Dodatno istraživanje o ovčjoj vuni, strateškom materijalu za razvoj BiH

Za potrebe doktorske studije Sanele Klarić, s obzirom na prepoznate osobine ovčje vune, napravljena su dodatna istraživanja u suradnji sa TUW, odnosno prof. Korjenić i prof. Bednar.

Istraživanje se fokusiralo na praktičnu primjenu ovog materijala apliciranog na unutarnjoj strani zida kod rješavanja termoizolacije objekata na kojima intervencija nije moguća na vanjskoj fasadi kao što su povijesno zaštićeni objekti kulturnog nasljeđa. Simulacija fizike zgrade zida rađena je za tri različita materijala u konstrukciji vanjskog zida.

Promatrane referentne pozicije vanjskog zida s ugradnjom unutarnjeg sloja termoizolacije. U-vrijednost sve tri varijante zida su prikazane u tabelama koje slijede:

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% (uvjet jednog uredskog prostora)
  • Skyfaktor – utjecaj dnevnog svjetla u unutarnjoj prostoriji 0.5

Dodatno je istraživana mogućnost stvaranja plijesni prema proračunu uz pomoć programa HAM3D (program razvijen na TUW, numerički rješava jednadžbe za kombinaciju topline, vlage i zračnog prijenosa u promatranim materijalima i konstrukcijama sa zadanim okolišnim uvjetima a koristeći bazu podataka za klimatske zone u kojima se analizirana konstrukcija nalazi).  Ovaj program uz pomoć simulacija topline, vlage i zračnog prijenosa, a za zadate klimatske zone, upućuje na moguća rizična mjesta u konstrukciji kao i vrijednosti rizika od stvaranja gljivica – plijesni u promatranoj konstrukciji u zadanom vremenskom periodu.

Rezultati istraživanja

Sadržaj vlage – Simulacijom je promatran period od 10 godina, prilikom čega se promatra 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 s ovčjom vunom je mnogo veći. Osobina visokog postotka upijanja vlage je ogromna prednost ovog materijala. U oba slučaja nivo vode se vremenom smanjuje.

Ključni faktor za procjenu mogućnosti stvaranja gljivica – plijesni i širenja istog je relativna vlažnost. Rizik stvaranja plijesni nastaje u uvjetima 80% relativne vlažnosti.

Kalcij silikat dopušta više vlage u dijelu stare gipsane žbuke nego u druge dvije varijante kroz difuziju pare. Vlaga se može isušiti gotovo kompletno. U trećoj referentnoj točki, u sve tri varijante materijala, relativna vlažnost u sredini izolacijskih materijala ostaje ispod 80%, tako da ne postoji rizik stvaranja plijesni. Materijal kacij silikat sadrži najmanje vlage.

U slučaju postavljanja izolacije u interijeru, veoma važan kriterij koji se prati je stvaranje plijesni na unutarnjoj strani zida.

k65-sanela-2

Kalcij silikat preuzima mnogo vlage iz zraka i tako dobivenu vodu smješta u dijelu hladnije strane izolacije. Ovčja vuna ima dobre osobine upijanja vlage – higroskopnost, te je rizik od stvaranja gljivica – plijesni manji nego kod mineralne vune. Upravo ova osobina izolacije od ovčije vune daje ovom materijalu prednost kod korištenja istog na objektima na kojima nije moguće raditi intervencije na fasadi nego je neophodno izolaciju postaviti na unutrašnjoj strani zidova da bi objekt postigao bolje energetske karakteristike.

Dinamična U- Vrijednost

Vlažnost povećava toplinsku provodljivost materijala, a s njenim povećavanjem povećavaju se i protok topline i U-vrijednost konstrukcije. To znači da je ovaj efekt pojačan u postojećim klimatskim uvjetima, što dovodi do najniže U-vrijednosti zimi.

Promjene U-vrijednosti su manje u konstrukciji s ovčjom vunom u toku jedne godine. Ova konstrukcija je mehanički manje pod stresom, a prosječna U-vrijednost je neznatno veća.

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 uvjete za to. Upijena vlaga se akumulira na hladnoj strani izolacije ali manje nego u slučaju mineralne vune.

Korištenje ovčje vune u kombinaciji s drugim prirodnim obnovljivim  izvorima najbolja je alternativa za smanjenje primarne energije u zgradama. Ovaj materijal definitivno ima prednosti nad materijalima koji se trenutno koriste. Naravno neophodno je nastaviti s dodatnim istraživanjima i kombinacijama materijala.

Ekološki balans

U svrhu pregleda utjecaja na okolinu napravljena su istraživanja za tri varijante te njihova međusobna usporedba. Promatrani su transport, proizvodnja, korištenje i druge faze, te emisija stakleničkih plinova (CO2, CH4). Potencijal globalnog zagrijavanja za pojedini materijal ili konstrukciju opisuje utjecaj 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.

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 usporedbe KEA vrijednost je preračunata u MJ/m².

Rezultati istraživanja ukazuju da najmanju energiju troši konstrukcija s kalcij silikatnom pločom. Međutim, ako se promatraju samo izolacijski materijali, onda ovčja vuna pokazuje najveće energetske uštede.

Sva predstavljena istraživanja govore u prilog prirodnog materijala ovčje vune. Također, istraživanja ukazuju na specifične karakteristike, gdje se ovom materijalu može posvetiti veća pažnja, te potreba za dodatnim istraživanjima u potrazi za optimalnim budućim rješenjima.

Na kraju ovog drugog priloga o ovčjoj vuni, s obzirom na nedvosmislene prednosti ovog tradicionalnog, prirodnog, biorazgradivog i dugotrajnog materijala, s izvanrednim osobinama higroskopnosti, male emisije CO2 i male potrošnje primarne energije, sugeriramo ponovo da buduća istraživanja u BiH i regiji budu fokusirana na ostale mogućnosti proizvodnje i prerade vune, na prednosti kombiniranja vune s ostalim prirodnim materijalima kao što su drvo, glina, žbuka, slama, te na druge prednosti čistih tehnologija. Posebno je bitna regionalna suradnja sada kad pogon za proizvodnju izolacije od ovčje vune postoji u BiH i može zadovoljiti kapacitete cijele regije.

Opširnije u časopisu Korak.

Assist. Prof. Dr. Sanela Klarić