CLADIREA, VAZUTA DIN PUNCT DE VEDERE AL ASIGURARII MICROCLIMATULUI INTERIOR

CLADIREA, VAZUTA DIN PUNCT DE VEDERE AL ASIGURARII MICROCLIMATULUI INTERIOR

1. Introducere

Cladirea se defineste ca un ansamblu de spatii cu functiuni precizate, delimitat de elementele de constructie care alcatuiesc anvelopa cladirii, inclusiv instalatiile aferente, in care energia este utilizata pentru asigurarea confortului termic interior. Termenul cladire defineste atat cladirea in ansamblu, cat si parti ale acesteia, care au fost proiectate sau modificate pentru a fi utilizate separat (breviar calcul). Cladirea este un mijloc de izolare a unei incinte fata de mediul exterior. Principalul rol al unei cladiri este de a asigura ocupantilor un mediu sanatos, placut, confortabil si cat mai putin dependent de conditiile exterioare.

Noul concept al dezvoltarii durabile determina o abordare noua a tuturor problemelor legate de cladire. (Indrumar cladiri). Dezvoltarea durabila inseamna satisfacerea cerintelor actuale, fara a dauna generatiilor viitoare, dar si preocupari pentru repararea daunelor produse mediului natural. In actualul context mondial,in care pretul energiei creste continuu, in care se pune accent pe identificarea unor strategii si mijloace de rezolvare a problemelor energetice, pe promovarea eficientei si utilizarea rationala a energiei, cladirea este vazuta ca avand o evolutie continua. Aceasta evolutie tine de reabilitarea si modernizarea cladirii pentru a corespunde exigentelor stabilite de utilizatori intr-o anume etapa. Se realizeaza astfel eficientizarea energetica a cladirii.

Dupa criza energetica anii 1970, toate tarile din Europa de Vest au trecut la realizarea a noi politici energetice. Ca exemple de rezultate ale acestor politici pot fi enumerate: Germania: in 2001, consumul de energie s-a redus fata de 1978, cu 65%; Austria: s-a ajuns in 1997, fata de 1984, la o reducere a consumului de energie cu 55%; Franta: s-a ajuns in 2001, fata de 1974, la o reducere a consumului de energie cu 60%.

Sectorul cladirilor este cel care genereaza 40% din consumul de energie al Uniunii Europene, fiind astfel un sector in care masurile de reducere a consumului energetic se impun a fi luate rapid. Cercetarile arata ca pana in 2010, se poate reduce o cincime din consumul energetic actual si se pot evita astfel, producerea a 30-45 milioane tone CO₂ anual. Aceasta ar reprezenta o contributie esentiala in atingerea tintelor Protocolului de la Kyoto.

In cazul apartamentelor construite in perioada 1970-1985 (Mladin eficienta), in Romania, repartitia consumului energetic este cu aproximatie urmatoarea:

55% pentru incalzirea cladirii;

21% pentru apa calda de consum;

10% gaz natural;

14% pentru iluminat.

Se poate constata cu usurinta ca ponderea cea mai mare in consumul energetic o detine incalzirea. Datorita masurilor de reabilitare termica a cladirilor, de folosirea unor noi tehnologii si materiale de constructie performante in ultimul timp, consumul specific de energie pentru incalzirea locuintelor a scazut continuu.

Reabilitarea si modernizarea termica a unei cladiri reprezinta totalitatea operatiilor efectuate in scopul realizarii confortului termic in cladiri. Reabilitarea si modernizarea presupun adaugarea de izolatie termica, etansarea, imbunatatirea au inlocuirea suprafetelor vitrate, a usilor precum si imbunatatirea echipamentelor si instalatiilor din cladire. Toate vizand in acelasi timp si un consum minim de energie. Costurile legate de reabilitarea termica sunt mai mici decat instalarea unei capacitati suplimentare de energie.

Din punct de vedere al destinatiei cladirilor, acestea se pot clasifica astfel:

v     cladiri civile:

rezidentiale:

- individuale de tipul caselor unifamiliale,

- semicolective,

- colective, multietajate (blocuri);

nerezidentiale:

- spitale, policlinici,

- cladiri destinate invatamantului si sportului,

- cladiri social - culturale (muzee, teatre, cinematografe),

- institutii publice (sedii de firma, birouri, banci, spatii comerciale)

v     cladiri industriale;

v     cladiri agrozootehnice.

Dupa clasa de inertie termica, cladirile pot fi clasificate:

v     cladiri cu clasa de inertie termica mare,

v     cladiri cu clasa de inertie termica medie,

v     cladiri cu clasa de inertie termica mica.

Clasa de inertie termica se stabileste in functie de valoarea raportului R=, (conform C107/297) in care:

m_j - masa unitara a fiecarui element de constructie component j, care intervine in inertia termica a acestuia, in kg/m²;

A_j - aria utila a fiecarui element de constructie j, determinata pe baza dimensiunilor interioare ale acestuia, in m²;

A_d - aria desfasurata a cladirii sau partii de cladire analizate, in m²;

n- numarul de elemente de constructie din componenta cladirii.

Clasele de inertie termica sunt prezentate in tabelul 1:

Tabelul 1. Clase de inertie termica

La determinarea clasei de inertie se va avea in vedere urmatoarele:

− daca aria desfasurata a spatiului incalzit aferent cladirii analizate este mai mica sau egala cu 200 m², calculul raportului R se va face pe intreaga cladire;

− daca aria desfasurata a spatiului incalzit aferent cladirii analizate este mai mare de 200 m², calculul raportului R se va face pe o portiune mai restransa, considerata reprezentativa pentru cladirea sau partea de cladire analizata.

Dupa modul de ocupare al cladirii:

v     cu ocupare continua, a caror functionalitate impune ca temperatura mediului interior sa nu scada (in intervalul 'ora 0 ora7') cu mai mult de 7^oC sub valoarea normala de exploatare. Din aceasta categorie fac parte: cresele, internatele, spitalele, etc.;

v     cu ocupare discontinua, a caror functionalitate permite ca abaterea de la temperatura normala de exploatare sa fie mai mare de 7 ^oC pe o perioada de 10 ore pe zi, din care cel putin 5 ore in intervalul 'ora 0 ora 7'. Din aceasta categorie fac parte: scolile, amfiteatrele, salile de spectacole, cladirile administrative, restaurantele, cladirile industriale cu unul sau doua schimburi, etc.

Clasificarea cladirilor din punct de vedere al structurii elementelor de constructie:

v     Structuri cu pereti portanti (de rezistenta) realizati din zidarie de caramida, piatra naturala beton monolit sau elemente prefabricate de beton armat sau din metal;

v     Structuri mixte realizate din cadre si diafragme, pereti portanti din zidarie si stalpisori din beton armat;

v     Structuri in cadre metalice;

v     Structuri din lemn.

In functie de gradul de importanta a cladirilor, aceste se clasifica, (tabelul 2):

Tabelul Clasificarea cladirilor, in functie de categoria de importanta, conform P 100 92-96

Conform Metodologiei de calcul al Performantei Energetice a Cladirilor elaborata in aplicarea Legii 372/2005, cladirile, in functie de performanta energetica, pot fi clasificate, de la cladiri cu eficienta energetica ridicata, de grad A, pana la cladiri cu eficienta energetica scazuta, de grad G. Aceasta clasificare se realizeaza in functie de consumul total de energie al cladirii, estimat prin analiza termica si energetica a constructiei si instalatiilor aferente. Notarea energetica a cladirii tine seama de penalizarile datorate utilizarii nerationale a energiei.

O cladire functioneaza ca un sistem, cu multiple fluxuri si componente interconectate (indr.cladiri). Fiecare parte a unei cladiri este in stransa conexiune cu celelalte, orice schimbare produsa intr-un loc avand influenta asupra altui loc. De aceea, in momentul in care se efectueaza reabilitarea termica, trebuie tinut seama de sarcina cladirii, efectele vantului si ale vremii, fluxurile de umiditate, caldura si aer.

Anvelopa cladirii

1. Notiuni introductive

Anvelopa cadirii, vazuta ca un subsistem component al cladirii, se defineste ca "portiunea din sistemul cladire care asigura inchiderea acestuia si ale carei diviziuni fizice sunt in contact direct pe una din fete cu mediul artificial, iar pe cealalta fata cu mediul natural exterior."

Anvelopa unei cladiri este alcatuita din totalitatea suprafe elor, elementelor de construc ii perimetrale care delimiteaza volumul interior al unei cladiri, de mediul exterior sau de spatii neincalzite de exteriorul cladirii. Rolul anvelopei este acela de a separa mediul controlat, confortabil de la interior de ceea ce este afara. Mentinerea conditiilor dorite la interior se realizeaza prin controlul fluxurilor de caldura, aer si umiditate intre interiorul si exteriorul incintei (indr.cladiri).

Elemente componente ale anvelopei cladirii, sunt ,conform Metodologiei de calcul a performantei energetice a cladirilor " partea I- anvelopa cladirii, MC 001 / 1 - 2006:

clasificare in raport cu pozitia in cadrul sistemului cladire:

elemente exterioare in contact direct cu aerul exterior (ex: peretilor exteriori, inclusiv suprafata adiacenta rosturilor deschise);

elemente interioare care delimiteazǎ spatiile incǎlzite de spatii adiacente neincǎlzite sau mai putin incǎlzite (ex: peretii si planseele care separa volumul cladirii de spatii adiacente neincalzite sau mult mai putin incalzite, precum si de spatiul rosturilor inchise);

elemente in contact cu solul.

clasificare in functie de tipul elementelor de constructie:

opace (ex: partea opaca a peretilor exteriori, inclusiv suprafata adiacenta rosturilor);

elemente vitrate - elemente al caror factor de transmisie luminoasa este egal sau mai mare de 0,05 (de exemplu: componentele transparente si translucide ale peretilor exteriori si acoperisurilor - tamplaria exterioara, peretii vitrati si luminatoarele).

clasificare in functie de pozitia elementelor de constructie in cadrul anvelopei clǎdirii:

verticale - elemente de constructie care fac un unghi cu planul orizontal mai mare de 60 grade (ex: peretilor exteriori);

orizontale - elemente de constructie care fac un unghi cu planul orizontal mai mic de 60 grade (de exemplu planseele de peste ultimul nivel, de sub poduri, planseele de peste pivnite si subsoluri neincalzite, planseele care delimiteaza cladirea la partea inferioara, fata de mediul exterior - bowindouri, ganguri de trecere s.a)

Calculele si verificarile termotehnice se refera la urmatoarele elemente de construc ii perimetrale (inst. Incalzire constr.):

.partea opaca a pere ilor exteriori, inclusiv suprafa a adiacenta rosturilor deschise;

.componentele transparente si translucide ale peretilor exteriori si acoperisurilor (tamplaria exterioara, pere i vitrati si luminatoarele);

.planseele de pe ultimul nivel, de sub terase si poduri;

.planseele care delimiteaza cladirea la partea interioara fata de mediul exterior;

.planseele de peste pivnite si subsoluri neincalzite;

.placile amplasate pe sol si peretii de pe conturul exterior al subsolurilor partial sau complet ingropate in pamant;

.peretii si planseele care separa volumul cladirii de spatii adiacente neincalzite sau mult mai putin incalzite, precum si spatiul rosturilor inchise.

Reguli de masurare a suprafetelor anvelopei

Masurarea suprafetelor exterioare ale anvelopei unei cladiri trebuie realizata tinand cont de anumite reguli aflate in stransa legatura cu procesul de transfer de caldura prin elementele constructive. Aceste reguli prevad majorarea sau reducerea conventionala a ariei in cazul in care pierderile reale de caldura pot fi mai mari sau mai mici decat cele calculate. (Varlan)

Ca reguli de masurare pot fi amintite, conform figurii 1:

• dimensiunile ferestrelor, usilor si luminatoarelor se iau conform dimensiunilor minime ale golului;
• dimensiunile tavanului si pardoselei se masoara intre axele peretilor intermediari sau intre axa peretelui intermediar si suprafata interioara a peretelui exterior;
• dimensiunile peretilor exteriori se masoara:

in plan orizontal - conform perimetrului exterior sau intre axele peretilor intermediari;

in plan vertical - pentru parter in dependenta de particularitatile constructive ale pardoselei sau de la pardoseala finita asezata pe pamant; pentru etajele medii - diferenta dintre cotele de nivel ale pardoselilor finite ale etajelor vecine.

• dimensiunile peretilor intermediari se masoara prin interiorul incaperii.

Figura 1. Masurarea dimensiunilor anvelopei

3.Peretii exteriori

Peretii sunt acele subansambluri constructive ale cladirii cu rol de delimitare a spatiului interior de mediul extern, precum si de compartimentare pe functiuni interiorului acesteia. Peretii sunt alcatuiti din componente diverse:

elementul de baza care poate fi din zidarie , beton, metal, lemn etc.;

elementul de finisaj (interior ,exterior) sub forma de tencuieli, placaje, tapete etc. ;

elemente inglobate cum ar fi: usi , ferestre, cosuri de fum, canale de ventilatie, hidroizolatii, termoizolatii, izolatii fonice etc.

Prin notiunea de perete se intelege in mod obisnuit numai componenta de baza care confera acestuia rezistenta si stabilitatea.

Dupa pozitia lor in ansamblul constructiei pot fi:

Pereti exteriori, care impreuna cu acoperisul fac parte din elementele de inchidere ale cladirii, delimitand spatiul interior al acesteia de mediul exterior;

Peretii interiori, care impreuna cu planseele alcatuiesc subansamblul de compartimentare de pe functiuni a cladirii.

Dupa rolul pe care il au in constructie pot fi:

o       Pereti structurali, denumiti si de rezistenta- au rolul de a prelua si transmite, la nivelul fundatiilor,incarcarile gravitationale si orizontale la care este supusa e constructia;

o       Pereti de contravantuire (autoportanti) conlucreaza cu peretii structurali pentru rigidizarea cladirii in plan orizontal dar nu preiau incarcarile din plansee;

o       Pereti nestructurali, numiti si pereti purtati au numai rol de compartimentare functionala la interior sau de inchidere spre exterior. Acesti pereti nu preiau decat greutatea lor proprie si nu au continuitate pe verticala.

Pentru economisirea energiei cladirilor, cei mai importanti actori ai constructiei sunt peretii exteriori.  Calitatea confortului termic din interiorul locuintelor influenteaza esential o proiectare corespunzatoare a modului de realizare a peretilor exteriori.

In zona lor opaca, peretii exteriori sunt executa i dintr-un singur material (monostrat)-figura a- sau din mai multe straturi de materiale diferite (multistrat)-figura b:

Figura Pereti exteriori a - monostrat, - zidarie de caramida plina; zidarie de caramida eficienta GVP;zidarie de blocuri din beton celular BCA GBN35 sau GBN50, b - multistrat, -structurali din beton armat, captusit cu zidarie de blocuri BCA;- structurali din beton armat captusiti cu termoizolatie din polistiren celular sau vata minerala protejata cu zidarie de caramida eficienta;- panouri mari din beton armat de tip sandwich, cu termoizolatie din polistiren celular sau din placi de vata minerala

4. Suprafetele vitrate

Cu ajutorul suprafetelor vitrate se realizeaza iluminatul natural, trecerea partiala a ventilatiei solare si ventilarea naturala a incaperilor. Acestea sunt: tamplaria exterioara(ferestre, usi), peretii vitrati si iluminatoarele.

Tamplaria exterioara este compusa din ansamblul rama (toc si cercevea) si folie de geam. Profilele ramei pot fi din lemn, din lemn stratificat, din PVC, din aluminiu fara sau cu baterie termica.  Ca tip de deschidere ramele pot fi cuplate, simple si duble. In figura 3 este prezentat geamul termopan, care este denumirea populara pentru un sandwich format din doua foi de sticla lipite perimetal prin intermediul unei baghete de aluminiu si al unor sigilanti de tip membrana cauciucata. Rezultatul este un geam cu caracteristici de izolare termica deosebita, care pastreaza transparenta necesara spatiilor vitrate. Sticla folosita poate fi trasa sau float. Cea trasa se obtine printr-un proces mai primitiv si are mult mai multe deficiente de claritate, fiind des intalnite deformarile de imagine sau efectul de curcubeu. Sticla float este mai scumpa, insa elimina aceste neajunsuri. Grosimea foilor de sticla influenteaza si ea caracteristicile termice, dar mai ales cele de rezistenta la impact ale geamului termopan. Cel mai des folosit este geamul de 4 mm suficient de rezistent pentru ferestrele uzuale ale unei case. Pentru vitrine, terase sau ochiuri de geam de peste 2 m² este indicat sa se utilizeze macar geam de 6 mm sau chiar tip duplex. Rezistenta la efractie poate fi marita si prin intermediul unei folii speciale antiefractie aplicata pe interiorul foii exterioare de geam inaintea sigilarii. In cazul in care tamplaria este montata inclinat sau in medii cu risc sporit (gradinite, spitale, institutii publice), sticla folosita trebuie securizata in prealabil astfel incat in cazul spargerii cioburile rezultate sa nu puna in pericol viata celor aflati in apropiere.

Figura 3. Tamplarie exterioara: fereastra cu rama din PVC si geam termopan

Una dintre caile cele mai eficace de imbunatatire a izolatiei cladirii este aceea de a imbunatati eficienta suprafetelor vitrate. Acestea sunt partile cele mai sensibile ale cladirii intrucat au valori ale coeficientului de transfer termic de 4 pana la 5 ori mai mari decat celelalte suprafete.

• Se mareste    la maximum suprafata vitrata de pe partea de sud a cladirii . Daca ferestrele nu sunt eficiente, noaptea si iarna pierderea de caldura va fi mai mare.
• Ferestrele cu geam termopan au valori ale rezistentei termice cu pana la 55% mai mari decat cele cu un singur geam (0,4 fata de 0,18 m² K/W). Cele mai eficiente ferestre cu geam termopan permit patrunderea a pana la 80% din lumina solara si au valori ale rezistentei termice de aproximativ 0,5 m² K/W. Ferestrele cu valori ale rezistentei de 0,7 m² K/W sau mai mult sunt denumite uneori 'supraferestre'. Multe dintre ferestrele cu geam dublu sunt umplute cu un gaz foarte bun izolator si au acoperiri invizibile care transmit doar radiatia cu lungimi de unda specifice. Figura 4 prezinta valorile coeficientului de transfer termic k pentru diverse tipuri de ferestre.
• Vitrarea trebuie sa permita patrunderea a cat mai multa lumina solara, dand intotdeauna prioritate iluminarii naturale. Aceasta reduce si costul utilitatilor.

Figura 4. Valoarea coeficientului de transfer termic pentru diferite tipuri de ferestre

Normativul C 107/0-02 recomanda pentru conditiile climatice din Romania si pentru respectarea cerintelor de economie de energie si de izolare termica, utilizarea ferestrelor cu trei randuri de geam, prevazute cu masuri de etansare pe contur sau ferestrelor duble echipate pe cerceveaua interioara cu un geam termoizolant realizat din sticla obisnuita, iar pe cerceveaua exterioara cel putin cu o foaie de geam simplu sau utilizarea ferestrelor cu un singur geam termoizolant, din sticle speciala, de joasa emisivitate si eventual cu spatiul dintre sticle umplut cu gaze mai izolante decat aerul (Argon, Kripton).

5. Terase si plansee spre poduri neincalzite

Plan eele de terasa (figura 5) au, obligatoriu in componen a lor i urmatoarele straturi:

. straturi cu rol termo i hidroizolator;

.beton de panta, pentru realizarea inclina iei necesare in vederea colectarii apelor fluviale;

.bariera contra vaporilor de apa, amplasata pe partea calda a stratului termoizolator;

.strat de difuzie sau strat de aer ventilat, amplasate deasupra elementelor din care trebuie elimina i vaporii de apa (sape,beton de panta etc);

.protec ia exterioara a hidroizola iei : strat de pietri de 4 cm. grosime - la terase necirculabile , dale prefabricate din beton - la terasele circulabile, sau pelicule speciale.

Plan eele spre poduri (figura 6) sunt prevazute cu un strat de termoizola ie (zgura,cenu a de termocentrala, vata minerala etc) protejat cu o apa de ciment de 3 cm grosime.

Figura 5.1-planseu din beton armat; 2- beton de panta; 3-bariera contra vaporilor, 4- termoizolatie(polistiren, vata minerala); 5- strat de difuzie a vaporilor; 6-sapa de protective; 7- hidroizolatie; 8- nisip; 9- dale de mosaic; 10- strat de protective cu folie reflectanta; 12 - tencuiala;

Figura 6. Alcatuiri de planse spre pod cu polisiren; b- cu zgura expandata 1-planseu din beton armat; 2- tencuiala; 3- termoizolatie cu polistiren; 4- termoizolatie cu zgura expandata; 5-sapa de mortar din ciment

6. Plan ee spre coridoare exterioare

Au structura unui plan eu obi nuit la care se adauga un strat de termoizola ie, amplasat fie la interior sub pardoseala, fie la exterior, montat in cofraj odata cu turnarea betonului placii i protejat cu tencuiala.

7.Plan ee spre pivni e i subsoluri neincalzite

Sunt prevazute cu un strat de termoizola ie (polistiren, vata minerala, vata de sticla poliuretan etc) amplasat fie sub pardoseala, fie la intradosul plan eului(figura 7.).

La plan eele spre incaperile neincalzite este necesar a se avea in vedere i tipul de pardoseala prevazut. Se tie ca temperatura normala a talpii piciorului incal at este de 29.30^oC i ca pierderea de caldura suferita de acesta, in direc ia pardoselii, in sezonul rece, creaza senza ia de disconfort. La piciorul incal at corect (pantof,ciorapi), trasferul termic se face preponderant prin convec ie i radia ie, iar senza ia de rece depinde de temperatura pardoselii, de temperatura aerului in apropierea pardoselii i de timpul de sta ionare.

Figura 7. Alcatuiri de plansee peste pivnite si poduri neincalzite:

a-termoizolatie cu polistiren sau vata mineral sub sapa; b-termoizolatie cu plabi BCA la intradosul planseului; c-termoizolatie cu spumapoliuretanica la intradosul planseului;

1-planseu din beton armat; 2-sapa de mortar din ciment; 3- termoizolatie din polistiren sau vata mineral; 4- termoizolatie din placi de BCA; 5- spuma poliuretanica; 6- mortar din ciment

La piciorul incal at u or sau descul transferul termic spre pardoseala se realizeaza, in cea mai mare parte, prin conduc ie, in func ie de temperatura acesteia i de coeficientul de asimilare a caldurii de contact -b- caracteristic materialului din care este compus stratul superior al pardoselii finite(figura 8.):

(1)

unde: - - conductivitatea termica a materialului

-p - densitatea aparenta a materialului

-c - capacitatea calorica masica

Figura 8. Senzatia de confort pentru talpa piciorului incaltat in functie de temperatura pardoselii

a-durata de stationare pe pardoseala[h]; b- temperatura aerului interior ;

prea cald; 2- admisibil; 3- racoros; 4- rece; 5- foarte rece;

In func ie de valoarea coeficientului b, pardoselile se pot clasifica din punct de vedere al senza iei de cald-rece. (tabelul 3)

Rela ia de coresponden a intre coeficientul b i coeficientul de asimilare S₂₄ este:

(2)

unde: - perioada de oscilatie diurna a temperaturii exterioare. (=24h=86400s)

In categoria perdoselilor reci sunt incluse: marmura, piatra naturala, asfaltul, betonul, mozaicul de ciment, piatra sparta, mozaicul vene ian, gresia, placile ceramice. In categoria pardoselilor calde sunt incluse: parchetul, covorul PVC, mocheta etc (figura 10).

Figura 9. Pardoseli reci:

a-      beton asfaltic pentru hale industriala; b-dale din piatra naturala; c- mosaic

planseu din beton armat; 2-beton asfaltic; 3mortar mixt de var si ciment; 4 piatra naturala; 5- mozaic

Figura 10. Pardoseli calde:

a-parchet lipit de sapa de mortar; b- covor din PVC; c- mocheta

1-planseu din beton armat; 2- termoizolatie; 3- sapa de galizare; 4- lamele de parchet; 5-covor din PVC; 6- covor tip mocheta

8. Plan ee amplasate pe pamant

Sunt prevazute cu un strat termoizolator pe toata suprafa a sau cel pu in pe o fa ie cu la imea de 1,0 m pe tot conturul, amplasat fie peste placa din beton - sub pardoseala, fie sub placa din beton. Pentru reducerea pierderilor de caldura perimetrale, este obligatorie prevederea unui strat termoizolator la nivelul soclului.

9. Pere ii care separa spa iile incalzite de cele adiacente neincalzite sau mult mai pu in incalzite

Aceste elemente pot fi sau nu prevazute cu un strat termoizolator. Anumite elemente de mobilier, de exemplu, dulapurile in perete sau biblioteca pot reprezenta elemente de separare a spa iilor interioare cu rezisten a la transfer termic i capacitate de acumulare a caldurii, deloc neglijabila.

In situa ia separarii a doua spa ii de temperaturi diferite trebuie luata in considerare rezisten a termica introdusa de un astfel de element de mobilier sub forma sumei rezisten elor termice(figura 11.).

Figura 11. Schema de calcul a elementelor de mobilier interior pentru separarea spatiilor cu temperaturi diferite

Rela ia de calcul a rezisten ei termice este:

(3)

unde:   

este rezistenta termica superficiala interioara (= 0,125 m²K/W)

este rezistenta termica specifica prin peretele de lemn al elementului de mobilier.

10.Considera ii generale privind alcatuirea anvelopei

Din punct de vedere termotehnic, elementele de construc ii care alcatuiesc anvelopa unei cladiri sunt realizare din straturi omogene, cvasiomogene i din pun i termice.

Straturile omogene au grosime constanta cu caracteristici termotehnice uniforme sau care pot fi considerate uniforme.

Straturile cvasiomogene sunt alcatuite din doua sau mai multe materiale avand conductivita i termice diferite, dar care pot fi considerate ca straturi omogene avand conductivita i termice echivalente.

Pun ile termice (figura 11.)reprezinta zone ale anvelopei unei cladiri in care rezisten a termica, altfel uniforma, este sensibil modificata ca urmare a faptului ca izotermele nu sunt paralele cu suprafe ele elementelor de construc ii. In consecin a, fluxul termic - astfel unidirec ional - este sensibil modificat. In zonele pun ilor termice se modifica i temperaturile superficiale interioare.    

Puntile termice apar acolo unde un material conductibil, cum ar fi metalul, traverseaza un strat izolator. Tevile, boltarele, grinzile, usile, ferestrele si zonele umede formeaza adesea punti termice intre suprafetele interioare si cele exterioare. Pana la 20% din pierderile de energie ale unei cladiri se datoreaza puntilor termice. Pe langa faptul ca duc la un consum mai mare de energie, fluxul de caldura care se pierde prin puntile termice scade temperaturile interne de la suprafata si se asociaza frecvent cu aparitia condensului si mucegaiului.

Puntile termice pot fi evitate prin:

• Izolare externa
• Indepartarea elementelor structurale care nu sunt necesare
• Ferestre compacte

Figura 1 Clasificarea puntilor termice:

a-zone cu arii diferite la exterior fata de interior; b- zone cu grosimi si material diferite; c, e- zone cu incluziuni partiale din material cu conductivitati diferite; d, f- zone cu incluziuni totale din material cu conductivitati diferite; a, b, c, d-punti termice liniare; e, f,- punti termice punctuale.

1-punte termica punctual; 2- agrafa

Din punctul de vedere al lungimii lor, pun ile termice se clasifica in: pun i termice liniare, pun i termice punctuale.

Din punctul de vedere al alcatuirii lor, pun ile termice sunt:

.constructive, realizate prin incluziuni locale de materiale avand o conductivitate termica diferita;

.geometrice, realizate ca urmare a unor forme geometrice specifice (col uri, schimbari ale grosimilor);

.mixte, avand ambele caracteristici de mai sus.

Influen a pun ilor termice liniare i a celor punctuale asupra zonelor cu alcatuire omogena se cuantifica, in calcule, prin coeficien i liniari, respectiv prin coeficien i punctuali, de transfer termic, care amplifica, sau in unele cazuri, diminueaza amploarea fluxului termic unidirec ional.

11. Aria anvelopei cladirii

Aceasta se calculeaza cu relatia:

[m²]   

unde: A - aria anvelopei - 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, j=1n, n - numarul total de elemente de constructie din componenta anvelopei.

Ariile elementelor de constructie care intra in alcatuirea anvelopei cladirii sunt (normativ C107/1):

o       suprafata opaca a peretilor exteriori;

o       suprafetele adiacente rosturilor deschise si /sau inchise;

o       suprafetele vitrate;

o       suprafata planseelor de peste ultimul nivel, sub terase;

o       suprafata planseelor de peste ultimul nivel, sub poduri;

o       suprafata planseelor de peste pivnite si subsoluri neincalzite;

o       suprafata placilor in contact cu solul;

o       suprafata peretilor in contact cu solul;

o       suprafata planseelor care delimiteaza cladirea la partea inferioara, de extterior

o       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.

1 Volumul cladirii

Volumul cladirii reprezinta volumul delimitat pe contur de suprafetele perimetrale care alcatuiesc anvelopa cladirii.

Volumul cladirii reprezinta volumul incalzit al cladirii, cuprinzand atat incaperile incalzite direct cu elemente de incalzire, cat si incaperile in calzite indirect, dar la care caldura patrunde prin peretii adiacenti, lipsiti de termoizolatie semnificativa. Se considera ca fac 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.

  Conform normativului C107/1  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 suprafetei anvelopei precum si a suprafetelor tuturor elementelor de constructie care separa aceste spatii, de subsol si de aerul exterior (pereti, plansee, rampe) se face cu luarea in consideratie a acestei denivelari.

3.Instalatiile cladirii

3.1. Instalatiile de incalzire

Sistemul de incalzire este format din totalitatea elementelor constructive cuplate intre ele si destinate obtinerii, transportarii si transferarii cantitatii necesare de caldura aerului dintr-o incinta. Sistemul de incalzire trebuie sa satisfaca urmatoarele cerinte(Varlan . Inst. Incalzire):

sanitare si igienice - mentinerea temperaturilor aerului interior si a suprafetelor interioare in limitele acceptate, mentinerea uniformitatii temperaturii in planurile vertical si orizontal ale incintei, limitarea temperaturii suprafetelor de incalzire;

economice - investitii capitale mici cu consum minim de materiale;

constructive si arhitectonice - sa corespunda interiorului incintei, solutiilor constructive;

de producere si montare - numarul minim de piese si noduri tip, etc.;

de exploatare - functionarea eficienta pe tot parcursul exploatarii, fiabilitate ridicata.

Schema sistemului de incalzire este prezentata in figura 13. Elementele constructive principale ale sistemului de incalzire sunt urmatoarele:

elementul care produce caldura - generatorul de caldura;

conducte de transport a caldurii de la generator la corpurile de incalzire;

corpuri de incalzire care transfera caldura de la fluidul din conducte la aerul din incinta.

Figura 13. Schema sistemului de incalzire. 1. generator de caldura, conducte de transport ale agentului termic, 3. corp de incalzire

Clasificarea generala a sistemelor de incalzire se poate face dupa mai multe criterii:

v     Dupa sursa de caldura 

- Centrala (centrale termice, respectiv puncte termice),

- Locala (sisteme de incalzire directa - vezi Anexa 2);

v     Dupa agentul termic folosit :

- Apa (temperatura redusa; calda; fierbinte),

- Abur (presiune-joasa;presiune-medie),

- Aer-cald;

v     Dupa modul de transfer de caldura predominant:

- Convective (radiatoare;aparate de aer-cald; elemente de ventilarea si conditionarea aerului). Sistemul de incalzire convectiv mentine temperatura aerului interior T_i la un nivel mai ridicat decat temperatura medie radianta T_mr.

- Radiante(incalzirea prin pardoseala, panouri radiante de tavan si de perete, panouri radiante suspendate; radianti cu infrarosu). Sistemul de incalzire radiant mentine temperatura radianta la un nivel mai ridicat decat temperatura aerului interior (T_mr>T_i

Instalatii de incalzire cu apa

La aceste instalatii, apa circula in sistem, se raceste in corpul de incalzire si este readusa in generatorul de caldura pentru a fi din nou incalzita.

Avantaje:

. Agentul termic este disponibil in cantitati nelimitate,

. Agentul termic se situeaza la temperaturi in limite rezonabile,

. Caldura specifica mare a apei, volum redus al fluidului de transport,

. Fiabilitate buna in exploatare,

. Reglare usoara (reglare centralizata, prin robineti termostatici pe corpurile de incalzire).

Dezavantaje:

. Inertie termica ridicata, perioada lunga de intrare si de iesire in/din regim,

. Cost de investitie relativ mare.

Instalatiile de incalzire cu apa functie de temperatura apei folosite sunt clasificate in:

- instalatii cu apa calda cu temperaturi pana la 110 C (temperatura apei uzual nu depaseste 95 C),

- instalatii cu apa fierbinte cu temperaturi de peste 110 C.

Instalatiile de incalzire cu apa calda sunt foarte mult utilizate pentru incalzirea cladirilor de locuit, publice si administrative. Instalatiile de incalzire cu apa fierbinte sunt folosite in special la halele industriale.

Instalatiile de incalzire cu apa, functie de modul de circulatie a apei se pot clasifica in (figura 14):

. Instalatii cu circulatie a apei prin gravitatie,

. Instalatii cu circulatie a apei fortata.

Figura 14. Sisteme de incalzire cu apa cu a. circulatie gravitationala, b. cu circulatie fortata, 1 - generator de caldura, 2 - conducta de tur, 3 - conducta de retur, 4 - vas de expansiune, 5 - corp de incalzire, 6 - pompa, 7 - dispozitiv de evacuare a aerului

Instalatiile cu circulatia apei calde prin gravitatie se foloseau pentru cladiri mici. Astazi ele sunt utilizate doar exceptional. La aceste instalatii era utilizata proprietatea apei de a-si schimba densitatea la racire si incalzire. Intr-un sistem vertical inchis cu repartizarea neuniforma a densitatii, sub actiunea campului gravitational al Pamantului ia nastere o presiune de circulatie care provoaca miscarea apei.

Instalatiile cu circulatie fortata utilizeaza pompa actionata mecanic pentru majorarea diferentei de presiuni care duce la miscarea apei si astfel in sistem se creeaza o circulatie fortata.

Instalatiile de incalzire cu apa functie de numarul de conducte se clasifica in:

. Instalatii bitubulare

. Instalatii monotubulare

In sistemele monotubulare corpurile de incalzire sunt unite cu o conducta si apa circula consecutiv prin fiecare corp de incalzire. In sistemele bitubulare apa calda este transportata prin conducta de tur, iar cea racita prin conducta de retur.

Instalatii de incalzire cu abur

In corpurile de incalzire cu abur, in corpurile de incalzire aburul cedeaza caldura latenta de vaporizare, condensandu-se. Condensatul este evacuat din corpurile de incalzire si intors in cazanele de abur pentru prelungirea ciclului. Sistemele de incalzire cu abur au urmatoarele avantaje si dezavantaje:

v     Avantaje:

. Inertie termica redusa, perioada scurta de intrare in regim,

. Pericol neglijabil de inghet,

. Costurile de investitii sunt mai mici decat la cele cu apa calda.

v     Dezavantaje:

. Reglare centralizata dificila,neeconomica,

. Temperaturi mari ale suprafetei,

. Pericol de coroziune.

Aburul ca si agent termic se utilizeaza azi doar in cladirile industriale.

Instalatiile de incalzire cu abur se clasifica dupa presiunea aburului :

. De presiune redusa , p = 0,105. 0,17 MPa;

. De presiune inalta, p > 0,17 MPa

. Instalatii de abur in depresiune , p < 0,1 MPa

Instalatiile de incalzire cu presiune redusa sunt cele mai des utilizate.

Instalatiile de incalzire cu abur se clasifica in functie de conductele de distributie a aburului :

. Instalatii de incalzire cu distributie inferioara,

. Instalatii de incalzire cu distributie superioara.

Instalatiile de incalzire cu abur se clasifica in functie de modul de intoarcere a condensatului in cazan:

Sisteme inchise (figura 15 a);

Sisteme deschise (figura 15 b).

Figura 15. Sisteme de incalzire cu abur. A. inchis, b. deschis, 1 - cazan cu colector de abur, 2 - conducta de abur, 3 - corp de incalzire, 4 ,6 - conducte de condens, 5 - conducta de evacuare a aerului, 7 - vas de condens, 8- pompa de condens, 9 - colector de distributie a aburului.

Instalatii de incalzire cu aer cald

Incalzirea cu aer cald se impune in cazul spatiilor largi, dar cu inaltime mica (H<4,5m), sau a celor inalte, dar cu restrictii de natura tehnologica (unde se recomanda incalzirea radianta); de exemplu, o hala de productie de confectii textile sau o hala cu mediu corosiv / exploziv / inflamabil.

Avantaje ale utilizarii incalzirii cu aer cald:
. este un tip de incalzire mai rapid decat incalzirea clasica (cu corpuri statice),
. se preteaza in spatiile in care activitatea se desfasoara pe o perioada lunga din zi,
. in spatiul respectiv se pot face zonari de functionare sau de temperaturi,
. fata de sistemele clasice (cu corpuri statice), solutia incalzirii cu aer cald este mai sigura si mai simpla (se elimina agentul termic intermediar).

Pentru incalzirea aerului dintr-o incinta se utilizeaza un schimbator de caldura de suprafata (aeroterma), in care se face transferul de caldura de la un agent termic principal (apa, abur, gaze arse) la aer ca in figura 16 (Incalz inst. Ind.). Aeroterma se defineste ca un sistem de incalzire locala a aerului dintr-o incapere, cu o anume putere termica, electrica si debit de aer. Este o instalatie compacta si poate fi de doua tipuri: suspendata si de pardoseala.

Figura 16. Incalzirea cu aer cald. a. ventilare si incalzire cu aer cald, cu aer exterior, b. incalzire cu aer cald, cu recircularea aerului, c. ventilare si incalzire cu aer cald, cu amestec de aer interior si exterior, 1- ventilator, 2 - schimbator de caldura, 3 - camera de amestec, 4 - aer refulat la camera, 5- aer admis din exterior, 6 - aer interior recirculat, 7 - amestec de aer interior si exterior, 8 - evacuare aer in exterior.

Aerul incalzit poate proveni din interiorul si exteriorul cladirii sau se poate folosi un amestec de aer interior si exterior. In schemele prezentate in figura 15, instalatia de incalzire cu aer cald poate asigura intreaga cantitate de caldura pentru incalzire sau numai o parte. In ultimul caz este necesara combinarea cu alt sistem de incalzire, de exemplu cu corpuri incalzitoare sau cu suprafete radiante.

Instalatii de incalzire cu panouri radiante

Incalzirea prin radiatie sec refera la modul de incalzire in care temperatura medie radianta a incaperii este mai mare decat temperatura aerului interior. Se utilizeaza panouri care au suprafata neteda.

Aceste sisteme destinate pentru suprafete mari, medii si mici cu inaltimi de peste 3 m, incalzesc suprafete si nu volume, rezultand astfel o economie de minim 35% fata de sistemele clasice de incalzire cu aer cald.

         Prin utilizarea acestui sistem, se elimina stratificarea aerului. In cazul incalzirii cu aer cald, acesta se ridica la partea superioara a halei, zona de lucru ramanand mai rece. In cazul incalzirii prin radiatie, caldura ramane jos, in zona de lucru. De asemenea, in cazul incalzirii prin radiatie pierderile de caldura se reduc mult, deoarece caldura nu se mai acumuleaza la partea superioara a halei marind astfel diferenta de temperatura fata de mediul exterior.

Panourile radiante se pot monta la nivelul tavanului, pe pardoseala si pe perete. Locul de amplasare este ales din considerente tehnologice, igienice si tehnico-economice.

In cazul utilizarii panourilor radiante de tavan, principiul de functionare este urmatorul:

Caldura emisa de panourile radiante se propaga sub forma de radiatii electromagnetice si intrand in contact cu corpurile solide din zona de lucru le incalzeste pe acestea;

Radiatiile termice emise in jos sunt orientate catre sol, pereti, respectiv persoanele si obiectele aflate in spatiul incalzit. Pardoseala si peretii constituie o suprafata insemnata, astfel absorb o cantitate mare de caldura si se incalzesc;

Aerul se incalzeste venind in contact cu cladirea si corpurile (convectie secundara), astfel incat temperatura aerului va fi uniforma atat pe orizontala cat si pe verticala. Temperatura pardoselii va fi cu 2-4C mai inalta fata de alte sisteme de incalzire prin convectie si fata de temperatura aerului din apropierea pardoselii;

Radiatiile naturale, de unda lunga, ce sunt absorbite de suprafata corpului uman produc un efect de confort. Radiatiile termice intr-un spatiu incalzit abia sunt percepute, dar intr-un spatiu rece produc o senzatie de confort termic.

Ca orice alt corp de incalzire si panourile radiante cedeaza caldura mediului inconjurator prin convectie si radiatie termica. Caracteristica lor principala este ca cedarea de caldura in proportie de 80% se produce prin radiatii termice, adica undele electromagnetice se transforma in caldura in zonele de lucru ale spatiului incalzit. Astfel, in comparatie cu incalzirea prin convectie, gradientul de temperatura pe inaltimea spatiului este minima, ceea ce inseamna ca utilizarea sistemului de incalzire prin panouri radiante de tavan este mai economica si mai placuta din punct de vedere fiziologic.

Figura 17. Panouri radiante montate pe tavan

Transferul de caldura doar prin radiatie este posibil doar in vid, de aceea, in realitate exista si transfer de caldura prin convectie. Radiatia suprafetei panourilor nu este uniforma. Totodata datorita temperaturilor diferite ale suprafetelor, apare miscarea aerului in incapere si panourile transmit o anumita cantitate de caldura aerului aflat in contact cu suprafetele panourilor (Varlan).La panourile amplasate pe tavan, partea radianta reprezinta 70-75% din transferul total. Panoul amplasat in pardoseala activeaza transferul termic prin convectie, cel prin radiatie reprezentand 30-40%. Panourile pe pereti transmit intre 30% si 60% din caldura prin radiatie. Undele termice transmit caldura direct si fara pierderi la transport catre toate corpurile solide din incinta. Temperatura optima a spatiului se obtine prin temperatura de suprafata a materialelor inconjuratoare si a obiectelor de instalatii din incapere.

Cedarea de caldura a elementelor de incalzit se realizeaza prin unda termica in infrarosu. Miezul panourilor radiante poate fi o rezistenta termica nemetalica dintr-un material de carbon special. Instalarea panourilor este simpla si acestea au numeroase avantaje, de la reducerea CO₂ degajat, la scaderea costurilor pentru energie, a costurilor de instalatii, a costurilor pentru reparatii si pentru revizii. De asemenea, temperatura in incinta este repartizata uniform. Ca dezavantaje se pot mentiona. Inertia termica mare si posibilitati reduse de reglare, mai ales in cazul panourilor inglobate in constructii.

3. Instalatii de ventilare si climatizare

Prin ventilatie se intelege introducerea de aer din atmosfera si indepartarea aerului din interiorul incintelor in cantitati suficiente pentru asigurarea confortului. Ventilatia este una din principalele tehnici de indepartare a excesului de caldura si de nocivitati din interiorul incintelor inchise sau de extindere in interiorul acestora a conditiilor termice favorabile ale mediului exterior.

Ventilatia unei incinte poate fi naturala sau fortata. Ventilatia naturala este cauzata de diferenta de presiune dintre interiorul si exteriorul unei incinte ca rezultat al actiunii vantului sau a gradientilor de temperatura. Ventilatia nocturna si turnurile de racire sunt principalele tehnici de ventilatie naturala. Ventilatia fortata este realizata cu mijloace mecanice, folosind ventilatoare pentru a induce si controla curentul de aer. Ventilatoarele de tavan sau ventilatoarele portabile sunt cele mai des folosite in acest scop. O instalatie de ventilare obisnuita se compune din:

• Priza de aer proaspat,
• Filtru de praf,
• Canale de aer,
• Ventilator de introducere,
• Guri de refulare a aerului in incaperi,
• Ventilator de evacuare.

Conditionarea aerului implica crearea si mentinerea unui mediu in anumite conditii de temperatura, umiditate, circulatie a aerului si puritate astfel incat acesta sa produca efectele dorite asupra ocupantilor unei incinte sau a materialelor depozitate, indiferent de variatia factorilor meteorologici si a degajarilor interioare de caldura, umiditate, substante chimice. (Brujan). Instalatiile de conditionare au in plus fata de instalatiile de ventilare, baterii de racire si sisteme de umidificare/uscare a aerului.

Instalatiile de conditionare se pot clasifica in sisteme centrale si sisteme independente, izolate de conditionare. Sistemele centrale sunt alcatuite din unitati centrale mari, unice pe cladire cu sistem de distributie in incaperile acesteia. Aerul din atmosfera este aspirat de unitatea centrala de conditionare si amestecat cu o anumita cantitate de aer recirculat. Amestecul trece apoi prin filtre pentru a indeparta praful sau alte particule solide si este conditionat in functie de modul de operare al sistemului (racire sau incalzire). Sistemele independente de conditionare a aerului pot fi amplasate in orice spatiu fara a mai fi nevoie de o unitate centrala.

Instalatiile de climatizare prezinta doua regimuri caracteristice:

Functionarea in regim de iarna. Instalatia asigura incalzirea, umidificare sau uscarea, filtrarea si inlocuirea partiala sau totala a aerului din cladire.

Functionarea in regim de vara. Instalatia asigura racirea, umidificarea sau uscarea, filtrarea si inlocuirea partiala sau totala a aerului din cladire.

3.3. Instalatiile sanitare

Instalatiile sanitare asigura furnizarea apei reci si a apei calde la punctele de consum ale obiectelor sanitare din cladire; apele uzate rezultate dupa folosire sunt colectate si evacuate la exterior in sistemul de canalizare.

Instalatiile sanitare interioare din cladiri se compun din (Indr. Ef. Cladiri):

sursa de apa (reteaua oraseneasca, care trebuie sa asigure presiunea si debitul necesare);

reteaua conductelor de alimentare cu apa din cladire: conducta de distributie, coloanele si legaturile la obiectele sanitare;

obiectele sanitare si armaturile de utilizare a apei;

reteaua conductelor de canalizare (cu functionare prin gravitatie).

In cazul in care reteaua oraseneasca nu poate asigura presiunea apei, necesara unei bune utilizari la consumator, se prevede la intrarea apei in cladire o statie de pompare cu recipient de hidrofor. Apa calda menajera este furnizata, fie de la un punct termic sau centrala termica, exterioare cladirii deservite, fie de la surse locale amplasate in cladire (cazane cu gaze, preparatoare electrice etc.). Conceperea si realizarea instalatiilor sanitare se face in conformitate cu prevederile Normativului I 9-94 "Normativ pentru proiectarea si executarea instalatiilor sanitare".

3.4. Instalatii electrice

Prin instalatii electrice se inteleg acele instalatii care sunt destinate a folosi energia electrica pentru forta, iluminat si alte scopuri industriale sau casnice.

Din punctul de vedere al locului unde se executa, instalatiile electrice se impart in:
1. Instalatii interioare, care cuprind conductoarele cu toate elementele accesorii de montaj, intrerupere, protectie ce se monteaza in interiorul cladirilor de orice fel;

Instalatiile exterioare, la care elementele instalatiei sunt montate in afara cladirilor.

Din punctul de vedere al tensiuni,i instalatiile electrice de joasa tensiune, care functioneaza la tensiuni pana la 1000 V, se impart in:

1.Instalatii electrice cu tensiunea intre conductor si pamant pana la 250 V;

Instalatii electrice cu tensiunea intre conductor si pamant peste 250 V.

Dupa modul in care se executa, instalatiile electrice se impart in:

1. Instalatii electrice executate aparent, la care conductoarele electrice, prizele, intreruptoarele, sunt montate in mod vizibil.

Instalatii electrice executate ingropat, la care conductoarele
electrice nu se vad.

Instalatiile electrice obisnuite se impart in doua mari tipuri: instalatii electrice de iluminat si instalatii electrice de forta.

Instalatiile electrice de iluminat asigura, intr-o incapere sau zona de lucru, vizibilitatea buna a sarcinilor vizuale si realizarea acesteia in conditii de confort vizual, atat in lipsa totala a iluminatului natural (diurn) cat si in situatia in care acesta este insuficient. Sistemele de iluminat trebuie sa corespunda atat din punct de vedere al confortului vizual ( functional), din punct de vedere estetic (sa satisfaca exigentele impuse de arhitect), economic, cat si din punct de vedere energetic. Iluminatul este insotit de degajari de caldura (sporuri), care pot fi favorabile pe durata sezonului rece (micsoreaza necesarul de caldura), dar defavorabile pe durata sezonului cald (mareste sarcina termica ce trebuie evacuata). In contextul preocuparii tot mai accentuate asupra controlului emisiilor de carbon, incalzirii globale si prelungirii duratei de viata a cladirilor, precum si asupra unei eficiente energetice superioare a cladirilor, conceptia iluminatului trebuie sa tina seama de utilizarea luminii naturale, capabila sa contribuie la reducerea substantiala a necesarului de iluminat electric, precum si la reducerea necesarului de incalzire si de racire.

Figura 18. Combinarea luminii artificiale cu cea naturala

Instalatiile electrice de forta asigura alimentarea cu energie electrica a receptoarelor electrice. Receptoarele electrice sunt aparate care transforma energia electrica intr-o alta forma de energie utila omului cum ar fi:

motoarele (transforma energia electrica in energie mecanica);

cuptoarele electrice (transforma energia electrica in energie termica);

transformatorul electric (transforma energia electrica de anumiti parametrii in energie electrica de alti parametrii).

Sursa de lumina artificiala poate fi radiatia termica a unei flacari (rezultata din arderea unui combustibil precum ceara, gazul, lemnul) sau de natura electrica. O instalatia electrica de iluminat se compune din:

a)    Surse de lumina (lampile), care pot fi:

lampi cu incandescenta,

lampi cu ciclu regenerator cu halogen,

lampi fluorescente (tubulare sau compacte),

lampi cu descarcare in vapori (de sodiu de joasa sau inalta presiune, de mercur de joasa sau inalta presiune),

lampi cu descarcare in gaze sau amestecuri de gaze si vapori metalici de joasa presiune,

lampi cu inductie.

b)   Corpuri de iluminat (aparate electrice), avand urmatoarele roluri:

sustin mecanic sursa de lumina (lampa sau lampile);

asigura alimentarea cu energie electrica a lampii (lampilor);

distribuie fluxul luminos in mod convenabil (in functie de activitatea care se desfasoara in incapere sau zona). Corpul de iluminat indeplineste si o functie estetica.

c)    Circuite electrice de iluminat ce se compun din ansamblul de conductori si tuburi de protectie, cabluri si aparatele de mica comutatie (intrerupatoare, butoane, comutatoare) amplasate in incaperi.

d)   Tablouri electrice de iluminat, reprezentand parti ale instalatiei electrice de iluminat prin care se realizeaza distributia energiei electrice. Tablourile electrice constituie totodata si locul unde se monteaza echipamentele electrice pentru: actionare, protectie, masura, comanda, automatizare etc.

Instalatia electrica de forta se compune din:

a)    Receptoare electrice (care pot fi monofazate sau trifazate, fixe sau mobile).

b)   Conductoare si tuburi de protectie, cabluri, impreuna cu aparate de actionare, comanda sau protectie prevazute in afara tablourilor electrice.

c)    Tablouri electrice de forta, prin care se realizeaza distributia energiei electrice si in care se monteaza aparatele de protectie, masura, comanda, actionare, automatizare etc.

Dimensionarea si proiectarea corespunzatoare a sistemelor de iluminat artificial in vederea asigurarii confortului vizual prin respectarea factorilor cantitativi si calitativi impusi de normativul in vigoare, precum si a implementarii unor solutii performante din punct de vedere energetic se fac luand in considerare urmatoarele aspecte (articol - Hrisia Moroldo)

alegerea adecvata a echipamentelor electrice din punct de vedere functional;

alegerea judicioasa a echipamentelor electrice utilizate, astfel incat instalatia de iluminat sa prezinte un grad ridicat al eficientei energetice;

alegerea adecvata a tipului de sistem de iluminat din punct de vedere al distributiei fluxului luminos in spatiu;

implementarea unor sisteme de iluminat mixte daca este cazul;

utilizarea metodelor de calcul precise pentru stabilirea solutiei luminotehnice;

utilizarea programelor de calcul specializate pentru o dimensionare corecta a solutiilor de iluminat in vederea evitarii supradimensionarii sau subdimensionarii sistemelor de iluminat artificial.

Conceperea si realizarea instalatiilor electrice se face in conformitate cu prevederile normativului NP I 7-02 "Normativ pentru proiectarea si executarea instalatiilor electrice cu tensiuni pana la 1000 Vc.a. si 1500 Vc.c."; normativului NP 061-02 "Normativ pentru proiectarea si executarea sistemelor de iluminat artificial din cladiri".