Aeronautica | Comunicatii | Constructii | Electronica | Navigatie | Pompieri | |
Tehnica mecanica |
parametri caracteristici pentru evaluarea termoenergetica a cladirilor
Generalitati privind confortul termic
Parametri climatici exteriori
Temperaturi interioare de calcul
Numarul anual de grade- zile
Necesarul anual de caldura
Generalitati privind confortul termic din cladiri
Fiind realizate de catre oameni si destinate sa le asigure acestora conditii optime pentru desfasurarea activitatii si pentru odihna, cladirile trebuie sa indeplineasca o serie de cerinte (exigente de performanta) legate de comportarea lor in exploatare, dintre care cele care se refera la confort si igiena au o importanta majora.
Exigentele de igiena si confort sunt determinate de o serie intreaga de factori, in principal de: fiziologia omului, de activitate, de nivelul vietii sociale, de varsta etc.
De foarte multe ori factorii climatici exteriori nu sunt in concordanta cu aceste cerinte, fiind necesare unele masuri care sa le diminueze actiunea perturbatoare asupra conditiilor normale: izolatii termice si acustice, incalzirea si ventilarea incaperilor, iluminatul natural sau artificial, intensificarea sau diminuarea schimbului de aer etc.
Odata cu aparitia preocuparilor pentru controlul factorilor de microclimat din spatiile interioare ale cladirilor, avand in vedere influentele negative ale mediului exterior, fizica tehnica a dezvoltat un capitol important - fizica constructiilor.
Fizica constructiilor are ca obiect studiul proceselor care au loc intre mediul exterior si cel interior, delimitat de constructie, in scopul adoptarii unor masuri care sa asigure conditii optime pentru desfasurarea activitatii omului, sau a conditiilor favorabile unor procese din incaperi. Dintre capitolele fizicii constructiilor o importanta deosebita o are higrotermica, deoarece trateaza aspecte esentiale privind igiena si sanatatea omului.
higrotermica este partea fizicii constructiilor care studiaza procesele de transfer de masa si caldura din constructii, respectiv transmisia vaporilor de apa (higro) si a caldurii (termo) prin elementele care inchid constructia fata de mediul exterior sau care separa medii cu caracteristici diferite, precum si efectele pe care acestea le pot avea asupra conditiilor de microclimat din incaperi, a conditiilor igienico-sanitare si de confort, precum si a durabilitatii si caracteristicilor fizice ale elementelor de constructie.
Intre mediul exterior si cel interior se mentine o legatura permanenta, chiar prin elementele de inchidere. In perioadele cand intre cele doua medii exista diferente de nivel ale parametrilor higrotermici, iau nastere fluxuri de caldura, de aer si de vapori de apa, orientate dinspre interior spre exterior sau invers, a caror marime este determinata atat de diferenta valorica a parametrilor respectivi cit si de capacitatea de izolare a elementelor.
Peretii exteriori, unii pereti interiori, unele plansee, precum si acoperisul constituie pentru o cladire mijloacele de separatie intre medii cu temperatura, umiditate si presiune atmosferica diferite, alcatuind asa numita anvelopa a cladirii. Aceste elemente trebuie astfel concepute incat sa protejeze interiorul impotriva variatiilor climatice din exterior, asigurand, impreuna cu instalatiile specializate, un microclimat optim in incaperi.
Microclimatul de incapere este deci rezultatul transformarii conditiilor climatice exterioare pe baza proprietatilor de izolare ale elementelor de inchidere ale cladirilor si a unor masuri speciale pentru imbunatatirea parametrilor (incalzire, ventilatie), fiind insa influentat in tot cursul anului de climatul exterior, ale carui variatii in general le urmareste, insa cu amplitudini mult mai reduse, datorita proprietatilor elementelor de inchidere.
Prin confort, in general, se intelege starea care se obtine pe baza unei relatii armonioase intre om si mediul inconjurator, natural sau artificial, rezultata fara eforturi deosebite de adaptare din partea organismului si fara o senzatie de oboseala jenanta
Pentru un spatiu inchis, confortul reprezinta totalitatea conditiilor care determina o ambianta in care omul se simte bine. O incapere poate fi considerata confortabila numai daca parametrii ce caracterizeaza factorii microclimatului au valori optime, iar din punct de vedere subiectiv, daca efectul lor global asigura senzatia de bunastare fizica.
Factorii care determina conditiile de confort din incaperi sunt: temperatura aerului (T), temperatura suprafetelor limitatoare si radiante (Tr), umiditatea aerului (ua), viteza aerului (va). Pentru confortul general intervin si factori suplimentari: nivelul de zgomot, puritatea aerului, luminozitatea incaperii, culoarea finisajelor, proportiile elementelor s.a.
Componenta principala a confortului de ansamblu o constituie confortul termic, definit ca fiind acea stare in care mecanismul de termoreglare al organismului uman este supus doar unor solicitari reduse, la care poate face fata fara eforturi deosebite.
Confortul termic are capacitatea de a asigura mentinerea unei temperaturi constante a corpului omenesc, pe baza echilibrului dintre productia de caldura a organismului si degajarile de caldura spre mediul din jur.
Schimbul de caldura al corpului omenesc cu spatiul inconjurator are loc la nivelul pielii prin radiatie (Qr) catre suprafetele mai reci, prin convectie (Qco) datorita curentilor de aer si prin conductie (Qc) la atingerea obiectelor, constituind impreuna "caldura uscata" sau "sensibila" (Qs), la care se adauga caldura degajata prin evaporare si respiratie, numita "caldura umeda" sau "latenta" (). Din totalul pierderilor de caldura ale corpului caldura uscata reprezinta cca. 65%, iar cea umeda 30%.
w Factorul hotarator pentru senzatia de confort general il constituie temperatura aerului (Ti). Datorita diferentelor dintre senzatiile oamenilor, temperatura de confort rezulta variabila. Totusi, practic se considera urmatoarele valori ale temperaturii de confort 18 C pentru munca usoara; 19 . 20 C - activitate statica; 10 C - munca fizica grea.
w De mare importanta pentru senzatia de confort este, de asemenea, temperatura suprafetelor limitatoare si radiante ale unei incaperi, deoarece aceasta participa la schimbul de caldura prin radiatie cu ocupantii incaperilor. Temperatura medie a acestor suprafete trebuie astfel corelata cu temperatura aerului interior incat sa nu perturbe cedarea normala de caldura a corpului.
Pentru caracterizarea termica a ansamblului suprafetelor limitatoare si radiante ale incaperilor se defineste temperatura medie a suprafetelor (Tms) sau "temperatura medie radianta" (Missenard), care tine seama si de pozitia fata de partea expusa a corpului.
w Umiditatea aerului (ui sau ji) influenteaza mai putin conditiile de confort pentru limite normale de temperatura, afectand procesul de evaporare a transpiratiei. Efectul umiditatii relative ridicate a aerului (peste 70%) devine insa suparator la temperaturi ridicate, cand evaporarea transpiratiei de pe piele este diminuata, determinand senzatia de zapuseala (zaduf), sau sub 30% cand determina senzatia de uscaciune.
w viteza de miscare a aerului (v) influenteaza confortul termic din incaperi, intrucat intervine decisiv in schimbul de caldura al corpului omenesc prin fenomenul de convectie si prin evaporarea apei la suprafata pielii pe care le favorizeaza.
Efectul circulatiei aerului este neplacut la temperaturi reduse, cand apare senzatia de curent. Pentru asigurarea confortului termic viteza curentilor de aer trebuie sa fie sub 0,15 m/s, evitandu-se totodata vitezele foarte mici, care determina senzatia de aer inchis.
Considerarea combinata a factorilor de mediu a condus la o serie de marimi complexe, care pot caracteriza mai bine starea de confort din incaperi:
w temperatura aerului asociata cu temperaturile suprafetelor, cu ajutorul carora se defineste temperatura rezultanta, capabila sa exprime senzatia de frig a corpului in vecinatatea elementele reci; w temperatura aerului asociata cu umiditatea aerului, care pot defini impreuna starea de zapuseala care apare odata cu cresterea umiditatii aerului si/sau a temperaturii; w temperatura aerului asociata cu viteza aerului, care pot exprima senzatia neplacuta si nesanatoasa de curent, datorita efectului de racire prin convectie si evaporare a apei la suprafata pielii.
Daca toti parametrii mediului ambiant prezinta valori corespunzatoare capacitatii de adaptare fara efort a organismului uman, mediul se resimte ca fiind confortabil. Daca posibilitatile sistemului termoregulator sunt depasite si nu se poate asigura bilantul termic al corpului, mediul respectiv se resimte ca neconfortabil, fiind necesare masuri de aparare imbracare, inchiderea golurilor, punerea in functie a instalatiilor de incalzire etc.).
Pentru asigurarea confortului termic este necesara reglarea optima a parametrilor microclimatului. Aceasta reglare se asigura pe baza calitatilor de izolare ale elementelor, precum si prin aportul instalatiilor, pentru suplinirea unor deficiente ale anvelopei.
In mare, pierderile de caldura ale unei cladiri obisnuite au loc astfel: 50% datorita schimbului de aer, 510% prin acoperis, 510% prin planseul de la subsol, 1520% prin elementele vitrate si 2025% prin zonele opace ale peretilor exteriori.
Pentru realizarea temperaturii de confort interior in conditiile unui consum rational de energie termica este evidenta necesitatea unor elemente de inchidere cu calitati de izolare termica ridicate, prin care sa aiba loc pierderi de caldura cat mai reduse.
Fie ca este vorba de cladiri noi, la care se pune problema dimensionarii rationale a elementelor de inchidere din punct de vedere termofizic, fie ca se urmareste evaluarea pierderilor de caldura prin elementele de inchidere ale unor cladiri existente, in vederea asigurarii confortului termic prin furnizare de energie, sau in vederea reabilitarii, este necesara efectuarea unui calcul termotehnic, (mai adecvat la constructii - higrotermic).
Deoarece fenomenele de schimb de masa si caldura se interconditioneaza iar parametrii de clima si de microclimat interior au o mare variabilitate in timp, rezolvarea exacta a problemelor este practic imposibila, fiind necesare adoptarea unor ipoteze simplificatoare rationale, care sa permita obtinerea preciziei corespunzatoare.
O ipoteza de baza o constituie regimul termic si de umiditate stationar, in conditii de temperaturi conventionale constante ale aerului din incaperi , respectiv din exterior.
1.2 Parametri climatici exteriori (STAS 6472/2)
1.3 Temperaturi interioare de calcul (Ti) - STAS 1907/2-97
1.5 - Necesarul anual de caldura (conform STAS 1907/1-97)
Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate