17
INDRUMAR de EFICIENTA ENERGETICA pentru CLADIRI - I CUM FUNCŢIONEAZĂ O CLĂDIRE 1.1 NOŢIUNI INTRODUCTIVE Noul concept al dezvoltării durabile determină o abordare diferită de cea clasică, cu care suntem obişnuiţi, atunci când este vorba de o clădire. În prezent, clădirea este considerată ca un organism într-o evoluţie continuă, care în timp trebuie tratat, reabilitat şi modernizat pentru a corespunde exigenţelor stabilite de utilizator într-o anumită etapă. De mare actualitate sunt analizele şi intervenţiile legate de economia de energie în condiţiile asigurării unor condiţii de confort corespunzătoare. Acest aspect a fost denumit eficientizarea energetică a clădirii . În paralel cu reducerea necesarului de energie, se realizează două obiective importante ale dezvoltării durabile, şi anume, economia de resurse primare şi reducerea emisiilor poluante în mediul înconjurător.

eficienta energetica

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: eficienta energetica

INDRUMAR de EFICIENTA ENERGETICA pentru CLADIRI - I

 

 

 

 

 

CUM FUNCŢIONEAZĂ O CLĂDIRE

 

 

1.1 NOŢIUNI INTRODUCTIVE

 

Noul concept al dezvoltării durabile determină o abordare diferită de cea clasică, cu care suntem obişnuiţi, atunci când este vorba de o clădire. În prezent, clădirea este considerată ca un organism într-o evoluţie continuă, care în timp trebuie tratat, reabilitat şi modernizat pentru a corespunde exigenţelor stabilite de utilizator într-o anumită etapă. De mare actualitate sunt analizele şi intervenţiile legate de economia de energie în condiţiile asigurării unor condiţii de confort corespunzătoare. Acest aspect a fost denumit eficientizarea energetică a clădirii. În paralel cu reducerea necesarului de energie, se realizează două obiective importante ale dezvoltării durabile, şi anume, economia de resurse primare şi reducerea emisiilor poluante în mediul înconjurător.

Sporirea eficienţei energetice se poate realiza pe mai multe căi, de la educarea utilizatorilor clădirii în spiritul economiei de energie, la intervenţii ce sunt la îndemâna multora şi până la efectuarea unei expertize şi a unui audit energetic în urma cărora experţii recomandă o serie de soluţii tehnice de modernizare. Aceste soluţii depind de tipul, vechimea şi destinaţia clădirilor şi se constituie în ceea ce se numeşte reabilitarea sau modernizarea clădirii.

Reabilitarea/modernizarea termică a unei clădiri reprezintă îmbunătăţirea ei în scopul menţinerii căldurii la interior. Aceasta presupune adăugarea de izolaţie termică, etanşarea, îmbunătăţirea sau chiar înlocuirea ferestrelor şi a uşilor, precum şi îmbunătăţirea echipamentelor

Page 2: eficienta energetica

şi instalaţiilor cu care este dotată clădirea. Reabilitarea termică înseamnă şi implementarea de măsuri de eficienţă energetică în toate activităţile de renovare şi reparaţii ale clădirii.

Eficientizarea energetică a clădirilor reprezintă o prioritate de prim rang, având în vedere slaba calitatea a majorităţii construcţiilor existente, fie vechi, fie ieftine. Pe de altă parte, costurile legate de reabilitarea termică a unei clădiri sunt mai mici decât costurile legate de instalarea unei capacităţi suplimentare de energie termică pentru încălzire. În România, consumurile energetice pentru sectorul populaţiei sunt la nivelul a 40% din consumul total de energie al ţării, iar ponderea aceasta s-a constatat mai mult sau mai puţin peste tot în lume.

Clădirile civile, în care utilizatorul principal este omul, pot fi împărţite în două mari categorii:

      clădiri de locuit, cămine, hoteluri

      individuale – case unifamiliale, cuplate, înşiruite –

      clădiri cu mai multe apartamente, multietajate de tip bloc cu apartamente

      clădiri publice sau terţiare (clădiri cu altă destinaţie decât locuinţe)

      spitale, creşe, policlinici

      clădiri pentru învăţământ (creşe, grădiniţe, şcoli, licee, universităţi) şi sport

      clădiri social-culturale (teatre, cinematografe, muzee)

      instituţii publice (magazine, spaţii comerciale, sedii de firme, birouri, bănci) şi alte clădiri industriale;

Clădirile cu altă destinaţie decât cea de locuire se împart după modul de ocupare în clădiri cu ocupare continuă şi cu ocupare discontinuă, iar după clasa de inerţie termică în clădiri de clasă de inerţie mare, medie sau mică.

Funcţiunea clădirilor civile este aceea de a crea în interior un climat confortabil, indiferent de sezon. În acest sens, elementele de construcţie care alcătuiesc anvelopa unei astfel de clădiri trebuie astfel concepute încât să asigure în interiorul încăperilor condiţii corespunzătoare de confort higrotermic, acustic, vizual-luminos, olfactiv-respirator. Noţiunea de confort trebuie să sugereze crearea unui mediu corespunzător desfăşurării vieţii normale.

Confortul higrotermic se traduce în nivele de temperatură şi umiditate uşor de suportat. El se realizează cu consum de energie, fie pentru încălzirea spaţiului utilizat (iarna), fie pentru răcirea

Page 3: eficienta energetica

lui (vara). Din acest motiv, confortul higrotermic reprezintă componenta de confort direct legată de noţiunea de eficienţă energetică a clădirii în sensul că se urmăreşte atingerea lui cu consumuri energetice minime.

Starea de confort termic dintr-o încăpere se realizează în condiţiile în care cel puţin 90% din utilizatori nu pot indica dacă ar prefera o ambianţă mai caldă sau mai rece. Identificarea exigenţelor de performanţă asociate realizării cerinţelor de confort termic ale utilizatorilor se face analizând atât aspectul obiectiv legat de necesitatea menţinerii temperaturii interne a corpului omenesc în jurul valorii de 37oC, cât şi aspectul subiectiv care se referă la metabolismul, sistemul termoregulator şi sensibilităţile proprii fiecărui organism.

De la orice produs de tip “clădire” ceea ce se aşteaptă în final este un răspuns corespunzător la toate cerinţele/exigenţele utilizatorilor formulate de cei implicaţi în utilizarea ei. Formularea cerinţelor utilizatorilor nu se poate face decât în termeni calitativi cu referire la clădire în ansamblul ei. În acest sens, se prezintă un mic dicţionar de termeni consacraţi:

      exigenţa utilizatorului = Enunţarea unei necesităţi faţă de clădirea (construcţia) ce trebuie utilizată.

      cerinţa de calitate = Exprimarea calitativă a caracteristicilor clădirii (în ansamblu, sau a părţilor componente) pe care aceasta trebuie să le îndeplinească pentru a satisface exigenţele utilizatorilor, ţinând seama de diverşii agenţi care acţionează asupra clădirii.

      condiţie tehnică = Exprimarea şi detalierea în termeni tehnici de performanţă a cerinţei de calitate.

      criteriu de performanţă = Caracteristică ce trebuie luată în considerare la detalierea şi cuantificarea condiţiilor tehnice în cantităţi denumite “niveluri de performanţă”

      nivel de performanţă = valoare impusă pentru un anumit criteriu de performanţă în funcţie de condiţiile tehnice, influenţa agenţilor care acţionează asupra construcţiilor.

      performanţă = comportarea unui produs în raport cu utilizarea sa; Prin produs se poate întelege clădirea în ansamblu sau orice parte a acesteia.

      construcţie = lucrare legată de teren, executată cu diverse materiale, pe bază unui proiect, având destinaţie precizată (construcţii civile, industriale, inginereşti)

      clădire = construcţtie având ca scop realizarea unor spaţii închise ce adăpostesc activităţi umane şi/sau procese tehnologice

      element component = produs realizat ca unitate distinctă, destinat a fi încorporat în clădire pentru a îndeplini una sau mai multe funcţiuni specifice.

      subsistem al clădirii = grupare de elemente componente care îndeplinesc împreună una sau mai multe funcţii necesare satisfacerii exigenţelor utilizatorului.

      ansamblu = reunirea mai multor elemente componente care asigură realizarea unei funcţiuni.

Cerinţe de calitate ale unei clădiri sunt, în esenţă, următoarele:A.      Rezistenţă şi stabilitateB.      Siguranţă în exploatareC.      Siguranţă la focD.      Igiena, sănătatea oamenilor, refacerea şi protecţia mediului

Page 4: eficienta energetica

E.      Izolaţie termică, hidrofugă şi economia de energieF.      protecţia împotriva zgomotului

Nivelul protecţiei termice al clădirilor care alcătuiesc fondul existent de clădiri, corespunde, independent de sistemul structural utilizat, specificaţiilor şi exigenţelor impuse de standardele privind calculul higro- şi termo-tehnic. Deci, corespunzător fiecărei generaţii de astfel de standarde, precum şi nivelului tehnologic specific respectivei perioade, există grupe de clădiri având acelaşi nivel de protecţie termică, indiferent de materialele utilizate pentru alcătuirea anvelopei clădirilor. Nivelul protecţiei termice a clădirilor a progresat pe măsură ce au evoluat prescripţiile tehnice specifice. Nivelul de termoizolare asigurat pe baza metodologiei standard este reflectat în valorile rezistenţelor termice specifice ale elementelor de construcţie (pereţi exteriori, terase, planşee peste subsol), în câmp curent, medii ponderate sau corectate cu influenţa punţilor termice.

Principalele sisteme constructive practicate pentru clădirile existente au fost următoarele:       Clădiri integral prefabricate, cu regim de înălţime preponderent de 5 niveluri, dar şi 9

niveluri, construite între anii 1960-1990 într-un volum de 1,2 milioane apartamente (cca 37% din total).

      Clădiri cu structura mixtă, cu cadre şi pereţi structurali din beton armat, având pereţii exteriori din zidărie de BCA sau cu panouri prefabricate de faţadă, cu regim de înălţime de 5 şi 9 niveluri.

      Clădiri cu pereţi din beton armat, realizaţi cu utilizarea cofrajelor glisante şi cu structura de rezistenţă din cadre de beton armat monolit având magazine la parter - într-un număr relativ mic.

      Clădiri cu structura din zidărie de cărămidă, cu regim de înălţime de 2...4 niveluri.

      Clădiri cu pere ţi din lemn, paiantă sau chirpici.

Majoritatea clădirilor a avut regim de înălţime de 5 niveluri, iar un procent de 15-25 % de 9 niveluri, numărul apartamentelor din clădiri cu regim de înălţime de 2 şi 4 niveluri fiind relativ redus.

O casă bine izolată este confortabilă, silenţioasă şi acumulează mai puţin praf şi polen la interior. Orice activitate de îmbunătăţire menţine clădirea într-o formă mai bună, prelungindu-i durata de viaţă şi mărindu-i valoarea. Investiţiile contribuie la scară mai mare şi la economisirea resurselor primare de energie, precum şi la diminuarea poluării mediului prin emisiile de gaze inerente procesului de producere a energiei.

Înţelegerea modului în care funcţionează o clădire, atât din punctul de vedere al construcţiei cât şi din punctul de vedere al echipamentelor şi instalaţiilor care o deservesc, este esenţială pentru identificarea strategiilor ce trebuiesc adoptate pentru reabilitarea sa energetică. Scopul acestui capitol este acela de a prezenta sumar modul în care o clădire funcţionează ca un sistem, cu multiple fluxuri şi componenete interconectate. Fiecare parte a clădirii este legată de toate celelalte părţi, iar orice schimbare produsă într-un loc are efecte în alt loc. În orice intervenţie de reabilitare, forţele care se manifestă într-o clădire trebuiesc menţinute în echilibru: sarcina structurală, efectele vântului şi vremii, fluxurile de umiditate, căldură şi aer. De exemplu,

Page 5: eficienta energetica

adăugarea de izolaţie termică sau bariere de vapori şi aer afectează condiţiile de umiditate, ventilare şi aerul necesar arderii în instalaţiile de încălzire.

Strategiile de reabilitare energetică a unei clădiri trebuie să ţină seama de asigurarea la interior a condiţiilor de confort, sănătate şi siguranţă pentru toţi utilizatorii clădirii. Caracteristicile materialelor de construcţie şi reabilitare, procedurile de instalatare şi tehnicile de construcţie sunt în mod normal specificate în coduri şi standarde, cu accent pe problemele de sănătate şi siguranţă, precum ventilaţia şi protecţia împotriva incendiilor. Din acest motiv, dacă măsurile de reabilitare nu pot fi implementate de către chiar utilizatorii sau proprietarii clădirii, este recomandat să se apeleze la specialişti. În continuare se prezintă câteva aspecte legate de modul în care funcţionează o clădire, atât prin construcţia propriu-zisă, cât şi prin echipamentele şi instalaţiile din dotare, cu accent pe schimburile energetice şi pe posibilităţile de economisire a energiei consumate.

 

1.2ANVELOPA CLĂDIRII

 

Clădirea reprezintă un ansamblu de camere, spaţii de circulaţie şi alte spaţii comune, delimitat de o serie de suprafeţe care alcătuiesc anvelopa clădirii şi prin care au loc pierderile de căldură.

Anvelopa unei clădirii este alcătuită din totalitatea suprafeţelor elementelor de construcţie perimetrale, care delimiteză volumul interior (încălzit sau răcit), de mediul exterior sau de spaţiile necondiţionate din exteriorul clădirii. Anvelopa clădirii separă volumul interior al clădirii de :- aerul exterior;- sol (la plăci în contact direct cu solul, amplasate fie peste cota terenului sistematizat, fie sub

această cotă, precum şi la pereţii în contact cu solul);- încăperi anexă ale clădirii propriu-zise, neîncălzite sau mult mai puţin încălzite, separate de

volumul clădirii prin pereţi sau/şi planşee, termoizolate în mod corespunzător (exemplu: garaje, magazii, subsoluri tehnice sau cu boxe, pivniţe, poduri, camere de pubele, verande, balcoane şi logii închise cu tâmplărie exterioară, ş.a.);

- spaţii care fac parte din volumul constructiv al clădirii, dar care au alte funcţiuni sau destinaţii (exemplu: spaţii comerciale la parterul clădirilor de locuit, birouri, ş.a.);

- alte clădiri, având pereţii adiacenţi separaţi de clădirea considerată, prin rosturi.

Anvelopa reprezintă învelişul care protejează interiorul casei împotriva vântului, ploii şi ninsorii; în plus, ea conferă suportul structural pentru pereţi şi acoperiş, protejează structura împotriva deteriorării, permite utilizarea luminii naturale, precum şi accesul în şi înafara clădirii. O abordare globală a anvelopei reprezintă cheia unei izolări termice peformante. Pentru o izolare eficientă a anvelopei, trebuie luate în consideraţie toate componentele sale. În practică, însă, nu este atât de simplu, având în vedere că aceste componente trebuie să satisfacă exigenţe diverse şi variate (transparenţă, mobilitate,

Page 6: eficienta energetica

caracteristici mecanice). O izolare echilibrată a tuturor componentelor este de multe ori însă imposibilă.

În cele din urmă, rolul anvelopei este acela de a separa mediul controlat, confortabil de la interior de vremea de afară. Menţinerea condiţiilor dorite la interior se realizează prin controlul fluxurilor de căldură, aer şi umiditate între interiorul şi exteriorul clădirii. Prezenţa acestor

fluxuri este ilustrată în Figura 1.1, unde se deosebesc fluxurile de căldură, , de fluxurile de

aer şi umiditate realizate prin ventilaţie, .

Fig. 1.1 Fluxuri de căldură, aer şi umiditate prin anvelopa unei clădiri

1.2.1     Anvelopa şi fluxul de căldură

O condiţie importantă pentru realizarea confortului interior o reprezintă dotarea clădirii cu un sistem de încălzire care să furnizeze căldură pe perioada sezonului rece. Căldura furnizată trebuie să fie menţinută la interiorul clădirii, astfel încât consumul de energie al sistemului de încălzire să fie minim necesar. Dar caracteristica transferului de energie termică (sau căldurii, numită popular „transfer de căldură”) este aceea că el este generat de orice diferenţă de temperatură şi poate avea loc în orice direcţie.

Multă lume crede poate că, datorită aerului cald care se ridică, cea mai mare parte a căldurii se pierde prin acoperiş. Aceasta nu este neapărat adevărat. Căldura „curge” de la orice suprafaţă mai rece spre una mai caldă, fie în sus, fie în jos, fie pe laterală. O cameră încălzită plasată peste un garaj neâncălzit va pierde căldură prin podea. În mod similar, pierderile de

Page 7: eficienta energetica

căldură pot apare prin pereţi – în subsol sau deasupra solului. Este rolul anvelopei clădirii de a controla fluxul de căldură între mediul său interior şi cel exterior.

Mecanismele (sau modurile) de transfer al căldurii sunt conducţia termică, convecţia termică şi radiaţia termică. Fluxul de căldură prin anvelopă se poate realiza prin unul, două sau toate cele trei moduri.

      Conducţia termică apare într-un mediu staţionar (fie el solid, lichid sau gazos) prin transferul de energie microscopică de la particulele componente (molecule, atomi) cu viteze mari spre cele cu viteze mici, ca urmare a ciocnirilor inerente dintre particule. Ca urmare, conducţia termică se realizează mai bine prin solide şi lichide decît în gaze, unde densitatea de particule este scăzută. Materialele izolatoare termic au adesea o structură poroasă, cu spaţii umplute cu aer, reducând astfel fluxul de căldură prin anvelopă. Proprietatea materialelor de a transfera căldura prin conducţie se numeşte conductivitate termică, iar valorile ei sunt dependente de temperatură. În literatura de specialitate sunt prezentate valori sau expresii de calcul pentru conductivitatea termică a majorităţii materialelor utilizate în inginerie.

      Convecţia termică apare intre o suprafaţă şi un fluid în mişcare, realizându-se prin acţiunea combinată a conducţiei termice prin fluid şi a mişcării macroscopice de ansamblu a fluidului. Aceasta din urmă este în mare parte responsabilă de transportul de energie microscopică între suprafaţă şi fluid. Într-o încăpere neizolată, de exemplu, aerul „culege” căldura de la peretele cald, apoi circulă, ajungând la peretele rece prin care ea se pierde. O parte a căldurii se transferă şi prin amestecarea aerului cald cu aer rece. Convecţia termică este de două feluri: convecţie forţată, atunci când mişcarea fluidului este impusă cu mijloace mecanice (cu pompe, ventialatoare etc.) sau naturale îndepărtate (vânturile); şi convecţie naturală, atunci când mişcarea fluidului se naşte natural din diferenţele de densitate generate de diferenţele de temperatură locale (fluidul mai cald urcă, iar cel rece coboară, formându-se aşa numiţii curenţi convectivi).

      Radiaţia termică reprezintă energia emisă sub forma undelor electromagnetice, ca urmare a modificărilor intervenite în configuraţia eelctronică a corpului emitor. Radiaţia termică se manifestă la orice nivel de temperatură şi, spre deosebire de conducţie şi convecţie, nu necesită un mediu transportor. Sunt situaţii în care radiaţia termică este mică, chiar neglijabilă, în comparaţie cu celelalte moduri de transfer (la diferenţe mici şi medii de temperatură), sau sunt situaţii în care radiaţia termică este dominantă (la diferenţe mari de temperatură, precum radiaţia incidentă de la soare, sau pe timp de noapte spre spaţiul atmosferic îndepărtat). Dacă o persoană stă în faţa unei ferestre reci, ea pierde căldură şi simte frig, chiar dacă temperatura aerului la interior este ridicată.

Controlul fluxului de căldură prin anvelopă se realizează prin intermediul unui material izolator termic. Acesta înveleşte anvelopa clădirii pentru a-i reduce pierderile de căldură spre exterior. Aerul în repaus nu este bun conductor termic, astfel că el reprezintă în principiu un izolant relativ bun. Însă, în spaţii mai mari, precum cavităţile din pereţi, căldura se poate pierde totuşi prin convecţie şi radiaţie. Rolul izolaţiei este exact acela de a diviza volumul de aer în compartimente suficient de mici pentru a împiedica formarea curenţilor convectivi, aerul

Page 8: eficienta energetica

rămânând în repaus. În acelaşi timp, materialul izolator reduce radiaţia de la o suprafaţă la alta a compartimentului cu aer.

Cu ani în urmă, când tipurile de izolaţii erau extrem de limitate, măsura eficienţei stratului izolator era grosimea lui. Azi, izolaţiile se aleg funcţie de rezistenţa lor termică,

proprietate definită ca , prin analogie cu rezistenţa electrică a unui

conductor . Cu cât rezistenţa termică este mai mare, cu atât fluxul de căldură prin material este mai mic. O izolaţie sau alta poate avea grosimi diferite, dar atâta timp cât rezistenţa lor termică este aceeaşi, ele vor controla în mod egal pierderile de căldură. În ghidurile de profil sunt listate toate materialele de construcţie şi de izolaţie împreună cu rezistenţa lor termică.

O izolaţie termică funcţionează bine, dacă este montată corespunzător în pod, subsol şi pe pereţii exteriori. Deşi tehnologia de montaj este relativ complexă şi specifică locului şi nu face obiectul lucrării de faţă, se pot indica următoarele recomandări generale:

      Izolaţia trebuie să umple spaţiul complet şi uniform. Orice porţiuni goale sau colţuri vor permite apariţia convecţiei termice, capabile să by-paseze complet izolaţia.

      Punţile termice trebuiesc evitate oriunde este posibil. După cum sugerează şi numele, puntea termică reprezintă o porţiune de anvelopă cu rezistenţa termică conductivă mai mică, permiţând astfel transferul preferenţial al căldurii prin acea porţiune (de exemplu, o grindă în perete). Atunci când izolaţia se aplică peste una din feţele punţii termice, ea acţionează ca o barieră, blocând fluxul de căldură.

      Izolaţia trebuie să aibe grosimea permisă de mărimea spaţiului şi, atunci când este formată din material moale şi poros, ea trebuie să aibe densitatea corespunzătoare pentru a forma rezistenţa termică necesară.

Mărimea izolaţiei termice se alege funcţie de mai mulţi factori:      Normativele în domeniul reabilitării termice a clădirilor pot cuprinde specificaţii asupra

grosimii izolaţiei care trebuie adăugate.      Starea şi grosimea izolaţiei existente impun grosimea şi felul izolaţiei care trebuie

adăugate.      Modul în care este construită casa determină câtă izolaţie poate fi practic adăugată.

      Derularea altor lucrări de reabilitare poate permite re-izolarea casei la un nivel superior.

 

1.2.2     Anvelopa şi fluxul de aer

 

Printre alte probleme, menţionate mai jos, schimbul de aer prin anvelopă poate reprezenta o sursă importantă de pierdere termică. Deoarece aerul cald poate conţine cantităţi mari de vapori de apă, fluxul de aer este de asemenea principalul mijloc prin care umiditatea străbate anvelopa.

Page 9: eficienta energetica

În condiţii de iarnă, aerul este forţat să treacă prin anvelopa clădirii. Aerul care iese transportă căldură şi umiditate, iar aerul care intră este uscat şi creează curenţi neconfortabili.

Pentru ca aerul să traverseze anvelopa clădirii, trebuie să existe un spaţiu gol (o gaură – uşă, fereastră deschise – un orificiu, o fantă) şi o diferenţă de presiune între interiorul şi exteriorul anvelopei. Diferenţa de presiune poate fi cauzată de orice combinaţie între:

      vânt,

      diferenţă de temperatură care conduce la fenomenul de stratificare termică pe verticală, cunocut ca efect de coş,

      echipamente dotate cu arzătoare sau ventilatoare de aerisire.

      Efectul de vânt apare atunci când vântul suflă spre clădire, iar în punctul de impact cu peretele energia cinetică se transformă în energie potenţială de presiune (se aplică aici bine-cunoscuta lege a lui Bernoulli). În modul acesta, presiunea aerului creşte pe partea dinspre care suflă vântul, iar aerul este forţat să pătrundă în clădire. Pe de altă parte, presiunea aerului pe faţa opusă a clădirii scade datorită antrenării de către vânt a aerului lateral clădirii, iar aerul din clădire este forţat să iasă afară.

      Efectul de stratificare apare în casele încălzite, unde aerul cald, de densitate mai mică, urcă şi se destinde, creînd la partea de sus a clădirii o presiune mai mare. Aerul scapă afară prin fisurile din plafon şi prin crăpăturile din jurul ferestrelor de la etajele superioare. O dată cu ridicarea aerului cald, în partea de jos a clădirii se creează o uşoară depresiune care forţează aerul exterior să pătrundă la interior prin orice neetanşeitate sau deschidere din anvelopă.

      Efectul de ardere şi ventilare se datorează echipamentelor şi instalaţiilor cu procese de ardere a unui combustibil, fie el lemn, petrol sau gaz natural. Procesul de ardere necesită mai mult aer care să permită oxidarea elementelor chimice combustibile, fapt pentru care se prevăd modalităţi de asigurare a acestui aer în exces (de exemplu, ventilatoare sau coşuri cu tiraj corespunzător). Sobele deschise sau şemineele trebuie să evacueze gazele de ardere, nocive pentru sănătate, iar odată cu ele se evacuează şi mult aer. Aerul acesta trebuie înlocuit pentru menţinerea presiunii din interior, aşa că, prin anvelopă, pătrunde aer proaspăt din exterior. Din acest motiv, încăperile dotate cu sobe sau şeminee au curenţi de aer mai intenşi decât celelalte.

La fluxul de aer prin anvelopa clădirii pot contribui şi ventilatoare mici de bucătărie sau baie, ventilatoare mai mari din sistemul central de aerisire, grătare amplasate pe sobe, uscătoare de rufe sau alte ventilatoare de aerisire existente în clădire.

Page 10: eficienta energetica

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 1.2 Fluxul de aer prin anvelopă

 

Controlul fluxului de aer între interior şi exterior asigură multe avantaje, precum:      Economie de bani şi energie      Clădire mai confortabilă fără zone reci şi curenţi de aer.

Page 11: eficienta energetica

      Protecţia materialelor clădirii împotriva stricăciunilor cauzate de umiditate      Un spor de confort, sănătate şi preotecţie, se elimină aerul uzat şi îmbâcsit şi se asigură

aerul în exces necesar pentru realizarea în siguranţă a proceselor de ardere.

      O clădire mai curată şi mai calmă.

Controlul fluxului de aer implică trei activităţi simple, care trebuie realizate deodată:      Prevenirea scurgerilor necontrolabile de aer prin anvelopă,      Asigurarea aerului proaspăt şi evacuarea aerului uzat,

      Asigurarea tirajului şi aerului de ardere necesar arzătoarelor din dotarea casei (şeminee, aragaz, cazan de apă caldă).

Pentru a fi eficientă, izolaţia termică trebuie să includă spaţii mici de aer nemişcat. De aceea, ea trebuie protejată împotriva vântului ce suflă dinspre exterior, dar şi împotriva scăpărilor de aer dinspre interior.

Bariera de vânt este amplasată pe partea din exterior a anvelopei pentru a proteja izolaţia de aerul atmosferic în mişcare. Uneori, anvelopa este îmbrăcată în plăci de carton tratat sau alefină care, pe lângă rolul de material de construcţie, acţionează şi ca bariere de vânt.

Bariera de aer blochează aerul din interior şi-l împiedică să iasă în exterior. Prin aceasta, bariera de aer îndeplineşte două funcţii importante:

      reduce pierderile de căldură prin împiedicarea circulaţiei de aer prin anvelopă (aerul cald care iese este înlocuit de aer rece din exterior);

      protejează izolaţia şi structura de rezistenţă împotriva stricăciunilor cauzate de umezeală atunci când vaporii de apă condensează în ansamblul anvelopei.

Bariera de aer poate fi instalată oriunde în anvelopă; ea poate fi chiar combinată cu bariera de vânt, amplasată deci la exteriorul anvelopei. De obicei, însă bariera de aer este instalată pe partea din interior a anvelopei, acolo unde poate fi menţinută caldă. Astfel, materialul din care este confecţionată bariera poate fi ferit de temperaturile extreme din timpul iernii sau verii, ceea ce îi sporeşte durabilitatea. Pe de altă parte, este împiedicată circulaţia aerului prin perete, iar pierderile de căldură prin convecţie sunt reduse semnificativ. În varianta de amplasare la interior, bariera de aer poate fi combinată cu bariera de vapori.

Pentru a fi eficientă, bariera de aer trebuie să fie:

      rezistentă la mişcarea aerului,

      suficient de rigidă şi rezistentă pentru diferenţele de presiune,

Page 12: eficienta energetica

      continuă, prin etanşarea tuturor îmbinărilor, muchiilor, golurilor sau fisurilor.

Datorită numeroaselor componente care alcătuiesc anvelopa unei clădiri (precum: pereţi, fundaţii, uşi, ferestre, acoperiş), este imposibil ca bariera de aer să fie alcătuită dintr-un singur material care să învelească complet clădirea. De fapt, bariera de aer reprezintă un sistem alcătuit din multe componente care sunt legate unele de altele. Mai jos, sunt descrise câteva componente tipice pentru bariera de aer:

      Foi de polietilenă sau tencuială – pentru suprafaţele mari (pereţi, plafoane)      Ferestre, uşi, trape, aerisiri cu clapă – incluse în construcţie din alte considerente

specifice,      Praguri, profiluri metalice de rame la ferestre – în fapt, elemente de construcţie,

      Călăfătuială (etanşare cu ipsos), garnituri de tot felul, benzi adezive – etanşează îmbinările componentelor pentru a asigura continuitatea barierei de aer.

În cazul în care anvelopa este suficient de etanşă, rezultatul unei renovări majore sau caracteristica unei construcţii noi de calitate, controlul fluxului de aer trebuie în mod obligatoriu completat cu sisteme de aerisire şi ventilare.