Materijali u građevinarstvu – »prirodna ili umjetna« dilema? 2. dio

SUVREMENI SMJEROVI
Vrlo je pozitivno što se na području izgradnje sve češće susreće (ili u skladu sa starijim razdobljima – iznova vraća) promišljanje o učincima naših posezanja u prirodni okoliš i njihovim utjecajima na zdravlje te općenito osjećanje ljudi. Izraz »trajna izgradnja« tako dobiva svoj puniji i vidljiviji sadržaj. Istina je, da – već i radi legitimnosti i stručnosti ovakvih pobuda – treba smisleno uračunati i različite druge, rubne uvjete. To važi i za odabir građevinskih materijala. Prečesto zaboravljamo da ne gradimo samo obiteljske kuće te da se naš okoliš ponekad bitno razlikuje od onoga koji nam se negdje svidio i otkud bismo rado željeli prenijeti izgled objekta. Tipičan primjer je izgradnja višekatnih zdanja na potresima ugroženim područjima, gdje »protivnici« betona i čelika brzo ostaju bez svojih temeljnih argumenata. Naravno da je situacija posve drukčija kod izgradnje individualnih kuća, građenih od drveta.

Jedna od prednosti umjetnih konstrukcijskih materijala je npr. ta, da sa vrlo velikom sigurnošću možemo predvidjeti njihovo ponašanje u različitim situacijama i kod različitih opterećenja te ih zato možemo i dimenzionirati, rasporediti i povezati u cjelinu na odgovarajući način. Kod prirodnih materijala ova je zadaća često znatno teža, a postignuta sigurnost – upitnija.

No, i bezuvjetno zagovaranje prirodnih izolacijskih materijala u odnosu na one »sintetičke« (npr. mineralnu vunu, polistiren) najčešće je bez prave osnove. Jer, i prirodni materijali mogu ispuštati u okoliš razna isparavanja, mikročestice i otrove, neki među njima trebaju sredstva odnosno dodatke za zaštitu od štetočina i požara, treći opet kod osjetljivih ljudi uzrokuju alergije. Kuća izvedena od umjetnih građevinskih materijala navodno spriječava prolazak zračenja koja su korisna čovjeku. No, ni u slučaju kuća građenih prirodnim materijalima nije znatno drukčije; kod njih smo – u skladu sa suvremenim  smjernicama – na području uporabe obnovljivih izvora energije krovne površine prekrili prijemnicima sunčeve energije i panelima sa solarnim stanicama.

DVA POGREŠNO POSTAVLJENA PITANJA

U ovom članku namjerno nisu neposredno uspoređivani određeni prirodni i umjetni materijali jednake namjene. O tome je mnogo toga napisano u popularnom, u stručnom tisku i na različitim internetskim stranicama. Čitatelj kojega ovo zanima morat će konačnu prosudbu donijeti provjeravajući različite izvore, a ne samo jedan (npr. navode proizvođača ili prodavatelja). I, na kraju bi bilo u redu upozoriti na dvije osnovne pogrešne ili barem nedovoljno jasno razložene tvrdnje, koje se nažalost učestalo pojavljuju i izazivaju pomutnju, ako ne i štetne praktične posljedice.

Jesu li prirodni materijali uistinu »topliji« od umjetnih?

Prva takva tvrdnja glasi da su prirodni materijali »topli« sami po sebi, da imaju višu površinsku temperaturu i da akumuliraju toplinu te time pomažu postizanju visoke razine toplinske udobnosti u prostorima, dok umjetni materijali navodno sve ove zadaće obavljaju znatno lošije. Tu bi nam svakako bila potrebna daljnja razlaganja o fizikalnim osnovama i fenomenu toplinskih odnosno temperaturnih pojava u zgradama, no ovakve tvrdnje možemo osporiti i nekim osnovnim učincima.

Dvije različite tvari imat će – u uvjetima stalne temperature u prostoru – jednaku temperaturu. Kakav ćemo osjećaj topline ili hladnoće imati prilikom dodira svake od njih  (dok imaju istu temperaturu) nema nikakve veze s njihovim prirodnim ili umjetnim izvorom. Radi se o svojstvu koje tehnički nazivamo toplinskom prodornošću, a ovisi o gustoći, toplinskoj provodljivosti i specifičnoj toplini konkretnog materijala. Tako prirodni kamen i beton imaju posve usporedive vrijednosti, zidovi od opeke približno dvaput niže, a najniže toplinski izolatori, pri čemu pluto kao prirodni materijal ima još uvijek približno dvaput višu vrijednost od npr. mineralne vune. Toplinska prodornost u ovom kontekstu čak i nije toliko zanimljivo svojstvo, koliko je svakako važna prilikom odabira završne podne obloge. Zato je osjećaj koji imamo prilikom hodanja bosim nogama po drvenom podu znatno ugodniji od osjećaja koji nas obuzima prilikom kretanja po kamenom podu.

I kod akumulacijske sposobnosti topline je dilema sasvim nepotrebna – kamen i beton imaju praktički jednako veliku vrijednost, drvo u pravilu nižu, a najnižu opet toplinski izolatori. No, od potonjih ovu funkciju ionako niti ne očekujemo. Temperatura površine konstrukcije (npr. vanjskoga zida) je – uz poznatu unutarnju i vanjsku temperaturu – ovisna o toplinskom otporu čitave konstrukcije. Tu nas ne zanima kakav je izvor pojedinog materijala, već kakva je njegova toplinska provodljivost. Materijale u ovom slučaju klasificiramo s obzirom na odabrano svojstvo i namjenu uporabe.

Dišu li konstrukcije doista?

Druga tvrdnja koja može imati i vrlo neugodne posljedice je ta, da – za razliku od umjetnih materijala – prirodni materijali dišu, to jest mogu vezati suvišnu vlagu iz prostora i time se sami od sebe pobrinuti za ugodnu mikroklimu u tom prostoru, što je jedan od osnovnih uvjeta za visoku razinu udobnosti u nekom okruženju. Zadnji dio tvrdnje je točan. No, posljedice oglašavanja takvog »disanja« zidova i materijala odražavaju se na brojne probleme s površinskom kondenzacijom vodene pare i razvijanjem plijesni u stanovima. Naime, za odgovarajuću mikroklimu u prostorima moramo se pobrinuti njihovim redovitim i pravilnim prozračivanjem i grijanjem. Sami materijali su nam u tome doista od male pomoći. Uz to, u raznim se člancima još i brkaju pojmovi poput ometane ili neometane difuzije vodene pare s pojmovima difuzijski zatvorene i difuzijski otvorene konstrukcije, što je tema za zasebni članak.

Neki materijali (kako prirodni, tako i umjetni) imaju doista bolju sposobnost vezivanja vlage bez ikakve štete po svoje osobine, ali se time neće riješiti problem prekomjerne relativne vlage u nekom prostoru. Navodi o disanju materijala i konstrukcija mogu korisnike čak i zavesti, i to do te mjere da potpuno »zaborave« na vlastitu ulogu pri ostvarivanju prikladnih uvjeta života. Opet treba naglasiti da i prirodni, baš kao i umjetni materijali imaju potpuno usporedive – dobre ili loše – osobine, koje je potrebno poznavati kako bismo za neku konkretnu namjenu mogli odabrati odgovarajući materijal. U tom slučaju govorimo o difuzijskoj otpornosti, dok u širem kontekstu problema s vlagom spominjemo i poroznost, permeabilnost i apsorptivnost.

ZAKLJUČAK

Dakle, jesu li umjetni materijali u graditeljstvu uistinu neprikladni, dok prirodni sami po sebi osiguravaju udobnost boravka uz niske troškove? Nikako ne. Poneki umjetni materijal s obzirom na svoju namjenu jednostavno nema zamjene među prirodnim materijalima, dok poneki prirodni materijal ima i određena slabija svojstva u usporedbi s umjetnim. Naravno, važi i obrnuto. Kada se odlučujemo za cjelovito i široko ekonomsko, energetsko, ekološko i socijalno ocjenjivanje vrijednosti utjecaja pojedinih materijala u nekom zdanju, stvari se mogu bitno zapetljati još i više. Zato nije u redu umjetne materijale površno ocjenjivati kao nešto, što je po definiciji – bilo za okoliš, bilo za korisnika – loše, neugodno, skupo ili štetno, a prirodne materijale ne treba baš u svim slučajevima držati idealnim rješenjem.

Umjetnost graditeljstva se, između ostalog, iskazuje i u traganju za pravim kombinacijama materijala, kada se jednom ustanove njihovi najrazličitiji utjecaji. Zato – i unatoč već stoljećima poznatim osnovnim načelima logike planiranja i izvedbe nekog zdanja – često ni danas nemamo jednostavnog recepta, koji bismo mogli upotrijebiti pri rješavanju konkretnog praktičnog problema.

mr. Miha Tomšič, dipl. ing. građ.
voditelj razvoja na području građevinske fizike
Gradbeni inštitut ZRMK, d. o. o.

Fotografije: arhiva IMC, d. o. o.

PODIJELI