13
Termoteknika, Ngrohja dhe Kondicionimi i Ndërtesave. Pjesa II. Ngrohja e Ndërtesave 123 NGROHJA E NDËRTESAVE KAPITULLI 1 KLIMA DHE MBROJTJA TERMIKE E NDËRTESËS 1. Klima dhe ndërtesa 1.1 Konceptet bazë "Moti" është një bashkësi kushtesh atmosferike, që mbizotërojnë në një vënd dhe në kohë të caktuar. "Klima" është përgjithësimi në kohë i kushteve të motit të evidentuara në një vënd të caktuar gjeografik. Në nivel botëror ekzistojnë klima të ndryshme, të cilat krijohen si rezultat i ndikimit të nxehtësisë diellore dhe emetimit uniform të nxehtësisë nga toka. 1.1a Klasifikimi i klimës Ekzistojnë sisteme të ndryshme për klasifikimin e klimës, të cilat përdoren për qëllime të ndryshme. Zonat klimaterike të tilla si: tropikale, e thatë, e butë dhe e ftohtë përdoren zakonisht për të evidentuar apo përfaqësuar kushtet klimaterike. Për qëllime termike në projektimin e ndërtesave konsiderohen këto lloje klimash: Klimë e ftohtë, ku problemi kryesor është mungesa e nxehtësisë, ose humbja e nxehtësisë gjatë gjithë vitit apo gjatë pjesës më të madhe të tij. Klimë e butë, ku ekziston një ndryshim sezonal i nxehtësisë duke kaluar nga stina më pak e nxehtë tek stina e nxehtë, por në asnjërën prej tyre, nuk paraqiten raste të mungesës apo mbinxehtësisë ekstreme. Klimë e nxehtë dhe e thatë (aride), ku problemi kryesor është mbinxehtësia, apo nxehtësia e lartë; ajri është i thatë - kështu mekanizmi i ftohjes me avullim (latente) i trupit nuk është i kufizuar. Klimë e ngrohtë dhe e lagësht (tropikale), ku nxehtësia nuk është aq e lartë sa në zonën klimaterike të nxehtë dhe të thatë, por është e renduar nga lagështira relativisht e lartë, e cila kufizon potencialin e këmbimit të nxehtësisë me avullim (latent). Në këtë rast, ndryshimi i temperaturave gjatë ditës është i vogël. 1.1b Rëndësia e projektimit klimaterik Klima ka një rol të rëndësishëm në mbarëvajtjen dhe konsumin energjitik të ndërtesës. Proçesi i indentifikimit dhe kontrollit të ndikimeve klimatike të pjesëve të ndryshme të ndërtesës, është ndoshta pjesa më kritike e projektimit të ndërtesës. Objektivat kryesore të projektimit klimaterik përfshijnë: • Reduktimin e kostos së energjisë të një ndërtese. • Përdorimin e energjisë natyrale në vend të asaj mekanike.

NGROHJA E NDËRTESAVE-KAPITULLI 1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

NGROHJA E NDËRTESAVE KAPITULLI 1 KLIMA DHE MBROJTJA TERMIKE E NDËRTESËS "Moti" është një bashkësi kushtesh atmosferike, që mbizotërojnë në një vënd dhe në kohë të caktuar. "Klima" është përgjithësimi në kohë i kushteve të motit të evidentuara në një vënd të caktuar gjeografik. Në nivel botëror ekzistojnë klima të ndryshme, të cilat krijohen si rezultat i ndikimit të nxehtësisë diellore dhe emetimit uniform të nxehtësisë nga toka.

Citation preview

Page 1: NGROHJA E NDËRTESAVE-KAPITULLI 1

Termoteknika, Ngrohja dhe Kondicionimi i Ndërtesave. Pjesa II. Ngrohja e Ndërtesave

123

NGROHJA E NDËRTESAVE

KAPITULLI 1

KLIMA DHE MBROJTJA TERMIKE E NDËRTESËS

1. Klima dhe ndërtesa

1.1 Konceptet bazë

"Moti" është një bashkësi kushtesh atmosferike, që mbizotërojnë në një vënd dhe në kohë

të caktuar. "Klima" është përgjithësimi në kohë i kushteve të motit të evidentuara në një

vënd të caktuar gjeografik. Në nivel botëror ekzistojnë klima të ndryshme, të cilat

krijohen si rezultat i ndikimit të nxehtësisë diellore dhe emetimit uniform të nxehtësisë

nga toka.

1.1a Klasifikimi i klimës

Ekzistojnë sisteme të ndryshme për klasifikimin e klimës, të cilat përdoren për qëllime të

ndryshme. Zonat klimaterike të tilla si: tropikale, e thatë, e butë dhe e ftohtë përdoren

zakonisht për të evidentuar apo përfaqësuar kushtet klimaterike. Për qëllime termike në

projektimin e ndërtesave konsiderohen këto lloje klimash:

• Klimë e ftohtë, ku problemi kryesor është mungesa e nxehtësisë, ose

humbja e nxehtësisë gjatë gjithë vitit apo gjatë pjesës më të madhe të tij.

• Klimë e butë, ku ekziston një ndryshim sezonal i nxehtësisë duke kaluar

nga stina më pak e nxehtë tek stina e nxehtë, por në asnjërën prej tyre, nuk paraqiten raste

të mungesës apo mbinxehtësisë ekstreme.

• Klimë e nxehtë dhe e thatë (aride), ku problemi kryesor është

mbinxehtësia, apo nxehtësia e lartë; ajri është i thatë - kështu mekanizmi i ftohjes me

avullim (latente) i trupit nuk është i kufizuar.

• Klimë e ngrohtë dhe e lagësht (tropikale), ku nxehtësia nuk është aq e

lartë sa në zonën klimaterike të nxehtë dhe të thatë, por është e renduar nga lagështira

relativisht e lartë, e cila kufizon potencialin e këmbimit të nxehtësisë me avullim (latent).

Në këtë rast, ndryshimi i temperaturave gjatë ditës është i vogël.

1.1b Rëndësia e projektimit klimaterik

Klima ka një rol të rëndësishëm në mbarëvajtjen dhe konsumin energjitik të ndërtesës.

Proçesi i indentifikimit dhe kontrollit të ndikimeve klimatike të pjesëve të ndryshme të

ndërtesës, është ndoshta pjesa më kritike e projektimit të ndërtesës.

Objektivat kryesore të projektimit klimaterik përfshijnë:

• Reduktimin e kostos së energjisë të një ndërtese.

• Përdorimin e energjisë natyrale në vend të asaj mekanike.

Page 2: NGROHJA E NDËRTESAVE-KAPITULLI 1

Kapitulli1. Klima dhe mbrojtja termike e ndërtesës

124

• Sigurimin e një mjedisi konfort dhe të shëndetshëm për njerëzit.

1.1c Të dhëna klimaterike. Elementet klimaterik

Elementet më kryesorë klimaterik, që maten nga stacionet meteorologjike janë:

• Temperatura,

• Lagështia,

• Lëvizja e ajrit,

• Rreshjet,

• Vranësirat,

• Ditët me diell,

• Rrezatimi diellor.

Nga tërësia e këtyre elementeve, katër janë variablat që ndikojnë në mënyre direkte në

konfortin termik, përkatësisht: temperatura, lageshtia, rrezatimi diellor dhe levizja e ajrit.

Këto variabla përbëjnë elementët më të rëndësishëm të klimës, që duhet të merren

parasysh në projektimin e ndërtesës.

1.1d Faktorët që ndikojnë në projektimin klimaterik.

Mikro-klima lokale dhe factorët e brendshëm kanë një ndikim të drejtpërdrejtë në kushtet

mjedisore të ndërtesës. Faktorët më të rendësishëm, që duhet të merren në konsideratë

gjatë analizës klimaterike të ndërtesës janë:

•Topografia – lartësia mbi nivelin e detit, kodrat, livadhet, kushtet e sipërfaqës së

tokës, etj.

•Flora – gjatësia, përqendrimi i bimësisë, forma, përbërja, vendi, rajonet më të

zhvilluara.

•Forma e ndërtesës – ndërtesat e afërta, kushtet e sipërfaqes.

Faktorët më të rëndësishëm për studimin e projektimit termik përfshijnë: nxehtësinë

diellore, transmetimin e nxehtësisë dhe ventilimin.

Variablat e projektimit të shprehur në gjuhë arkitekturale duhet të përfshijnë:

• Formën – raporti sipërfaqe-vëllim; drejtimi; lartësia e ndërtesës.

• Materialet e Ndërtesës -materialet dhe konstruksioni; kapaciteti termik;

cilësia e sipërfaqes; kontrolli i errësirës dhe i dritës.

• Dritaret -madhësia, pozicioni dhe drejtimi i dritareve; lloji i xhamit;

paraqitja e elementeve të brendshëm dhe të jashtëm.

• Ventilimi -ajri; ajri i jashtëm; ventilimi i kryqëzuar dhe ventilimi natyror.

1.2 Klima urbane

Gjatë muajve të ngrohtë, efekti “nxehtësisë urbane” krijon një diskonfort dhe stres

relativisht të madh, rrit nevojën për ajër të kondicionuar dhe ndikon negativisht për

smogun urban (kjo mund të vihet re fare mirë në qytete metropol). Kërkimet tregojnë që

për çdo gradë rritje të temperatures, prodhimi i energjisë rritet me 2-4%, ndërsa smogu

shtohet me 4-10%. Zonat urbane kanë kushte klimaterike të veçanta, shpesh një

Page 3: NGROHJA E NDËRTESAVE-KAPITULLI 1

Termoteknika, Ngrohja dhe Kondicionimi i Ndërtesave. Pjesa II. Ngrohja e Ndërtesave

125

temperaturë më të lartë se rrethinat, erëra të dobëta, dhe ditë me diell që variojnë sipas

nivelit të ndotjes, densitetit urban dhe përqendrimit të ndërtimeve.

1.2a Mikroklima urbane

Mikroklima urbane është komplekse si pasojë e futjes në lojë të një numri të ndryshëm

faktorësh. Rrezatimi diellor, temperatura dhe kushtet e erës mund të ndryshojnë duke

patur parasysh topografinë dhe mjedisin përreth. Gjithashtu, një rol të rëndësishëm luan

dendësia e popullsisë, zhurma dhe impakti i shkaktuar nga ndotja atmosferike.

Në dimër, mikroklima urbane është më e butë se ajo e zonave rurale. Ajo karakterizohet

nga temperatura më të larta, dhe në zonat pa ndërtesa të larta, nga erëra të lehta. Gjatë

ditës, rrugët e gjëra, sheshet dhe zonat e pa gjelbëruara janë zonat më të nxehta të qytetit.

Gjatë natës, rrugët e ngushta kanë temperaturë më të lartë, se pjesa e tjera të qytetit. Në

dimër, sipërfaqet e gjelbëruara janë të dobishme për mjedisin, veçanërisht gjatë

mbasditeve të vona, kur ndërtesat e larta janë shume të ngrohta nga brënda. Erërat lokale

të forta mund ta ndryshojnë temperaturat e përshkruara më sipër. Zakonisht, erërat në

qytete janë të moderuara, si pasojë e pengesave që ato hasin.

1.2b Nxehtësia urbane

Në përgjithesi, tre janë faktorët kryesorë që shkaktojnë efektin e “nxehtësisë urbane”:

• Sipërfaqja – Karakteristikat e sipërfaqes në zonat urbane dhe rurale paraqiten të

ndryshme, po kështu kapaciteti i tyre termik ndryshon shume. Duke i krahasuar me zonat

rurale, zonat urbane kanë një nivel absorbimi më të madh (të nxehtësisë së diellit dhe

atmosferës), reflektim të ulët, humbje të vogël të nxehtësisë avulluese dhe transmetim të

shpejtë të nxehtësisë.

•Emetimi i nxehtësisë – Në zonat urbane emetimi nxehtësisë është më i lartë se në

zonat rurale.

•Cilesia e ajrit – Ndotja e ajrit në zonat urbane është shumë e lartë, duke ndikuar

në krijimin e efektit serë .

Kalkulimi i energjisë së nevojshme, qoftë në mënyrë të përgjithshme, në fazën e parë,

qoftë e detajuar, në fazat e mëvonshme të projektimit, kërkon disponimin e të dhënave

klimaterike për:

llogaritjen e kërkesave për ftohje dhe ngrohje

projektimin e sistemive të ngrohjes, ventilimit dhe të ajrit të kondicionuar

(HVAC)

vlerësimin energjitik të ndërtesave.

Në ditët e nxehta të verës, në qytet ndjehen valët përvëluese të nxehtësisë të emetuara nga

rrugët dhe ndërtesat me ngjyrë të errët. Pa rënë nata, rrugët janë akoma duke çliruar

nxehtësi, në një kohë që në rrethinat e qytetit sipërfaqet rurale ftohen me shpejtësi. .

Pothuajse çdo qytet në botë, në ditët e sotme është zakonisht 1-4°–më i ngrohtë se

rrethinat e tij. Kjo diferencë e temperaturës midis zonave urbane dhe rurale quhet efekti i

“nxehtësisë urbane, dhe është identifikuar përgjatë shekullit të kaluar.

Page 4: NGROHJA E NDËRTESAVE-KAPITULLI 1

Kapitulli1. Klima dhe mbrojtja termike e ndërtesës

126

1.3 Konditat projektuese të brendshme

Kur kërkohet të kondicionohet një ndërtese, për projektuesin është e nevojshme të

përcaktohen kushtet e hapësirës së brendshme që duhet të mbahen gjatë vitit (komforti

termik i njerëzve në ambientet e banimit, kushte të përshtatëshme për funksionimin

efektiv të makinerive dhe proçeseve në industri, etj).

1.3a Komforti termik

Disa të dhëna për trupin e njeriut:

• Nxetësia e gjeneruar nga nga trupi i njeriut: 100 W -nga një person i ulur;

deri në 1000 W -nga një person me ushtrim fizik max.

• Temperatura e trupit të njeriut +36.5 o

C

• Një person do të ndihet jokomfort ose i sëmurë, nëse temperatura e trupit është në

1 K më e lartë.

Trupi gjeneron një sasi të caktuar nxehtësie në sajë të proçesit të oksidimit të ushqimit

dhe kjo mund të largohet në se temperatura e trupit nuk është shumë e lartë. Në mënyrë të

anasjelltë në se humbet sasi e madhe e nxehtësisë në mjedis, atëhere do të bjerë

temperatura e trupit. Veshjet që përdor njeriu luajnë rolin e termoizoluesit. Sasia e

veshjeve të përdorura ka efekt në sasinë e nxehtësisë së humbur dhe kjo shfaqet tek

personi në ndjenjën e të ngrohtit ose të ftohtit.

Këmbimi i nxehtësisë nga trupi me mjedisin rrethues përfaqësohet nga këto madhësi:

humbje me avullim (avullim dhe djersitje lëkurës) dhe frymë marrje;

humbje me konveksion;

humbje/fitim me rrezatim;

humbje me përcjellshmëri (zakonisht e papërfillshme);

fitimi nga prodhimi i nxehtësisë metabolike.

Për një person ndjenja e komfortit termik është një veprim kompleks i subjekteve të një

mjedisi, të varura nga një numër faktorësh personalë të tillë si mosha, seksi dhe gjendja e

trupit. Sidoqoftë, për një grup njërzish ka vetëm dy faktorë personalë të cilët kanë një

korrelacion me komfortin, dhe që janë:

aktivitetit fizik; masa e veshjes.

Për kushet klimaterike të vëndeve të Europës Qëndrore, specialistët e higjenës

përgjithësisht konsiderojnë si vlerat orientuese më të përshtatëshme (për një veshje

normale) temperaturat 20÷21°C në dimër dhe 21÷22°C, në verë (për personat që nuk

kryejnë asnjë aktivitet fizik). Eksperienca tregon se femrat dhe personat mbi 40 vjeç e

ndjejnë më shumë të ftohtin. Prandaj, është e këshillueshme që ambientet që frekuentohen

nga femra ose persona në moshë të thyer të mbahen në një temperaturë 1°C më të lartë në

dimër. Temperaturat e komfortit për persona që kryejnë aktivitet fizik janë më të ulta. Po

kështu, në ditët e nxehta të verës, kur temperatura e ambientit të jashtëm ngrihet në vlera

Page 5: NGROHJA E NDËRTESAVE-KAPITULLI 1

Termoteknika, Ngrohja dhe Kondicionimi i Ndërtesave. Pjesa II. Ngrohja e Ndërtesave

127

28÷32°C dhe njerëzit veshin veshje të lehta, një temperaturë prej 21÷22°C është mjaft e

ulët. Prandaj në verë, në ditët me temperatura të jashtme tj të larta, rekomandohet rritja e

temperaturës së ambientit të brendshëm tb. Kjo do të shmangte diferenca të mëdha

ndërmjet temperaturës në dhomë dhe jashtë saj, dhe si rrjedhim, rrezikun e një “shock-u

termik”. Për më tepër, kjo çon edhe në kursim energjitik.

1.3b Temperatura e rrezatimit ose temperatura e mureve

Duke qënë se temperaturat e sipërfaqeve (mure, dyer, dritare, tavane, dysheme) që

rrethojnë ambientin janë përgjithësisht më të ulta se temperatura e trupit të njeriut, trupi i

njeriut rrezaton vazhdimisht nxehtësi kundrejt këtyre sipërfaqeve më të ftohta. Në sajë të

këtij fenomeni, dhomat që kanë temperatura normale të ajrit, por temperatura të ulta të

mureve, janë ambiente ku nuk ndihesh në komfort termik. Kështu, p.sh nëse diapazoni i

temperaturave të ajrit prej 20÷22°C përgjithësisht konsiderohet si diapazon i favorshëm,

kjo është e vërtetë vetëm nëse temperatura e mureve është afërsisht e barabartë me

temperaturën e ambientit.

1.3c Shpejtësia e lëvizjes së ajrit

Ndjenja e komfortit për personat që ndodhen në një ambient ndikohet mjaft nga shpejtësia

e lëvizjes së ajrit. Megjithatë, edhe këtu temperatura e ajrit luan përsëri një rol të

rëndësishëm. Kështu, një lëvizje e lehtë e ajrit për temperatura të ulta të tij, është

jokomforte. Lëvizja e ajrit prodhon një efekt ftohës i cili rritet me rritjen e shpejtësisë dhe

uljen e temperaturës së ajrit. Një rrymë e ftohtë ajri (zakonisht quhet korrent ajri) është

shumë jokomforte, veçanërisht kur ajo drejtohet në qafë, kurriz dhe tek këmbët.

Vlerat që mund të përcaktojnë shpejtësitë e lejueshme të ajrit mund të jenë vetëm vlera të

përafërta, të ndikueshme nga faktorë të shumtë si seksi, mosha, aktiviteti, raca, etj.

Specialistët e higjenës përcaktojnë shpejtësitë 0,15÷0,25m/s si shpejtësi të pranueshme

për personat joaktive (për temperatura normale prej 20÷22°C). Nëse rryma e ajrit vjen në

kontakt me qafën ose këmbët dhe temepratura e ajrit është nën 21°C, shpejtësia e ajrit nuk

duhet të jetë më e madhe se 0,15 m/s.

1.3d Ndikimit i shtresave të murit në konfortin termik

Përgjigja e materialit ndaj ndikimit të jashtëm varet në të vërtetë, përveç parametrave të

zakonshëm termofizikë dhe gjeometrikë (përcjellshmërisë, trashësisë, koefiçientëve

laminarë – sipërfaqësorë – të konveksionit në faqet e jashtme) edhe nga rendi në të cilin

shtresat e ndryshme të materialit vendosen kundrejt drejtimit të fluksit termik. Rezulton

kështu, që një mur i formuar nga shumë shtresa të ndryshme të vendosura në një renditje

të ndryshme jep një grafik të rënies së temperaturës, jo të njëjtë. Një rast i veçantë

praktik, është ai i murit të përbërë nga tre tipe të ndryshëm materialesh nga të cilët njëri

është termoizolues termik. Në këtë rast, pozicioni i kësaj shtrese (nga brënda, nga jashtë

apo në mes) kundrejt fluksit termik ndikon ndjeshëm në përhapjen e valës termike në

brëndësi të ambientit dhe po ashtu ka një ndikim imediat kundrejt konfortit termik.

Kështu, oshilimet e temperaturës rreth një vlere të caktuar, p.sh. 20°C në dimër dhe 25-

26°C në verë, sjellin një diskonfort termik aq më të madh, sa më e madhe është madhësia

Page 6: NGROHJA E NDËRTESAVE-KAPITULLI 1

Kapitulli1. Klima dhe mbrojtja termike e ndërtesës

128

e tyre. Një masë konstruktive më e madhe, pra edhe një kapacitet termik më i madh, sjell

një kohë më të madhe të ftohjes ose të ngrohjes, për të njëjtën rezistencë termike, dhe si

rrjedhim aq më të ulta janë lëkundjet (oshilacionet) termike.

Arkitektonikisht (nga pikpamja termike) duhet të preferohen forma më të mbyllura,

kompakte (ndërtesa të tipit kondominial) kundrejt atyre të hapura (ndërtesa me vileta të

ndara) që kanë sipërfaqe më të mëdha të jashtme, pra edhe humbje më të mëdha termike.

1.4 Faktorët që ndikojnë në ngarkesën termike të ndërtesave

Është thënë që kushtet e jashtme ndryshojnë gjatë ditës dhe gjatë stineve të ndryshme,

ndërsa kushtet e brendshme duhet të mbahen konstante. Energjia totale që impiantet duhet

të japin ose të heqin nga ndërtesa quhet “ngarkesë termike” (ngarkesa termike ngrohëse

në dimër dhe ngarkesa ftohëse në verë).

1.4a Konservimi i energjisë

Konservimi i energjisë në kuptimin e kursimit të lëndës djegëse është e një rëndësie të

madhe në situatën energjitike aktuale në botë. Në vendet e Europës përendimore, rreth 30

deri 40 % e konsumit vjetor kombëtar respektiv të energjisë primare përdoret në

shërbimin e ndërtesave. Për sa më lart, duhet të konsiderohen prioritare, ato sisteme të

ngrohjes dhe të ajrit të kondicionuar, që sigurojnë kursime të rëndësishme të energjisë.

Kjo nënkupton rikonceptim të strukturave ndërtimore të ndërtesës, përmirësimin e

mirëmbajtjes së ndërtesave dhe të impianteve që ndikojnë në ngarkesën termike të

ndërtesës. Për këtë kërkohet bashkëpunimi midis arkitektit dhe inxhinierit projektues të

ngrohjes së ndërtesës, në konceptimin e orientimit të ndërtesës, zgjedhjes së materialeve,

shtesës së barrierave termike dhe reduktimin e sipërfaqeve të dritareve. Në këtë kuptim,

format energjitikisht më ekonomike të ndërtesave, janë ato forma, që për një vëllim të

caktuar, paraqesin sipërfaqe të jashtme rrethuese (mure, dritare) minimale.

1.4b Ndërtesa në dimër

Sasia e nxehtësisë së nevojshme për të mbajtur një temperaturë të brendshme të dhënë

mund të reduktohet në mënyrë të konsiderushme nga përdorimi i izolimit termik si dhe

me reduktimin e infiltrimeve të panevojshme të ajrit të jashtëm. Sipërfaqet e mëdhaja të

xhamave rrisin ngarkesën termike të sistemit të ngrohjes, dhe nga ana tjetër, ulin konditat

e brendshme të komfortit. Masa e strukturës formuese të ndërtesës, ka efekt të

drejtëpërdrejtë në zgjedhjen e formës së sistemit më të përshtatshëm për aplikim. P.sh.

kur ndërtesa është me masë strukture të lehtë, ndryshimet e temperaturave të jashtme do

të reflektohen shumë shpejt brenda ndërtesës dhe në këtë rast sistemi duhet të reagojë në

përputhje me këtë ndryshim, pra duhet të jetë një sitem i tillë, që t’i përshtatet këtyre

ndryshimeve. Nga ana tjeter, në ndërtesat tradicionale me konstruksion të rëndë, sitemi

më i mirë është sistemi, prodhimtaria e të nxehtit të të cilit, është e qëndrueshme. Në

ndërtesat e larta shumë mjedisore, apo blloqe zyrash dhe banesa të larta, ndërhyjnë

probleme të lidhura me ekspozimin ndaj erës dhe rrezatimit diellor si dhe efekti oxhak i

qarkullimit të ajrit brënda ndërtesës.

1.4c Humbjet e nxehtësisë

Page 7: NGROHJA E NDËRTESAVE-KAPITULLI 1

Termoteknika, Ngrohja dhe Kondicionimi i Ndërtesave. Pjesa II. Ngrohja e Ndërtesave

129

Baza e zakonshme, për projektimin e një sistemi ngrohje, është vlerësimi i humbjeve të

nxehtësisë, që për qëllime llogaritëse është suposuar se ekziston një regjim stacionar (i

qëndrueshëm) i transmetimit të nxehtësisë, midis temperaturave të brendshme dhe të

jashtme. Vlerësimi i sasisë së nxehtesisë së nevojshme bëhet duke marrë në shqyrtim çdo

dhomë në veçanti, në të cilat duhet të mbahet një temperature e qëndrueshme e dhënë, për

një temperaturë të jashtme projektuese.

Llogaritjet e sasisë së nxehtesisë ndahen në dy pjesë:

-njëra ka të bëjë me transmetimin e nxehtësisë nga strukturat e ndryshme rrethuese të

ndërtesës si: muret, tavanet, dyshemetë, dritaret, dyert dhe urat termike.

-tjetra me nxehtësinë e nevojshme për të ngrohur në temperaturën e dhomës ajrin e

jashtëm i cili infiltron.

Transmetimi i nxehtësisë llogaritet nga karakteristikat e njohura të materialeve të

ndërtesës, ndërsa infiltrimi i ajrit (sasia e ajrit të këmbyer) përcaktohet nga eksperienca.

Kjo sasi ajri e këmbyer përbën ventilimin natyral, që realizohet në sajë të ndryshimit të

kushteve të brendshme dhe të jashtme.

2. Mbrojtja termike e ndërtesës

2.1 Rëndësia e mbrojtjes termike

Me mbrojtjen termike të ndërtesës mund të arrihet:

2.1a Përmirësimi i konfortit – komoditetit gjatë qëndrimit në punë dhe në përgjithësi

gjatë qëndrimit në lokalet e banimit

Konforti termik i një dhome, presupozon pandryshueshmërinë e temperaturës së ajrit dhe

të sipërfaqeve rrethuese me kohën, si dhe ineksistencën e rrymave të ajrit. Projektimi

ndërtesës duhet ta plotsojë këtë kërkesë. Konfort termik do të thotë të ketë harmoni

ndërmjet njeriut dhe ambientit që e rrethon, që varet nga mosha, raca, seksi, puna që

kryen, etj; dhe që ndryshon deri në një farë shkalle nga klima e vëndit ku jeton: kushtet e

konfortit të vëndosura për një popull nuk vlejnë për një popull tjetër.

Njeriu e kalon pjesën më të madhe të jetës në lokalet e mbyllura. Në rast se nuk i

përgjigjemi kushteve higjenike të qëndrimit / konfortit (banimit), atëherë mund të

dëmtohet shëndeti i njerëzve.

2.1b Paksimi i shpenzimeve energjitike për ngrohje (në dimër) dhe ftohje (në verë).

Burimet energjitike në botë janë duke u paksuar, ndërsa me zhvillimin e shoqërisë

shpenzimet e energjisë termike dhe elektrike janë duke u shtuar. Si rrjedhim, në botë po

bëhen përpjekje, për gjetjen dhe përdorimin e burimeve energjitike të reja, të

rinovueshme alternative.

Paralelisht me këtë, janë duke u shtuar shpenzimet e energjisë termike për ngrohje. Në

vendin tonë, për ngohje, përdoret shumë energjia elektrike, që nga pikpamja

termodinamike është e pa leverdishme. Mbrojtja termike e ndërtesës e përmirëson shumë

përdorimin ekonomik të energjisë termike dhe elektrike.

Page 8: NGROHJA E NDËRTESAVE-KAPITULLI 1

Kapitulli1. Klima dhe mbrojtja termike e ndërtesës

130

Pra, me përmirësimin e mbrotjes termike të ndërtesës zvoglohet shumë energjia termike e

nevojshme për ngrohjen e godinës, si ajo orare ashtu dhe vjetore (gjatë periudhës dimrore

– e konvertuar në lëndë djegëse). Ndërkaq edhe shpenzimet për ftohjen e ambienteve në

periudhën e verës paksohen në mënyrë të konsiderueshme (energjia elektrike).

Shtesa e shpenzimeve për izolimin termik të strukturave të ndërtimit, për paksimin e

transmetimit termik (dimër / verë), në raport me gjëndjen aktuale të ndërtimeve, është

relativisht e ulët, në krahasim me përfitimet që arrihen nëpërmjet termoizilimit termik

(kursimi i energjisë termike / lëndës djegëse / energji elktrike).

2.1c Zvoglimi i fuqisë së impiantit të ngrohjes, investimeve përkatëse, dhe shpenzimeve të

mirëmbajtjes

Investimet për instalimin dhe mirëmbajtjen e impiantit të ngrohjes/ ftohjes, përbëjnë një

element të rëndësishëm që hyn në koston e përgjithshme të ndërtimit, dhe që lidhet me

mbrojtjen termike të ndërtesëse. Me qënëse në strukturat e ndërtimit integrohen elementë të ndryshëm konstruktivë me

përcjellshmëri termike të lartë (për arsye të statikës së ndërtimit ose arkitektonike), si

kollona betoni, etj. - të ashtuquajturat “urra termike” -, në këto zona të pa termoizoluara,

me përcjellshmëri të lartë, më të ftohta, mund të shfaqen pika uji në anën e brendshme të

strukturës rrethuese. Pasojë e këtij lagështimi do të jetë jo vetëm ulja e rezistencës

termike e elementit konstruktiv (d.m.th shtimi i humbjeve termike / transmetimit të

nxehtësisë), por edhe ftohja graduale e sipërfaqes së tij, që çon në intensifikimin e

fenomenit të kondensimit të avujve të ajrit të brendshëm. Qënia e urrës termike kuptohet

me sy, nga një nxirrje e theksuar e sipërfaqes së brendshme në zonën respektive, çfaqia e

fenomenit të kondensimit, formimi i një shtrese të hollë myku, eventualisht formimi i

akullit. Ky fenomen, që shoqërohet edhe me lagështimin e sipërfaqes së jashtme të

strukturës së ndërtimit në muret perimetralë jo të termoizoluar (fenomeni Glaser),

shkakton rënien e suvasë së jashtme dhe të brendshme, thërmimin e tullave, dobësimin e

betonit, korrodimin e armaturës së hekurit, etj. Ndërsa me mbrojtjen termike të ndërtesës,

nuk krijohet lagështi, nuk kemi deformim të dyshemeve dhe konstruksioneve të tjera prej

druri (të vendosura në mure), nuk hiqet ngjyra e suvasë, etj. Shpenzimet e mirëmbajtjes së

një ndërtese të mbrojtur termikisht, janë dukshëm të ulëta dhe jeta e ndërtesës më e gjatë.

Në shumicën e rasteve, banesat në vendin tonë nuk kanë termoizolim në muret

perimetralë dhe në “urrat termike”, dhe shpesh dritaret janë me një xham, ose më të

mëdhaja se normat optimale të ndriçimit natyral. Po ashtu edhe instalimet e ngrohjes nuk

janë vendosur, ose në disa raste ky instalim është bërë i pjesshëm, duke e lënë në dorë të

pronarit të apartamentit plotsimin e tij. Kështu që pjesa më e madhe e apartamenteve të

banimit, por edhe të godinave publike ngrohen me energji elektrike, direkt ose nëpërmjet

instalimeve të kondicionerëve lokalë.

2.2 Masat kryesore të mbrojtjes termike gjatë projektimit dhe ndërtimit të godinës

Mbrojtja termike e ndërtesës, përfshin masat që duhet të merren, me qëllim që dimrit të

zvoglohen humbjet termike nga brenda / jashtë, ndërsa gjatë verës të pengohen përfitimet

e tepërta të nxehtësisë (nga rrezatimi diellor, etj.). Në mënyrë që humbjet e nxehtësisë të jenë sa më të vogla dhe pra të sigurohet një ngrohje

më e mirë me shpenzime sa më të vogla të energjisë termike/respektivisht elektrike, është

Page 9: NGROHJA E NDËRTESAVE-KAPITULLI 1

Termoteknika, Ngrohja dhe Kondicionimi i Ndërtesave. Pjesa II. Ngrohja e Ndërtesave

131

e nevojshme të ndërmerren masa mbrojtëse, në rradhë të parë nga projektuesit (arkitekti

dhe konstruktori), të shoqëruara me relacionin përkatës.

2.2a Të dhëna kryesore projektuese

Përbëhen nga dokumentacioni i godinës me planimetrit dhe seksionet, orientimi, lartësia e

lokalitetit ku bëhet ndërtimi, strukturat e ndërtimit, kushtet klimatike të vëndit, lënda

djegëse që do përdoret, etj.

Për të llogaritur energjinë e nevojshme për ngrohje duhet:

temperatura e brendshme e ambienteve;

temperatura e jashtme projektuese;

burimet e brendshme termike (paisjet elektroshtëpijake dhe rrezatimi diellor, që për

ngrohje në pergjithësi është favorizues, ndërsa për ftohjen në verë është jo i favorshëm);

fenomenet që mund të shkaktojne ftohjen e godinës, si psh., erë e fortë lokale.

Kjo llogaritje ka për qellim të percaktojë nevojat termike projektuese, që mundësojnë

percaktimin e fuqisë së impiantit.

Përcaktimi i zgjidhjeve dhe dimensionimi i instalimeve të ngrohjes, bëhet duke u nisur

nga planet e ndërtimit, në perpilimin e të cilave problemet arkitektonike, konstruktive dhe

higrotermike janë të zgjidhura përfundimisht.

Struktura e elementëve rrethues të ndërtesave duhet të llogaritet dhe të dimensionohet

nga pikpamja higrotermike, në mënyre që më anë të funksionimit të instalimeve të

ngrohjes të arrihet konforti termik i banimit (në ndërtesat civile), ose kushtet e

mikroklimës në rastin e proceseve teknollogjike (në ndërtesat industriale).

Për elementët rrethues të ndërtimeve paraprakisht përcaktohen:

Rezistenca termike minimale e nevojshme për të kufizuar fluksin termik dhe për

mënjanimin e kondensimit të avujve të ujit në siperfaqen e brendshme të çdo elementi.

Stabiliteti termik i nevojshëm për kufizimin e oshilacioneve të temperaturës

sipërfaqësore të brendshme të elementëve konstruktivë.

Rezistenca në dëpërtimin e avujve të ujit të elementëve konstruktivë, që pengojnë

kondensimin e avujve në brëndësi të elementëve respektivë.

Rezistenca në infiltrimin e ajrit.

2.2b Orientimi i ndërtesës Me orientimin nga Jugu, transmetimi nxehtësisë ka vlerat

më të përshtatshme për ngrohjen e ambienteve në dimër

dhe ftohjen e tyre në verë (në dimër rrezatimi diellor i

ngroh më mirë ambientet, dhe në verë futet më pak

nxehtësi nga rrezatimi, kundrejt orientimit në lindje /

perëndim – shiko fig.1.1). Pra, sipërfaqet e jashtme më të

mëdha të ambienteve/lokaleve, duhet të orientohen nga

jugu; veçanërisht ato ambiente ku njerzit qëndrojnë më

shumë.

Fig.1.1 Drejtimi rrezeve

në sipërfaqen vertikale,

në periudhat

karakteristike të vitit

Page 10: NGROHJA E NDËRTESAVE-KAPITULLI 1

Kapitulli1. Klima dhe mbrojtja termike e ndërtesës

132

Drejtimi i erës është po ashtu i rëndësishëm, sidomos në dimër. Erat e forta (me shpejtësi

të lartë) i shtojnë humbjet e nxehtësisë, veçanërisht në ndërtesat e vetmuara, ose në katet e

sipërme të ndërtesave më të larta, kundrejt ndërtesave fqinjë. Për këtë arsye ndërtesa

duhet të vendoset në mënyrë që të jetë sa më pak e ekspozuar ndaj erës, dhe mundësisht

përballë erës të jenë pjesët e ndërtesës me më pak dritare dhe puthitje të mirë (dritare të

puthitura mirë / mure të plotë).

2.2c Vendosja e përshtatshme e lokaleve

Lokalet që ngrohen, brenda mundësive - të vendosen në mjedisin e mbrojtur nga faktorët

e jashtëm negativ, pra në brendësinë e ndërtesës, ndërsa në anën e jashtme të jenë lokalet

që nuk ngrohen, ose të dorës së dytë, si shkallët (të cilat, në ndërtesat shumëkatshe, në

kushtet e mungesës së energjisë elektrike dhe për kursimin e saj, është mirë të

parashikohen me dritare, të përshtatshme për ndriçimin natyral).

2.2d Lartësia e ndërtesave dhe forma konstruktive e ndërtesës

Ndërtesat shumëkatëshe harxhojnë më pak nxehtësi se ato njëkatshe, ose me pak kate, me

të njëjtën sipërfaqe shfrytëzimi. Me shtimin e numrit të kateve, përqindja e humbjeve

termike nga dyshemeja dhe tarraca zvoglohet, ndërsa ajo nga muret dhe dritaret rritet.

Në fig. 1.2 ilustrohet përqindja (orientuese) e

humbjeve termike nga rrethimet e ndërtimit,

sipas katëve.

Forma konstruktive në plan e ndërtesës është e

rëndësishme në transmetimin termik (në

humbjet termike në dimër dhe hyrjet e

nxehtësisë në verë).

Në figurën 1.3 tregohen humbjet termike në

përqindje, në funksion të formës konstruktive të

ndërtesës. Për të njëjtën siperfaqe në plan,

forma katrorë dhe rrethorë ka humbjet termike

më të vogla (mure, dritare).

Ndërtesat me sipërfaqe të mëdha të dritareve,

sidomos ato me vetrata, janë konsumatorë të

mëdhenj të nxehtësisë në dimër; ndërsa mbrojtja e tyre nga rrezatimi në verë është mjaft i

dobët, dhe konsumi i energjisë ftohëse është i lartë. Prandaj është shumë i rëndësishëm

termoizolimi sa më i mirë i mureve dhe marrja e masave për zvoglimin e humbjeve nga

dritaret.

Fig.1.3 Humbjet termike të ndërtesës sipas formes konstruktive

Fig.1.2 Humbjet termike nga

rrethimet e ndërtimit sipas katëve

Page 11: NGROHJA E NDËRTESAVE-KAPITULLI 1

Termoteknika, Ngrohja dhe Kondicionimi i Ndërtesave. Pjesa II. Ngrohja e Ndërtesave

133

2.2e Zgjedhja e përshtatshme e konstruksionit dhe e izolimit termik

Përmirësimi i vetive higrotermike të mureve perimetralë, dyshemesë dhe taracave, arrihet

me shtimin e trashësisë dhe termoizolimin e tyre, pra në shtimin e rezistencës termike,

stabilitetit termik, rezistencës në dëpërtimin e avujve të ujit dhe rezistencës në infiltrimin

e ajrit. Në këtë mënyrë zvoglohet vlera e koeficientit të transmetimit të nxehtësisë k, rritet

ndryshimi i temperaturave në shtresat e ndryshme dhe pra në sipërfaqen e brendshme të

tyre (zvoglohet kështu diferenca e temperaturave midis ajrit të ambientit dhe sipërfaqeve

të brendshme rrethuese, duke përmirësuar në mënyrë të ndjeshme konfortin termik), dhe

njëkohësisht mënjanohen efektet negative nga kondensimi i avujve të ujit në shtresat e

konstruksionit. Do të kemi kështu një temperaturë të sipërfaqes së brendshme më të lartë

në dimër dhe më të ftohtë në verë.

Njëkohësisht, duhet të merren dhe disa masa më karakter lokal: si, rritja e rezistencës

termike të parapetit të dritares, ku vendoset radiatori dhe vendosja aty e fletëve

reflektuese të nxehtësisë; rritja e rezistencës termike në urat termike në qoshe, etj.

Materiali më i përshtatshëm ekonomikisht dhe termikisht është polistiroli celular.

Muret vertikale të ndërtesave me trashësi 25 cm -30 cm të suvatuara nga të dy anët kanë

një koeficent të trasmetimit të nxehtësisë nga 2.4 W/m2

K deri ne 1.8 W/m2

K, gjë që sjell

nevojën e ngrohjes, referuar 1 m2

, nga 100 –120 W/m2

, dhe sasinë e nevojshme per

ngrohje vjetore për 1 m2

nga 150-170 kWh/(m2

.v). Ndërsa, këto ngarkesa sot në vendet e

komunitetit europian janë respektivisht 30-40 W/m2

dhe 50-70 kWh/(m2

.v). Këto vlera i

pergjigjen një ndërtese energjitike me mure të termoizoluar me koeficent 0.35-0.45

W/m2

K (d.m.th. rezistenca termike e mureve duhet të rritet në vlerat 2.2 – 2,8 m2·K/W).

Në figurën 1.4 paraqitet një grafik i mvarësisë së konsumit vjetor të nxehtësisë në raport

me koeficientin e transmetimit të nxehtësisë së murit të jashtëm, në përputhje me ato që

shkruhen më sipër.

Fig.1.4 Grafiku i kufizimit të zonës së ndërtesave me konsum të ulët termik

Page 12: NGROHJA E NDËRTESAVE-KAPITULLI 1

Kapitulli1. Klima dhe mbrojtja termike e ndërtesës

134

Dritaret po ashtu luajne një rol të rendësishëm. Si rrjedhim, duhet të kufizohet sipërfaqe e

xhamllëkut, brenda vlerave që e dikton konforti optik; duhet të ritet rezistenca termike e

xhamit në vlerat 0,40 – 0,50 m2·K/W, që mund të arihet duke përdorur xhama

termoizolues dopio - zvoglohen kështu humbjet e përgjithshme të nxehtësisë më 20 –

40%. Dritaret duhet të jenë të mëdhaja, aq sa të sigurojnë ndriçimin natyral të

mjaftueshëm, pasi ato e kanë temperaturën sipërfaqësore më të ulët dhe si rrjedhim,

krijojnë nëpërmjet rrezatimit të ftohtë në dimër ftohjen më të madhe të organizimit të

njeriut.

Në figurën 1.5 shihet se, në një temperaturë të ajrit të brendshëm 20oC dhe të jashtme +5

oC

(respektivisht –10

oC), temperatura e sipërfaqes së brëndëshme të dritares së thjeshtë

është +9 o

C (respektivisht -2,1 o

C për tj=-10 oC), ndërsa e dritares së dyfishtë është +14,7

oC (respektivisht +9,3

oC). Për murin është +17,7

oC në tj = +5°C (respektivisht +15, 4

oC, në tj = -10°C).

Ajri brendshëm në kontakt me xhamin, ftohet shumë, e rit densitetin dhe lëviz posht drejt

dyshemesë, duke krijuar ndjenjen e të ftohtit në këmbët. Ky efekt shtohet po të jetë

dritarja jo e puthitur mirë. Një tjetër disavantazh i dritareve të mëdhaja është rrezatimi

diellor në verë, veçanërisht për dritaret e orientuara në lindje dhe perëndim. Grilat e jashtme e paksojnë shumë nxehtësinë që hyn në lokal me anë të rrezatimit diellor.

Pra në një ambient që ngrohet –në dimër- kemi sipërfaqe me temperatura të ndryshme,

disa më të ftohta, si muret e jashtme dhe dritaret, të tjera më të ngrohta, si sobat,

radiatorët, etj. Shfaqen kështu diferenca temperaturash në pika të ndryshme të dhomës,

madhësia e të cilave varet nga mënyra e ngrohjes. Ndërmjet ajrit të jashtëm dhe ajrit të

brendshëm, kemi diferenca të temperaturave dhe lagështisë, që shoqërohen me rryma ajri

shqetësuese.

Sipas konceptit klasik, instalimi ngrohjes duhet të japi një ngrohje të shpejtë, të

kënaqshme, të manovrohet shpejt dhe me shpenzime minimale të investimeve dhe të

shfrytëzimit.

Fig.1.5 Ndryshimi temperaturës së ajrit dhe e sipërfaqes në regjim stacionar,

i murit dhe i xhameve të një dritareje, në temperaturën e jashtme:

-5oC dhe –10

oC; për një temperaturë të brëndëshme +20

oC.

a – mur tulle; b – një rradhë xhame; c – dy rradhë xhame.

Page 13: NGROHJA E NDËRTESAVE-KAPITULLI 1

Termoteknika, Ngrohja dhe Kondicionimi i Ndërtesave. Pjesa II. Ngrohja e Ndërtesave

135

Për të mënjanuar shfaqjen e kondensimit, masa termike mbrojtëse duhet të merren në

kuzhina dhe banjo. Për këtë arsye duhet të parashikohen dritare me dopjo xham, të

vëndosura në mënyrë që mos shkaktojnë ndjenjën e të ftohtit. Ideja e ndërtimit të banjove

pa dritare, me ventilim, nuk rekomandohet nga pikpamja higjenike.

Konforti termik në ajrin e palëvizshëm është veçanërisht i madh, kur të gjitha muret kanë

temperaturën e ajrit të lokalit 200C. Me emërtimin “muret e lokalit", kuptohen të gjitha

sipërfaqet, që japin ose marrin nxehtësi me rrezatim, nga njerëzit që qëndrojnë në lokal.

Temperatura e mureve të lokalit duhet të harmonizohet në mënyrë të tillë, që humbjet e

nxehtësisë, biologjikisht të nevojshme për trupin, të mos frenohen ose të mos shtohen

(ftohje).