELJ PROJEKTA
Istraživanje proveo: Građevinski fakultet u Rijeci
Voditelj istraživanja: Doc.dr.sc. Ivan Marović, dipl. ing. građ.
ČLAN PROJEKTNOG TIMA
Podatke prikupio i obradio: Građevinski fakultet u Rijeci
Voditelj obrade podataka: Mateo Viškanić, mag. ing. mech.
TIJEK PROJEKTA
Video simulacija modela
Zaključci istraživanja
07.09.2018.
Projekt je započeo u ožujku 2018. godine, a završen je u rujnu 2018. godine. Provedenim istraživanjem zaključuje se da se numeričkim modeliranjem stanja zraka unutar zatvorenih stambenih prostora može projektiranje novih zgrada više prilagoditi čovjeku i njegovim aktivnostima. Očekivani rezultati istraživanja postignuti su i prezentirani u priloženom izvještaju, a odnose se na utvrđivanje kvalitete života u stanu uslijed životnih navika stanara, izrađen je model prostornog pronosa vlage unutar postojećih stambenih jedinica uslijed životnih navika stanara te postupovnik s prijedlogom ponašanja. Rezultati istraživanja prezentirani su u znanstvenom radu koji je prihvaćen za prezentaciju na međunarodnom znanstvenom skupu PBE 2018 te objavu u zborniku radova s navedenog znanstvenog skupa, a slijedi njihova prezentacija na međunarodnim znanstvenim skupovima koji se bave problematikom kvalitete života u prostornim jedinicama te upravljanje istima.
ZAVRŠENO PRIKUPLJANJE PODATAKA
Tijekom ožujka i travnja 2018. godine u 4 stambene jedinice, postavljeno je sveukupno 20 mjerača temperature i vlage, odnosno po pet mjerača u svakoj stambenoj jedinici. Na izabranim nekretninama utvrđene su pozicije (dnevni boravak, kuhinja, kupaona, spavaća soba) na kojima su se kontinuirano tijekom 42 dana prikupljali podaci. Također, svakih 7 dana prilikom prikupljanja podataka s mjernih instrumenata napravljen je vizualni pregled stambene jedinice. Po završetku prikupljanja podataka na stambenim jedinicama, a prije početka matematičkog modeliranja, prikupljeni su hidrometeorološki podaci s lokalne hidrometeorološke postaje za ukupno vrijeme prikupljanja podataka
ZNANSTVENO ISTRAŽIVANJE
Problematika znanstvenog istraživanja
Izazovi stanovanja u modernim stanovima nameću nova pitanja i način ponašanja stanara za koje postoji vrlo malo podataka. Korisnici novoizgrađenih stanova gotovo nikada prilikom ulaska u stambeni prostor ne dobiju upute kako se ponašati, odnosno kako koristiti prostor. Naime, novi materijali koji se ugrađuju u zgradama bitno utječu na protok zraka i potrebno ih je redovno prozračivati, stoga nije neuobičajeno da se starim navikama stanovanja stanara prilikom stanovanja u novim zgradama vlaga u stanovima zatoči više nego u zgradama koje su stare 40 pa i više godina. Razloge treba tražiti u ovojnici zgrade, ali i ugrađenoj stolariji. Činjenica je da drvena stolarija ma koliko dobro bila napravljena gotovo uvijek „diše“ tj. da kroz drvene okvire uvijek postoji protok zraka dok PVC i aluminijska bravarija s druge strane onemogućuje protok zraka dobrim brtvljenjem iako su formalno građene tehnikom temperaturnog mosta. Navedeno ima za posljedicu da sva vlaga koja nastaje u stanu tijekom svakodnevnog življenja stanara (npr. kuhanje, tuširanje, sušenje robe i dr.) nema doticaj s vanjskim zrakom (ne dolazi do strujanja između vanjskog i unutarnjeg zraka) te samim time ostaje zarobljena u prostoru. Često je u ovakvim prostorima (kuhinjama, kupaonicama i sobama) potrebno postaviti umjetne odvlaživače zraka kako bi se smanjila količina vlage u prostoru, a time i njen utjecaj na kvalitetu života u stambenom prostoru. Uz kvalitetu izgradnje, dinamika i karakter stanovanja su svakako promijenjeni zadnjih 30tak godina. Obzirom da se danas topla voda za tuširanje može generirati u neograničenim količinama, što je različito od situacije od prije 30 godina kada je tople vode u stanu bilo koliko je bojler mogao producirati, te da tuširanje u prosjeku traje duže, količina vlage koja se pritom generira i ostaje zarobljena u prostoru je značajno veća. Navedena situacija mogućeg stvaranja velike količine vlage u stambenom prostoru, zbog radnije navedenih razloga, prije jednostavno nije postojala. Upravo iz svega navedenog Agencija je pokrenula projekt koji je putem mjerenja temperature i vlage u 4 stambene jedince rezultirao izradom matematičke simulacije prostornog pronosa vlage unutar postojećih stambenih jedinica uslijed životnih navika stanara.
Po odabiru karakterističnih stambenih jedinica i utvrđivanju optimalnih pozicija, u svakoj stambenoj jedinici postavljeno je po 5 mjernih instrumenata za temperaturu i vlagu. Korišteni mjerni instrumenti izrađeni su na način da ne smetaju normalnom životu ukućana, dakle ne veći od 150 x 40 x 30 mm, mase manje od 50 grama uključujući bateriju. Raspon mjerenja korištenih uređaja jest od -10 do +50 stupnjeva celzijusa, sa mogućnošću mjerenja vlage od 0- 100 % RH. Korišteni mjereni uređaji imali su mogućnost paralelnog mjerenja temperature i vlage u minutnom zapisu kako bi se mogli prikupiti svi podaci o karakterističnim događajima (otvaranja prozora, kuhanje, tuširanje i dr.). Mjernim instrumentima je bilo potrebno kontinuirano prikupljati podatke u trajanju od minimalno 42 dana (period snimanja). Tijekom perioda snimanja prikupljali su se minutni podaci o temperaturi i relativnoj vlažnosti svake izabrane stambene jedinice u neprekinutom vremenskom nizu stoga je bilo nužno svakih 7 dana napraviti vizualni pregled nestana i prikupiti podatke s mjernih instrumenata. Kako bi se eliminirao utjecaj temperature zida na rezultate mjerenja tijekom ugradnje mjerača temperature i vlage potrebno je bilo izvršiti snimanje termalnom kamerom lokacije ugradnje (a kako bi se eliminirao utjecaj pozadinske topline zida ili objekta na koji će biti ugrađen mjerač). Termalna (termovizijska) kamera morala je biti rezolucije od minimalno 382 x 288 pixela te s mogućnošću radiometrijskog mjerenja svakog pixela zasebno. Frame rate takve kamere nije smio biti manji od 80Hz, a temperaturni raspon rada minimalno jednak rasporedu rada mjerača temperature i vlage. Prije početka matematičkog modeliranja potrebno je bilo prikupiti hidrometeorološke podatke s lokalne hidrometeorološke postaje za ukupno vrijeme prikupljanja podataka. Na temelju prikupljenih podataka od 4 karakteristične nekretnine bilo je potrebno odabrati jednu nekretninu odnosno karakteristični događaj zabilježen mjeračima temperature i vlage (npr. Tuširanje) te temeljem toga izraditi matematičku simulaciju (tzv. HVAC CFD analizu). Navedena analiza pokazala je prostornu distribuciju vlage odnosno temperature unutar stambene jedinice te potvrdila rezultate mjerenja. Prvi rezultati navode na zaključak da se model pokazao zadovoljavajućim, odnosno dovoljno točnim kako bi se za sve buduće stambene jedinice moglo prije izrade napraviti matematičke simulacije s ciljem otklanjanja neželjenih ujjecaja vlage te između ostalog kako bi se spriječilo nakupljanje (kondenziranje) vlage u rubnim često najhladnijim dijelovima stana. Na temelju prikupljenih podataka izrađen je elaborat s prezentitanim i obrađenim podacima za svaku odabranu karakterističnu nekretninu koji uključuje mjerenja temperature i vlage, vanjske temperature, analizu distribucije vlage te prijedloge poboljšanja života u određenoj nekretnini.
Rezultati istraživanja i prezentacija
Projekt je započeo u ožujku 2018. godine, a završen je u rujnu 2018. godine. Očekivani rezultati istraživanja postignuti su i prezentirani u priloženom izvještaju, a odnose se na utvrđivanje kvalitete života u stanu uslijed životnih navika stanara, izrađen je model prostornog pronosa vlage unutar postojećih stambenih jedinica uslijed životnih navika stanara te postupovnik s prijedlogom ponašanja. Rezultati istraživanja prezentirani su u znanstvenom radu koji je prihvaćen za prezentaciju na međunarodnom znanstvenom skupu PBE 2018 te objavu u zborniku radova s navedenog znanstvenog skupa, a slijedi njihova prezentacija na međunarodnim znanstvenim skupovima koji se bave problematikom kvalitete života u prostornim jedinicama te upravljanje istima.
Provedenim istraživanjem zaključuje se da se numeričkim modeliranjem stanja zraka unutar zatvorenih stambenih prostora može projektiranje novih zgrada više prilagoditi čovjeku i njegovim aktivnostima. Čovjek u svom stambenom prostoru kuha, tušira se te nerijetko suši odjeću. Sve su to izvori vlage koji u nepovoljnim okolnostima mogu dovesti do narušavanja zdravlja stanara. Vlaga se može pojaviti iz razloga nepovoljnih toplinskih uvjeta unutar prostora ili uslijed niskih temperatura okoline u kombinaciji sa lošim odlikama gradnje. Problem vlage može se svesti na čovjeka ili na projektanta i izvođača. Sav napredak tehnologija i materijala gradnje doveo je do ovog problema, ponajprije zbog rijetke ventilacije samih stambenih prostora, no i zbog ponekad izbjegavanja kompliciranijih i manje ekomoničnih rješenja građevinskih ili termotehničkih problema. Numeričko modeliranje u tom pogledu može pomoći u predviđanjima života unutar budućeg objekta, na način da predvidi nekoliko ekstremnijih situacija u kojima bi se problemi mogli intenzivno pojaviti kao i pregleda uobičajenog načina života stanara, te kako se zgrada ponaša u datim situacijama. Na taj način mogli bi projektanti odlučiti da li treba raditi prilagodbe na termotehničkom ili građevinskom projektu, pazeći pritom na krucijalne faktore, čovjekovu ugodnost i zdravlje, te ekomski aspekt projekta. Termotehnički projekt mogao bi uključiti sustave odvlaživača, napa, ili sustave ventilacija. Građevisnki projekti uključivali bi metode rješavanja toplisnkih mostova te implementaciju svih termotehničkih rješenja na adekvatan način.
Sam stanar također može sudjelovati u povećanju svoje ugode promjenom nekoliko svojih navika, primarna bi bila ona da prilagodi količinu prirodne ventilacije (prozori i vrata), a od ostalih se nameće pažnja pri izvođenju radnji koje generiraju veće količine vlage, to jest, ponašanje shodno tim radnjama, to jest stanju atmosfere unutar i izvan stambenog prostora. Implementacija promjena čovjekovih navika polagano bi trebala biti implementirana u proces projektiranja te bi stoga, bar zasad fokus trebao biti usmjeren na optimizacije projekata i buđenje svjesti stanara kako u tim „novim“ zgradama bolje živjeti, u konačnici i zdravije živjeti. Numerička bi modeliranja pomogla svima uključenima u projekt izrade zgrade, kako bi u konačnosti objekt bio ekonomičniji, a stanar sretniji, i to na način da bi pomoglo u prikazu dinamike buduće zgrade i optimizacije cijele zgrade prema tim podacima. Valja napomenuti kako bi se u realnom projektu sa svim poznatim parametrima zgrade, točnost ovakvih simulacija bila na razini dovoljnoj za upotrebu u cilju optimizacije projekta stana, etaže ili cijelih zgrada.
Zaključno, prava vrijednost ovog istraživanja nije u pukoj obradi i interpretaciji goleme količine prikupljenih podataka niti u notornom zaključkom kako u izgrađenim stanovima uz nepromijenjene navike stanara vlagu treba ukloniti odvlaživanjem, već u matematičkom modelu koji je prvi put izrađen za potrebe ovog istraživanja a u kojem je prikazan pronos vlage kroz prostor i njen odnos s temperaturom zraka u prostoru i vremenskim uvjetima u okolini. Prikupljeni podaci i izrađeni model poslužit će kao osnova za daljnja istraživanja, ali i provjeru projektiranih rješenja u budućim gradnjama s ciljem otklanjanja pojave vlage u novoizgrađenim stanovima. Ujedno, model može poslužiti kao podloga za precizniju provjeru projektiranih ili ugrađenih mjera energetske učinkovitosti u promatranju odnosa postignutih ušteda u potrošnji energije za grijanje i hlađenje u odnosu na potrebe za odvlaživanjem nastale vlage.
