Normativ privind calcul coeficientilor globali de izolare termica la cladirile de locuit

NORMATIV PRIVIND CALCUL COEFICIENTILOR GLOBALI DE IZOLARE TERMICA LA CLADIRILE DE LOCUIT

Indicativ C107/1-1997

Cuprins

* OBIECT SI DOMENIU DE APLICARE
* TERMENI, SIMBOLURI SI UNITATI DE MASURA
* DETERMINAREA COEFICIENTULUI GLOBAL DE IZOLARE TERMICA (G)
* DETERMINAREA COEFICIENTULUI GLOBAL NORMAT DE IZOLARE TERMICA (GN)
* VERIFICAREA NIVELULUI DE IZOLARE TERMICA GLOBALA
* RECOMANDARI PRIVIND UNELE POSIBILITATI DE IMBUNATATIRE A COMPORTARII TERMOTEHNICE SI DE REDUCERE A VALORII COEFICIENTULUI GLOBAL DE IZOLARE TERMICA LA CLADIRILE DE LOCUIT
* ANEXA 1
* ANEXA 2
* ANEXA 3
* EXEMPLE DE CALCUL

1 . OBIECT SI DOMENIU DE APLICARE

1 . 1 . Prevederile prezentelor reglementari tehnice stabilesc modul de calcul al coeficientului global de izolare termica (G) care exprima pierderile totale de caldura la cladirile de locuit .

Reglementarile tehnice cuprind, de asemenea, valorile normate maxime ale coeficientilor globali de izolare termica (GN), care se admit la cladirile de locuit .

1 . 2 . Prezentele reglementari urmaresc ca, atat prin conceptia complexa initiala a cladirii (configuratie, procent de vitrare etc . ), cat si prin modul de alcatuire a elementelor de constructie perimetrale si detaliilor, sa se limiteze pierderile de caldura in exploatare, in vederea reducerii consumului de energie pentru incalzirea cladirilor de locuit;

1 . 3 . Prevederile prezentelor reglementari se aplica la toate tipurile de cladiri de locuit si anume:

• cladiri de locuit individuale (case unifamiliale, cuplate sau insiruite, tip duplex s . a . );
• cladiri de locuit cu mai multe apartamente;
• camine si internate;
• unitati de cazare din hoteluri si moteluri;

Reglementarile se refera atat la cladirile noi, cat si la cladirile existente care urmeaza a fi supuse lucrarilor de reabilitare si de modernizare .

1 . 4 . Coeficientii globali de izolare termica - G - au in vedere:

• pierderile de caldura prin transfer termic, aferente tuturor suprafetelor perimetrale, care deliminteaza volumul incalzit al cladirii;

• pierderile de caldura aferente unor conditii normale de reimprospatare a aerului interior;
• pierderile de caldura suplimentare datorate infiltratiei in exces a aerului exterior, prin rosturile tamplariei .

Coeficientii globali nu tin seama de aportul solar si nici de aportul de caldura datorat ocuparii locuintelor .

1 . 5 . Respectarea prevederilor prezentelor reglementari tehnice este o conditie obligatorie atat pentru elaboratorii proiectelor, pentru specialistii verificatori si experti atestati (exigenta E), cat si pentru investitori si executanti, conform prevederilor din "Legea privind calitatea in constructii" - nr . 10/1995 .

Verificarea proiectelor sub aspectul exigentelor de izolatie termica si de economie de energie este obligatorie la obtinerea autorizatiei de constructie .

1 . 6 . Verificarea coeficientului global de izolare termica nu anuleaza obligativitatea efectuarii tuturor celorlalte verificari termotehnice cerute de legislatia in vigoare .

1 . 7 . Prezentele reglementari tehnice se vor utiliza impreuna cu urmatoarele acte normative:

(1) C107/3-97 Normativ privind calculul termotehnic al elementelor de constructie al cladirilor .

(2) C107/5-97 Normativ privind calculul termotehnic al elementelor de constructie in contact cu solul .

(3) C107/4-97 Ghid pentru calculul performantelor termotehnice ale cladirilor de locuit .

 

2 . TERMENI, SIMBOLURI SI UNITATI DE MASURA

Simbolurile si unitatile de masura ale principalilor termeni utilizati in prezentele reglementari tehnice sunt date in tabelul 1 . Se foloseste sistemul international de unitati de masura (SI), in care

1W = 0,860 kcal/h = 1 J/s

1 m² K/W = 1,163 m²h C/kcal

1 W/(m³ K) = 0,860 kcal (m³h C)

1 Wh = 3600 J = 0,860 kcal

SIMBOLURI SI UNITATI DE MASURA TABELUL 1

3 . DETERMINAREA COEFICIENTULUI GLOBAL DE IZOLARE TERMICA (G)

3 . 1 . Coeficientul de izolare termica a unei cladiri (G), in ansamblu, reprezinta suma pierderilor de caldura realizate prin transmisie directa prin aria anvelopei cladirii, pentru o diferenta de temperatura intre interior si exterior de 1 K, raportata la volumul cladirii, la care se adauga pierderile de caldura aferente reimprospatarii aerului interior, precum si cele datorate infiltratiilor suplimentare de aer rece .

Coeficientul global de izolare termica se calculeaza cu relatia:

[W/(m³K] (1)

in care:

L - coeficientul de cuplaj termic, calculat cu relatia:

[W/K] (2)

 - factorul de corectie a temperaturilor exterioare [-];

V - volumul interior, incalzit, al cladirii [m³];

R'_m- rezistenta termica specifica corectata, medie, pe ansamblul cladirii, a unui element de constructie [m²K/W];

A - aria elementului de constructie [m²] avand rezistenta termica

n - viteza de ventilare naturala a cladirii, respectiv numarul de schimburi de aer pe ora [h^-1];

3 . 2 . Cladirea - in conceptia prezentelor reglementari - reprezinta un ansamblu de apartamente, spatii de circulatie si alte spatii comune, prin care au loc pierderile de caldura .

Anvelopa cladirii separa volumul incalzit al cladirii de:

• aerul exterior;
• sol (la placi in contact direct cu solul, amplasate fie peste cota terenului sistematizat, fie sub aceasta cota, precum si la peretii in contact (cu solul);

• incaperi anexa ale cladirii propriu-zise, neincalzite sau mult mai putin incalzite, separate de volumul cladirii prin pereti sau/si plansee, termoizolate in mod corespunzator (exemplu: garaje, magazii, subsoluri tehnice sau cu boxe, pivnite, poduri, camere de pubele, verande, balcoane si logii inchise cu tamplarie exterioara s . a . );
• spatii care fac parte din volumul constructiv al cladirii, dar care au alte functiuni sau destinatii (exemplu: spatii comerciale la parterul cladirilor de locuit, birouri s . a . );
• alte cladiri, avand peretii adiacenti separati de cladirea considerata, prin rosturi .

Rosturile antiseismice, de dilatatie sau de tasare, atat cele deschise (care nu au prevazute masuri de izolare fata de aerul exterior), cat si cele inchise (la care se prevad masuri speciale de etansare si izolare termica pe contur), constituie - de regula - limite ale volumului cladirii, iar suprafetele peretilor adiacenti rosturilor fac parte din anvelopa cladirii . Fac exceptie situatiile la care rosturile sunt amplasate in interiorul unui volum unitar din punct de vedere functional (de exemplu rosturi la camine, internate sau, uneori, chiar la unele cladiri de locuit); in aceste cazuri rosturile sunt de tip inchis, volumul cladirii, se calculeaza fara a tine seama de existenta rosturilor, iar suprafata eventualilor pereti adiacenti rosturilor nu se includ in anvelopa cladirii . La cladirile compuse din mai multe sectiuni (case de scara) fara rosturi intre ele, volumul si respectiv anvelopa cladirii se calculeaza pentru ansamblul acestor sectiuni .

In mod similar, la cladirile de locuit individuale, cuplate sau insiruite, fara rosturi, volumul si anvelopa se determina pentru ansamblul cladirii .

La cladirile fara rosturi, peretii dintre sectiuni si dintre locuintele cuplate sau insiruite, nu se considera ca facand parte din anvelopa cladirilor .

3 . 3 Aria anvelopei cladirii - A - se calculeaza cu relatia:

[m²] (3)

in care:

A - aria anvelopei, reprezentand suma tuturor ariilor elementelor de constructie perimetrale ale cladirii, prin care au loc pierderile de caldura;

A_j - ariile elementelor de constructie care intra in alcatuirea anvelopei cladirii si anume:

• suprafata opaca a peretilor exteriori;
• suprafetele adiacente rosturilor deschise si/sau inchise;
• suprafetele ferestrelor si usilor exterioare, precum si ale peretilor exteriori vitrati si ale luminatoarelor;
• suprafata planseelor de peste ultimul nivel, sub terase;
• suprafata planseelor de peste ultimul nivel, sub poduri;
• suprafata planseelor de peste pivnite si subsoluri neincalzite;
• suprafata placilor in contact cu solul;
• suprafata peretilor in conctat cu solul;
• suprafata planseelor care delimiteaza cladirea la partea inferioara, de exterior (la bowindouri, ganguri de trecere etc . );
• suprafata peretilor si a planseelor care separa volumul cladirii, de spatii adiacente neincalzite sau mult mai putin incalzite, precum si de spatii avand alte destinatii etc .

Ariile care alcatuiesc anvelopa unei cladiri (A_j) se determina astfel:

• ariile peretilor se calculeaza pe baza urmatoarelor dimensiuni:

- pe orizontala, pe baza dimensiunilor interioare ale peretilor exteriori sau ale celor de la rosturi (lungimile in plan marcate cu linie groasa in fig . 1);

- pe verticala, intre fata superioara a pardoselii de la primul nivel incalzit, pana la tavanul ultimului nivel incalzit (inaltimea , in fig . 2) .

• ariile tamplariei exterioare se iau in calcul pe baza dimensiunilor nominale ale golurilor din pereti (fig . 1 si 2);
• ariile orizontale (terase, plansee sub poduri, plansee peste subsoluri, placi pe sol s . a . ) se calculeaza pe baza dimensiunilor conturului interior al peretilor care alcatuiesc anvelopa cladirii (fig . 1);
• in cazul suprafetelor inclinate, la determinarea suprafetelor orizontale si verticale se va tine seama de aceasta inclinare .

Asa cum rezulta din fig . 3, aria anvelopei se determina avand in vedere exclusiv suprafetele interioare ale elementelor de constructie interioare (peretii interiori structurali si nestructurali, precum si planseele intermediare) .

3 . 4 . Volumul cladirii - V - reprezinta volumul delimitat pe contur de suprafetele perimetrale care alcatuiesc anvelopa cladirii, si care sunt precizate la punctul 3 . 3 .

Volumul cladirii - V - reprezinta volumul incalzit al cladirii, cuprinzand atat incaperile incalzite direct (cu elemente de incalzire), cat si incaperile incalzite indirect (fara elemente de incalzire), cat si incaperile incalzite indirect (fara elemente de incalzire), dar la care caldura patrunde prin peretii adiacenti, lipsiti de o termoizolatie semnificativa . In acest sens se considera ca facand parte din volumul cladirii: camari, debarale, vestibuluri, holuri de intrare, casa scarii, putul liftului si alte spatii comune .

Mansardele precum si incaperile de la subsol, incalzite la temperaturi apropiate de temperatura predominanta a cladirii, se includ in volumul cladirii .

Nu se includ in volumul cladirii:

• incaperile cu temperaturi mult mai mici decat temperatura predominanta a cladirii, de exemplu camerele de pubele;
• verandele, precum si balcoanele si logiile, chiar in situatia in care ele sunt inchise cu tamplarie exterioara .

La cladirile cu terasa, in cazul in care casa scarii se ridica peste cota generala a planseului terasei, peretii exteriori ai acesteia se considera ca elemente ale anvelopei cladirii .

La cladirile cu acoperis inclinat, in situatiile in care casa scarii continua peste cota generala a planseului podului, ca elemente delimitatoare, spre exterior, se considera peretii dintre casa scarii si pod si planseul sau acoperisul de peste casa scarii .

La casa scarii de la parter, precum si la holurile de intrare in cladire care au planseul inferior denivelat, determinarea volumului si a ariei anvelopei, precum si a ariilor tuturor elementelor de constructie care separa aceste spatii, de subsol si de aerul exterior (pereti, plansee, rampe, podeste), se face cu luarea in consideratie a acestei denivelari .

3 . 5 . Rezistentele termice corectate, medii pe ansamblul cladirii, ale elementelor de constructie (R'_m) se determina pe baza prevederilor din [1], [2] si [3], cu luarea in consideratie a influentei tuturor puntilor termice asupra rezistentelor termice unidirectionale, in camp curent (R) .

3 . 5 . 1 . Principalele punti termice care trebuie sa fie avute in vedere la determinarea valorii R'_m sunt urmatoarele:

• la pereti: stalpi, grinzi, centuri, placi de balcoane, logii si bowindouri, buiandrugi, stalpisori, colturi si conturul tamplariei;
• la planseele de la terase si de la poduri: atice, cornise, streasini, cosuri si ventilatii;
• la planseele de peste subsol, termoizolate la partea superioara: peretii structurali si nestructurali de la parter si zona de racordare cu soclul;
• la planseele de peste subsol, termoizolate la partea inferioara: peretii structurali si nestructurali de la subsol, grinzile (daca nu sunt termoizolate) si zona de racordare cu soclul;
• la placile in contact cu solul: zona de racordarea cu soclul, precum si toate zonele cu termoizolatia intrerupta;
• la placile care delimiteaza volumul cladirii la partea inferioara, de aerul exterior: grinzi (daca nu sunt termoizolate), centuri, precum si zona de racordare cu peretii adiacenti .

3 . 5 . 2 . Rezistentele termice corectate, medii, ale suprafetelor opace ale elementelor de constructie se determina pe baza metodei coeficientilor specifici liniari si punctuali de transfer termic, in conformitate cu relatiile de calcul din cap . 7 din [1] si [2] si a tabelelor 173 din [1] si 118 din [2] .

3 . 5 . 3 . La fazele preliminare de proiectare, influenta puntilor termice se poate evalua printr-o reducere globala a rezistentelor termice unidirectionale (in camp curent), astfel:

• la pereti exteriori                      2045%
• la terase si plansee sub poduri         1525%
• la plansee peste subsoluri si sub bowindouri      2535%
• la rosturi                         1020%

3 . 5 . 4 . La fazele intermediare de proiectare se admite utilizarea metodei simplificate din anexa H din [1], care consta in determinarea mediei aritmetice a rezistentelor termice calculate pe zone dispuse paralel pe fluxul termic si pe straturi dispuse perpendicular pe fluxul termic .

3 . 5 . 5 . Rezistentele termice ale tamplariei exterioare, luminatoarelor si peretilor exteriori vitrati se vor considera conform prevederilor din cap . 9 si din anexa I din [1] .

3 . 6 . Pentru marirea gradului de confort termic la cladirile de locuit, precum si in vederea reducerii consumului de energie in exploatare, rezistentele termice determinate conform pct . 3 . 5 . trebuie sa fie mai mari decat valorile din anexa 3 .

3 . 7 . Factorul de corectie a temperaturilor exterioare se calculeaza cu relatia:

[-] (4)

in care:

T_e - temperatura exterioara conventionala de calcul pentru perioada rece a anului, care se considera in conformitate cu harta de zonare climatica a teritoriului Romaniei, pentru perioada de iarna, din anexa D din [1], astfel:

Zona I      T_e = 12⁰ C

Zona II      T_e = 15⁰C

Zona III             T_e = 18⁰ C

Zona IV             T_e = 21⁰ C

T_i temperatura interioara conventionala de calcul pe timpul iernii, care la cladirile de locuit se considera temperatura predominanta a incaperilor:

T_i = + 20 C

T_u temperatura in spatiile neincalzite din exteriorul anvelopei,determinate pe baza unui calcul al bilantului termic, efectuat in conformitate cu prevederile din [1] si [2] .

T_j temperatura in mediul din exteriorul anvelopei care poate fi:

T_j = T_e sau

T_j = T_u

Pentru calcule in faze preliminare de proiectare, valorile  se pot considera:

 = 0,9 ka rosturi deschise si la poduri;

 = 0,5 la rosturi inchise, la subsoluri neincalzite si la pivnite, la camere de pubele, precum si la alte spatii adiacente neincalzite sau avand alte destinatii;

 = 0,8 la verande, balcoane si logii inchise cu tamplarie exterioara .

 = 0,9 la tamplaria exterioara prevazuta cu obloane la fata exterioara .

La elementele de constructie care separa mediul interior (Ti) de mediul exterior, rezulta  = 1,0 .

La pierderile de caldura prin transfer termic se adauga pierderile aferente unor conditii normale de reimprospatare a aerului interior, precum si pierderile suplimentare de caldura, aferente infiltratiei in exces a aerului, exterior, care poate patrunde prin rosturile tamplariei . Aceste pierderi, raportate la volumul cladirii V si la diferenta de temperatura au valoare 0,34 n(W/m³K), in care:

n viteza de ventilare naturala a cladirii, respectiv numarul de schimburi de aer pe ora (h-1) .

0,34 reprezinta produsul dintre capacitatea calorica masica si densitatea aparenta a aerului:

c_a= 1000Wxs/(kgxK)

_a = 1,23 kg/m³

c_a·_a = 1230 Ws/(m³K)=1230:3600=0,34 Wh/(m³K)

Valorile n se iau din anexa 1, cu urmatoarele precizari:

• Valoarea n = 0,5h^-1 reprezinta numarul minim de schimburi de aer pe ora necesar pentru reimprospatarea aerului interior in vederea asigurarii unor conditii normale de microclimat .

Aceste schimburi normale de aer se realizeaza:

- prin inerentele neetanseitati ale tamplariei;

- prin deschiderea ferestrelor si usilor exterioare;

- prin eventualele sisteme speciale de ventilare naturala (de exemplu clapete reglabile pentru priza de aer proaspat si alte clapete sau canale verticale de ventilatie pentru eliminarea aerului viciat) .

• Pierderile suplimentare de caldura datorate infiltratiei in exces a aerului exterior sunt o consecinta directa a modului de realizare a etanseitatii rosturilor dintre cercevelele si tocurile tamplariei exterioare . Aceste pierderi sunt legate de actiunea vantului, precum si de curentii de aer interiori si exteriori, si sunt in functie de urmatorii factori:

- expunerea cladirii (simpla sau dubla) sub aspectul infiltratiilor de aer, respectiv cu apartamente avand ferestre pe una sau pe doua fatade;

- gradul de adapostire a cladirii, prin existenta unor obstacole in calea vantului si a curentilor de aer;

- gradul de permeabilitate a cladirii, in functie de modul de etansare a tamplariei exterioare .

Valorile n din anexa 1 cuprind ambele componente ale naturii

• pierderilor de caldura, astfel incat numarul de schimburi de aer variaza de la valoarea minima de (fara infiltratii in exces) la valori de 1,0 1,5h^-1, in cazul unor infiltratii suplimentare mari:
• La cladiri avand mai multe feluri de tamplarii exterioare, valoarea n se determina pe interpolare, in functie de ponderea ariilor diferitelor tipuri de tamplarii .

3 . 9 . Primul termen al relatiei de calcul (1) poate fi determinat cu relatia:

[W/(m³K)] (5)

in care:

[W] (6)

3 . 10 . Rezistenta termica medie a anvelopei se poate calcula cu relatia:

[m²K/W] (7)

 

4 . DETERMINAREA COEFICIENTULUI GLOBAL NORMAT DE IZOLARE TERMICA (GN)

Coeficientul global normat de izolare termica este stabilit functie de:

• numarul de niveluri (N);
• raportul dintre aria anvelopei si volumul cladirii (A/V) .

Valorile coeficientilor globali normati - valabili pentru toate zonele climatice - sunt date in anexa 2 .

La cladirile avand suprafete construite diferite de la nivel la nivel (de ex . la cladirile cu retrageri gabaritice), precum si la cele cu spatii avand alte destinatii decat locuinte la unele niveluri sau portiuni de niveluri, pentru numarul de niveluri N se va calcula o valoare conventionala, cu relatia:

[-] (8)

in care

A_c aria construita a cladirii, masurata pe conturul exterior al peretilor de fatada (exclusiv logiile si balcoanele) la fiecare nivel al cladirii (m²); cea mai mare valoare A_c din cladire (m²)

In acest caz valoarea N poate rezulta ca numar zecimal, incadrarea in anexa 2 urmand a se face prin interpolare .

 

5 . VERIFICAREA NIVELULUI DE IZOLARE TERMICA GLOBALA

Nivelul de izolare termica globala este corespunzator, daca se realizeaza conditia

[W/m³K] (9)

Posibilitatile de realizare a acestei conditii trebuie sa fie atent analizate inca de la fazele preliminare ale proiectului, atunci cand se face conceptia complexa a cladirii, cand inca se mai poate interveni asupra configuratiei in plan si pe verticala a constructiei, precum si asupra parametrilor ei geometrici .

Principalii factori geometrici, care influenteaza asupra coeficientului global G, sunt urmatorii:

• Raportul P / A_c in care:

P perimetrul cladirii, masurat pe conturul exterior al peretilor de fatada;

A_c aria in plan a cladirii, limitata de perimetru (aria construita) .

• Gradul de vitrare, exprimat prin raportul dintre aria tamplariei exterioare si aria totala a peretilor exteriori (partea opaca + partea vitrala);

• Retragerile gabaritice, existenta bowindourilor, precum si alte variatii ale suprafetelor A_c de la nivel la nivel .

 

6 . RECOMANDARI PRIVIND UNELE POSIBILITATI DE IMBUNATATIRE A COMPORTARII TERMOTEHNICE SI DE REDUCERE A VALORII COEFICIENTULUI GLOBAL DE IZOLARE TERMICA LA CLADIRILE DE LOCUIT

Pentru imbunatatirea comportarii termotehnice a cladirilor de locuit si pentru reducerea valorii coeficientului global de izolare termica, se recomanda aplicarea urmatoarelor masuri:

La alcatuirea generala a cladirii

• la stabilirea pozitiilor si dimensiunilor tamplariei exterioare se va avea in vedere atat orientarea cardinala, cat si orientarea fata de directia vanturilor dominante, tinand seama si de existenta cladirilor invecinate; desi nu se considera in calcule, ferestrele orientate spre sud au un aport solar semnificativ;
• pentru reducerea pierderilor de caldura spre spatiile de circulatie comuna, se vor prevedea windfanguri la intarile in cladiri, aparate de inchidere automata a usilor de intrare in cladiri, termoizolatii la usile de intrare in apartamente, incalzirea spatiilor comune la temperaturi apropiate de temperatura din locuinte s . a . ;
• la peretii interiori ai camarilor aerisite direct, se vor prevedea masuri de termoizolare .

La alcatuirea elementelor de constructie perimetrale

• se vor utiliza solutii cu rezistente termice specifice sporite, cu utilizarea materialelor termoizolante eficiente (polistiren, vata minerala s . a . );
• se vor utiliza solutii imbunatatite de tamplarie exterioara, cu cel putin 3 randuri de geamuri sau cu geamuri termoizolante;
• se va urmari eliminarea totala sau reducerea in cat mai mare masura a puntilor termice de orice fel, in special in zonele de intersectii a elementelor de constructie (colturi, socluri, cornise, atice), cat si la balcon, logii, bowindouri si in jurul golurilor de ferestre si usi de balcon s . a . ;
• se interzice utilizarea tamplariilor cu tocuri si cercevele din aluminiu fara intreruperea puntilor termice .

In vederea reducerii infiltratiilor de aer rece

• la tamplaria exterioara se vor lua masuri de etansare corespunzatoare a rosturilor dintre tocuri si conturul golurilor din pereti;
• se va utiliza exclusiv tamplarie de buna calitate si prevazuta cu garnituri de etansare;
• suprafetele vitrate, luminatoarele si tamplaria fixa vor fi prevazute cu solutii de etansare care sa excluda orice infiltratii;
• la peretii din panouri mari prefabricate, rosturile dintre panouri vor fi exclusiv de tip "inchis" si vor fi etansate cu chituri de calitate corespunzatoare, care sa confere o siguranta deplina, atat fata de infiltratiile de apa, cat si fata de infiltratiile de aer;
• la elementele perimetrale opace nu se vor utiliza solutii constructive caracterizate printr-o permeabilitatea la aer ridicata .

 

7 . ANEXA 1

NUMARUL SCHIMBURILOR DE AER PE ORA - n - (h^-1) LA CLADIRILE DE LOCUIT

(conform INCERC - Bucuresti)

 

CASA DE ADAPOSTIRE

neadapostite:                  Cladiri foarte inalte, cladiri la periferia oraselor si in piete .

moderat adapostite:                 Cladiri in interiorul oraselor, cu minimum 3 cladiri in apropiere .

adapostite:                      Cladiri in centrul oraselor, cladiri in paduri .

CLASA DE PERMEABILITATE:

ridicata:         Cladiri cu tamplarie exterioara fara masuri de etansare .

medie:           Cladiri cu tamplarie exterioara cu garnituri de etansare .

scazuta:        Cladiri cu ventilare controlata si cu tamplarie exterioara prevazuta cu masuri speciale de etansare

 

8 . ANEXA 2

COEFICIENTI GLOBALI NORMATI DE IZOLARE TERMICA GN [W/(m³K)] LA CLADIRI DE LOCUIT

NOTA:

1 - Pentru alte valori A/V si N, se interpoleaza liniar .

2 - La cladirile care se vor proiecta dupa 1 . 01 . 1998 se reduc cu 10%

3 - La cladirile existente care urmeaza a fi reabilitate si modernizate, valorile din tabel au caracter de recomandare .

 

9 . ANEXA 3

REZISTENTE TERMICE MINIME R'_min ALE ELEMENTELOR DE CONSTRUCTIE, PE ANSAMBLUL CLADIRII

NOTA:

La cladirile existente care urmeaza a fi reabilitate si modernizate, valorile din tabel au caracter de recomandare .

 

10 . EXEMPLE DE CALCUL

EXEMPLU DE CALCUL NR . 1

Sa se verifice coeficientul global de izolare termica pentru o cladire de locuit individuala, cuplata, la o faza preliminara de proiectare .

Cladirea are parter, este alcatuita conform fig . I, si este amplasata intr-un cartier din Bucuresti

Inaltimea libera a parterului - intre fata superioara a pardoselii si tavan - este de 2,55 m .

Cladirea se proiecteaza in cursul anului 1997 .

a) Determinarea caracteristicilor geometrice ale cladirii:

• Aria placii pe sol (A₁) si a planseului sub pod (A₂):

A₁ = A₂ = 17,80x11,80-2x1,20x11,00 = 183,64 m²

• Perimetrul cladirii:

P = 2x(11,80 + 17,80 + 2x1,20) = 64,00

• Inaltimea parterului:

H = 2,55mm

• Aria tamplariei exterioare:

A₃ = 2x1,80x1,50 + 2x1,20x1,50 + 8x0,60x0,60 + 2x0,90x1,50 + 2x2,10x1,50 + 6x0,90x2,40 = 33,84 m²

• Aria peretilor exteriori:

A₄ = PxH-A₃

A₄ = 64,00x2,55-33,84 = 129,36 m²

• Aria anvelopei:

A = 2x183,64 + 33,84 + 129,36 = 530,48 m²

• Volumul cladirii:

V = A1xH=183,64x2,55=468,282 m³

b) Determinarea coeficientului G pe baza valorilor R'_min:

Se utilizeaza valorile minime R'_m = R'_min conform anexei 3, pentru cladiri proiectate pana la 1 . 01 . 1998, si anume:

• pereti exteriori R'_m = 1,20 m²K/W
• tamplarie exterioara R'_m = 0,40 m²K/W
• planseu pod R'_m = 2,00 m²K/W
• placa pe sol R'_m = 3,00 m²K/W

Cu aceste valori, in tabelul I1, se determina termenul:

TABELUL I1

Pentru viteza de ventilare n, se considera:

• cladire individuala;
• moderat adapostita in interiorul unui oras, cu minimum 3 cladiri in apropiere);
• clasa de permeabilitate ridicata (tamplarie exterioara fara masuri de etansare);

Conform anexei 1, se considera: n = 1,1·h^-1

Rezulta:

G = 1,092 W/(m³K)

Se determina:

m²/m³

Conform anexei 2, pentru N = 1 si A / V = 1,13 > 1,10

GN = 0,95 W/(m³K)

Rezulta: G > GN; in consecinta, trebuie sa se ia unele masuri de reducere a pierderilor de caldura .

c) Determinarea coeficientului G<GN:

Se actioneaza numai asupra tamplariei exterioare, astfel:

• ferestrele si usile de balcon de la camerele de zi si de la dormitoare se prevad a se realiza din tamplarie dubla, din lemn, cu un geam termoizolant si un geam obisnuit (R' = 0,55 m²K/W), cu garnituri de etansare;
• celelalte ferestre se prevad a se executa din tamplarie dubla din lemn, cu geamuri obisnuite (R' = 0,43 m²K/W), fara garnituri de etansare;

• usa de la intrare este de lemn, opaca, avand R' = 0,39 m²K/W, fara garnituri de etansare .

In tabelul 12 se calculeaza rezistenta termica medie a tamplariei:

 

TABELUL I2

Rezistenta termica medie:

m²K/W

Se determina noua valoare

= 336,251 - (84,600 - 66,426) = 318,077 W/K

Se determina din anexa 1, noua valoare n, prin interpolare intre n = 0,6 (clasa de permeabilitate medie) si n = 1,1 (clasa de permeabilitate ridicata), astfel:

n = 0,6h^-1 . . A = 25,20 m²

n = 1,1h^-1 . . A = 8,64 m²

Se recalculeaza valoarea G:

G = 0,927 W/(m³K)

Rezulta: G < GN

In concluzie, in conditiile realizarii efective a valorilor la peretii exteriori, la planseul de sub pod precum si la placa de pe sol, se obtine un coeficient global de izolare termica, mai mic decat coeficientul corespunzator normat .

d) Verificarea preliminara a elementelor de constructie

d1) Pereti exteriori

m²K/W

Reducere maxima posibila:

Este necesara o tratare foarte atenta a puntilor termice astfel incat reducerea rezistentei termice undirectionale sa nu depaseasca 22% .

d2) Planseu sub pod

m²K/W

Reducere maxima posibila:

d3) placa pe sol

 

Grosimea de calcul a stratului termoizolant tine seama de abaterea negativa admisa: d=48mm - 3mm=45mm .

Conform [2], rezistenta termica specifica corectata R' se calculeaza cu relatia:

in care

T_i = 20⁰ C

T_e = -15⁰ C (zona II climatica)

T_p = + 10⁰ C(zona II climatica)

d_p1 = 3,00 m

d_p2 = 4,00 m

_p1 =2,00  W/(mK)

_p2 =4,00  W/(mK)

₁ = 6 W/(m²K)

d si  = grosimile si conductivitatile termice ale tuturor straturilor intre cota 0,00 si CTS

P = 64,00 m (pct . a)

A₁= 183,64

Rezulta:

m²K/W

0,3333 = 0,0709 + 0,348

Rezulta valoarea maxima admisa pentru coeficientul liniar de transfer termic:

W/(mK)

In consecinta, trebuie realizat un detaliu al soclului care sa conduca la aceasta valoare maxima .

In cele de mai sus s-a neglijat efectul, relativ redus, al intreruperii continuitatii stratului orizontal termoizolant in dreptul peretilor interiori, structurali si nestructurali .

Pentru a tine seama si de acest efect, se va adopta un detaliu de soclu avand W/(mK) .

EXEMPLU DE CALCUL NR . 2

Sa se verifice coeficientul global de izolare termica pentru o cladire de locuit cu P + 2E si subsol tehnic general, amplasata in centrul orasului Pitesti .

Cladirea are 6 apartamente si este alcatuita conform fig . II . 1 si II . 2 .

Tamplaria exterioara este dubla, din lemn, iar usa de intrare in cladire, precum si cea de acces in subsol - simpla, metalica; tamplaria nu este prevazuta cu garnituri de etansare .

Temperatura in subsol, determinata pe baza de bilant termic, este ^Tu = = + 5^o C .

Verificarea se face la faza finala de proiectare, care se elaboreaza in cursul anului 1997 .

a) Determinarea caracteristicilor geometrice ale cladirii:

Se aplica prevederile din cap . 6 din [1] si ale pct . 3 . 3 si 3 . 4 din prezentul normativ:

• Aria peretilor exteriori (partea opaca + tamplaria)

P = (21,05 + 11,75)x2 = 65,60 m

H = 2,55 + 2x2,80 = 8,15 m

La produsul PxH se adauga aria peretilor exteriori din zona denivelata de intrare:

A₁ + A₂ = 65,60x8,15 + 1,05(3,05 + 2x0,60)

A₁ + A₂ = 539,10 m²

• Aria tamplariei duble, din lemn

A_{2 . 1} = 4,05x6 + 2,16x9 + 2,97x6 + 1,44x8 + 0,36x12

A_{2 . 1} = 77,40 m²

• Aria tamplariei simple, metalice (usa de intrare in cladire)

A_{2 . 2} = 1,80x2,10 = 3,78 m²

• Aria totala a tamplariei exterioare (A₂)

A₂ = 77,40 + 3,78 = 81,18 m²

• Aria partii opace a peretilor exteriori (A₁)

A₁ = 539,10-81,18 = 457,92 m²

• Aria planseului terasa (A₃)

A₃ = 9,35x21,05 + 0,60x2x10,85 + 2x3,05x0,60

A₃ = 213,50 m²

• Aria planseului peste subsol (A₄)

La aria terasei se adauga diferenta rezultata ca urmare a inclinarii rampelor dintre cotele -1,05 si + 1,375 (fig . II . 3)

A₄ = 213,50 + (2,24x1,20 + 1,40x1,85)x(1/0,85-1)

A₄ = 214,43 m²

Din aceasta arie totala, aria notata cu A_{4 . 2} in fig . II . 3 . nu este prevazuta cu strat termoizolant .

A_{4 . 2} = 3,75x3,05 + (214,43-213,50) = 12,37 m²

A_{4 . 1} = 214,43-12,37 = 202,06

• Aria peretilor interiori dintre volumul incalzit si subsol (A₅)

Aceasta arie se calculeaza in cadrul figurii II . 3 .

A₅ = 12,39m²

In aceasta arie se include si usa de acces in subsol (1,60m²), care se asimileaza cu o zona de perete interior .

• Aria totala a anvelopei

A = A₁ + A₂ + A₃ + A₄ + A₅

A = 457,92 + 81,18 + 213,50 + 214,43 + 12,39

A = 979,42 m²

• Volumul interior, incalzit, al cladirii (V), (vezi si fig . II . 3 . )

V = 213,50x8,15 + 2,12x1,85-2,04x1,20 + 1,15x1,05x3,05

b) Determinarea rezistentelor termice specifice unidirectionale (R)

Caracteristicile termotehnice ale materialelor se iau din anexa A din [1]

1) Pereti exteriori

 

Pentru stratul de polistiren celular se considera in calcul grosimea minima posibila, avand in vedere abaterea admisa (± 5mm) fata de grosimea nominala de 85 mm .

d = 85 -5 =80 mm

m²K/W

2) Tamplarie exterioara

• Tamplarie dubla, din lemn        R = 0,43 m²K/W
• Tamplarie simpla, metalica      R = 0,17 m²K/W

3) Planseu terasa

 

Pentru stratul de polistiren celular se considera in calcul grosimea:

d = 15 - 0,5 = 14,5 cm

R = 3,746 m²K/W

4) Planseu peste subsol

4 . 1 . Planseu cu strat termoizolant

Pentru stratul de polistiren celular, in calcul, se considera grosimea: d = 6 - 0,5 = 5,5 cm

Se neglijeaza covorul din PVC .

R = 1,634 m²K/W

4 . 2 . Planseu fara strat termoizolant

m²K/W

5 . Pereti interiori (fig . II . 3 . )

• Suprafata A_a (2,04 m²)

Zidarie de caramizi GVP (24 cm) + mortar (2x2 cm)

m²K/W

• Suprafetele A_b si A_c (3,28 m²)

Beton armat (30 cm) + mortar (2 cm)

m²K/W

• Suprafetele A_d si A_e (5,47 m²)

Zidarie din caramizile GVP (11,5 cm) + mortar (2x2 cm)

m²K/W

• Tamplarie usa (1,60 m²)

R = 0,17m²K/W

c) Determinarea rezistentelor termice specifice corectate (R')

Se utilizeaza metoda coeficientilor specifici liniari si punctuali de transfer termic; calculul se face pentru elementele de constructie cu punti termice: pereti exteriori, planseu terasa si planseu peste subsol . Detaliile constructive caracteristice cladirii analizate sunt prezentate in figurile II . 1 si II . 2 . si sunt notate astfel:

16 - sectiuni orizontale (fig . II . 1 . )

728 - sectiuni verticale (fig . II . 2 . )

Coeficientii Y se extrag din tabelele continute in [1], direct sau prin interpolare .

Pentru coeficientii 6, 7 si 2628, care au o pondere redusa, valorile Y se stabilesc prin comparatie cu alti coeficienti similari, dar la un nivel acoperitor .

Lungimile I aferente coeficientilor Y s-au determinat astfel:

• coeficientii nr . 14 - considerand inaltimea H = 8,15 m;
• coeficientii nr . 5, 6, 1228, aferente tamplariei exterioare - considerand dimensiunile nominale ale ferestrelor si usilor;
• coeficientii nr . 10 si 11 - considerand lungimea efectiva a peretilor interiori respectivi, exclusiv golurile de usi;
• restul coeficientilor - considerand lungimile desfasurate din cadrul ariei A₁ .

Valorile  si lungimiule I aferente se dau in tabelul II . 1, tabel in cadrul caruia se calculeaza si valorile si

Coeficientul punctual de transfer termic, aferent agrafelor O6 s-au preluat din tabelul 71 si are valoarea:

 =0,0039W/K

Numarul de agrafe s-a determinat considerand 4 buc/m²:

4xA₁=4x457,92=1832 bucW/K

Se aplica relatia (7) din [1]:

[W/(m²K)

Pe baza valorilor A, R, si determinate mai sus, in tabelul II . 2 . se determina rezistentele termice corectate R' .

 

DETERMINAREA VALORILOR PE ANSAMBLUL CLADIRII

TABELUL II . 1

DETERMINAREA REZISTENTELOR TERMICE CORECTATE R'

TABELUL II . 2

b) Determinarea rezistentelor termice medii (R`_m)

Rezistentele termice corectate obtinute pentru pereti exteriori si pentru planseul terasa reprezinta rezistentele medii pe cladire (R` = R`_m)

La planseul de peste subsol, valoarea R' = 1,257 m²K/W se foloseste in continuare in tabelul II . 3, in care se calculeaza rezistenta termica corectata termic (R`_m) a intregului planseu (zona cu strat termoizolant + zona fara strat termoizolant), folosind relatia (10) din [1]:

[m²K/W]

DETERMINAREA REZISTENTEI TERMICE R`_m LA PLANSEUL PESTE SUBSOL

TABELUL II . 3

 

Rezistentele termice medii la tamplaria exterioara si la peretii interiori adiacenti subsolului se calculeaza in cadrul tabelelor II . 4 si II . 5

DETERMINAREA REZISTENTEI TERMICE R`_m LA TAMPLARIA EXTERIOARA

TABELUL II . 4

 

DETERMINAREA REZISTENTEI TERMICE R`_m LA PERETII INTERIORI ADIACENTI SUBSOLULUI

TABELUL II . 5

 

e) Determinarea coeficientului global de izolare termica (G)

Se utilizeaza relatia (1) din prezentul normativ:

[W/(m³K)]

Factorul de corectie a temperaturilor exterioare se calculeaza cu relatia (4) din prezentul normativ:

Valoarea se calculeaza in tabelul II . 6 .

TABELUL II . 6

 

Viteza de ventilare n se determina pe baza anexei 1 din prezentul normativ avand in vedere urmatoarele caracteristici:

• cladire adapostita (in centrul orasului);

• cladire cu mai multe apartamente, cu dubla orientare;

• clasa de permeabilitate-ridicata (tamplarie fara masuri de etansare) .

Rezulta:

n = 0,6·h^-1

G = 0,59 W/m³K

f) Comparatie cu valorile normate GN si R`_m

Coeficientul global normat de izolare termica (GN) se extrage din anexa 2 a prezentului normativ, in functie de:

• numarul de niveluri: N = 3;
• raportul: A/V = 979,42:1745,18 = 0,56
• anul elaborarii proiectului: 1997 .

Rezulta:

GN = 0,67 W/m³K

Se respecta conditia (9) din prezentul normativ, deoarece:

G GN

In tabelul II . 7 se prezinta comparativ valorile R`<sub>m</sub> realizate si valorile R`_min prevazute in anexa 3 a prezentului normativ, pentru cladiri de locuit proiectate pana la 1 . 01 . 1998

REZISTENTELE TERMICE R`<sub>m</sub> SI R`_min

TABELUL II . 7

^x) Nu se normeaza

 

Rezulta ca la toate elementele de constructie se respecta conditia (29) din [1], prescrisa si la pct . 3 . 6 . din prezentul normativ:

g) Rezistenta termica medie a anvelopei .

Rezistenta termica medie a anvelopei se determina cu relatia (7):

m²K/W