GRfiDBENI VESTNIK GLASILO ZVEZE DRUŠTEV GRADBENIH INŽENIRJEV IN TEHNIKOV SLOVENIJE G lavni in odgovorni urednik: Navodila avtorjem za pripravo člankov in drugih prispevkov Prof.dr. Janez D U H O V N IK L e k to r ic a : Alenka RA IČ - B LA Ž IČ Tehničn i u rednik: Danijel T U D J IN A U red n išk i odbor: Doc.dr. Ivan JE C E LJ Andrej K O M E L , u.d.i.g. Mag. Gojmir ČER NE Prof.dr. Franci S T E IN M A N Prof.dr. Miha T O M A Ž E V IČ Janja P E R O V IC -M A R O LT, u.d.i.g T is k : T IS K A R N A L J U B L J A N A d.d. K olič ina : 900 izvodov Revijo izdaja ZVEZA DRUŠTEV GRAD­ BENIH INŽENIRJEV IN TEHNIKOV SLOVENIJE, L jub ljana, K arlovška 3, te le fo n /fa ks : 01 422-46-22, ob f i ­ nančn i pom oči M in is trs tva RS za znanost in te h n o lo g ijo , F akulte te za g ra d b e n iš tvo in g e o d e z ijo Univerze v L jub ljan i te r Zavoda za g ra d ­ ben iš tvo S loven ije . h t t p : / / w w w . z v e z a - d g i t s . s i Letno iz ide 12 š tev ilk . Letna naročn ina za ind iv id u a ln e naročn ike znaša 5000 SIT; za š tu d e n te in u p oko jence 2000 SIT; za g o s p o ­ darske naročn ike (po d je tja , d ružbe, ustanove, o b rtn ike ) 40500 SIT za 1 izvod revije; za naročn ike v tu jin i 100 USD. V ceni je vš te t DDV. Ž iro račun se nahaja pri A genc iji za p la č iln i prom et, Enota L jub ljana, š tev ilka : 50101-678-47602. 1. U re d n iš tv o s p re je m a v o b ja v o z n a n s tv e n e in s tro k o v n e č la n k e s p o d ro č ja g ra d b e n iš tv a in d ru g e prispevke , pom em bne in zan im ive za g ra d b e n o s tro ko . 2. Z n a n s tv e n e in s tro k o v n e č la n ke p re d o b ja v o p re g le d a n a jm a n j en a n o n im e n re ce n ze n t, k i ga d o lo č i g la vn i in o d g o v o rn i u redn ik . 3. B e s e d ilo p r is p e v k o v m o ra b iti n a p isa n o v s lo ve n šč in i. 4. B e s e d ilo m o ra b it i iz p is a n o z d vo jn im p re s le d ko m m ed v rs tica m i. 5. P r is p e v k i m o ra jo im e ti n a s lo v , im e n a in p r iim k e a v to r je v te r b e s e d ilo p risp e vka . 6. B e s e d ilo č la n k o v m o ra o b ve zn o im e ti: n a s lo v č la n k a (ve like č rk e ); im e n a in p r iim k e a v to r je v ; n a s lo v P O V ZETE K in p o vze te k v s lo v e n š ­ č in i; n a s lo v SUM M AR Y, n a s lo v č la n k a v a n g le š č in i (ve like č rke ) in p o vze te k v a n g le šč in i; nas lov UVOD in b e s e d ilo u vo d a ; n a s lo v n a s le d ­ n je g a p o g la v ja (ve like č rke ) in b e se d ilo pog lav ja ; naslov razde lka in b e s e d ilo ra z d e lk a (n e o b v e z n o ); n a s lo v S KLE P in b e s e d ilo s k le p a ; n a s lo v ZAH VALA in besed ilo zahva le (n e obvezno); nas lov LITERATURA in seznam lite ra tu re ; nas lov DO D ATEK in b e se d ilo d o d a tka (neobvezno). Če je d o d a tk o v več, so d o da tk i označen i še z A, B, C, itn. 7. P o g la v ja in ra zd e lk i so la h k o o š te v ilč e n i. 8. S lik e , p re g le d n ic e in fo to g ra f ije m o ra jo b it i o š te v ilč e n e in o p re m ­ lje n e s p o d n a p is i, ki p o ja s n ju je jo n jih o v o v se b in o . S like in fo to g ra fije , ki n iso v e le k tro n s k i o b lik i, m o r a j o b iti p rilo že n e p rispevku v o rig in a lu in dveh ko p ija h . 9. E n a čb e m o ra jo b it i na d e sn e m ro b u o zn a če n e z za p o re d n o š te v ilko v o k ro g le m o k le p a ju . 10. U p o ra b lje n a in c it ira n a d e la m ora jo b iti navedena m ed besed ilom p ris p e v k a z o zn a ko v o b lik i [p r iim e k prvega a v to rja , le to o b ja ve ]. V istem le tu o b ja v lje n a d e la is te g a avtorja m o ra jo b iti o zn a če n a še z oznakam i a, b, c, itn. 11. V p o g la v ju LITERATUR A so dela o p is a n a z n a s le d n jim i podatk i: priim ek, im e avto rja , p riim k i in imena d ru g ih a v to rje v , n a s lo v de la , način ob jave , le to o b jave . 12. N ačin o b ja ve je op isan s podatki: k n jig e : z a lo žb a ; re v ije : im e revije, založba, le tn ik , š tev ilka , strani od do; z b o rn ik i: n a z iv s e s ta n ka , o rg a n i­ za to r, k ra j in d a tu m sestanka , strani od do ; ra z is k o v a ln a p o ro č ila : vrsta poroč ila , n a ročn ik , oznaka pogodbe; za d ruge vrs te v irov : kra tek opis, npr. v zasebnem p o g o vo ru . 13. Pod č rto na p rv i s tra n i, pri p risp e vk ih , k ra jš ih od ene s tran i pa na k o n c u p r is p e v k a , m o ra jo b iti n a ve d e n i o b s e ž n e jš i p o d a tk i o a v to r jih : z n a n s tv e n i naz iv , im e in p riim e k , s tro k o v n i naziv, p o d je tje ali zavod , nas lov. 14. P risp e vke je tre b a posla ti g lavnem u in o d g o v o rn e m u uredniku p ro f. d r. Ja n e zu D u h o vn iku na n a s lo v : FG G , Ja m o v a 2, 1000 LJU B LJA N A . V sp re m n e m d op isu m ora av to r č la n ka nap isa ti, kakšna je po n jegovem m nen ju vse b in a članka (p re te ž n o z n a n s tv e n a , p re težno stro ko vn a ) o z iro m a za ka te ro rubriko je po n jegovem m nenju prispevek pri­ m eren . P risp e vke je tre b a pos la ti v tre h izvo d ih in v e le k tro n s k i ob lik i (W O RD, EXC EL, AVTO CAD, DESIG NER). U re d n išk i odbor GLASILO ZVEZE DRUŠTEV GRADBENIH INŽENIRJEV IN TEHNIKOV SLOVENIJE UDK-UDC 05:625;ISSN 0017-2774 LJUBLJANA, SEPTEMBER 2001 LETNIK L STR. 205 - 228 VSEBINA - CONTENTS GRADBENI VESTNIK Članki, študije, razprave A rtic le s , s tud ies, proceedings S tran 206 Dejan Zupan, Goran Turk__________________ NEPRISTRANSKA TOČKOVNA OCENA KARAKTERISTIČNIH VREDNOSTI UNBIASED POINT ESTIMATE OF CHARACTERISTIC VALUE S tran 215 Mihael Ramšak_____________________________ OCENJEVANJE ZVOČNE IZOLACIJE MED SOSEDNJIMI PROSTORI STAVB Z UPOŠTEVANJEM VZPOREDNEGA PRE­ VAJANJA ZVOKA ESTIMATION OF AIRBORNE SOUND INSULATION BETWEEN ADJACENT ROOMS, CONSIDERING ALSO THE FLANKING TRANSMISSION S tran 221 Jelena S rpčič____________________________ EVROPSKA TEHNIČNA SOGLASJA IN MONTAŽNE HIŠE EUROPEAN TECHNICAL APPROVALS AND TIMBER FRAME BUILDING SYSTEMS D. ZUPAN, G. TURK: Nepristranska točkovna ocena karakterističnih vrednosti NEPRISTRANSKA TOČKOVNA OCENA KARAKTERISTIČNIH VREDNOSTI UNBIASED POINT ESTIMATE OF CHARACTERISTIC VALUE ZNANSTVENI ČLANEK UDK 6 2 4 .04 : 5 1 9 .2 2 : 5 1 9 .68 DEJAN ZUPAN, GORAN TURK P O V Z E T E K V prispevku podajamo način določanja nepristranskih ocen karakterističn ih količin iz relativno majhnega vzorca. Običajno uporabljena metoda temelji na predpostavki, da sta oceni za srednjo vrednost in standardno deviacijo, ki ju dobimo iz vzorca, točn i. V nadaljevanju pokažemo pomanjkljivosti takega določanja in podamo boljšo rešitev. Izračuni so bili izvedeni z računalniškim programom Mathematica. S U M M A R Y The unbiased estim ate of the characte ris tic value is de te rm ine d from re la tive ly sm all sam ples. The characteristic value is usually estimated by applying the assumption tha t the distribution and its parameters are known. The disadvantages of the method are described and the improved method is presented. All calculations and some of the derivations were performed by the com­ puter program Mathematica. Avtorja: mag. Dejan Zupan, univ.dipl.ing.mat., Univerza v Ljubljani, FGG, Jamova 2, 1000 Ljubljana, [dzuDan@faa.uni-li.si1 doc.dr. Goran Turk, univ.dipl.ing.gradb., Univerza v Ljubljani, FGG, Jamova 2, 1000 Ljubljana, [gturk@foo.uni-li.si1 1 UVOD Karakteristične vrednosti vseh parametrov, ki jih uporabljam o v dim enzioniranju konstrukcij, so običajno definirane kot določen kvantil slučajne spremenljivke. Ob predpostavki o porazdelitvi in znani srednji vrednosti in varianci lahko karakteristično vrednost do ločim o preprosto. Težava nastopi, kadar srednje vrednosti in variance ne poznamo, iz vzorca pa lahko do ločim o le njuni oceni. Zato tudi karakteristične vrednosti ne moremo do loč iti natančno, ampak ugotovim o le njeno oceno, ki je tudi slučajna sprem enlji- D. ZUPAN, G. TURK: Nepristranska točkovna ocena karakterističnih vrednosti vka. V članku podajamo način določitve točkovne ocene karakteristične vrednosti tako, da določim o mediano karakteristične vre­ dnosti, Postopek določitve ocen je relativno zahteven, zato v članku prikazujem o tudi preglednico, iz katere lahko preprosto do­ ločimo točkovno oceno za različne velikosti vzorcev. 2 NEKAJ O VERJETNOSTNEM RAČUNU IN STATISTIKI Podajmo nekaj najpom em bnejših de fin ic ij in pojmov iz verjetnostnega računa in statistike, ki jih uporabljamo v nadaljevanju članka! Slučajna s p re m e n ljiv k a / je spremenljivka, katere vrednosti ne moremo zanesljivo do ločiti, njena vrednost je odvisna od slučaja. Glede na zalogo vrednosti ločim o diskretne in zvezne slučajne spremenljivke. Zaloga vrednosti diskretne slučajne sprem enljivke je končno ali neskončno število diskretnih vrednosti, zaloga vrednosti zvezne slučajne spremenljivke pa je končen ali neskončen interval. Slučajno sprem enljivko opišem o z njenim porazdelitvenim zakonom, ali krajše, s porazdelitvijo. Porazdelitev opišem o s porazdelitveno funkcijo Fx(x), ki jo definiram o kot verjetnost, da je slučajna spremenljivka / manjša od neke določene vrednosti X. V enačbi to zapišemo takole: Fx ( x ) = P[x < x \ (1) Tu smo uporabili običajne oznake verjetnostnega računa, kjer z ve lik im i črkami X, Y, Z , ... opišem o slučajno sprem enljivko, z malimi x,y,z,... pa vrednosti, ki jih slučajne sprem enljivke lahko zavzamejo. Pri zveznih slučajnih spremenljivkah lahko porazde­ litev opišemo tudi z gostoto verjetnosti f x(x), ki je definirana kot odvod porazdelitvene funkcije: t x ( x ) = - ~ X) <-» Fx ( x ) = X\ f x ( x ) d x (2) “ X - 0 0 Slučajno sprem enljivko X lahko prib ližno predstavimo tudi z nekaj n jenim i m om enti. Najpomem bnejša momenta slučajne spre­ menljivke sta njena srednja vrednost (m atematično upanje) E[X]= mx in varianca V a r [x]=a2x [ox je standardna deviacija), ki ju pri zveznih slučajn ih sprem enljivkah do ločim o takole: oo co % = J x f x (x)dx , c £ = j ( x - m x ) 2f x ( x ) d x (3) —oo —oo Slučajno sprem enljivko pa lahko opišem o tudi z njenim i kvantih. Za predpisano vrednost a je kvantiI slučajne sprem enljivke tista vrednost xa za katero velja, da je verjetnost, da je slučajna sprem enljivka manjša od nje enaka a. xa im enujem o karakteristična vrednost. V enačbi je to videti takole: P X < x a = Fx (xa ) = a -> xa = F ^ ( a ) , (4) Iz enačbe (4) sledi, da je kvantil xa odvisen od porazdelitve slučajne sprem enljivke X. Na sliki 1 prikazujemo različne porazde­ litve z isto srednjo vrednostjo mx in standardno deviacijo ox. V idim o, da se porazdelitve precej razlikujejo, pa tudi karakteristič­ ne vrednosti so glede na norm alno porazdelitev do 25% različne. Razlike med karakterističn im i vrednostm i so odvisne tudi od koeficienta variavcije Vx = &x/ mX’ ki i e v prikazanem primeru zmeren (Vx = 0.25), pri večjem koeficientu variacije bi bile tudi razlike med karakterističnim i vrednostm i večje. Slučajne sprem enljivke, ki op isuje jo značilno gradbeno konstrukcijo, so običajno porazdeljene po naslednjih porazdelitvah: nor­ malna ali Gaussova (lastna teža, dimenzije konstrukcije, trdnost betona...), lognormalna porazdelitev (največja obtežba s snegom, trdnost jek la ...), porazdelitev gama (I) (stalna koristna obtežba...), ekstremna porazdelitev I. tipa ali Gumbelova porazdelitev (največja koristna obtežba, največja obtežba z vetrom , m aksim alni pospešek tal ob potresu...), ekstremna porazdelitev II. tipa ali Frechetova porazdelitev (največja višina morskega vala, največja snežna obtežba, največja obtežba z vetrom , največje poplave...), ekstremna porazdelitev lil. tipa ali Weibullova porazdelitev (trd- D. ZUPAN, G. TURK: Nepristranska točkovna ocena karakterističnih vrednosti nost različnih materialov, pričakovana življen jska doba dela konstrukcije ...). Podrobnosti o porazdelitvah lahko najdemo v mno­ gih učbenikih statistike (glej na primer, Benjam in in Cornei (1970), Bury (1999), Turk (2001)). n o rm a ln a p o ra z d e lite v lo g n o rm a ln a p o ra z d e lite v p o ra z d e lite v gam a m x = l 5 . 0 m x = 15.0 x n x — 15.0 a x = 3.75 =3.75 x a=8.83 / ' X x a = 9.71 / \ ora = 9.41 / \ °0 5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30 X X X p orazd . e k s tr. v red . t ip I porazd . e k s \r. v red . t ip 11 TTLX = 15.0 771*= 15.0 Tnx =15.0 J \ (7^=3.75 ax =3.75 ax = 3.75 / \ xa = \0. \0 \ xa = 11.07 \ °0 5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30 X X X Slika 1: Različne porazdelitve in ustrezne karakteristične vrednosti V nadaljevanju bomo predpostavili, da so sprem enljivke, za katere želimo do loč iti karakteristično vrednost, normalno porazdeljene. Normalno porazdeljeno slučajno sprem enljivko običajno podamo z gostoto verjetnosti, kot določa naslednja enačba: f x ( x ) = 1 x—mx 21 - co < X < 00 , (5) Porazdelitvene funkcije normalne porazdelitve v analitični obliki ne poznamo, zato pa jo lahko izračunamo num erično z različnimi računalniškim i programi ali pa vrednosti porazdelitvene funkcije standardne normalne sprem enljivke t / odčitamo iz preglednic, ki jih dobimo v skoraj vsaki knjig i verjetnostnega računa in statistike. Standardna normalna porazdelitev je taka normalna porazde­ litev, ki ima srednjo vrednost m j j = O in standardno deviacijo o j j = 1. Za uporabo preglednic potrebujem o zvezo med standar­ dno normalno in poljubno norm alno porazdeljeno slučajno sprem enljivko. Ta zveza je preprosta: CJ n i 3 * A II X - m x xa - m x = P L r , ~ m x TT X <3 X <3 X O X 17-1 / \ J 7 - 1 / \- - - - - - - - - - = FU (a) - > xa =m x + o x Fu (a ) . Iz enačbe (6) lahko torej pri znani srednji vrednosti m x in standardni deviaciji o j i n izbrani vrednosti a določim o karakteristično vrednost xa. Primer: Če nas zanima 5% kvantil ( a = 0 .05), je vrednost F yX ( a ) = -1 .645 . Na slik i 2a prikazujem o srednjo vrednost in 5% kvantil za norm alno porazdeljeno slučajno sprem enljivko z mx = 3 0 in ox = 6 . D. ZUPAN, G. TURK: Nepristranska točkovna ocena karakterističnih vrednosti 10 20 3 0 4 0 X 5 0 b) d) 10 20 3 0 4 0 5 0 Ä Slika 2: Normalna porazdelitev Kot smo že om enili, pa srednje vrednosti in standardne deviacije ne poznamo natančno, ampak ju lahko ocenim o iz vzorca. Vzo­ rec predstavlja jo vrednosti Xj, i = 1 ... n iz katerih lahko do ločim o ocene parametrov populacije . Oceno za srednjo vrednost imenujemo povprečje in označimo z X oceno za varianco a * pa im enujemo varianca vzorca in označimo z s j . Iz vzorca, ki zajema n elementov, ju izračunamo z naslednjim a enačbama: n 1 /= i (7) Zavedati se moramo, da sta X in S] slučajni sprem enljivk i, pri čemer velja (8 ) Vidimo, da se pričakovani vrednosti ocen ujemata s pravo vrednostjo, zato lahko rečemo, da sta oceni nepristranski. Varianca za obe oceni pada z večanjem vzorca, kar je tudi pričakovano, saj iz večjega vzorca lahko bolj natančno ocenim o parametre popu­ lacije, varianca ocene je zato manjša. Ker parametrov populacije mx in < r jn e poznamo, njune ocene pa so slučajne sprem enljivke, tudi karakteristične vrednosti xa ne moremo natančno do loč iti, ampak jo le ocenim o. Oceno označimo z xa. Najpreprostejšo oziroma naivno oceno dobim o tako, da v enačbi (6) parametra mx in ox enostavno zamenjamo z njunim a ocenama X in s X a = X + S*x F lJ1(a.) (9) Če bi poznali porazdelitev slučajne sprem enljivke x a, bi lahko več povedali tud i o karakteris tičn i vrednosti xa . Na slik i 2b prikazujemo norm alne porazdelitve z ocenjeno srednjo vrednostjo in standardno deviacijo za pet vzorcev velikosti n = 10. Ker D. ZUPAN, G. TURK: Nepristranska točkovna ocena karakterističnih vrednosti smo za teh pet primerov označili tudi karakteristične vrednosti, v id im o, da različne ocene srednje vrednosti in standardne devia­ cije privedejo do različnih ocen karakterističnih vrednosti. Na slikah 2c in 2d prikazujemo vp liv velikosti vzorca. V obeh primerih narišemo porazdelitve petdesetih slučajnih sprem enljivk, katerih srednjo vrednost in standardno deviacijo smo ocenili iz vzorcev. Vidim o lahko, da večji vzorec (slika 2d) zmanjša razpršenost rezultatov, ki pa še pri relativno velikem vz o rc u « = 100 ni zanemar­ ljiva. Iz slike 2 lahko tudi ugotovim o, da je ocena karakteristične vrednosti odvisna od velikosti vzorca, kar v enačbi (9) nismo upoštevali. 3 DOLOČITEV KVANTILOV KARAKTERISTIČNE VREDNOSTI Naša želja je do ločiti tako oceno x a, da bo vrednost < x a ] enaka 0.5. Ustrezno vrednost xa im enujem o mediana s luča j­ ne sprem enljivke X a. V tem prim eru pravimo, da smo do loč ili točkovno oceno karakteristične vrednosti: P \X * < * « ] = 0 . 5 . (10) Sedaj moramo le še pokazati, kako do ločim o vrednosti x a . Za ta namen izrazimo oceno x a z ocenami srednje vrednosti x in standardne deviacije Sx na podoben način, kot je zapisana karakteristična vrednost v enačbi (9), le da količino F j'(a ; zamenja­ mo z neznanim faktorjem X. x a = x + x s * x = x ( i+xvxy (11) Porazdelitev te slučajne sprem enljivke lahko izpeljem o, saj je slučajna sprem enljivka Xa vsota slučajn ih sprem enljivk X in l Sx , katerih porazdelitve poznamo ali pa lahko izpeljem o ( J je porazdeljena normalno (Jamnik, 1971, M etcalfe, 1997), ( « - i )S ^/o2x je porazdeljena po porazdelitvi %2 ). Porazdelitvi X in XSX sta odvisni tudi od mx in ax ki ju ne poznamo. Zato v enačbo (10) vstavimo (6) in (11) ter jo standariziramo tako, da porazdelitve obravnavanih slučajnih sprem enljivk niso odvisne od mx in ox : p [ i a < xa] = / [ x + L 1SČ O 2 > I % 0 (17) r 1( v ) = n - l v 2 - » n dg (v) n - 1 2 v dv n 2 Po ureditvi izrazov dobim o: /F' (v) = F ^ 5 )g (^ i) V ,;4 ‘ V ’ l O z a X > O ' parameter k1 pa pomeni: r2 n - \k 2 = n k2 Gostoto verjetnosti s lučajne sprem enljivke do ločim o s konvolucijo: oc co fz , = j" fv , ( f ) fu (z — v ) dv = ^ fu ( u ) fVx( z - u ) du, (18) (19) (20) (21) vrednost porazdelitvene funkcije Fz, (z) pa z integriranjem gostote verjetnosti f Zx (z F V2 FzW °f f e~^'ž~v)1 dždv - v J ( 22) V zapisu integrala (22) smo upoštevali, da je X negativen, zato smo namesto v pisali - v in po sprem enljivki v in tegrira li od do 0. Za pozitivno v re d n o s t i je enačba nekoliko drugačna: ] h ^ ) d z = -oo A V 2 / d n o v o (23) Porazdelitev po enačbah (22) in (23), ki so jo na podoben način uporabili že v literaturi (Madsen et ah, 1986), se im enuje necen- tralna porazdelitev t. Prvič so jo izpeljali že leta 1940 (Johnson, W elch, 1940), vrednosti pa lahko izračunamo num erično ali pa odčitamo iz preglednic (Bagui, 1993). D. ZUPAN, G. TURK: Nepristranska točkovna ocena karakterističnih vrednosti Naša naloga je določiti t a k i , ki ga bomo uporab ili v enačbi (11), da bo ustrezal enačbama (22) oziroma (23). To naredimo tako, da za izbran n in a rešimo naslednjo enačbo (poiščem o tak A,da je enačba (24) izpolnjena): / J[z> _ < 4 n F~] (a ) ]= Fz. (J n F ~ ' (a ))= 0 . 5 . (24) V naslednji preglednici podajamo nekaj vrednosti X za različne velikosti vzorca n za 5% kvantil (a = 0.05). Podajamo tudi vre­ dnost pri naivni oceni (enačba (9)), kar je priporočeno tudi v ameriških standardih za beton (ACI Standard, 1967), in vrednosti, ki jih podajata evropska pravilnika ENV206 in SIST ENV 1991-1 (1998). n 5 6 7 10 15 2 0 3 0 50 100 enačba (9 ) ozirom a A C I (1967) -1.645 -1.645 -1.645 -1.645 -1.645 -1.645 -1.645 -1.645 -1.645 E N V 206 -1 .87 -1 .77 -1.62 -1.48 SIST E N V 1991-1 -2.33 -2 .18 -1.92 -1 .76 -1.73 enačba (24 ) -1.779 -1 .750 -1.732 -1.702 -1.670 -1.671 -1.662 -1.655 -1.650 Preglednica 1: Vrednosti faktorja X za različne velikosti vzorca 4 SIMULACIJE Izpeljane izraze na jbo lje preverim o tako, da opravim o sim u lacije . To pom eni, da izračun karakteristične vrednosti mnogokrat ponovim o. Vsaki posamezni s im u lac iji ustreza slučajno določen vzorec predpostavljene velikosti n. Ker je v izpeljavah predpo­ stavljeno, da je slučajna sprem enljivka Z , ki jo obravnavamo, porazdeljena normalno, moramo tudi v sim ulacijah generirati vzor­ ce slučajnih števil, ki pripadajo norm alni porazdelitvi. Najlažje je, da uporabim o Box-M üllerjev izraz (g le j na prim er Devroy, 1986), pri katerem iz dveh slučajno izbranih števil, ki pripadata enakomerni porazdelitvi od O do 1, do ločim o slučajno število, ki pripada norm alni porazdelitvi: Xj = 2\nuh s in (27T M 2 /) & x + mX' (25) kjer jc. predstavlja elem ent vzorca norm alno porazdeljene slučajne sprem enljivke, uu in u2i pa elementa vzorca dveh neodvisnih enakomerno porazdeljenih s lučajn ih sprem enljivk. Shema sim ulacij je videti takole: Začetek zanke po simulacijah Začetek zanke po posameznih elementih vzorca Generiranje slučajnega števila po enačbi (2 5 ) Konec zanke Izračun srednje vrednost in standardne deviacije vzorca po enačbah (7) Izračun karakteristične vrednosti po različnih metodah Konec zanke Izpis rezulatov Izbrali smo si prim er določanja marke betona MB=xa, za katero velja, da je 5% kvantil trdnosti betona X. Pri tej analizi predpo­ stavimo, da poznamo srednjo vrednost mx = 3 0 MPa in standardno deviacijo ax = 6 MPa. V tem prim eru je prava karakteristična vrednost oziroma marka betona po enačbi (6) enaka: D. ZUPAN, G, TURK: Nepristranska točkovna ocena karakterističnih vrednosti S sim ulacijam i bomo ugotovili, ali ocenjene karakteristične vrednosti v povprečju ustrezajo pravi vrednosti. Ugotovili bomo tudi, kolikšen je raztros rezultatov pri različnih velikostih vzorcev. V naslednji preglednici prikazujemo povprečne vrednosti točkovne ocene za 1000000 ponovitev sim ulacij. n 6 7 10 15 enačba(9) 20.61 20.53 20.40 20.30 odstopanje od prave vrednosti 2.4% 2.0% 1.3% 0.8% SIST ENV 1991-1 (1998) 17.56 - 18.80 - odstopanje od prave vrednosti -12.77% - -6.6% - ENV 206 19.33 19.81 20.55 21.27 odstopanje od prave vrednosti -4.0% -1.6% 2.0% 5.7% enačba (24) 20.02 20.02 20.07 20.09 odstopanje od prave vrednosti -0.5% -0.5% -0.3% -0.2% P \ X a < xa 1 0.4994 0.5008 0.5009 0.5013 G i a 4.051 3.708 3.038 2.446 Preglednica 2: Točkovna ocena - rezu lta ti simulacij Iz preglednice 2 lahko sklepam o, da je ocena po enačbi (24) najboljša, saj so odstopanja v najslabšem prim eru pri majhnem vzorcu n = 6 enaka 0.5%, pri večjih vzorcih pa še manjša. Razlog za to odstopanje je v tem, da je porazdelitev ocene po enačbi (24) nesim etrična in se zato mediana slučajne sprem enljivke ne ujema s srednjo vrednostjo. Relativno dobra je tudi naivna oce­ na, kjer je napaka pri manjših vzorcih 2.4% in se z večanjem vzorca manjša. Ocena po ENV 206 je slabša, odstopanja so tudi pri večjih vzorcih relativno velika, še večja pa so odstopanja po SIST ENV 1991-1 (1998) . I Razpršenost točkovne ocene karakteristične vrednosti je odvisna od razpršenosti slučajne sprem enljivke X, za katero računamo karakteristično vrednost, in velikosti vzorca. Manjša kot je razpršenost slučajne sprem enjlivke X\n večji kot je vzorec, manjša je razpršenost točkovne ocene. Standardne deviacije točkovne ocene po enačbi (24), ki smo jo do loč ili po 1000000 ponovitev s i­ mulacij, prikazujemo v preglednici 2. S preglednico 2 dokažemo tudi, da je ocena po enačbi (24) res dobra ocena mediane, saj verjetnost P\ x a < xa] le malo odstopa od želene vrednosti 0.5. 5 SKLEPI V prispevku smo najprej podali nekaj osnov verjetnostnega računa in, način določanja karakterističnih vrednosti. Pokazali smo, da se vrednosti precej razlikujejo od vrednosti v pravilniku ENV 206. Pri m ajhnih vzrocih je opazno tudi odstopanje glede na prepro­ sto oceno, pri kateri predpostavim o, da poznamo pravo srednjo vrednost in standardno deviacijo, ne pa zgolj njuni oceni. Pri večjih vzorcih so te razlike manjše. Ponovimo še enkrat,, kako lahko uporabim o rezultate našega dela: Točkovno oceno do ločim o iz vzorca po preprosti enačbi: Xa =X + \S*X’ <27) kjer A za 5% kvantilo ( a = 0 .05) odčitam o iz preglednice 3. S tem prispevkom sva avtorja želela opozoriti na težave določanja točkovne ocene karakteristične vrednosti na podlagi majhnih vzorcev. D. ZUPAN, G. TURK: Nepristranska točkovna ocena karakterističnih vrednosti n 300 kg/m 2 (masa nosilne plošče)! R L w r 4 ~ 70 dB (preglednica 29) Privzemimo takšne mere ločilne pregra­ de, da je S = S0 in / = l0 , kar pom e­ ni, da je R’LwR = RLwR ■ Po vstavitvi ugotovljenih vrednosti zvočne izolirnosti v enačbo (4) dobimo zvočno izolirnost iz­ brane ločilne stene po vgraditvi v opisa­ ni sklop konstrukcij, in sicer znaša zvoč­ na izolirnost R’ „ = 44 dB. V idim o lahko, da je v izbranem prim eru dosežena zvočna izolirnost ločilne stene, vgrajene v stavbi, zaradi upoštevanja vzporednega prevajanja zvoka za 7 dB (!) nižja od zvočne izolirnosti take stene brez upoštevanja vzporednega prevajanja zvo­ ka. 2.3. POENOSTAVLJENA METODA DOLOČANJA ZVOČNE IZOLIRNOSTI LOČILNIH PREGRAD Podobno kot metoda s seštevanjem v p li­ vov od ločiln ih prenosov zvoka se poeno­ stavljena metoda lahko uporab lja v p ri­ merih skeletne gradnje ter v lesenih sta­ vbah. Pri oceni zvočne izo lirnosti lo č il­ nih pregrad po tej metodi privzamemo, da je skupna zvočna izo lirnost v stavbi vgrajene ločilne pregrade za 5 dB nižja od zvočne izo lirnosti najbolj prepustne poti zvoka. Vzemimo enak prim er kot v poglavju 2.2. Ugotovimo lahko, da je zvočna izo lirno ­ sti za poti prevajanja 1 in 2 nižja od zvoč­ ne izolirnosti ločilne stene, ki znaša RwR = 51 dB, in sicer znašata R, P, = R, = 48 dB. Dejansko zvočno izolirnost iz­ brane ločilne stene po vgraditvi v opisa­ ni sklop konstrukcij torej ocen im o na R’ = 48 - 5 = 43 dB.w,R Zvočna izolirnost, ocenjena s poenosta­ v ljeno m etodo, je pravilom a nižja od zvočne izo lirnosti, ki jo ocenim o po me­ todi s seštevanjem vp livo v o d lo č iln ih prenosov zvoka [Schulze, 1 9 9 1 ], To pa ima lahko za posledico negospodarne posege za doseganje večje zvočne izola­ cije , kot bi b ilo dejansko potrebno. Ta metoda naj bi se zato uporab lja la le za grobo oceno zvočne izo lirnosti, o d lo č il­ na pa naj bi bila ocena zvočne izolirnosti s seštevanjem vplivov posameznih pre­ nosov zvoka. 3.0. PROBLEMI IN OMEJITVE PRI OCENJEVANJU ZVOČNE IZOLACIJE PO METODOLOGIJI STANDARDA DIN 4109 Že v uvodu smo om en ili, da ima ocenjevanje zvočne izolirnosti pregrad po m etodolog iji standarda DIN 4109 poleg dobrih strani tudi nekatere om ejitve in slabosti. Teh om ejitev in s labosti se je potrebno zavedati in jih pri ocenjevanju zvočne izo lirnosti upoštevati. V na­ daljevanju navajamo nekaj pom em bnej­ ših problem ov, na katere naletim o pri uporabi standarda. Problem nastane že pri izb iri načina ocenjevanja žvočne izo lirnosti, in sicer, katero metodo bomo privzeli kot o d lo č i­ lno za oceno zvočne izo lirnosti: metodo z uporabo korekcijskih koefic ientov ali metodo seštevanja vplivov prenosov zvo­ ka po različnih poteh med sosednjim i prostori. Rezultati obeh načinov se lahko v nekaterih prim erih precej raz liku je jo , kar pomeni, da zvočne izolirnosti ni m o­ goče predvideti z zadovoljivo natančno­ stjo . Značiln i prim er te vrste je npr.: masivna ločilna pregrada, ki je p rik ljuče ­ na na eni strani na masivno bočno steno, na drugi strani na montažno bočno ste­ no, na tretji strani na masivno medetažno konstrukcijo ter na četrti strani na lese­ no medetažno konstrukcijo. Podobni p ri­ meri so v praksi precej pogosti, zato je pri ocenjevanju potrebna precejšnja mera previdnosti. Drug pom emben problem pri uporabi standarda DIN 4109 je v om ejenem na­ boru sestav lo č iln ih ter bočnih kon- Gradbeni vestnik • Ljubljana 50 M. RAMŠAK: Ocenjevanje zvočne izolacije med sosednjimi prostori stavb z upoštevanjem vzporednega prevajanja zvoka strukcij oziroma konstrukcijskih sklopov, za katere poznamo vrednosti zvočne izo- lirnosti R . , R’ J300) ter R, . . Že manjša odstopanja obravnavanih sestav loč iln ih ter bočnih konstrukcij oziroma konstrukcijskih sklopov od tis tih , ki so opredeljeni v standardu, lahko namreč v nekaterih prim erih povzročijo znatna od­ stopanja od predvidenih vrednosti zvoč­ ne izo lirnosti, kar je dodatni razlog za previdnost. Poleg navedenih problem ov ima standard DIN 4109 tudi om ejitev, da ne omogoča oceniti zvočne izo lirnosti v posameznih frekvenčnih pasovih, temveč se moramo zadovoljiti le s skupno, za določeno lo č i­ lno pregrado ozirom a za določen kon­ strukcijski sklop značilno zvočno izo lir- nostjo , ki je ovrednotena (frekvenčno utežena) po posebej predpisanem po­ stopku [SIST EN ISO 7 1 7 /1 ,1 9 9 7 ], 4.0. SKLEP Pri ugotavljan ju zvočne izo lacije med sosednjim i prostori v stavbah je potreb­ no poleg direktnega prevajanja zvoka prek ločilne pregrade med sosednjim i prostori upoštevati tud i vp liv vzporednega pre­ vajanja prek sklopa konstrukcij, v katere­ ga je ločilna pregrada vgrajena. Za oce­ no prevajanja zvoka med sosednjim i pro­ stori stavb, ki vk ljuču je tudi vp liv vzpo­ rednega prevajanja, je s praviln ikom o zvočni zaščiti stavb predpisana uporaba nemškega standarda DIN 4109 (1989). M etodologija, določena v tem standardu, predstavlja za inženirsko prakso trenutno še vedno najuporabnejši način ocen­ jevanja zvočne zaščite v stavbah. Za značilne sestave in sklope konstrukcij nam om ogoča razmeroma enostavno oceniti pričakovano stopnjo zvočne izo­ lacije v stavbah. Pri uporabi standarda se je potrebno zavedati om ejitev in slabosti standarda. Nekritična uporaba standarda brez poznavanja osnovnih fizikalnih prin­ cipov prevajanja zvoka namreč lahko po­ vzroči precejšnja razhajanja med predvi­ deno ter v praksi dejansko doseženo zvočno izo lacijo v stavbah, kar ima lahko za posledico probleme pri kasnejši upo­ rabi stavb ter znatne dodatne stroške za potrebne sanacijske ukrepe. L IT E R A T U R A DIN 4109 - Dodatek 1: Zvočna zaščita v v iso ko g ra d n ji, prim eri izvedbe in računski postopki, 1989. SIST EN ISO 1 4 0 /3 : Akustika - M e rjen je zvočne izo lirn o s ti v zgradbah in zvočne izo lirn o s ti g radbenih e lem en tov - 3. d e l : Labora torijska m erjen ja izo lirno s ti g radbenih e lem entov pred zvokom v zraku, 1997. DIN 52210 , 2. del: Luft- und T rittscha lldä m m u ng , Prüfstände für S cha lld ä m m -M e ssu n g e n an Baute ilen, 1984. SIST EN ISO 7 1 7 /1 : Akustika - V rednoten je zvočne izo lirno s ti v zgradbah te r zvočne izo lirn o s ti g radben ih e lem entov - 1 . d e l : Izo lirnos t pred zvokom v zraku, 1997. Schulze H., F lankierende B aute ile - S cha llschu tzp rob lem e und Lösungm ög lichke ite n , B auphysik 13, Zvezek 5, str. 1 7 4 -1 8 2 ,1 9 9 1 . Gradbeni vestnik • Ljubljana 50 J. SRPČIČ: Evropska tehnična soglasja in montažne hiše EVROPSKA TEHNIČNA SOGLASJA IN MONTAŽNE HIŠE EUROPEAN TECHNICAL APPROVALS AND TIMBER FRAME BUILDING SYSTEMS strokovni Članek UDK 728.3 : 6 9 .057 : 0 0 6 .7 (4 ) JELENA SRPČIČ .I P O V Z E T E K Slovensko vključevanje v Evropo na področju gradbeništva se je močno pospešilo s sprejemom Zakona o gradbenih proizvodih - ZGPro (UL RS š t.52/13.6.2000], ki v celoti upošteva zahteve Direktive Evropske skupnosti za gradbene proizvode (CPD 89/106). Ta določa, da se lahko gradbeni proizvodi dajo v promet le, če so skladni s tehničnimi specifikacijami - standardi in tehničnimi soglasji. Pojem »tehnično soglasje« je bil uveden za proizvode, ki so novi in zato še niso vključeni v sistem standardov CEN oz. so tako kompleksni, da so njihove lastnosti opredeljene s sklopom standardov z različnih področij. Značilen primer sestavljenega gradbenega proizvoda so montažne hiše - izdelane so iz različnih materialov oz. polizdelkov, zahtevane lastnosti pa zajemajo različna tehnična področja (gradbeništvo, lesarstvo, gradbeno fiziko, zdravstveno varstvo, ekologijo). Smernica za evropsko tehnično soglasje za okvirne montažne objekte je že pripravljena: izdelala jo je delovna skupina Timber Framed Building Kits, v kateri je sodeloval tudi Zavod za gradbeništvo Slovenije. S U M M A R Y The Slovenian adoption of the European legislative in the field of building construction got a strong acceleration with the adoption of Law on Construction Products (OB RS Nr.52/1 3.6.2000), which completely follows the Construction Products Directive (CPD 89/106). The directive demands th a t construction products can be put on the European market only when fulfilling the requirements in the technical specifications - the European standards or European technical approvals. The term »technical approval« was adopted for products not included in the CEN system or so complex th a t their properties are defined with the standards from various fields. A typical example of a complex construction product (kit) is a prefabricated house - manufactured of different materials or products, and the relevant properties cover different technical fields (civil and wood engineering, building physics, health and environmental protection etc.). The ETAG entitled Timber frame building kits has already been completed - prepared by the working group with the same name, in which a representative of the Slovenian National Building and Civil Engineering Institu te took part. A vto r: mag. Jelena Srpčič, dipl. gradb. inž., vodja odseka za lesene konstrukcije, Zavod za gradbeništvo Slovenije, Dimičeva 12, Ljubljana, tel: 01 2 804 254, fax: 01 2 804 484, e-mail: jelena.srpcic@zag.si J. SRPČIČ: Evropska tehnična soglasja in montažne hiše UVOD Enoten evropski trg zahteva prost pretok blaga, kapitala in storitev, za kar je treba označevanje, predvsem pa kakovost proizvodov, poenotiti. Evropske države so se dogovorile, da se lahko izdelek, ki ustreza defin iran im zahtevam, označi z enotnim znakom (ti. CE znak). Vendar je glede na različno stanje gospodarstva v različnih državah za nekatere proizvode poenotenje zahtev zelo težko doseči. Zato je na področju tehnične harm onizacije in standardizacije Evropska kom is ija sprejela ti. novi pristop (new approach), da se namesto težko uskladijiv ih tehn ič­ nih podrobnosti d o lo č ijo le bistvene zahteve za proizvode ter izdelajo sm erni­ ce (d irektive), kako jih izpo ln iti. Zaradi velikih razlik v stanju graditeljstva je bila med prvim i sprejeta Direktiva Sveta ES št. 89/106, ki zadeva gradbene proizvode (Construction Products Directive - CPD). Ta direktiva navaja šest bistvenih zahtev za te proizvode: • mehansko odpornost in stabilnost, • varnost pred požarom, • higiensko in zdravstveno zaščito in va­ rovanje okolja, • varnost pri uporabi, • zaščito pred hrupom • varčevanje z e n e rg ijo in ohran jan je toplote. Slovenija je bistvene zahteve že leta 1993 vk ljuč ila v novelirani Zakon o gradi­ tvi objektov (8.a člen: Gradbeni proizvodi in bistvene zahteve za objekte), predvsem pa v lani spre jeti Zakon o gradbenih proizvodih - ZGPro (UL RS št.52/13.6.2000). Bistvene zahteve za gradbene proizvode so poda­ ne v 4. členu, dajanje gradbenih proizvo­ dov v promet pa v členih 6 - 11. V njih je zapisano, da se sm ejo gradbeni proizvodi (razen manj pom em bnih) dati v prom et le, če ustrezajo nameravani upo­ rabi - torej če so skladni z ustreznimi teh­ n ičn im i specifikacijam i: slovenskim i na­ ciona ln im i oz. privzetim i harm onizirani- mi evropskimi standardi, evropskim teh­ n ičn im soglasjem ali s priznanim i nacio­ naln im i tehn ičn im i specifikacijam i. Tehnična soglasja obravnavajo členi 12 - 21. Tehnično soglasje je defin irano kot »pozitivna tehnična ocena ustreznosti gradbenega proizvoda za predvideno upo­ rabo, ki tem elji na izpolnjevanju bistve­ nih zahtev za gradbene objekte, za katere se gradbeni proizvod uporablja«. V nave­ denih členih je sicer že natančno opisan postopek za izdajo evropskih tehničnih sog las ij, vendar jih S lovenija pred spre jem om v EU še ne sme izdajati. V členih 1 9 - 2 1 je opisano tudi izdajanje slovenskih tehn ičn ih sog lasij, pri po­ stopku za njihovo izdajo pa se sm iselno uporabljajo isti členi kot za izdajo evrop­ skih. EVROPSKO TEHNIČNO SOGLASJE Zahteve za pridobitev CE znaka za posa­ mezne proizvode so lahko podane v evropskih standardih za proizvode (EN), ki jih sprejem a evropski komite za stan­ dardizacijo (CEN), lahko pa tudi v smer­ nicah, ki jih izdaja nova organizacija za poenotenje proizvodov in njihove kakovo­ sti EOTA (European Organisation for Technical Approvals). Področje dela EOTE so na eni strani novi izdelki, ki še niso vk ljučen i v sistem standardov CEN, na drugi pa sestavljeni izdelki, pri katerih so lastnosti določene s sklopom standardov z raz ličn ih področij. Dober prim er sestavljenega proizvoda so montažne hiše - izdelane so iz različnih m ateria lov oz. polizdelkov (les, mavčne plošče, vezna sredstva, izolacijski mate­ ria li itd .), zahtevane lastnosti zajemajo različna tehnična področja (gradbeništvo: konstrukcije ; lesarstvo: materiali; grad­ bena fizika: toplota, akustika in požar; zdravstveno varstvo; ekologija). EOTA je b ila ustanovljena leta 1994, njena tem eljna naloga pa je, da na pod­ lagi vloge proizvajalcev oceni, ali proizvod lahko pridob i deklaracijo o ustreznosti (znak CE) in kakšen postopek presoje skladnosti (attestation of confor­ m ity) je za to potreben. Za proizvode, kjer so standardi že spre je ti, se znak lahko izda po pozitivnem postopku preverjanja skladnosti s standardom, za nove oz. se­ stavljene proizvode pa je potrebno izdati ti evropsko tehnično soglasje (Europe­ an Technical Approval - ETA) ter po predpisanem postopku potrdilo (cer­ tifikat) o skladnosti z zahtevami tehnične­ ga soglasja. Možna sta dva postopka: prvi je izdaja soglasja na podlagi smernice za izdajo tehničnega soglasja (ETA Gui­ deline - ETAG), drugi - ti postopek po členu 9.2 CPD - pa predpiše postopek za proizvod posameznega proizvajalca na podlagi znanih sp lošn ih postopkovSlika 1: Izdelava montažnih elementov - žaganje elementov okvira ocenjevanja (Common Understan­ ding of Assessment Procedure - CUAP). Oba postopka podrobno po­ dajata zahteve za pridobitev znaka (seve­ da so v skladu z že om enjeno direktivo predpisane le bistvene lastnosti). L E S E N E M O N T A Ž N E H I Š E Les je eden najstarejših gradbenih mate­ rialov, njegova uporaba pa se je zaradi nekaterih slabih lastnosti (neodpornosti proti vlagi, b io lošk im škod ljivcem in požaru) v b ližn ji preteklosti močno zmanjšala. Z b o ljš im i s istem i zaščite, predvsem pa s praviln im i konstrukcijski­ mi rešitvami lahko te pom an jk ljivosti praktično odpravim o in les kot ener­ getsko izredno varčen material uporabimo v gradbeništvu za na jraz lič­ nejše namene (nos ilne konstrukcijske elemente, stavbno pohištvo, obloge, ip.). Glede na majhno lastno težo v prim erja­ vi z nosilnostjo je uporaben tako za objekte na področjih z zmanjšano nosil­ nostjo tal (npr. barje, obm orski predeli) kot za objekte v potresno ogroženih po­ dročjih. Tudi hitrost izvedbe lesene­ ga objekta (ki pa ne zm anjšuje njegove kakovosti) je ena od prednosti, ki jih pri današnjem načinu ž iv ljen ja ne moremo zanemariti. Les se v stavbarstvu uporablja tako za ce­ lotne objekte (brunarice, okvirni sistemi, okviri z zidanim i p o ln ili) kot za stropne in strešne konstrukcije . Že vrsto let pa se uporablja tudi za izdelavo panelnega s i­ stema enodružinskih hiš ( ‘montažne’ , ‘prefabricirane’ , ‘gotove’ hiše). Ne glede nato, da z izrazom “montažne (tudi go­ tove) hiše” ne povemo ničesar o mate­ rialu, iz katerega so narejene, ta opis običajno uporab ljam o za stanovanjske objekte, kjer je osnovna nosilna kon­ strukcija lesena (redko jo uporab ljem o tudi za objekte iz sam onosiln ih sendvič panelnih p lošč). Lesene montažne hiše delim o na dva tipa: na objekte z okvirnim konstrukcijs­ Gradbeni vestnik • Ljubljana 50 J. SRPČIČ: Evropska tehnična soglasja in montažne hiše kim sistemom in na objekte s stena­ mi oz. s tropnim i konstrukcijam i iz pol­ nega (masivnega ali lepljenega) lesa. Medtem ko so sistem i z m asivnim i ste­ nami pri nas namenjeni v glavnem za nižje objekte (oz. za posamezne etaže nad masivnim i zidovi), se okvirne lesene kon­ strukcije , ki so bile v začetku tudi na­ menjene pretežno m anjšim hišam , zdaj uporabljajo tudi za objekte z večjim šte­ vilom etaž. Medtem ko je les v državah Severne Ame­ rike (ZDA, Kanada) na jbolj uporabljan konstrukcijski material za večino stano­ vanjskih hiš (izjema so visoke zgradbe v večjih m estih), je bila v Evropi dolgo časa uporaba lesa kot osnovnega materiala za izdelavo konstrukcij stavb omejena. Okvirne lesene konstrukcije so se upora­ b lja le predvsem za enodružinske hiše (tudi vrstne), in še to le v nekaterih državah - skandinavske države, Velika Britanija, Irska, Nem čija. V državah južne Evrope pa je bila upora­ ba lesa za stanovanjske objekte navadno povezana z raz ličn im i predsodki - da je lesena stavba nekaj začasnega, m anjvre­ dnega in tudi nevarnega (požar). To je dolgo velja lo tudi za Slovenijo, vendar se v zadnjem času položaj hitro spreminja. Naši proizvajalci montažnih hiš večino svoje proizvodnje še vedno izvozijo (kar je obenem tudi zagotovilo za njihovo evropsko kakovost), bi pa seveda želeli čim več objektov izdelati tud i za domači trg. Glede na veliko lesno bogastvo S lo­ venije menimo, da je treba spodbudi­ ti širšo uporabo lesa v konstruk­ cijske namene tudi pri nas, pri tem pa zagotoviti kakovost, ki bo prim erljiva z evropsko. D O S E D A N J I N A Č I N I Z A G O T A V L J A N J A K A K O V O S T I S R E D N J A E V R O P A Proizvajalci montažnih hiš (ki največ izvažajo v Nem čijo in sosedne države) so privzeli sistem nadzora proizvodnje, ki ustreza nemškemu standardu DIN 18200 (Überwachung (Güteübe­ rwachung) von Baustoffen, Bau­ teilen und Bauarten). Ta sistem ima podobne zahteve kot standard kakovosti SIST ISO 9001 (Sistemi kakovo­ sti - Model zagotavljanja kakovo­ sti v projektiranju, razvoju, proizvodnji, vgradnji in servisi- Slika 2: Vstavljanje top lo tne izolacije v steno J. SRPČIČ: Evropska tehnična soglasja in montažne hiše Ta sistem je v Nem čiji veljaven še danes, vendar se tudi nemške nadzorne institu­ cije p rip rav lja jo na prevzem evropske zakonodaje. V novejših vprašalnikih so zajeta tudi poglavja, ki zadevajo bistve­ ne zahteve evropske direktive (toplotna in zvočna izo lirnost, požarna odpornost). Pričakujemo, da se bo ob sprejemu smer­ nice za evropsko tehnično soglasje (ETAG) za montažne hiše spremenil tudi nemški način kontrole in se v prehodnem obdobju (dve leti) v celoti uskladil z njo. ZAVOD ZA GRADBENI­ ŠTVO SLOVENIJE (ZAG, LJUBLJANA) V prehodnem obdobju, preden bomo v Sloveniji lahko izdajali tehnična soglasja, izdelu jem o na Zavodu za gradbeništvo Slovenije za montažne hiše Mnenje o primernosti elementov montaž­ nih hiš za uporabo v Republiki Sloveniji s stališča nosilnosti, ustreznosti vgrajenih materialov, toplotne izolativnosti, zvočne izo- lativnosti in požarne odpornosti konstrukcijskih elementov. Za iz­ dajo tega m nenja izvedemo več po­ stopkov: najprej kontroliramo nosilnost konstrukcijskih elementov in ugo­ tavljam o ustreznost vgrajenih ma­ terialov in polizdelkov. Za izdelavo mnenja o top lo tn i izolativnosti zunanjih konstrukcij izvedemo presojo obodnih elementov s stališča toplotne prehodno­ sti, d ifuz ijsk ih karakteristik in toplotne stabilnosti, za oceno zvočne izolirno- sti elem entov pa ugotavljam o izolirnost elem entov pred zvokom v zraku in udar­ nim zvokom. Ugotavljamo tudi požarno odpornost (za enodružinske hiše izde­ lamo strokovno mnenje o potrebnih ukre­ pih za zagotovitev požarne varnosti ter računsko ocenim o požarno odpornost nosiln ih elem entov, za večstanovanjske oz. javne objekte pa preverjamo požarno odpornost vseh nosiln ih elementov).Tako pri ugotavljan ju zvočne izolirnosti kot požarne odpornosti sta možna dva po­ stopka: nostrifikac ija poročil o preiska­ vah, opravljenih v tu jih preskuševalnih la­ stika 3: Izdelava stenskih elementov na delovnih mizah Slika 4: Obračanje elementov ranju), zajema pa lastno kontrolo in kon­ trolo tretje stranke. Med izdelavo mora izvajalec izvajati lastno kontrolo, o kateri mora voditi zapise (dnevnike). Obseg zahtevanih kontrol določi neodvisna insti­ tuc ija , ki je prevzela zunanji nadzor proizvodnje. Med kontro ln im obiskom nadzorna institucija izvrši pregled zapisov lastne kontrole proizvajalca ter preveri, ali jim elem enti, ki so trenutno v izdelavi, ustrezajo. Nadzorna in s tituc ija po opra­ vljenem kontrolnem pregledu izda zapi­ snik, v katerem so podana tudi navodila o odpravi m orebitn ih pom anjk ljivosti. Gradbeni vestnik • Ljubljana 50 J. SRPČIČ: Evropska tehnična soglasja in montažne hiše boratorijih, ali izvedba laboratorijsk ih preiskav tip ič n ih e lem entov (izvedba požarnega preskusa je pogoj za pridob i­ tev certifikata o požarni odporno­ sti za posamezno nosilno konstrukcijo). Postopek za izdajo M nenja o primernosti smo p riče li izvajati v letu 1998, v letu 2000 pa smo ga že priče li sprem injati. S sodelovanjem v delovni skupini za izde­ lavo ETAG za montažne hiše imamo do­ stop do najnovejših verzij osnutka smer­ nice in želim o naše postopke čim hitreje prilagoditi predpisan im postopkom . Bi­ stvena razlika med mnenjem in bodočim tehničnim soglasjem je v tem , da je v mnenje vk ljučen tudi postopek zagota­ vljanja skladnosti, v bodočem evropskem tehničnem sog lasju pa bodo podane le tehnične specifikacije ter določen sistem zagotavljanja skladnosti (predviden s i­ stem 1), po vzpostavitvi tega sistema pa bo proizvajalec, če želi za svoje izdelke pridobiti CE znak, moral p ridob iti c e rti­ fikat o skladnosti z evropskim tehničnim soglasjem. SMERNICA ZA EVROPSKO TEHNIČNO SOGLASJE (ETAG) ZA MONTAŽNE OBJEKTE Smernico za evropsko tehnično soglasje za montažne objekte izdelujeta dve delo­ vni skupini: Timber Frame Building Kits in Log Prefabricated Kits. Delovna skupina, ki je b ila ustanovljena leta 1997, ko je dobila mandat za izdela­ vo navodil za okvirne in masivne lesene konstrukcije (Tim ber Frame and Log Pre­ fabricated Kits), se je kasneje razdelila, tako da bo vsaka od delovnih skupin izde­ lala svojo sm ernico. V skupini za okvir­ ne sistem e, ki je z delom praktično končala, je sodelovalo 10 držav (med n jim i tud i S loven ija ). Po zadnjem se­ stanku skupine februarja 2000, sprejemu na sestanku tehničnega odbora EOTE ju ­ nija 2000 in sestanku Stalnega odbora za gradbeništvo pri Evropski kom is iji (Stan­ ding Com m ittee fo r C onstruction- SCC) decembra 2000, je predsednik delovne Slika 5: Gotovi stenski elementi z vgrajenim stavbnim pohištvom Slika 6: Montaža elementov na objektu skupine izdelal končno verzijo dokumenta (ETAG 007 Edition March 2001 Guideline for European Technical Approval of TIMBER FRAME BU­ ILDING KITS), ki zdaj čaka na objavo v Uradnem lis tu skupnosti. Predvidom a bo dokument izšel v naslednjem mesecu, ki mu bo sledilo 9-m esečno uvajalno ob­ dobje, tako da bodo prva evropska tehn ič­ na soglasja lahko izdana v začetku leta 2002. Kot č lani delovne skupine bomo lahko sodelovali pri pregledu n jihovih osnutkov (sm ern ica je po naročilu Sekcije proizvajalcev montažnih hiš tudi J. SRPČIČ: Evropska tehnična soglasja in montažne hiše Slika 7: Sestavljeni objekt (vrstna hiša) brez fasade streha), vezna sredstva (povezave med elementi, pritrd itev stenskih elementov na podlago), e lem enti, ki zagotavljajo to­ plotno izolativnost, izolacijo pred vlago in paroprepustnost, elementi, ki zagotavljajo požarno odpornost in elementi za zago­ tavljan je zvočne izolativnosti. V tehnič­ nem soglasju je potrebno podati tudi zahteve, ki jih mora izpolnjevati stavbno pohištvo v ovoju stavbe (okna in zunanja vrata) - tudi če jih proizvajalec objekta ne dobavlja. Notranje stavbno pohištvo je v soglasju lahko zajeto, ni pa nujno. V sm ernici so definirane tudi predvide­ ne življenjske dobe elementov montaž-nih objektov, ki znašajo za nosi­ lne konstrukcijske elemente ter elemen­ te, ki so pri norm alni uporabi nedostop­ ni, 50 let, za zamenljive elemente in ma­ teriale pa 25 let. Nadalje so v sm ernici natančno opisane zahteve, ki jih morajo posamezni ele­ m enti izpo ln iti, navedene so metode potrjevanja, podana pa so tudi navo­ dila za ocenjevanje oz presojo primernosti za uporabo. Vse točke se nanašajo na šest osnovnih značilno­ sti, ki so enake kot pri že omenjenih b i­ stvenih zahtevah po CPD: za ugotavljanje mehanske odpornosti in stabilnosti mo­ ramo preveriti nosilnost elementov na vertika lno, horizontalno in kombinirano obtežbo ter na prevrnitev, za ugotavljanje požarne odpornosti moramo oceniti gor­ ljivost materialov, odpornost konstrukcij proti požaru ter š irjen je požara zunaj objekta. Za oceno prim ernosti s stališča zdravja, higiene in varstva okolja so po­ membni parametri vlaga v objektu, zrako­ tesnost in vsebnost nevarnih snovi, za varnost pri uporabi pa drsnost podov in odpornost p lošč proti udarcem. Glede ustreznosti zvočne zaščite je treba preve­ rjati izo lirnost za zvok v zraku in udarni zvok, glede varčevanja z energijo in gle­ de top lo tne zaščite pa moramo oceniti učinkovitost toplotne izolacije in ter spo­ sobnost akum ulacije toplote. Da bi oce­ n ili tra jnost elementov, moramo preveri­ ti odpornost lesnih materialov proti b io­ loškim škod ljivcem in kovinskih elemen­ tov proti koroziji, za oceno uporabnosti Slika 8: Izdelava fasade, priprave na prekrivanje že prevedena v slovenščino). S ledilo bo prehodno 2-le tn o obdobje, ko bosta vzporedno velja la nacionalni in evropski sistem preverjanja sk ladnosti, po tem času pa bodo vsi p ro izvaja lc i, ki bodo želeli v objekte vgrajevati svoje montažne sisteme, m orali dokazati n jihovo sk lad­ nost s tehnično specifikacijo - evropskim tehničnim soglasjem . Pregled sm ernice kaže, da je postopek za zagotovitev kakovosti oz. podelitev CE znaka sicer načelno podoben, kot ga na ZAG že izvajamo, je pa bistveno bolj te­ m e ljit. Predvsem so natančno določeni podatki (načrti, skice, seznami proizvo­ dov in proizvajalcev), ki jih mora proizvajalec dostaviti in s titu c iji, ki bo izvedla celotni postopek. (Pri teh poda­ tkih imamo na ZAG do sedaj precej s la­ be izkušnje, saj predstavniki izvajalcev pogosto nim ajo potrebne tehnične izo­ brazbe in so zato dostavljen i podatki - m ilo rečeno - zelo pom anjk ljiv i.) Sm ernica poleg splošnih utem eljitev, za katere objekte so tehnična soglasja po­ trebna in kako ravnati v prim eru odsto­ panj, najprej podaja obseg elemen­ tov, na katere se navodila nanašajo - to so vsi nosiln i konstrukcijski elem enti (stene, m ednadstropne konstrukcije, Gradbeni vestnik • Ljubljana 50 J. SRPČIČ: Evropska tehnična soglasja in montažne hiše Slika 9: Značilna šta jerska kmečka hiša [proizvajalec KAGER HIŠA) Slika 10: Vzorčni montažni objekti v Gradbenem centru v Ljubljani [proizvajalci: LUMAR HiŠE, JELOVICA, MARLES HIŠE) objektov pa tudi preveriti, ali so omejene prekomerne deform acije oz. v ibrac ije stropnih konstrukcij. Za pridobitev ETA mora proizvajalec do­ staviti še dokum entacijo , ki obravnava embaliranje, skladiščenje in transport, ter priročnik, ki deta jlno op isu je postopek montaže. Dokumentacija mora vsebovati tudi navodila za vzdrževanje in popravi­ la. V nadaljevanju so opisani postopki za preverjanje ustreznosti (Attestation of Conformity - AC). Po od ločitv i kom i­ sije 1999/455/EC je predviden sistem 1, ki za izvajalca predvideva kontrolo proizvodnje, izvedbo presoj po predvide­ nem načrtu ter prvi preskus, za nadzorno institucijo pa prvi preskus, prvi pregled proizvodnje, nadzor nad kontrolo proizvo­ dnje ter certific iran je proizvodov. Vsi po­ stopki in naloge obeh strani so v navodi­ lih tudi detajlno opisani. Sledi še navo­ dilo, katere podatke mora evropsko teh­ nično soglasje vsebovati (opis m ateria­ lov, tehnične spec ifikac ije , načrti, spe­ cialni načini montaže, čas izvedbe, navo­ dila za vzdrževanje). Sestavni del tehn ič­ nega soglasja je tudi vsa dokumentacija, ki jo je dostavil proizvajalec (poudarek je predvsem na načrtih detajlov). Na koncu smernice je dodan seznam vseh evropskih oz. ISO standardov, ki obravna­ vajo navedene zahteve - to je skupaj 51 standardov z različnih področij. Že iz šte­ vila standardov lahko sklepam o, da so montažne hiše res kom pleksen problem za presojo sk ladnosti z deklariranim i zahtevami in torej značilen primer, kjer je potrebno tehnično soglasje. Dokler Slovenija ne bo polnopravna čla­ nica Evropske unije, evropskih tehničnih soglasij ne bo mogla izdajati (v prehod­ nem času bodo lahko pooblaščene s lo ­ venske in s titu c ije po enakih k rite rijih izdajale slovenska tehnična soglasja). Kot polnopravna član ica bo Slovenija Evropski kom is iji v Bruselj lahko prig la­ sila enega ali več svojih organov za teh­ nična soglasja (Approval Bodies), ki bodo tako enakovredni organom za teh­ nična soglasja ostalih držav. Prav tako bo lahko Bruslju prijavila svoje pooblašče­ ne instituc ije za izvajanje preiskav, nad­ zora in ce rtific ira n ja (N otified Bodies). Zato bo v bodoče vseeno, v kateri državi bo pro iz-vaja lec izvedel predpisane po­ stopke preskušanja ter pridobil evropsko tehnično soglasje oz. certifika t o sk lad­ nosti, tako da zdaj tako pogosto dvojno ali celo večkratno preskušanje in preve­ rjanje kakovosti ne bo več potrebno. SKLEP Na Zavodu za gradbeništvo Slovenije smo že vzpostavili sistem zagotavljanja kako­ vosti, ki je skladen z istovrstn im s is te ­ mom v srednjeevropskih državah, obe­ nem pa razširjen z zahtevami spre­ menjenega Zakona o graditvi objektov in Zakona o gradbenih proizvodih. Sistem je kom patibilen z Direktivo Evropske skup­ nosti za gradbene proizvode CPD 89/106. Naša naslednja naloga je sistem spreme­ niti oz dopoln iti tako, da bo zajemal tudi zahteve, podane v Sm ernici za izdajo teh­ n ičnega soglasja Evropske organizacije za tehnična soglasje (EOTA). Sm ernica (ETAG), ki jo je izdelala delovna skupina Tim ber Framed B u ild ing Kits, je Evropska kom is ija že sprejela in čaka na objavo v Uradnem lis tu skupnosti. Izdelan je tudi J. SRPČIČ: Evropska tehnična soglasja in montažne hiše že prvi vzorec evropskega tehničnega soglasja, ki bo lahko izdano v devetih mesecih po objavi sm ernice, torej v začetku prihodnjega leta. S tem bo odpr­ ta tudi možnost, da naši proizvajalci pri­ dob ijo takšno soglasje pri pooblaščenih instituc ijah . Dokler S lovenija ne bo polnopravna čla­ nica Evropske skupnosti, naše institucije evropskih tehn ičn ih soglasij sicer ne bodo m ogle izdajati, lahko pa pričnejo izdajati slovenska soglasja. Pravilnik za njegovo izdajo je prav tako že pripravljen in bo - po zagotovilih pripravljavcev - ob javljen v nasledn jih mesecih. S lediti mora še imenovanje organa (ali organov) za tehnična soglasja, potem pa bo posto­ pek lahko stekel. Menimo, da je pri izdaji slovenskih tehn ičn ih soglasij za montažne hiše treba upoštevati iste zahte­ ve kot v navodilih za izdajo evropskih, saj se bodo na ta način naši proizvajalci pri­ pravili na enakopravno vključitev v evrop­ sko tržišče. Slika 12: Prizidek hotelu TERME Zreče (proizvajalec LUMAR HIŠE) L IT E R A T U R A Dimic, Damijana: “ S m ern ica Sveta z dne 21. decem bra 1988 o zb liževanju zakonov, p redp isov in a d m in is tra tivn ih ukre­ pov držav č la n ic za gradbene pro izvode (8 9 /1 06/E G S )" prevod, ZAG, 1996 ETAG 007, E d ition M arch 2001 , Guideline for European Technical Approval of TIMBER FRAME BUILDING KITS, 47 strani, 2001 Prospekti p ro izva ja lcev: MARLES, JELOVICA, LUMAR, KAGER Srpčič, Jelena: Evropska kakovost m ontažnih objektov, Priloga revije LES ob posvetu Montažne hiše v Sloveniji, 9. marec 2000, str. 4 6 -4 9 , 2000 Srpčič, Jelena: Evropska tehn ična sog la s ja in m ontažne hiše, Zbornik 22. zborovanja gradbenih konstruktorjev Slovenije, Bled, 1 9 ,- 20. oktober 2000 , str. 2 2 5 -2 3 2 , 2000 Srpčič, Jelena: Preiskave in kontro la kakovosti e lem entov m ontažnih objektov, Priloga revije LES ob posvetu Gotove hiše v Sloveniji, 31. m arec 1999, str. 2 3 -2 4 ,1 9 9 9 Srpčič, Jelena: Zagotavljan je kakovosti gradn je montažnih hiš, Priloga revije LES ob otvoritvi vzorčnih hiš, 27. oktober 1999, str. 2 2 -2 4 , 1999 Žnidarič, Jaš: “ S m ern ica Sveta Evropske skupnosti o gradbenih p ro izv o d ih ” , Zbornik referatov posvetovanja o predpisih v gradbeništvu, G ornja Radgona, 2 0 .ap ril 1995 , ZGITS, str. 3 - 6 ,1 9 9 5 _ _ _ _ _ _ _ _ _ Kakovost tradicijo ISO 9001 tiskarna ljubljana, d.d. 1000 Ljubljana, Tržaška 42, SLOVENIJA telefon: ++386 1 4231515 telefax: ++386 1 257 14 61, 423 41 23 e-mail: tiskarna.ljubljana@mrak.si PRIPRAVLJALNI SEMINARJI TER IZPITNI ROKI ZA STROKOVNE IZPITE V GRADBENIŠTVU, ARHITEKTURI IN KRAJINSKI ARHITEKTURI V LETU 2001 MESEC SEMINAR IZPITI GRADBENIKI ARHITEKTI KRAJINARJI S e p te m b e r 17. -2 1 . O kto b e r 8. - 12. pisni: 27.10. N ovem ber 12. - 16. ustni: 5. -8 .1 1 . pisni: 7.11. pisni: 24.11. ustn i: 19. - 21.11. D ecem ber 17. - 21. ustni: 3. -7 .1 2 . A. PRIPRAVLJALNE SEM INARJE organizira Zveza društev gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije (ZDGITS), Karlovška 3, 1000 Ljubljana (telefon/fax: 01 /422-46-22), E-mail: gradb.zveza@siol.net Seminar za GRADBENIKE poteka 5 dni (46 ur) in pripravlja kandidate za splošni in posebni del strokovnega izpita, Cena seminarja znaša 65.000,00 SIT z DDV. Seminar za ARHITEKTE IN KRAJINSKE ARHITEKTE poteka (prve) 3 dni in jih pripravlja za splošni del strokovnega izpita. Cena seminarja je 33.000,00 SIT z DDV. K seminarju vabimo tudi kandidate, ki so že opravili strokovni izpit po določeni stopnji izobrazbe, pa so si pridobili višjo in morajo opravljati dopolnilni strokovni izpit. Ponujamo jim predavanje iz področja “ Investicijski procesi in vodenje projektov". Cena predavanja in literature je 10.000,00 SIT z DDV. Seminar ni obvezen! Izvedba seminarja je odvisna od števila prijav (najmanj 20 kandidatov). Udeležca prijavi k seminarju plačnik (podjetje, družba, ustanova, sam udeleženec ...). Prijavo v obliki dopisa je potrebno poslati organizatorju najkasneje 20 dni pred pričetkom določenega seminarja. Prijava mora vsebovati: priimek, ime, poklic (zadnja pridobljena izobrazba), in naslov prijavljenega kandidata ter naslov in davčno številko plačnika. Samoplačnik mora k prijavi priložiti kopijo dokazila o plačilu. Žiro račun ZDGITS je 50101-678-47602; davčna številka 79748767. B. STROKOVNI IZPITI potekajo pri Inženirski zbornici Slovenije (IZS), Dunajska 104, 1000 Ljubljana. Informacije je mogoče dobiti pri Ge. Terezi Rebernik od 10.00 do 12.00 ure, po telefonu 01 / 568-52-76.