Curs Constructii civile II

Prof.Paraschiva Mizgan

1

CCIA - ANUL III SEMESTRUL II CURS NR. 1 1. S C A R I 1.1.Noiuni generale Scrile sunt ansambluri constructive, structurale, care asigur circulaia pe vertical ntre nivelurile cldirii n procesul de exploatare curent, respectiv ntre exterior (trotuar) i parter. n cldirile cu nlimi mari, circulaia pe vertical se realizeaz suplimentar i cu mijloace mecanice, respectiv: ascensoarele, care asigur circulaia pe vertical a persoanelor i mrfurilor, i escalatoarele (scri rulante) folosite n cazul circulaiilor cu debit mare, frecvent ntlnite n marile magazine sau n staiile de metrou i pasaje subterane. n toate cazurile ns, construciile sunt prevzute cu scri care asigur circulaia pe vertical n situaia defectrii mijloacelor mecanice sau n cazul unor calamiti care impun o evacuare rapid a cldirii. Amplasarea scrilor se face n funcie de gruparea unitilor funcionale i de rezolvarea general a circulaiei ntr-o cldire. n general, ele sunt amplasate n apropierea intrrii n cldire i a locurilor de intersecie a spaiilor destinate circulaiei pe orizontal. La cldiri etajate, spaiul destinat pentru amplasarea scrilor i ascensoarelor poart denumirea de casa scrii. n funcie de destinaia cldirii i forma n plan, casa scrii poate fi amplasat n interiorul cldirii (n centrul de greutate sau la margine). Casa scrilor poate fi amplasat i n exteriorul cldirii propriu-zise, n cazul unor cldiri social-administrative, hoteluri, cabane etc. Avnd n vedere c scrile trebuie s asigure evacuarea persoanelor n caz de incendiu, este necesar ca rampele, podestele i pereii casei scrilor s prezinte o rezisten la foc cel puin egal cu a structurii de rezisten a cldirii. Se recomand evitarea formrii tirajului de aer n casa scrii pentru a limita propagarea incendiului pe vertical; La blocurile de locuit fiecare scar trebuie s aib acces pe teras (sau pod) pentru a se asigura, n situaia unui incendiu, ieirea (n caz de blocare a scrii) i apoi de pe acoperis accesul la alt scar.

2

1.2. Clasificarea scrilor Clasificarea scrilor se face , n funcie de scopul urmrit dup : a. Dup destinaie , scrile pot fi : - monumentale: executate la exterior ca scri de acces la unele cldiri importante sau la interior pe unul sau dou niveluri la teatre, muzee, cldiri administrative etc. - principale: asigur circulaia normal n cldire ct i evacuarea n caz de pericol. - secundare: executate pe ntreaga nlime a cldirii, asigurnd o circulaie n paralel cu scrile principale i ascensoarele sau asigurnd circulaia numai ntre anumite niveluri, respectiv pentru acces n subsol sau n pod; scrile secundare mai pot servi i pentru transport materiale sau diverse servicii (de exemplu pentru aprovizionare, evacuare gunoi etc); - de incendiu - care asigur evacuarea n caz de pericol, amplasate de regul pe feele exterioare ale unor perei i au legturi directe la coridoarele de circulaie ale fiecrui nivel al cldirii; - industriale - destinate ntreinerii sau exploatrii utilajelor industriale amplasate la diferite nlimi fa de nivelul pardoselilor;

3

b. Dup poziia fa de cldire pot fi: - scri exterioare (asigur accesul n cldire); - scri interioare (asigur circulaia pe vertical); c. Dup modul de comportare la foc pot fi: - incombustibile scri din beton, piatr i materiale ceramice; - greu combustibile scri metalice; - semicombustibile scri din lemn ignifugat; - combustibile scri din lemn neignifugat; d. n funcie de nlimea treptelor, scrile pot fi: - scri cu trepte joase avnd h 16,5 cm n coli, spitale , grdinie, recomandabile pentru circulaia copiilor, btrnilor sau bolnavilor; - scri cu trepte mijlocii, la care 16,5 cm < h 17,5 cm sunt scrile cele mai comode i de folosin curent; - scri cu trepte nalte, la care 17,5 cm < h 22,5 cm scri secundare la cldiri joase sau scri de acces n subsoluri i poduri; - scri abrupte, cu 22,5 cm < h 30,0 cm scri verticale de incendiu sau acces n spaii tehnice; e. n funcie de materialul din care se execut pot fi: - scri din lemn; - scri din metal; - scri din piatr natural; - scri din materiale ceramice; - scri din beton armat; f. Dup forma n plan a treptelor pot fi (a se vedea figura de mai jos) : - scri cu rampe drepte: se utilizeaz frecvent la scri principale i secundare pentru cldiri multietajate, avnd forma n plan a treptelor dreptunghiular (figura de mai jos: a, b, c, d,e,f ); - scri cu rampe curbe, au domeniul de utilizare limitat iar condiia de siguran n exploatare oblig ca raza curbei vangului interior s fie de cel puin 1,50 m (figura de mai jos: h, i, j);

4

- scri cu trepte balansate scri folosite numai la locuine individuale sau la cldiri cu numr redus de niveluri (max P + 2 E) i cu cel mult trei apartamente la scar ; nu se admit ca scri principale n coli (figura de mai jos: g); Balansarea treptelor se face pe zona de schimbare a sensului de urcare, unde nu este posibil executarea unui podest intermediar. Limea treptelor balansate msurat pe linia pasului trebuie s fie egal cu limea treptei drepte, la vangul interior trebuie s fie de minimum 12 cm, iar la vangul exterior, de maximum limea treptei plus 20 cm (b+20 cm) .

5

1.3. Alctuirea scrilor Scrile sunt formate din rampe, podeste i balustrade, care sunt elemente cu rol funcional, cu precizarea c rampele i podestele sunt n acelai timp i elemente de rezisten a scrilor.

6

a. Rampa, este elementul nclinat al scrilor, fiind alctuit dintr-un element de rezisten i trepte. Forma n plan este dreapt sau curb. Rampa poate avea intradosul neted sau cutat. b.Treptele se caracterizeaz prin dimensiunile geometrice: lime (b), nlime (h) i lungime (l). Lungimea treptelor este egal cu limea rampei. nlimea treptei se mai numete contratreapt (fig.7.4). Se recomand ca numrul minim de trepte ntr-o ramp s fie 3 i numrul maxim 16, dar la cldirile de locuit cu puine niveluri ( P . P + 2 E ) se admit i rampe cu 18 trepte. c. Marginile libere (canturile) rampei se numesc vanguri. Sunt rampe cu dou vanguri (rampele libere), cu un vang (o margine fiind alipit de perete) i fr vanguri (rampe amplasate ntre doi perei); Grinda dispus n lungul vangului se numete grind-vang. d.Linia pasului, reprezint proiecia n plan orizontal a liniei de folosire (liniei de circulaie) normal a treptelor i este situat la 50..60 cm de vangul interior . Se reprezint cu o sgeat la capt care arat sensul de urcare. e. Podestele sunt elemente plane orizontale care se dispun la capetele rampelor cu scopul de a face urcarea mai puin obositoare, oferind totodat posibilitatea schimbrii direciei rampei. Sunt i podeste intermediare (ntre niveluri), care au o cot de nivel intermediar ntre cele dou niveluri. Grinzile care servesc la rezemarea podestelor se numesc grinzi-podest. De regul se prevd la marginea interioar a podestului, grinda-podest servind i pentru rezemarea rampei. Sunt scri fr grinzi de podest la care rampa i podestul reprezint o plac frnt continu (fig.7.2). f. Balustradele sunt elemente cu rol funcional ce se prevd la marginile libere ale rampelor si podestelor, avnd rolul de siguran i sprijin pentru circulaie, fiind prevzute cu mn curent (din lemn, material plastic etc.).Dei nu este element structural, balustrada trebuie s preia ncrcrile ce apar n caz de aglomeraii .

7

Balustrada se execut cu o nlime de 80 ..90 cm msurat de la faa superioar a treptei. La cree i grdinie se execut o mn curent suplimentar la 50 .60 cm nlime. n dreptul ferestrelor ntretiate de rampe sau podeste se execut de asemenea balustrad.

8

1.4. Proiectarea funcional a scrilor Prin proiectarea funcional a scrilor se determin limea minim a rampelor i podestelor, precum i dimensiunile treptelor pentru a corespunde cerinelor de circulaie optim. Dimensiunile treptelor, respective nlimea h i limea b, care determin panta rampei i confortul circulaiei, se stabilesc astfel nct circulaia pe ramp s se desfoare n condiii normale. Pentru a stabili numrul de trepte ntre dou niveluri se utilizeaz urmtoarea relaie: n = H / h; n care : H este nlimea nivelului; h este nlimea impus a treptei; Se va alege astfel h ca s rezulte ,,n un numr ntreg i cu so la scri cu dou rampe i un numr ntreg la celelalte tipuri de scri. Limea treptelor b rezult din formula pailor respectiv cu relaia: 2 h + b = 62 64 cm ( relaia lui Rondelet ) ; La cree i grdinie pentru trepte cu h < 16 cm relaia de determinarea a limii b este urmtoarea: 2 h + b = 58.60 cm. nlimea treptei h va fi multiplu de 0,1 cm, iar limea b va fi multiplu de 1 cm. n msura n care este posibil, la aceeai scar a unei cldiri se vor pstra neschimbate dimensiunile treptelor (b i h) pe toat nlimea cldirii, exceptnduse eventualele prelungiri cu circulaie redus spre subsoluri sau poduri. Oricum este obligatoriu ca treptele unei rampe s aib aceiai lime b i aceeai nlime h. Lungimea treptelor unei rampe (limea liber minim pentru rampe i podeste) se calculeaz n funcie de fluxurile de circulaie (iruri de persoane aezate una n spatele celeilalte ).

9

Numrul necesar de fluxuri ( F ) se stabilete cu relaia: F = N / C , unde: N este numrul de persoane care trebuie s treac prin calea de evacuare (considerat pentru etajul din care provine cel mai mare numr de fluxuri ); C - este capacitatea de evacuare a unui singur flux exprimat prin numrul total de persoane (90 n cazul cldirilor de locuit), care se evacueaz pe toat durata operaiei de evacuare. Precizrile necesare pentru stabilirea numrului de persoane (N) i capacitatea de evacuare a unui flux (C) se dau n Norme tehnice de proiectare i realizare a construciilor privind protecia la aciunea focului (P 118 99). n funcie de numrul de fluxuri necesare, limea liber minim (lungimile minime libere ale treptelor) este de : 0,9 1,0 m ; 1,10 m ; 1,60 m ; 2,10 m i 2,50 m , pentru 1, 2, 3, 4 i 5 fluxuri . Limile libere minime pentru rampe i podestele scrilor principale i secundare, respectiv lungimile libere minime a treptelor n funcie de numrul de niveluri ale cldirii este de: Numrul de niveluri ale cldirii Limea liber minim pentru rampe i podeste (lungimile libere a treptelor) [m] Scri principale 2 3 ..5 6 ..8 9 0,95 1,05 1,20 1,25 0,90 Scri secundare

Limea podestelor de nivel care asigur accesul n apartamente se mrete peste valorile minime , n cazul n care deschiderea uilor se face spre scar. n dreptul ascensoarelor limile minime ale podestelor se stabilesc n funcie de sensul de deschidere a uilor ascensorului .

10

1.5. Tipuri de scri n funcie de materialul din care se execut a. Scri din lemn - Scrile din lemn se folosesc la cldirile cu plansee din lemn, la construciile provizorii sau ca scri interioare n apartamentele duplex. Sunt estetice, calde, uoare, relativ simplu de executat. Se pot realiza fr contratrepte sau cu contratrepte care reazem pe grinzi-vang din dulapi, aparente sau ascunse. Intradosul rampei (partea de jos) poate fi aparent sau nchis cu scnduri aparente sau tencuite(fig.7.5.a) b. Scri metalice - Scrile metalice se folosesc n general la construciile industriale sau ca scri secundare care asigur accesul la rampe, platforme, scri de incendiu etc. Se pot realiza cu sau fr contratrepte din tabl care reazem pe grinzivang din profile U laminate sau din tabl groas prin intermediul unor corniere. Marginea treptelor poate fi rigidizat cu oel lat sau cu corniere.Exist i scri cu grinzi-vang metalice de form special pe care reazem trepte din lemn(fig.7.5.b). c. Scri din beton armat - se utilizeaz la toate tipurile de cldiri datorit avantajelor : capacitate portant, rigiditate, stabilitate, rezisten la uzur mari. Se pot realiza din beton armat monolit sau din elemente prefabricate. Finisajul treptelor i contratreptelor se poate realiza cu mozaic turnat sau cu placaje speciale. c.1. Scrile din beton armat turnat monolit se execut prin turnarea pe loc a betonului pe un cofraj, care reproduce exact forma intradosului scrii care poate s fie lis (fig.7.5.c , d, e ). sau cutat (fig.7.5. f). Din punctul de vedere al execuiei, treapta propriu-zis se poate realiza: - din beton armat, turnat odat cu placa; - din beton simplu, turnat ulterior execuiei plcii rampei; - sub form de plac subire cutat (ortopoligonale- fig.7.5. f).), format din trepte i contratrepte; - sub form de trepte independente, fr contratrepte, care sunt ncastrate n peretele casei scrii sau reazem pe grinzi de vang amplasate marginal sau central.

11

Detalii constructive de scri

12

c.2. Scrile prefabricate din beton se realizeaz din elemente prefabricate cu dimensiuni mari: rampe i podeste separate sau rampa i jumtate din unul sau din ambele podeste, precum i scri prefabricate cu trepte independente care se monteaz pe dou grinzi-vang sau pe o grind central, sau se ncastreaz pe un stlp central n cazul scrilor circulare.

13

1

CCIA - ANUL III SEMESTRUL II CURS NR. 2 2. ACIUNI N CONSTRUCII 2.1 Notiuni generale Prin aciune se ntelege orice cauz capabil sa genereze stri de solicitare mecanic ntr-o construcie. Aciunile asupra construciilor se pot exprima prin : - fore/ncarcari aplicate asupra structurii (aciuni directe) ; - acceleraii provocate de cutremure sau alte surse (aciuni indirecte) ; - deformaii impuse cauzate de variaii de temperatur, umiditate sau tasri difereniate (aciuni indirecte). Efectul aciunii/aciunilor pe structur se poate exprima n termeni de efort secional i/sau efort unitar n elementele structurale, precum i n termeni de deplasare i/sau rotaie pentru elementele structurale si structura in absamblu. Eforturile pot fi axiale (ntindere, compresiune), fore tietoare, momente ncovoietoate i momente de torsiune. Fiecare efort se caracterizeaz prin strile de solicitare mecanic pe care le produc astfe: - ntindere axial, produce solicitarea de ntindere; - compresiune axial produce solicitarea de compresiune; - for tietoare produce solicitarea de forfecare; -moment ncovoietor produce solicitarea de ncovoiere; - moment de torsiune produce solicitarea de torsiune sau rsucire. n general, ca efect al aciunilor, n elementele structurale se produc solicitri compuse: ncovoiere cu forfecare, compresiune cu ncovoiere sau compresiune excentric, etc. Eforturile dintr-un element de construcie pot fi aciuni pentru un alt element. Astfel eforturile de la baza unui stlp sunt aciuni pentru fundaia stlpului respectiv. Eforturile din elemente (fore sau momente) acioneaz pe ntreaga seciune a elementului, fapt pentru care se numesc eforturi secionale, pentru a le deosebi de eforturile unitare (sau tensiuni), care sunt eforturi care acioneaz pe unitatea de suprafa

,,A a seciunii. n timp ce eforturile secionale sunt de cinci tipuri, eforturile unitare sunt de dou feluri: normale [ s ] i tangeniale [ G ]. Eforturile unitare normale sunt produse de solicitri axiale i de ncovoiere, iar eforturile tangeniale sunt produse de forfecare i torsiune. Mrimea eforturilor unitare depinde de mrimea eforturilor secionale i de caracteristicile seciunii transversale (mrime i form).

2

2.2. Clasificarea actiunilor 2.2.1. n funcie de variaia lor n timp aciunile pot fi clasificate astfel : a. Aciuni permanente (G) se aplic n mod continuu, cu o intensitate practic constant n raport cu timpul, de exemplu:

- aciuni directe cum ar fi: greutatea proprie a elementelor de echipamentelor fixate pe construcii i - aciuni indirecte, datorate pretensionarii ;

3

construcie, a

contraciei betonului, tasrilor difereniate i efectului

b. Aciuni variabile (Q) se aplic n mod intermitent, sau cu o intensitate variabil n raport cu timpul, de exemplu: b.1. aciuni utile- (datorate procesului de exploatare): de pe planeele i acoperiurile cldirilor, greutatea pereilor despritori, a fluidelor i a materialelor pulverulente i altele; b.2. aciuni climatice: aciunea zpezii, aciunea vntului, variaii de temperatur, chiciur etc; c. Aciuni accidentale (A) intervin foarte rar, sau pot s nu apar niciodata pe durata de serviciu a construciei, dar atunci cand intervin au intensiti semnificative. Se consider aciuni accidentale: cutremurul, impactul datorat ciocnirii autovehiculelor de elemente de construcii sau exploziile ; 2.2.2. Dup natura rspunsului structural se pot clasifica n : - aciuni statice (nu provoac fore de inerie pe structur i elementele sale structurale); - aciuni dinamice (provoc fore de inerie semnificative pe structur i elementele sale structurale). 2.3. Valori ale aciunilor 2.3.1. Valoarea caracteristic ale aciunilor (Fk): Valoarea caracteristic este o valoarea reprezentativ a acestei i se poate determina astfel : - pe baze deterministice, respectiv greutatea proprie a structurii calculat pe baza dimensiunilor nominale i a maselor unitare medii ; - pe baze probabilistice, determinri statistice (este cazul aciunilor variabile ) ; 2.3.2. Valoarea de calcul a aciunilor Valoarea de calcul este obinut din valoarea caracteristic prin multiplicarea acesteia utilizandu-se coeficienii pariali de siguran, care sunt definii difereniat n funcie de tipul aciunii (de exemplu, pentru aciuni permanente valoarea coeficientului de siguran

este egal cu 1,35 iar pentru aciuni variabile valoarea acestuia este egal cu 1,5). Valoarea de calcul este utilizat la verificri la starea limit ultim , iar valoarea caracteristic n calculul de verificare la stri limit de serviciu. 2.4. Evaluarea aciunilor 2.4.1. Evaluarea aciunilor permanente ( G ) Greutatea proprie a elementelor de construcie, a pmntului sau a umpluturilor, se consider de regul ca sisteme de fore date, acionnd static. Se reprezint ca produsul dintre volum (V) i greutatea specific nominala a materialului (Y): G=VxY [ N, daN, KN ] In cazul planeelor (i uneori a peretilor) greutatea proprie se exprim pe metru patrat de element (daN/m, KN/m) ;

4

G (perete)= d1 x Y + d2 x Y + d3 x Y [ daN/ m ; KN/ m ] G (planseu) = d1 x Y + d2 x Y + d3 x Y + d4 x Y [daN/ m; KN/ m ] In care : d1 ; d2 ; d3 ; d4 ( di ) - reprezint grosimea straturilor componente. n cazul grinzilor greutatea proprie se exprim pe metru de lungime: Ggrinda = (V x Y )/ L = [( b x h x L) x Y]/ L Unde: b i h sunt dimensiunile seciunii transversale, L este lungimea grinzii; sau Ggrind = b x h x Y Unde : b i h sunt dimensiunile seciunii transversale care s-a considerat dreptunghiular, pe o lungime de grind de 1,0 m . Valoarea aciunilor determinate conform celor de mai sus reprezint valoare caracteristic. [daN / m ; KN/m]) [ daN/m ; KN/m]

5

Grautatea specific nominala a materialelor de construcie este precizat n SR EN 1991-1-1:2004 ANEXA A (informativ), respectiv SR EN 1991-1-1:2006 NA 2.4.2. Evaluarea aciunilor variabile ( Q ) - ncrcri utile Incrcrile utile pe cldiri sunt cele care rezult din procesul de exploatare. Valorile indicate n aceasta categorie includ: - utilizarea normal de ctre persoane; - mobilier i obiecte deplasabile (de exemplu perei despritori nepermaneni, magazii, coninutul containerelor) ; - vehicule ; - evenimente anticipate rare, ca i, concentrrile de persoane sau mobilier, sau micarea sau stivuirea obiectelor care poate s apar n timpul reorganizrii sau redecorrii. Incrcrile utile pot s fie reprezentate sub form de ncrcri uniform distribuite, ncrcri liniare sau concentrate sau grupri ale acestor ncrcri. Pentru determinarea ncrcrilor utile, planeele i acoperiurile sunt subdivizate n categorii dupa utilizarea lor specific: a. Categoriile A; B; C i D, pentru cldiri rezideniale, sociale, comerciale i administrative: conform SR EN 1991-1-1:2004 Tabelul 6.1. i completrile din SR EN 1991-1-1-2004/NA:2006 Tabelul NA.6.1. b. Categoriile E1 i E2, pentru depozitare i utilizri industriale: conform SR EN 1991-1-1:2004 Tabelul 6.3. c. Categoriile F i G, pentru zone de trafic i parcare n cldiri: conform SR EN 1991-1-1:2004 Tabelul 6.7. d. Categoriile zonei de ncrcare, pentru diferite categoriile de acoperiuri cu utilizri specifice: conform SR EN 1991-1-1:2004 Tabelul 6.9. Valorile caracteristice ale ncrcrilor variabile utile (din procesul de exploatare) innd seama de subdivizrile n categoriile precizate n tabelele specificate mai sus, sunt precizate tot n SR EN 1991-1-1-1 :2004 i SR EN 1991-1-1-2004/NA:2006, tabel 6.2 i NA.6.2.; 6.4; 6.8. i NA.6.8.; 6.10i NA.6.10.; 6.11.; 6.12 i NA.6.12. Aceste date sunt n general stabilite pe baz de date statistice.

6

Greutatea pereilor despritori mobili poate fi luat n considerare ca o ncarcare uniform distribuita. Aceasta ncrcare uniform distribuit depinde de greutatea proprie a peretelui despritor dup cum urmeaz: - pentru perei despritori mobili cu greutatea proprie 1,0 kN/m (greutate aferent pentru o fie de perete de 1,0 m lime, pe toat nlimea lui), ncarcarea uniform distribuit considerat va fi de : 0,50 kN/m ; - pentru perei despritori mobili cu greutatea proprie 2,0 kN/m, greutate aferent pentru o fie de perete de 1,0 m lime, pe toat nlimea lui, ncarcarea uniform distribuit va fi de : 0,80 kN/m ; - pentru perei despritori mobili cu greutatea proprie 3,0 kN/m, greutate aferent pentru o fie de perete de 1,0 m lime, pe toat nlimea lui, ncarcarea uniform distribuit va fi de : 1,2 kN/m ; Pereii despritori mai grei se vor lua n considerare n proievtare tinndu-se seama de poziia local a acestora (amplasament), direcia distrubuiei, precum i de forma structural a acestora. 2.4.3. Evaluarea aciunilor variabile ( Q ) , datorate aciunii zpezii asupra construciilor cf. Cod de proiectare Evaluarea aciunii zpezii asupra construciilor indicativ CR 1-1-3-2005 ncrcarea din zpad este o ncrcare static, considerat ca acionnd vertical, pe proiecia orizontal (m2 ) a suprafeei acoperiului. Aciunea zpezii asupra construciilor, aa cum am precizat la punctul 2.2.1., este considerat aciune variabil. Pentru determinarea valoarii caracteristice a ncrcrii din zpad pe acoperi, se au n vedere urmtoarele: - valoarea caracteristic a ncrcrii din zpad pe sol; depunerea de zpad n funcie de forma acoperiului; distribuia zpezii cauzat de vnt i de topirea zpezii.

Aciunea vntului asupra zpezii are efect dublu: de spulberare i antrenare a zpezii (n general de pe poriunile mai nalte ale acoperiurilor cu pante mari), sau de aglomerare a zpezii, n zonele mai joase ale acoperiurilor denivelate.

La proiectarea acoperiurilor se utilizeaz dou distribuii ale ncrcrii din zpad: - ncrcarea din zpada neaglomerat; - ncrcarea din zpada aglomerat; ncrcarea din zpada neaglomerat pe acoperi este ncrcarea datorat depunerii naturale a zpezii pe acoperi, distribuit cvasiuniform i influenat doar de forma acoperiului. Acest tip de ncrcare nu include redistribuirea zpezii datorit aciunii vntului i/sau topirii zpezii. ncrcarea din zpada aglomerat pe acoperi este ncrcarea datorat redistribuirii zpezii pe acoperi datorit aciunii vntului i/sau topirii zpezii. Relaia pentru determinarea valoarii caracteristice a ncrcrii din zpad pe acoperi, S K este urmtoarea: S K = i . Ce . Ct . s 0,k In care : i - coeficientul de form pentru ncrcarea din zpad pe acoperi i are valoarea n funcie de forma acoperiului cu o pant, cu dou pante, acoperiuri cu mai multe deschideri, acoperiuri cilindrice etc. conform codului de proiectare indicativ CR 1-1-32005). Distribuia coeficientului de form pentru ncrcarea din zpad pe acoperiuri cu o singur pant,

7

8

Distribuia coeficienilor de form pentru ncrcarea din zpad pe acoperiuri cu dou pante

Valorile coeficienilor de form pentru ncrcarea din zpad pe acoperiuri cu o singur pant i cu dou pante este conform tabelului de mai jos Panta acoperiului, 0 1 00 300 0,80 300 600 0,80(60- )/30 600 0,0

9

Ce coeficientul de expunere al amplasamentului construciei; Acest coeficient are valorile n funcie de condiiile de expunere ale construciei, valorile sale fiind recomandate n tabelul 2.1 din codului de proiectare indicativ CR 1-1-32005. Se vor reda mai jos valorile acestui coeficient: Tipul expunerii Complet Parial Redus Ce 0,80 1,0 1,2

n cazul expunerii complete, zpada poate fi spulberat pe zone ntinse de teren plat lipsit de adpostire sau cu adpostire limitat. n cazul expunerii pariale, topografia terenului i prezena altor construcii sau a copacilor nu permit spulberarea semnificativ a zpezii de ctre vnt. n cazul expunerii reduse, construcia este situat mai jos dect terenul nconjurtor sau este nconjurat de copaci nali i/sau construcii nalte. Ct coeficientul termic; Pentru acoperiuri cu termoizolaii uzuale coeficientul termic este considerat 1,0. - este valoarea caracteristic a ncrcrii din zpada pe sol, stabilit pentru un

s 0,k

interval mediu de recuren de 50 de ani i avnd 2% probabilitate de depire ntr-un an. Valoarea caracteristic a ncrcrii din zpada pe sol

s0,k

, n Romnia este

recomandat n harta de zonare din fig.2.1. al Codului CR 1-1-3-2005 . Harta este valabil doar pentru altitudini de pn la 1000 m; peste altitudini mai mari de 1000 m, valorile caracteristice sunt date n acelai cod , n tabelul 2.1. Valoarea de calcul a efectului structural al ncarcarii din zpad se determin prin utilizarea coeficienului parial de siguran. Valoarea acestui coeficient este cea specific ncrcrilor variabile, respectiv 1,5).

10

Zonarea valorii caracteristice a ncrcrii din zapad pe sol s 0,k , KN/m2

Harta este valabil pentru altitudini sub 1000 m Valorile caracteristice ale ncrcrii din zpad pe sol n zonele de munte cu altitudinea mai mare de 1000 m sunt precizate n tabel 2.1. din CR 1-1-3-2005

2.4.4. Evaluarea actiunii vantului A. Noiuni generale Vntul este un fenomen climatic (meteorologic) i reprezint micarea maselor de aer la suprafaa pmntului.

11

Efectele vntului asupra construciilor i structurilor depind de proprietile vntului (viteza medie, caracteristicile turbulenei, etc), de forma, dimensiunile i orientarea construciei (structurii) fa de direcia vntului, de proprietile dinamice ale structurii, de amplasamentul structurii n mediul natural i construit nvecinat, etc. Evaluarea aciunii vntului asupra construciilor se efectueaz conform Cod de proiectare . Bazele proiectrii i aciuni asupra construciilor. Aciunea vntului Indicativ NP 082-04 . Codul se refer la structuri i construcii curente (cu nlimi i deschideri pn la 200 m) i la elementele lor componente. Aciunea vntului este evaluat fie de presiunea vntului fie de forele produse de vnt pe construcii i structuri. Presiunile sau forele din vnt acionaz normal pe suprafaa expus. n anumite cazuri trebuiesc considerate suplimentar i forele de frecare orizontale, tangeniale. B. Presiunea vntului pe suprafee , W (z) Presiunea vntului la nlimea z deasupra terenului, pe suprafee rigide exterioare sau interioare ale structurii se determin cu relaia: W (z) = q ref . ce (z) . cp Unde: q ref - este presiunea de referin a vntului ; Presiunea de referin a vntului n Romnia determinat din viteza de referin mediat pe 10 minute i avnd 50 ani intervalul de recuren este indicat n Harta de zonare n ANEXA A , fig.A.2 i n tabelul A.2 din indicativ NP 082-04. ce (z) reprezint factorul de expunere la nlimea z deasupra terenului i este produsul dintre factorul de rafal c g (z) i factorul de rugozitate cr (z) : ce (z) = c g (z) . c r (z) Factorul de rugozitate i factorul de rafal sunt reprezentai n fig.1, respectiv fig.4 din cap.11 al indicativului NP 082-04. cp coeficient aerodinamic de presiune (cpe pentru suprafee exterioare i cpi pentru suprafee interioare ) .,

12

Coeficienii aerodinamicii depind de: geometria i dimensiunile construciei, de unghiul de atac al vntului (poziia relativ a corpului n curentul de aer), de categoria de rugozitate a suprafeei terenului la baza construciei . n cap.12 al indicativului NP 082-04 se prezint coeficienii aerodinamici pentru diferite tipuri de structuri. C. Fora din vnt FW Fora global pe direcia vntului, FW , pe o arie de construcie de referin orientat perpendicular pe direcia vntului ( A ref ), se determin cu urmtoarea relaie : FW = q ref . ce (z) . cf . c d . A ref Unde : q ref i ce (z) - au fost definii mai sus ; cf - coeficient aerodinamic de for, conf. Cap. 12 din NP 082-04 cd - coeficientul de rspuns dinamic la vnt al construciei ( cap 14 i anexa B din NP 082-04 ) . 2.4.5. Aciuni accidentale- Actiunea seismica Cutremurele reprezint fenomene tectonice cu caracter violent, prilejuite de micarea unor plci ale scoarei terestre n lungul faliilor existente sau cu ocazia formrii celor noi. In urma acumulrii unor presiuni crescnde, care ajung s depeasc capacitatea de rezisten a rocilor, scoara cedeaz . Are loc o rupere brusc, cu eliberarea unei cantiti uriae de energie, care se propag sub forma unor unde de oc resimite la sute de km. Datorita neregularitii planului de faliere, adesea cutremurele se manifesta prin mai multe ocuri succesive. Cutremurele mai pot avea drept cauz activitatea vulcanica, exploziile atomice subterane sau chiar anumite lucrri inginereti cum ar fi crearea unor lacuri de acumulare prin prabuiri provocate a unor masivi muntoi, lucrri miniere etc. Evaluarea intensitatii incarcarii din seism se face pe baza Normativului P100 /1-2006

13

2.5. Gruparea aciunilor pentru verificarea structurilor Sunt dou grupri: 2.5.1. Gruparea aciunilor pentru verificarea structurilor la stri limit ultime Vom avea urmtoarea grupare a efectelor aciunii asupra structurii 2.5.1.1. Gruparea fundamental1,35 Gk j + 1,5 Qk,1 + 1,5 Yo,i Qk, ij =1 i=2 n m

n relaia de mai sus :Gk, j - este efectul pe structur al aciunii permanente valoare caracteristic;

Qk,1 - este efectul pe structur al aciunii variabile predominante- valoare

caracteristic;Qk, j - este efectul pe structur al aciunii variabile asociate- valoare caracteristic;

Yo,i

- factor de simultaneitate al efectelor aciunilor pe structur, avnd valoarea

egal cu 0,70, cu excepia ncrcrilor din depozite i a aciunilor provenind din mpingerea pmntului, a materialelor pulverulente i a fluidelor, unde valoarea se va considera egal cu 1,0 . 1,35 i 1,50 sunt coeficieni pariali de siguran; Pentru cldiri, la acoperiuri, ncrcrile utile i ncrcrile din zpad sau din vnt, nu se aplic simultan. 2.5.1.2. Gruparea special -n cazul aciunii seismiceJ =1 n m

GK,J + g1 A E K + Y2,1 QK,ii=2

A EK

- valoarea caracteristic a aciunii seismice conf. P100 2006 ;

g1 - coeficient funcie de mportana construciei - conf. P100 2006 ;Y2,1

- coeficient funcie de tipul aciunii.

Tipul aciunii Aciuni din vnt i Aciuni din variaii de temperatur Aciuni din zpad i Aciuni datorate exploatrii ncrcri din depozite

Y2,1

0 0,40 0,80

14

Valoarea efectelor aciunilor grupate conform relaiilor de mai sus trebuie s fie mai mic dect rezistenele de calcul n seciune . 2.5.3. Gruparea aciunilor serviciu Gruparea caracteristic este urmtoarea :J =1 n m

pentru verificarea structurilor

la stri limit de

GK,J + QK,1 + Yo,i QK,ii=2

Se poate observa faptul c n cazul gruprii aciunilor la stri limit de serviciu, acestea se consider cu valoarea lor caracteristic, nemaintervenind n calcul coeficientul parial de siguran. Valoarea efectelor aciunilor grupate conform relaiei de mai sus trebuie s fie mai mic dect valorile limit ale criteriilor de serviciu considerate.

15

16

1

CCIA ANUL III SEMESTRUL II CURS NR. 3

3. ELEMENTE DE FINISAJ Elementele de finisaj fac parte din categoria elementelor nestructurale ale cldirilor,care mpreun cu celelalte categorii de elemente nestructurale (perei purtai de nchidere i de compartimentare interioar, de izolare termic, fonic, hidroizolaiile, elemente de instalaii etc) au rolul de a completa structura de rezisten i spaiul construit astfel nct s creeze cldiri confortabile, estetice, igienice i adecvate desfurrii activitilor, n condiii optime, corespunztoare exigenelor specifice activitilor respective. n concluzie, elementele de finisaj desvresc construcia, asigur funcionalitatea ei i realizeaz aspectul estetic. Principalele elemente de finisaj sunt tencuielile, placajele, zugrvelile, vopsitorii,tapete, pardoselile i tmplrie. 3.1. TENCUIELI Tencuielile sunt elemente de finisaj care se aplic pe suprafaa brut a pereilor, tavanelor sau a altor elemente de construcie, avnd rol decorativ, estetic,igienic i de protecie mpotriva agenilor exteriori (intemperii, radiaii, etc) sau interiori (ap i vapori de ap), a gazelor (n mediul industrial, n laboratoare etc), a focului i a altor ageni sau aciuni chimice i mecanice din mediul ambient. Tencuielile sunt lucrri care rmn vizibile i care determin aspectul final al construciei. 3.1.1.CLASIFICAREA TENCUIELILOR a.) Dup poziia lor n construcie se deosebesc tencuieli interioare i tencuieli exterioare (de faad); b.) Dup natura suprafeei pe care se aplic, denumit i suprafasuport, se disting: tencuieli pe suprafee de crmid, pe suprafee de beton, pe suprafee de ipci sau ipci cu trestie i tencuieli pe rabi (plas de srm), sau plas material plastic;

2

c.) Dup modul de execuie, tencuielile pot fi : umede, obinute prin aplicarea manual sau mecanizat a materialului n stare plastic direct pe suprafaa de tencuit i care dup ntrire formeaz o crust compact i tare sau tencuieli uscate, executate prin aplicarea unor plci sau panouri subiri prefabricate pe suprafaa brut ; d.) dup rezistena la aciunea umiditii, se deosebesc : d.1.) tencuieli care nu rezist la ap i umiditate, executate cu liani nehidraulici: var, ipsos sau argil; d.2.) tencuieli semirezistente la ap i umiditate executate cu o combinaie de liani, respectiv ciment var. d.3.) tencuieli rezistente la umiditate, la care mortarul este executat cu liani de ciment, var hidraulic etc ; e.) dup modul de prelucrare a feei vzute (de finisare) se deosebesc: e.1.) tencuieli brute, executate dintr-un singur strat cu faa vzut netezit din gros, ntrebuinate n pivnie, depozite, poduri ; e.2.) tencuieli obinuite (dricuite), care au faa vzut executat din mortar cu nisip fin cernut, netezit ngrijit cu drica (manual sau mecanizat); e.3.) tencuieli gletuite, executate din dou straturi: tencuiala obinuit dricuit se acoper cu un strat subire din past de ipsos, var sau ipsos plus var (glet) netezit cu drica metalic. Se utilizeaz numai la interioare i poate constitui stratul suport pentru vopsitorii. e.4.) tencuieli sclivisite, executate din mortar de ciment iar suprafaa vizibil se prelucreaz cu past de ciment, netezind-o cu o dric metalic; Se utilizeaz la ncperi cu umiditate ridicat sau la construcii pentru nmagazinarea apei (bazine, rezervoare, decantoare); e.5.) tencuieli decorative, care la rndul lor sunt : tencuieli cu praf de piart dricuite,realizate din mortar preparat cu praf de piatr alb sau colorat (n loc de nisip)- se ntrebuineaz la faade; tencuieli stropite, executate manual sau mecanizat prin stropirea unui amestec fluid, format din ciment, var, piatr mcinat i adaos de culoare ; se ntrebuineaz de asemenea la faade;

3

tencuieli n imitaie de piatr (piatr artificial sau similipiatr), realizate din mortar avnd ca agregat piatra de mosaic; faa vzut se prelucreaz prin frecare, buciardare, pieptnare, piuire, lustruire, pentru a imita blocurile de piatr - se utilizeaz n general la socluri; tencuieli de terasit, granulit, dolomit, executate cu mortar care utilizeaz ca agregat granulele de marmur, ceramic,mic ,colorani etc- se folosesc n general la faade; tencuieli calico-vechio, care au faa vzut cu ieituri i adncituri mai pronunate i uniform repartizate pe suprafaa tencuit. 3.1.2. MATERIALE UTILIZATE LA REALIZAREA TENCUIELILOR Mortarul, pentru tencuieli poate fi pe baz de var, argil, de ipsos, de ciment sau mixt (argil i var, ipsos i var, ciment i var etc); La stabilirea compoziiei unui mortar de tencuial trebuie s se in seama de: rolul stratului de tencuial, regimul de umiditate n timpul exploatrii, natura stratului suport al tencuielii, aspectul i finisarea athitectural. Pentru executarea tencuielilor pe suprafee netede de beton n mediile umede i corozive se utilizeaz mortar preparat dintr-un amestec de nisip uscat, ciment i emulsie de aracet. n cazul n care stratul suport al tencuielii este din lemn, metal sau uneori chiar zidrie sau beton, tencuiala nu se poate aplica direct. n aceste cazuri este necesar pregtirea suprafeei suport prin folosirea unor materiale auxiliare i anume :- plasa de rabi, din srm de oel cu diametrul de 0,4 pn la 1,8 mm, cu

ochiuri hexagonale sau trapezoidale; se ntrebuineaz ca strat suport (armtur) la tencuielile executate pe lemn, metal, beton, la tavane i boli false, la executarea cornielor i profilelor, precum i la acoperirea canalelor i liurilor lsate n zidrie pentru instalaii; se fixeaz pe o reea de bare din oel beton 6 ....10 mm cu ochiuri de 15 ....25 cm.

4

- srm de oel moale neagr sau zincat de 0,5 ....3,0 mm grosime; se ntrebuineaz pentru prinderea reelei de vergele de oel-beton de elemental de rezisten. - ipci de lemn, cu dimensiuni de 1,8 x 3,8 sau 2,8 x 4,8 cm, dreptunghiulare sau trapezoidale, btute cu interpaii de 2 ...4 cm, nclinate la 450 pe perei, iar pe tavan perpendicular pe direcia grinzilor ; se ntrebuineaz pentru tencuieli pe straturi suport de lemn. - plas de material plastic; - materiale auxiliare: culori naturale sau arificiale (colorani), ncetinitori de priz pentru mortare de ipsos (clei de oase, var past etc).

3.1.3. ALCTUIREA TENCUIELILOR UMEDE n general, tencuielile sunt alctuite din trei straturi : a. Stratul de amorsaj sau priul este primul strat i are ca scop s asigure o suprafa rogoas pentru legtura bun a tencuielii propriu-zese i stratul suport . Are grosimea de aproximativ 2..3 mm i este realizat dintr-o past de ciment de consisten plastic, de regul fr nisip. priul se aplic pe toate tipurile de suprafee, cu excepia zidriei din crmid, unde n general nu se execut.

5

n cazul suprafeelor rabiate, stratul de amorsaj poart denumirea de mir, executat din mortar de var cu ipsos sau var cu ciment, dup cum este i mortarul grundului. b. Grundul, este stratul cel mai gros al tencuielii i servete pentru acoperirea neregularitilor suprafeei sau remedierea abaterilor de la vertical (la perei) i de orizontal (la tavane). Se realizeaz din mortar mai consistent, are grosimea de 1...3 cm i se aplic pe priul ntrit n una sau dou reprize de cca 0,8 cm grosime. La zidrile din crmid grundul se aplic, n general direct pe zidria umezit n prealabil, n cazul n care aceasta este foarte uscat. c. Stratul vizibil (tinciul), se aplic pe grundul ntrit i umezit n prealabil i are ca scop s dea forma i aspectul definitiv al tencuielii. Are grosimea n general de 2-4 mm, fiind realizat din mortar cu nisip fin (cu granule mai mici de 1 mm). Tencuielile brute se realizeaz fr tinci.

6

Unde este posibil se renun la tencuielile clasice, acestea fiind nlocuite cu tencuieli subiri sau se renun uneori complet la tencuieli prin realizarea betoanelor aparente sau a altor tipuri de finisaje, care dei au un cost mai ridicat, ofer o durabilitate mare i aspect estetic superior. 3.2. PLACAJE Lucrrile de finisaj prin care se aplic pe suprafeele pereilor, la interior sau exteriorul cldirilor, plci sau panouri din diferite materiale se numesc lucrri de placaje. Placajele au rol decorativ i de protecie mecanic, hidrofug, anticorosiv, ignifug, igienic, termic sau fonic. Placajele se pot clasifica astfel: a. Dup forma i dimensiunile plcilor: din plci mici (de forme ptrate, dreptunghiulare sau hexagonale) i din plci mari; b. Dup modul de prindere pe suprafeele suport: cu mortar, adezivi sintetici, legturi metalice sau combinat cu legturi metalice i mortar sau adezivi. c.Dup natura plcilor: naturale i artificiale (din faian, beton, sticl, materiale plastice etc) d. Dup poziia n construcie: interioare i exterioare ; Placajele se aplic la toate tipurile de cldiri, ncperi ude sau locuri cu circulaie mare : la cldiri de locuit (buctrii, bi), social culturale i administrative (grupuri sanitare, holuri), pentru alimentaie public, spitale, cldiri industriale etc. O categorie distinct a placajelor o reprezint lambriurile,utilizate att la exterior ct i la interior obinuit la spaiile cu circulaie mai mare ( holuri,antreuri), dar i n camere, din produse de lemn sau plci din material plastic, cu imitaie de lemn sau marmur. Cnd placajele se execut la exterior trebuie analizat comportarea higrotermic a peretelui pentru a stabili soluia constructiv i tehnologic de execuie deoarece, n timp de iarn placajele reprezint bariere de vapori, deci exist risc de condens sub placaj, avnd drept consecin desprinderea i cderea plcilor.

7

Pentru a reduce riscul de condens se prevd fie bariere de vapori aplicate n zona cald a peretelui (pe suprafaa cald a termoizolaiei sau pe suprafaa interioar a peretelui) fie realizarea unui strat de aer ventilat spre partea exterioar a peretelui. 3.3.ZUGRVELI, VOPSITORII, TAPETE Zugrvelile i vopsitoriile sunt elemente de finisaj executate sub form de pelicule subiri pe suprafeele tencuite i dricuite (i gletuite n cazul vopsitoriilor), pe lemn sau metal, avnd rol de protecie, decorative i igienic. Tapetele sunt finisaje sub forma unor foi i se aplic dup pregtirea prealabil a suprafeelor. a. Zugrvelile se realizeaz pe baza unor compoziii alctuite din liant, ap, material de umplutur i pigmeni. Ca liant se poate folosi varul (n acest caz zugrvelile se numesc spoieli sau vruieli), cleiuri, silicai. Mai sunt i zugrvelile pe baz de poliacetat de vinil (zugrveli lavabile), fiind o compoziie gata preparat, care se amestec cu ap n proporie de 1/2, respectiv 1/1, corespunztor stratului de grund i celui de al doilea, ultimul strat executndu-se de obicei din compoziia livrat nediluat. Zugrvelile pot fi simple (ntr-o singur culoare) sau decorative, cu liniaturi, stropite cu praf de mtase sau de mic, rolate, cu desene, n relief (zugrveli n calcio-vechio, executate din past de ipsos prin stropire). Obinuit se realizeaz 2-3 straturi, primul fiind grundul, care asigur aderena pe suprafaa suport. b.Vopsitoriile Executarea propri-zis a lucrrilor de vopsitorie depinde de natura stratului suport i se face dup terminarea grunduirii, chituirii i lefuirii suprafeei, aplicndu-se manual sau mecanizat. Vopsitoriile n ulei pe tencuial se aplic pe suprafeele acoperite cu glet de ipsos i lustruite cu hrtie sticlat. Primul strat de vopsea (grundul) se chituiete i se lefuiete dup ce s-a uscat. Vopseaua se aplic apoi n 3 sau 4 straturi uniforme; straturile successive se ntind pe direcii perpendiculare, iar ultimul strat se ntinde pe perei de sus n jos .

8

Vopsitoriile pe lemnrie se aplic pe tmplriea uilor, ferestrelor, lambriurilor, care a fost n prealabil grunduit i pacluit cu chit de lac, iar mbinrile i crpturile chituite i lefuite cu hrtie sticlat. Vopseaua se aplic n 2 sau 3 straturi, dup ce fiecare strat s-a uscat, a fost chituit i lefuit iar ultimul strat se ntinde n lungul fibrelor lemnului. Vopsirea suprafeelor metalice se execut dup ce n prealabil suprafeele au fost curate de rugin i de alte corpuri strine cu peria de srm, prin sablare, cu terebentin sau benzin i dup ce au fost grunduite cu miniu de plumb. Vopseaua se aplic n 2 sau 3 straturi dup importana elementului respectiv. c.Tapetele Lucrrile de finisaj care constau din aplicarea la interior pe perei i uneori pe tavane a unor fii decorative (din hrtie, carton , PVC,stofe etc), se numesc lucrri de tapete. Dup natura materialelor folosite, tapetele pot fi de hrtie, de hrtie acoperite cu pelicule pe baz de polimeri, din policlorur de vinil plastifiat pe suport textil, din mtase sau stofe decorative. Tapetele se aplic pe suprafeele interioare ale pereilor cu tencuial dricuit prin lipire. Pot fi nelavabile, semilavabile i lavabile (ultimele fiind i bariere de vapori). Suprafeele suport pe care se aplic trebuie s fie uscate, curate , netede i perfect plane, fr crpturi sau adncituri. 3.4 PARDOSELI 3.4.1. Noiuni generale Pardoselile sunt elemente de finisaj realizate pe suprafaa de circulaie la toate tipurile de cldiri, avnd rolul de a asigura condiiile optime pentru desfurarea proceselor funcionale sau tehnologice. Ele trebuie s corespund unor exigene specifice: durabilitate, rezisten la uzur sau la aciunea coroziv a unor substane, ntreinere uoar, estetice i economice. La ncperi pentru locuit pardoselile au un rol important la realizarea confortului termic.

9

Stratul de uzur sau mbrcmintea trebuie s ndeplineasc condiiile de calitate cerute de specificul i destinaia ncperilor. Suprafaa pardoselii trebuie s fie plan, orizontal i la acelai nivel pentru toate ncperile unui etaj sau pentru un anumit grup de ncperi. n ncperile cu procese umede pardoseala se execut n pant pentru a asigura scurgerea apei ctre sifonul de pardoseal. Structura unei pardoseli cuprinde dou sau mai multe straturi (fig.11.4): - stratul de uzur (mbrcmintea sau pardoseala propriu-zis), supus direct circulaiei sau depozitrii; - stratul suport care primete ncrcarea de la pardoseala propriu-zis i o transmite elementului de rezisten (planeu sau pmnt); n funcie de destinaia ncperii i de anumite necesiti, structura pardoselii cuprinde i straturi de izolare termic, fonic sau hidrofug. Stratul suport este planeul brut, terenul natural sau umplutura de pmnt la ncperile de la parterul cldirilor fr subsol sau a ncperilor de la subsol.

10

3.4.2. Clasificarea pardoselilor se poate face astfel: a) Dup capacitatea de izolare termic a stratului de uzur: pardoseli calde (din produse de lemn,covoare PVC termoizolante,mochet,etc.) i pardoseli reci (din mozaic, marmur, beton, plci de piatr natural sau artificial etc.); b) Dup natura stratului suport: pardoseli pe sol i pardoseli pe planee; c) Dup natura stratului de uzur: pardoseli din duumele, parchet, mozaic, mochet, covor PVC, crmid, asfalt etc. d) Dup continuitatea suprafeei: pardoseli continue (cu stratul de uzur turnat din beton, mozaic, asfalt, ipsos) i pardoseli cu rosturi (cu stratul de uzur din elemente separate dispuse alturat: duumele, parchet, plci) ; e) Dup modul de comportare la aciunea ocurilor: pardoseli rigide i pardoseli flotante (cu strat fonoizolant ntre planeul brut i stratul suport al pardoselii propriu-zise). Cele rigide vibreaz simultan cu planeul brut i transmit uor zgomotele de impact, iar cele flotante vibreaz independent i sunt fonoizolante la zgomot de impact. 3.4.3. Pardoseli calde Pardoselile calde se utilizeaz n ncperile n care omul vine n contact cu pardoseala o durat mai mare de timp fr a depune efort fizic (locuine, birouri, ateliere de proiectare, grdinie, coli etc.). Stratul de uzur se realizeaz din produse de lemn (parchet, duumele), materiale sintetice (covor sau dale din PVC, cauciuc), mochete (covoare din fibre sintetice pe suport din material plastic), materiale bituminoase etc. Se prezint mai jos cteva tipuri de pardoseli calde din parchet, cu precizarea c parchetul poate fi nlocuit cu covor PVC sau mochet.

11

3.4.4. Pardoseli reci Pardoselile reci se folosesc n spaiile de circulaie i anexe ale cldirilor civile, respectiv n toate spaiile cldirilor industriale (mai puin n spaiile anexe pentru birouri). Se pot realiza n diverse moduri, cum sunt: - din piatr natural (marmur, calcar, gresie etc.) la cldiri monumentale; - din pietre artificiale (gresie ceramic, dale din beton sclivisite, rolate sau mozaicate), din beton turnat (brut, sclivisit sau rolat), din crmid etc.; - din mozaic turnat, care poate fi simplu, veneian sau roman. Mozaicul veneian se caracterizeaz prin prevederea unor buci de marmur de diverse mrimi, forme i culori n stratul de uzur, iar mozaicul roman prin prevederea unor plcue colorate de 1,5-2 cm din calcar compact sau marmur, dispuse pe un strat de mortar de ciment. Plcuele pot fi dispuse neordonat sau ordonat, conform unor desene.

12

Stratul de uzur sau mbrcmintea trebuie s ndeplineasc condiiile de calitate cerute de specificul i destinaia ncperilor. Suprafaa pardoselii trebuie s fie plan, orizontal i la acelai nivel pentru toate ncperile unui etaj sau pentru un anumit grup de ncperi. n ncperile cu procese umede pardoseala se execut n pant pentru a asigura scurgerea apei ctre sifonul de pardoseal.

13

3.5. TMPLRIE Tmplria reprezint o categorie de elemente arhitectural-constructive de finisaj, cele mai importante fiind uile i ferestrele, absolut necesare pentru funcionarea normal a cldirilor. Ele asigur accesul n cldire, iluminatul i ventilarea natural a spaiului construit. n cadrul exigenelor ce se impun acestor elemente, cele fizice sunt mai importante, n special pentru ferestre, care asigur iluminatul natural i protecia mpotriva agenilor climatici exteriori. Ferestrele se caracterizeaz prin coeficieni de transfer termic relativ mari, respectiv prin rezistene reduse la transfer termic i avnd n vedere ponderea lor important n cadrul elementelor de nchidere i influiena defavorabil asupra pierderilor de energie termic n perioadele reci, este necesar ca n proiectarea i execuia ferestrelor s se urmreasc reducerea pierderilor de energie termic. n acest sens se recomand realizarea unor zone vitrate cu suprafa minim necesar, realizarea ct mai precis a falurilor pentru a reduce debitul de aer rece care ptrunde prin rosturi i chiar prevederea unor profile elastice de etanare, prevederea de ferestre duble, a geamului termopan sau chiar ferestre triple. Clasificarea ferestrelor se poate face astfel: - dup numrul de rame mobile : cu unul sau mai multe canate. - dup material: din lemn, metal, mase plastice,etc. - dup numrul de rnduri de geam : simple, cu geam dublu sau triplu - dup modul de deschidere: cu deschidere obinuit (spre interior sau exterior), basculante (rotire n jurul unui ax orizontal), pivotante (rotire n jurul unui ax vertical median), culisante (glisare pe orizontal), de tip ghilotin ( glisare pe vertical) etc. Ferestrele sunt alctuite din urmtoarele elemente: partea fix denumit toc, prile mobile (cercevele) i accesoriile metalice.

14

15

16

Uile sunt formate din toc, foaia uii i accesoriile metalice. Tocul este format din lemn sau metal i se prinde de perete prin ghermele sau prin sudur. Foaia uii poate fi alctuit dintr-un singur strat (din lemn masiv sau din tblii din PAL sau panel) sau din dou straturi din placaj sau PAL, respectiv din metal (oel, aluminiu, etc.) emailat.

1

CCIA - ANUL III SEMESTRUL II Curs nr. 4 4. ELEMENTE DE FIZICA CONSTRUCIILOR . HIGROTERMICA CLDIRILOR Fizica construciilor reprezint o disciplin tehnic, parte a tiinei construciilor, care s-a dezvoltat n a doua parte a secolului XX i care se ocup cu studiul fenomenelor fizice din spaiul construit, a cror parametri determin microclimatul interior, avnd ca scop realizarea confortului interior. Parametrii care determin microclimatul interior sunt: temperatura aerului i a suprafeelor elementelor n special a celor de nchidere, umiditatea relativ a aerului, intensitatea curenilor de aer, luminozitatea, nivelul zgomotului, etc. Dac valorile acestor parametrii se ncadreaz n anumite limite normate, conform cerinelor utilizatorilor, se apreciaz c n spaiul construit confortul interior este asigurat. Cea mai important component a confortului interior este reprezentat de confortul termic, determinat n general de temperatura aerului interior i a suprafeelor interioare ale elementelor de construcie (perei, tavane, pardoseli) i umiditatea relativ a aerului (care este n strns legtur cu temperatura). Importana confortului termic rezult att din influena deosebit pe care acesta o exercit asupra calitii vieii i sntii oamenilor, ct i din cheltuielile necesare pentru realizarea lui, ceea ce explic preocuprile susinute ale specialitilor (arhiteci, constructori, instalatori, fizicieni, medici) n acest domeniu. n ultimii ani problema realizrii confortului termic se pune n contextul evoluiei preurilor actuale i de viitor ale resurselor energetice, ale materialelor de construcie (n primul rnd ale celor de izolare termic) i combustibililor. n acest context problema confortului termic trebuie analizat att sub aspectul investiiilor necesare pentru realizarea proteciei termice a cldirilor, ct i sub aspectul evoluiei, n viitor, a preului combustibililor necesari, inclusiv a mijloacelor i procedeelor privind nclzirea cldirilor.

2

Higrotermica reprezint acea parte a fizicii construciilor, care studiaz fenomenele legate de temperatur i umiditate, att n spaiul interior ct i n structura elementelor de nchidere, utiliznd metode teoretice i experimentale pentru cunoaterea fenomenelor sub toate aspectele calitative i cantitative n vederea realizrii confortului higrotermic n cldiri. Pentru a proiecta i realiza cldiri cu caracteristici higrotermice optime este necesar, pe de o parte, cunoaterea i normarea parametrilor climatici interiori i exteriori i pe de alt parte , cunoaterea fenomenelor fizice i a legilor care modeleaz transferal de energie i mas prin elementele de construcii. 4.1. PARAMETRII CLIMATICI UTILIZAI N PROIECTAREA HIGROTERMIC 4.1.1. Parametrii climatici ai mediului interior Dintre parametrii normai pentru mediul interior menionm : a. Temperatura aerului interior Ti , msurat la nivelul planului de lucru , n mijlocul ncperii, n o C.Valorile de calcul sunt convenionale i sunt stabilite n codurile de proiectare n funcie de destinaia cldirilor i a ncperilor din cldire. Valorile optime pentru locuine Ti = 20 o C . Pentru asigurarea confortului, temperatura aerului interior Ti , se recomand s fie ct mai uniform n plan orizontal i vertical. O diferen mai mare de 2 temperatur difer cu 2 3o

C ntre cap i nivelul glesnelor creeaz

disconfort. Aceeai senzaie se resimte dac n ncpere sunt zone a cror grade, de aceea este de mare importan sistemul de nclzire sau climatizare adoptat, ca i alctuirea constructiv a elementelor ce delimiteaz ncperile . b. Umiditatea relativ a aerului interior i , n % . Umiditatea relativ a aerului variaz n timp n limite largi, n funcie de temparatur i de gradul real de umezire a aerului.

3

n Normativul C 107/3 -2005 , sunt date valorile normate ale umiditii relative a aerului interior . Valorile optime sunt cuprinse ntre 50 % - 60 % , n funcie de destinaia cldirii sau a ncperilor, respectiv 75 % pentru cldiri de producie cu regim ridicat de umiditate. c. Viteza de micare a aerului v ai , considerat de 0,1 m / s pentru un mediu calm. Viteza aerului din cldiri de locuit se recomand s nu depeasc 0,2 m/s. Valori de 0,5 1,0 m / s se recomand doar n condiii de climat cald, la temperaturi ale aerului interior de 22 - 26,5 o C . La cldiri industriale viteza aerului este n legtur cu efortul fizic, cu temperature i umiditatea aerului i variaz ntre 0,2 - 0,6 m/s iarna i ntre 0,22,5 m/s vara. d. Diferena maxim Timax

(K), ntre temperatura aerului interior i

temperatura medie a suprafeei interioare a elementelor de construcie care delimiteaz ncperile. Se prescrie n funcie de umiditatea relativ a aerului interior, destinaia ncperilor i tipul elementului. Astfel, la cldiri de locuit este de 4,0 pentru perei , 3,0 pentru tavane i 2,0 pentru pardoseli . Valorile normate pentru Ti max , sunt prevzute n normativ C 107/3-2005, tabel VI. 4.1.2.PARAMETRII CLIMATICI AI MEDIULUI EXTERIOR Imposibilitatea stabilirii unor legi precise, dup care s se poat determina valorile parametrilor climatici la un moment dat, a condus la stabilirea pe baze statistice a unor valori convenionale de calcul, utilizate n proiectarea higrotermic. a. Temperatura aerului exterior Te (o C ) a.1. Pentru perioada de iarn normativ C 107/3 2005 Temperaturile exterioare de calcul se consider n conformitate cu harta de zonare climatic a teritoriului Romniei, pentru perioada de iarn (normativ C 107/3-2005 ANEXA D). Conform acestei hri, teritoriul Romniei se mparte n 4 zone climatice , astfel : Zona I , cu Te = - 12 o C Zona II , cu Te = - 15 o C Zona III , cu Te = - 18 o C Zona IV , cu Te = - 21 o C

4

a.2. Pentru perioada de var - (normativ C 107/6 -2002) : Temperatura convenional de calcul a aerului exterior pentru perioada de var, se calculeaz ca temperatur medie a aerului la ora 14oo ( T14 ) n luna cea mai clduroas (iulie august). Teritoriul Romniei cuprinde trei zone climatice cu temperaturi convenionale exterioare de calcul pe timp de var: Zona I , cu Te = + 22 o C Zona II , cu Te = + 25 o C Zona III , cu Te = + 28 o C a.3. Temperatura medie anual Temperatura medie anual, care se utilizeaz pentru calculul riscului de condens structural este urmtoarea : Zona I , cu Te med = + 10,5 o C Zona II , cu Te med = + 9,5 o C Zona III , cu Te med = + 7,5 o C Zona IV , cu Te med = + 6,5 o C b. Radiaia solar I - Intensitatea radiaiei solare I cu valori maxime, medii i minime se calculeaz n funcie de poziia geografic a localitii, ora i ziua din an i de orientarea cldirii i a suprafeelor acestora . Valorile medii zilnice sunt date n Normativ C 107/7 02 i ghidul GP 058/2000. c. Umiditatea relativ a aerului exterior e , n % - se utilizeaz pentru calculul difuziei vaporilor de ap prin elementele de construcie. Pentru proiectarea higrotermic se aleg valori de calcul sau valori medii de calcul. Valorile umiditii medii relative sunt urmtoarele :je = 85 % umiditatea medie relativ pe timpul iernii je

= 70 % umiditatea medie relativ pe timpul verii

je = 75 % umiditatea medie relativ anual

5

d. Viteza de calcul a aerului exterior V a e Acest parametru servete la calculul debitului de aer care strbate elementele de construcie ca i la schimbul de aer n cldiri, prin ventilaie natural dirijat. 4.2. NOIUNI FUNDAMENTALE I MRIMI UTILIZATE N PROIECTAREA HIGROTERMIC A CLDIRILOR 4.2.1. Noiuni fundamentale a. Anvelopa cldirii sau element de nchidere Din punct de vedere higrotermic, anvelopa cldirii este constituit din toate elementele de construcie perimetrale, care delimiteaz volumul interior nclzit al ncperii sau cldirii de mediul exterior, precum i elementele de construcie care delimiteaz volumul interior nclzit al unei ncperi sau grup de ncperi de spaii nenclzite sau mai puin nclzite. b. Temperatura Temperatura este o mrime de stare, care arat gradul de nclzire sau de rcire a unui mediu material i se msoar n grade Celsius sau Kelvin. n proiectarea higrotermic: - pentru mediul interior se noteaz cu Ti , n oC sau K; - pentru mediul exterior se noteaz cu Te , n oC sau K; - pentru mediul interior nenclzit se noteaz cu Tu , n oC sau K; c. Regim termic n mod real, temperaturile mediului interior i ale mediului exterior variaz n timp. Dac cel puin temperatura unui mediu este variabil se instituie regimul termic nestaionar sau variabil. Dac se admite ipoteza simplificatoare conform creia temperaturile celor dou medii nu variaz n timp se instituie regim termic staionar sau permanent. n mod simplificat, proiectarea higrotermic se efectuiaz n regim termic staionar, respectiv Ti i Te sunt constante, Ti Te .

6

Efectul regimului termic real, nestaionar se introduce prin coeficieni de corecie sau prin verificri suplimentare. d. Suprafee i linii izoterme Suprafeele unui mediu material care au aceeai valoare a temperaturii se numesc suprafee izoterme. Liniile care unesc puncte de aceeai valoare a temperaturii se numesc linii izoterme. e.Cldura Cldura este o form a energiei. Cldura se propag ntre medii, sau zone ale unor medii de temperaturi diferite. n univers exist tendina de echilibru termic. 4.2.2. Mrimi caracteristice transferului de cldur n regim staionar a.Cantitatea de cldur Conform principiului termodinamicii, transferul de cldur (sau energie termic) se produce de la zonele cu temperatur mai ridicat spre zonele cu temperatur mai cobort. Transferul termic are loc atta timp ct exist diferena de temperatur i nu poate fi oprit ci doar micorat prin interpunerea unor materiale cu proprieti termoizolante. Cantitatea de cldur care se schimb ntre dou fee ale unui element de construcie cu temperaturile T1 i T2 de arie A, n m2, de grosime d, n metri, i conductivitate termic , n W/mK, n timpul t, exprimat n secunde este dat de relaia: Q=l A(T1 - T2 ) t d

( J sau Ws )

(4.1)

7

b. Fluxul termic este cantitatea de cldur schimbat n unitatea de timp i este dat de relaia:F=Q l A(T1 - T2 ) = d t

( J/s sau W )

(4.2)

c. Densitatea fluxului termic sau flux termic unitar, definete fluxul termic schimbat prin unitatea de suprafa i este dat de relaia:F l (T1 - T2 ) = d A

q=

( W/m2 )

(4.3)

Pe timp de iarn, schimbul de cldur dintre cele dou medii, prin elementul solid separator, are loc astfel : - de la mediul interior la suprafaa interioar a elementului; - de la suprafaa interioar a elementului la suprafaa exterioar ; - de la suprafaa exterioar a elementului la mediul exterior;

qi flux termic unitar, schimbat ntre mediul interior, reprezentatconvenional prin aerul interior de temperatur ti i suprafaa interioar (de 1 m2) a elementului separator de temperatur tsi ; tsi < ti qk - flux termic unitar, schimbat ntre cele dou suprafee ale elementului separator , de temperaturi tsi i tse ; tsi > tse qe - flux termic unitar, schimbat ntre suprafaa exterioar a elementului, de temperatur tse i mediul exterior, de temperatur te ; tse > te

8

d) Conductivitate termic sau coeficient de conductivitate termic ( l ) Transferul termic prin conductivitate termic are loc n mediile solide, energia termic fiind transmis fr transport de materie. Conductivitatea termic reprezint proprietatea materialelor de a permite trecerea fluxului termic. Dac diferena de temperatur dintre cele dou suprafee ale unui material omogen este egal cu un grad Kelvin pe metru (suprafeele de transfer termic aflndu-se la distana de 1 metru), densitatea fluxului termic pentru aceast situaie este egal cu coeficientul de conductivitate termic () . Unitatea de msur pentru conductivitatea termic l , este W / m K

Coeficientul de conductivitate termic reprezint de fapt cantitatea de cldur care trece ntr-o secund printr-un cub cu latura de 1 m, realizat din material omogen, dispus perpendicular pe direcia fluxului termic, cnd diferena de temperatur dintre feele sale este de 1 K (sau 1 0 C).

9

e) Rezistena termic definete proprietatea mediilor prin care se propag cldura, de a se opune acestei propagri. n regim staionar, n cazul fluxului unidirecional (direcia fluxului termic este perpendicular pe element), rezistena termic definete capacitatea elementului de construcie care separ dou ambiane de temperaturi diferite de a se opune propagrii fluxului termic care l strbate. Cantitativ, pentru o arie egal cu unitatea, rezistena termic este raportul ntre gradientul de temperatur i densitatea fluxului termic, respectiv :

T -T R= i e = q

Ti - Te l(Ti - Te d

)

=

d l

[m2K/W]

(4.4)

Relaia este valabil pentru un element de construcie alctuit dintr-un singur strat de grosime ,,d , avnd coeficientul de conductivitate termic ,, l ,, n proiectarea higrotermic se mai utilizeaz ca mrimi derivate din rezistena termic urmtorii coeficieni : f. Coeficientul de transfer termic ( U ),este inversul rezistenei termice i reprezint fluxul termic n regim staioar, raportat la aria de transfer i la diferena de temperatur a mediilor situate de o parte i de alta a unui sistem sau element i este dat de relaia : U=1 R

[W/m2K]

(4.5)

Relaia ( 4.5 ) se obine pornind de la definiia de mai sus astfel : U=F d = A(Ti - - Te ) A (Ti - Te )

l A (Ti - Te )

=

ld

=

1 R

g.Coeficientul de cuplaj termic al unei suprafee (L) este dat relaia: L=A R

de

[W/K]

(4.6)

10

Coeficientul de cuplaj termic (L) al unei suprafee reprezint fluxul termic care se propag printr-un element de construcie de arie A i rezistena termic R pentru un gradient de temperatur de 1 0C. h. Coeficientul liniar de transfer termic , care ine seama de influena unei puni termice liniare, fa de un calcul unidirecional al coeficientului de transfer termic . Unitatea de msur este ( W/ m k ) j. Coeficientul punctual de transfer termic c , care ine seama de influena unei puni termice punctuale fa de un calcul unidirecional al coeficientului de transfer termic.Unitatea de msur este (W / K ). Aceti coeficieni ( i c ) se folosesc pentru determinarea rezistenei termice corectate (R). n tabelele 173 din Normativ C 107/3 2005 se dau valorile acestor coeficieni pentru o serie de detalii curent utilizate . 4.3 EXIGENE DE PERFORMAN I CRITERII DE

PERFORMAN N PROIECTAREA HIGROTERMIC n proiectarea higrotermic a cldirilor se urmrete realizarea unor exigene de performan, fiecare cu respectiv : - confortul termic, la care criteriile de performan se refer la omogenitatea i constana parametrilor ambienei aerului, umiditatea). - consumul de energie necesar n exploatarea cldirilor la care criteriile de performan se refer la: coeficientul global de izolare termic, rezistena termic pe ansamblul anvelopei i pe tip de element, numrul de schimburi orare de aer. - durabilitatea prin limitarea condensului structural la care criteriile de performan se refer la: cantitatea de ap din condensul structural acumulat pe durata unei ierni i cea eliminat prin uscare vara, gradul real de umezire a materialelor din zona de condensare. (temperatur, viteza criteriile de performan asociate,

11

- calitatea aerului din cldire la care criteriile de performan se refer la : coninutul de ageni nocivi pe unitatea de volum, numrul necesar de schimburi orare de aer al volumului nclzit . - protecia mediului, la care criteriile de performan se refer la: cantitatea de cldur necesar nczirii, noxele eliminate n atmosfer prin producerea energiei , etc.

CCIA - ANUL III SEM. II - Curs nr. 4- HARTA CU ZONAREA TERITORIULUI ROMNIEI

Zonarea climatic a Romniei pentru perioada de iarn

2

Harta cu zonele de temperaturi exterioare convenionale de calcul de var din Romnia

1

CCIA - ANUL III SEMESTRUL I I

Curs nr. 54.4. PROIECTAREA HIGROTERMIC STAIONAR ntre exigenele de performan higrotermic exist o condiionare i interferen reciproc, putndu-se afirma c unele exigene pot fi considerate principale, deoarece prin respectarea lor se realizeaz implicit, cel puin parial i celelalte exigene. Este cazul exigenei de performan privind consumul optim de energie , a crei proiectare corect se rsfrnge i asupra celorlalte exigene. Urmare acestei idei, ordinea de tratare a proiectrii va ncepe cu exigena de performan privind consumul nclzirii cldirilor. 4.4.1. PROIECTAREA EXIGENEI DE PERFORMAN PRIVIND CONSUMUL DE ENERGIE NECESAR NCLZIRII CLDIRILOR Relaia edificatoare pentru inginerii constructori i pentru arhiteci n proiectarea exigenei de mai sus este cea care ofer cantitatea de cldur necesar pentru nclzirea unui metru cub din volumul nclzit al cldirii, pe durata de nclzire dintr-un an:an 24 i Qinc = 1000 G C N12 - (Qi + Qs ) q

EXIGENELOR DE PERFORMAN CIRTERIILOR ASOCIATE, N REGIM

I

A

de energie necesar

[KWh/(m3an)]

(4.7)

n care: 24 este numrul de ore dintr-o zi; 1000 - transformarea din W n KW; G - coeficientul global de izolare termic a cldirii, n W/(m3K). C coeficient de corecie adimensional, care introduce performanele sistemului de producere i de distribuire a energiei necesare nczirii cldirilor.

2qi N12 - numrul anual de grade-zile de calcul, corespunztor localitii

unde este amplasat cldirea, calculat pentru temperatura interioar medie n perioada de nclzire (i) i pentru temperatura medie exterioar zilnic, (eo = + 12 C), care marcheaz nceperea i oprirea nclzirii, n (K zile);qi Valorile N12 sunt date n Ghidul GP 058/2000.

Qi - aportul de cldur din locuirea cldirii, aferent unui m3 din volumul nclzit al cldirii, n KWh/(m3an); Qs - aportul de cldur provenit din radiaia solar, aferent unui m3 din volumul nclzit al cldirii, n KWh/(m3an); 4.5. PROIECTAREA COEFICIENTUL GLOBAL DE IZOLARE TERMIC A CLDIRII ( G ) Coeficientul global de izolare termic ( G ), respectiv nivelul de izolare termic global a cldirii reprezint unul din criteriile de performan privind consumul de energie necesar n exploatarea cldirilor dup cum se poate observa i din relaia de calcul a cantitii de cldur necesar pentru nclzirea unui metru cub din volumul nclzit al cldirii, pe durata de nclzire dintr-un an (relaia 4.7). Nivelul de izolare termic global a cldirii este corespunztor, dac este ndeplinit condiia : G GN (4.8) Aceast relaie este valabil pentru cldiri cu destinaia de locuine. Pentru cldiri cu alt destinaie coeficientul global de izolare termic, respectiv condiia de realizarea a nivelului de izolare termic global a cldirilor se va trata ntr-un capitol distinct. n relaia (4.8) semnificaia termenilor este urmtoarea: [W/(m3K)];

3

GN - este coeficientul global normat de izolare termic, i a crei valori sunt date n Normativ C 107/1 2005, ANEXA 2 , cu modificrile precizate prin Ordinul nr.2531 al MDRT din decembrie 2010. Coeficientul global de izolare termic a cldirii (G) are dou componente: G = Gl + G2 n care: Gl - reprezint fluxul de cldur pierdut prin transmisie direct, prin anvelopa cldirii, raportat la volumul nclzit i la gradientul de temperatur ntre mediul interior i cel exterior, n W/(m3K); Gl se mai numete i componenta energetic a coeficientului global de izolare termic; G2 - fluxul de cldur necesar pentru nclzirea aerului exterior infiltrat prin neetaneitile tmplriei exterioare i prin ventilarea natural nedirijat sau dirijat a cldirii, raportat la volumul inclzit al cldirii i la gradientul de temperatur ntre mediul interior i cel exterior, n W/(m3K); G2 se mai numete i componenta de calitate a aerului a coeficientului global de izolare termic; 4.5.1. Proiectarea componentei de calitate a aerului a coeficientului global de izolare termic - G 2 G2 = 0,34 n n care : 0,34, n [W h/ (m3k )] , reprezint produsul dintre capacitatea Caloric masic i densitatea aerului ; n viteza de ventilare natural a cldirii, respectiv numrul de schimburi de aer pe or , n ( h-1 ). 0,34 (W W h ) x n ( h-1 ) = 0,34 n ( 3 ) 3 m K m K

[W/(m3K)]

(4.9)

W/(m3K)

(4.10)

Valorile lui n se iau din C 107/1 2005, ANEXA 1

4

4.5.2. Proiectarea componentei energetice a coeficientului global de izolare termic, G 1 Conform definiiei, componenta energetic a coeficientului global de izolare termic este raportul ntre fluxul termic i produsul dintre volumul nclzit al cldirii i diferena dintre temperatura aerului interior i a aerului exterior, respectiv:l A(Ti - Te ) l A

A 1 A F Lj d = = d =R =R = G1 = V V V (Ti - Te ) V V(Ti - Te ) V

[W / (m3 K) ]

Aceast relaie ar fi valabil pentru un singur element al anvelopei i care s fie omogen, respectiv s aib aceeai alctuire constructiv pe toat suprafaa, fr zone de puni termice, deci rezistena s fie unidirecional. Dac ns se ine seama de faptul c suprafaa total a anvelopei unei cldiri se constutuie ca o sum a tuturor elementelor prin care se pierde fluxul termic (perei exteriori, planee de pod sau teras, planee peste subsol, plci pe sol, tmplrie, etc) i de faptul c aceste elemente cuprind n alctuirea lor i zone de puni termice, respectiv rezistena termic unidirecional ,,R , trebuie corectat n funcie de efectul acestor puni termice, relaia de mai sus va avea urmtoarea form : A j t J R 'j ( L' j t j ) = V V

G1 =

[W / (m3 K) ]

(4.11)

Mrimile care intervin n relaia (4.11), vor fi tratate distinct n capitolele Aj i subcapitolele urmtoare . Acestea au urmtoarea semnificaie : -sunt ariile caracteristice ale zonelor anvelopei, respectiv a elementelor anvelopei (perei exteriori, planeu sub teras sau planeu

5

de pod dup caz, planeu peste subsol nenclzit sau pivni, plac pe sol, tmplrie exterioar etc) n m2 .

R 'j - rezistenele termice corectate a elementelor anvelopei (vezielementele prezentate mai sus), n m2K/W;t j factorul de corecie al temperaturilor exterioare ariilor Aj, dat de

relaia: tj = (4.12) n care: Ti - este temperatura convenional de calcul a aerului interior, care pentru cldirile de locuit, n perioada de iarn este de : +20 C, iar pentru perioada de var de + 23 C, considerate ca fiind temperaturile convenionale ale ncperilor predominante din cldire; Te - este temperatura convenional de calcul a aerului exterior, care att pentru perioada de iarn ct i pentru cea de var se ia din harta climatic; Tuj - este temperatura spaiilor nenclzite din cldire spre care se pierde cldura, respectiv temperatura n exteriorul suprafeelor de arie Aj i se determin printr-un calcul de bilan termic conform C 107/3 2005, punctul 8 . Pentru calcule n fazele de proiectare preliminare, n Normativ C 107/1 2005 se pot considera urmtoarele valori ale lui tj 0,9 pentru planeu de pod ; 0,5 pentru planeu subsol nenclzit, pivnie ; V volumul nclzit al cldirii, n m3 .L' j coeficientul de cuplaj termic corectat, n W/K, conform relaiei:

Ti - Tuj Ti - Te

[-]

1,0 pentru perei exteriori, respectiv pentru ui i ferestre ;

(4.6), respectiv: L' j =

A R'

6

4.5.2.1. Calculul ariilor Aj i a volumului nclzit V al cldirii Ariile elementelor de construcie care alctuiesc anvelopa cldirii sunt: - suprafaa opac a pereilor ; - suprafaa ferestrelor i uilor exterioare, precum i a pereilor exteriori vitrai i a luminatoarelor ; - suprafaa planelor peste ultimul nivel, sub terase sau sub poduri, dup caz ; - suprafaa planeelor peste pivnie sau subsoluri nenclzite ; - suprafaa plcilor n contact cu solul ; - suprafaa pereilor n contact cu solul ; - suprafaa pereilor i a planeelor care separ volumul nclzit al cldirii, de spaii adiacente nenclzite ; Aceste arii se determin astfel : a.) Ariile pereilor se calculeaz pe baza urmtoarelor dimensiuni : - pe orizontal, dimensiunile interioare ale pereilor exteriori (perimetrul cldirii msurat pe faa interioar a pereilor exteriori); - pe vertical, ntre faa superioar a pardoselii de la primul nivel nclzit pn la faa interioar a tavanului ultimului nivel nclzit; b.) Ariile tmplriei conform dimensiunilor nominale ale golurilor ; c.) Ariile orizontale pentru planee: se calculeaz pe baza dimensiunilor conturului interior al pereilor exteriori, ignorndu-se existena pereilor interiori structurali sau nestructurali; Aria anvelopei cldirii se calculeaz ca suma tuturor ariilor elementelor de construcie perimetrale ale cldirii prin care au loc transferuri de cldur , respectiv suma ariilor tuturor elementelor avelopei cldirii, funcie de modul de alctuire a acesteia a se vedea elementele anvelopei precizate anterior. Volumul cldirii V reprezint volumul delimitat, pe contur, de feele interioare ale elementelor de construcie perimetrale.

7

Volumul nclzit se calculeaz pe baza ariei delimitat n plan orizontal conform punctului ,, c i a nlimii (calculat pe vertical ntre faa superioar a pardoselii de la primul nivel nclzit pn la faa interioar a tavanului ultimului nivel nclzit). Volumul V include att ncperile nclzite direct (cu elemente de nclzire) ct i cele nclzite indirect (cmri, debarale, vestibuluri, holuri de intrare, casa scrii, puul liftului i alte spaii comune) . Nu se cuprind n volumul cldirii: camerele de pubele, verandele, precum i balcoanele i logiile, chiar n situaia n care ele sunt nchise cu tmplrie exterioar. 4.5.2.2. Calculul rezistenei termice i a coeficientului de cuplaj termic. La elementele de construcie cu alctuire neomogen, rezistena termic i coeficientul de cuplaj termic se calculeaz innd seama de influena punilor termice asupra devierii fluxului de cldur de la normal pe suprafaa lor, respectiv se calculeaz ca i mrimi cu valori corectate (R i L). n situaia de mai sus sunt aproape toate elementele anvelopei cldirilor, cu sau fr zone vitrate. Mrimile de mai sus, care caracterizeaz transferul termic n regim staionar prin elemente de construcie se pot calcula pe o anumit zon caracteristic a unui element de construcie (o faad, suprafaa aferent de planeu pentru una sau dou ncperi) sau se calculeaz pe tip de element m al anvelopei (pentru toi pereii exteriori, pentru tot planeul de pod sau tot planeul peste subsol nenclzit etc). Pentru a determina ns valorile corectate ale celor dou mrimi este necesar a se determina valoarea acestora ca i mrimi unidirecionale.

8

4.5.2.2.1. Calculul rezistenei termice (R) i a coeficientului de cuplaj termic (L) ca mrimi unidirecionale. n regim staionar, n cazul fluxului unidirecional, rezistena termic definete capacitatea elementului de construcie care separ dou ambiane de temperaturi diferite de a se opune propagrii fluxului termic care l strbate. a.) cazul elementelor de construcii omogene (fig.4.1)Ti >Te Ti Tsi

q

Te

I

IId l

Tse

III

Fig.4.1 n cazul transmisiei termice ntre dou medii de temperaturi diferite, separate de un mediu omogen, rezistena termic nsumeaz rezistenele celor trei medii pe cate le parcurge fluxul termic.Relaia general de calcul este de forma: R = Rsi + Rs + RseA R

(m2K/W)

(4.14)

Coeficientul de cuplaj termic este dat de raportul: L= [W/K] (4.15)

n relaiile 4.14 i 4.15 mrimile au semnificaiile: R Si - este rezistena termic la schimbul de cldur ntre mediul interior i faa interioar a elementului de construcie i este dat de relaia: Rsi =1 ai

(m2K/W)

(4.16)

9

a i - coeficient de transfer termic superficial, i reprezint densitatea

fluxului termic ce strbate dup normal suprafaa interioar a elementului de nchidere, cnd diferena dintre temperatura pe suprafaa interioar a elementului egal cu unitatea. RSe - rezistena la schimbul de cldur ntre suprafaa exterioar i mediul exterior i este dat de relatia: Rse =1 ae

(Tsi) i temperatura mediului interior (Ti ) este

(m2K/W)

(4.17)

a e - coeficient de transfer termic superficial, i reprezint densitatea

fluxului termic ce strbate dup normal suprafaa exterioar a elementului de nchidere, cnd diferena dintre temperatura pe suprafaa exterioar a elementului (Tse) i temperatura mediului exterior (Te) este egal cu unitatea. RS - rezistena termic la schimbul de cldur prin conducie, prin elementul de construcie de grosime d i conductivitate l i este dat de relaia: Rs =d l

(m2K/W)

(4.18)

Valorile coeficienilor i i e i ale rezistenelor termice Rsi i Rse sunt date n Normativ C 107/3 2005 . Valorile coeficientului de conductivitate termic pentru gama uzual de materiale de construcie sunt prezentate n Normativ C 107/3 2005 b.) cazul elementelor de construcie stratificate, cu straturi perpendiculare pe fluxul termic (fig.4.2) Este situaia cea mai des ntlnit n cazul elementelor de construcie, deoarece nici un element de construcie nu este alctuit doar dintr-un singur strat .

10

Rezistena termic nsumeaz rezistenele termice ale celor trei medii, cu observaia c pentru mediul al II-lea, rezistena la permeabilitate termic este suma rezistenelor straturilor componente. Ca urmare, rezistena termic unidirectional este dat de relaia: R = Rsi + Rsj + Rse n relaia de mai sus Rsj = [m2K/W]dj d1 d2 d3 + + + + l1 l 2 l 3 lj

(4.19)

II Il1 l2 lj l3

III

Ti Tsi q T1 T2 Tj Tse Ted1 d2 dj d3

Fig. 4.2

Coeficientul de cuplaj termic este dat de relaia 4.15 n cazul n care n alctuirea constructiv intervin straturi de grosime variabil, cum sunt straturile de beton de pant, acestea se introduc n calcul cu grosimea medie. c.) cazul elementelor de construcie cu straturi de aer n acest caz rezistena termic n mediul II, cuprinde i rezistena Ra a straturilor de aer. R = Rsi + Rsj + Rai + Rse [m2K/W] (4.20)

11

Rezistena Rai a straturilor de aer se calculeaz conform Normativului C107/3-2005, Anexa E . Coeficientul de cuplaj termic este dat de relaia 4.15. 4.5.2.2.2. Calculul rezistenei termice corectat ( R' ) a. Calculul rezistenei termice corectat utiliznd coeficientul de reducere ,,r Relaia de calcul este urmtoarea: R = r . R n care : R este rezistena termic unidirecional, calculat n cmp curent, respectiv n zona cu alctuire predominant, n m2K/W; r coeficientul de reducere a rezistenei termice unidirecionale innd seama de influiena defavorabil a punilor termice; a.1. Metoda bazat pe experiena de proiectare Pentru fazele preliminare de proiectare (PAC, PT) i pentru cldiri de mic importan sau cu repetabilitate redus, Normativul C107/1-2005 recomand pentru coeficientul de reducere r valori n limitele de mai jos: r = 0,55 0,80 r = 0,75 0,85 r = 0,80 0,90 r = 0,65 0,75 pentru perei exteriori; pentru planee teras i de pod; pentru perei la rosturi; pentru planee peste subsol nenclzit, plci (m2K/W )

pe sol, planee sub bowindouri i peste ganguri. Alegerea valorii coeficientului r n limitele de mai sus, rmne la latitudinea proiectantului, care va ine seama de alctuirea constructiv a elementului de construcie, de procentul de puni termice i de gradul de corectare a acestora.

12

a.2. Metoda bazat pe cmpul plan i spaial de temperaturi Metoda este prezentat n Normativul C107/3-2005. Coeficientul r de reducere a rezistenei termice unidirecionale se calculeaz cu relaia: r =1 R [ (y l ) + c] 1+ A

[-]

(4.21)

A - este aria de calcul, n m2, care poate fi un element de nchidere sau o poriune din acesta, pe care se gsesc puni termice liniare i/sau punctuale (agrafe, dornuri, boluri); coeficient specific liniar, care introduce efectul defavorabil al punilor termice liniare de pe aria A, n W/mK; l lungimea punilor termice liniare, n m; coeficient specific punctual, care introduce efectul defavorabil al punilor termice punctuale, n W/K. Normativul C107/3-2005 cuprinde tabele cu valorile coeficientilor i pentru diferite alctuiri constructive i poziii reciproce ale elementelor anvelopei cldirilor, pentru grosimi uzuale i pentru conductiviti termice convenionale ale materialelor de construcie.

13

ANEXE

CARACTERISTICILE TERMOTEHNICE ALE MATERIALELOR DE CONSTRUCIE *)Densitate aparent Nr. crt. Denumire material kg/m3 2 [W/(mK)] 3 Conductivitatea termic de calcul Coeficientul de asimilare termic Factorul rezistenei la permeabilitate la vapori 1/KD (Dj) [-] 5

0

1 2

1 I. Produse pe baz de azbest Capacitate caloric masic c = 840 J/(kgK) Plci din foi de azbest Plci termoizolante din azbest II. Materiale asfaltice i bituminoase Capacitate caloric masic c = 840 J/(kgK) Mortar asfaltic Beton asfaltic Bitum III. Betoane Capacitate caloric masic c = 840 J/(kgK) Beton armat Beto simplu cu agregate naturale de natur sedimentar sau amorf (pietri, tuf calcaros, diatomit)

s [W/(m2K)] 4

1900 500 300

0,35 0,13 0,09

6,35 1,99 1,28

24,3 1,6 1,6

3 4 5

1800 2100 1100

0,75 1,04 0,17

9,05 11,51 3,37

85,0 85,0 *)

6

2600 2500 2400

2.03 1,74 1,62

17,90 16,25 15,36

24,3 21,3 21,3

7

2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 1800 1600 1400 1200 1000 1800 1600 1400 1200 1600 1400 1200

1,62 1,39 1,16 0,93 0,75 0,58 0,46 0,37 0,87 0,75 0,64 0,52 0,46 0,64 0,58 0,52 0,46 0,58 0,46 0,41

15,36 13,36 11,86 10,08 8,53 7,02 5,79 4,74 9,75 8,53 7,37 6,15 4,99 8,36 7,50 6,65 5,79 7,50 6,25 5,46

21,3 14,9 12,1 8,5 7,1 4,7 4,3 3,9 8,5 7,7 7,1 6,1 4,7 7,7 7,1 6,6 6,1 7,1 6,5 6,0

8

Beton cu zgur de cazan

9

Beton cu zgur granulat

10

Beton cu zgur expandat

140 11 1 Beton cu perlit 2 1200 1000 800 600 1800 1700 1600 1500 1400 1200 1000 800 600 400 750 700 600 550 3 0,41 0,33 0,26 0,17 0,81 0,76 0,70 0,64 0,58 0,46 0,35 0,29 0,23 0,17 0,28 0,27 0,24 0,22 4 5,46 4,47 3,55 2,49 9,41 8,85 8,24 7,63 7,02 5,79 4,61 3,75 2,89 2,03 3,57 3,39 2,96 2,71 5 4,3 3,4 2,4 2,1 7,1 7,0 6,9 6,8 6,5 6,1 4,7 3,4 2,4 1,9 4,2 4,2 3,7 3,5

12

Beton cu granulit

13

Beton celular autoclavizat (gazbeton): - tip GBC-50 - tip GBN-50 - tip GBN-35 - tip GBN-T; GBC-T Produse rigide spumate din cenu de termocentral liat cu ciment IV. Betoane Capacitate caloric masic c = 840 J/(kgK) Mortar de ciment Mortar de ciment i var Mortar de var Mortar de zgur cu ciment V. Vat mineral i produse din vat mineral Capacitate caloric masic cp = 750 J/(kgK)

14

500 400

0,20 0,16

2,46 1,97

3,1 2,6

15 16 17 18

1800 1700 1600 1400 1200

0,93 0,87 0,70 0,64 0,52

10,03 9,47 8,24 7,37 6,15

8,5 7,1 5,3 5,7 4,7

19

Vat mineral: - tip 60 - tip 70 Saltele din vat mineral: - tip SCI 60, SCO 60, SPS 60 - tip SPS 70 Psl mineral: - tip P 40 - tip P 60 - tip P 90 Plci din vat mineral: - tip G 100 - tip G 140 - tip AP 140

60 70

0,042 0,045

0,37 0,41

1,1 1,1

20

100-130 120-150

0,040 0,045

0,50 0,59

1,3 1,3

21

40 60 90

0,043 0,040 0,040

0,31 0,36 0,44

1,1 1,6 2,0

22

100 140 120-140

0,048 0,040 0,044 0,050

0,51 0,55 0,56 0,66

2,1 2,4 2,4 2,5

23

Plci rigide din fibre de basalt tip PB 160 160 VI. Sticl i produse pe baz de sticl Capacitate caloric masic cp = 840 J/(kgK) Sticl

24

2500

0,75

10,67

150 25 Sticl spongioas 1 2 400 300 140 3 0,14 0,12 0,075 0,036 0,041 4 1,84 1,48 0,80 0,42 0,50 5 28,3 28,3 28,3 1,1 1,2

26

27 28 29 30 31 32

Vat de sticl: - cal. I 80 - cal. II 100 VII. Produse pe baz de ipsos, perlit, diatomit Capacitate caloric masic cp = 840 J/(kgK) Plci de ipsos 1100 1000 Plci de ipsos cu umplutur organic 700 Ipsos celular 500 ap de ipsos 1600 Produse termoizolante din diatomit 600 Plci termoizolante din perlit liate cu 500 ciment 270 VIII. Pmnturi i umpluturi Capacitate caloric masic cp = 840 J/(kgK) Pmnt vegetal n stare umed 1800 Umplutur din nisip 1600 Umplutur din pietri 1800 IX. Lemn i produse din lemn Capacitate caloric masic cp = 2510 J/(kgK) Pin i brad - perpendicular pe fibre 550 - n lungul fibrelor 550 Stejar i fag - perpendicular pe fibre 800 - n lungul fibrelor 800 Placaj ncleiat Rumegu Plci termoizolante din tala, tip STABILIT Beton cu agregate vegetale (tala, rumegu, puzderie) Plci termoizolante din coaj de rinoase - tip PACOSIP - tip ISOTER Plci din fibre de lemn, tip PFL (plci moi) - plci S - plci B i BA Plci aglomerate fibrolemnoase, tip PAF Plci din achii de lemn, tip PAL: - termoizolante - startificate omogene pline 600 250 400 300 800 600 750 350 270

0,41 0,37 0,23 0,18 1,03 0,22 0,19 0,16

5,23 4,74 3,13 2,34 10,00 2,83 2,40 1,62

6,1 6,5 3,4 1,7 11,2 1,9

33 34 35

1,16 0,58 0,70

11,28 7,50 8,74

3,9 2,4

36

0,17 0,35 0,23 0,41 0,17 0,09 0,14 0,13 0,21 0,16 0,216 0,125 0,116

4,12 5,91 5,78 7,71 4,30 2,02 3,19 2,66 5,52 4,17 5,42 2,82 2,38

10,4 2,0 11,3 2,1 28,3 2,4 2,4 2,1 5,3 5,0 5,3 2,4 2,1

37

38 39 40

41

42

43

220-350 230-400 300 350 650 550 700 600 500 450

0,084 0,094 0,084 0,101 0,204 0,180 0,264 0,216 0,168 0,156

2,08 2,32 2,14 2,53 4,90 4,24 5,79 4,85 3,90 3,57

2,7 3,7 2,7 2,8 7,1 4,3 8,5 7,1 3,4 2,8

44 45

-

omogene cu goluri

160 1 2 X. Produse termoizolante fibroase de natur organic Capacitate caloric masic cp = 1670 J/(kgK) Plci aglomerate din puzderie, tip PAP 300 200 Stufit - presat manual 250 - presat cu maina 400 Plci din paie 250 120 3 4 5

46 47

0,101 0,086 0,09 0,14 0,14 0,05 0,05 0,045 0,055

1,91 1,44 1,65 2,60 2,05 0,85 0,87 0,74 0,81

3,5 3,0 1,3 1,4 1,4 1,3 2,4 1,1 -

48 49 50 51

Plci din deeuri textile sintetice, tip IZOBLASIN 150 Saltele din deeuri textile sintetice, tip vat de tapierie 100 Saltele din deeuri textile sintetice n folie de polietilen 80-100 XI. Umpluturi termoizolante Capacitate caloric masic cp = 840 J/(kgK) Zgur de cazan Zgur granulat, zgur expandat 1000 700 1100 900 500 650 900 500 300 200 100 700 500

52

0,35 0,26 0,36 0,31 0,19 0,29 0,49 0,25 0,18 0,088 0,083 0,25 0,20

4,61 3,32 4,90 4,11 2,40 3,38 5,17 2,75 1,81 1,03 0,71 3,26 2,46

3,3 2,9 3,4 3,1 2,7 3,0 3,0 2,1 1,7 1,9 0,9 -

53

54 55

Cenu i zgur de termocentral Granulit

56

Perlit

57

Diatomit XII. Pietre naturale i zidrie din piatr natural Capacitate caloric masic cp = 920 J/(kgK)

58 59 60 61

Scorie bazaltic Marmur, granit, basalt Gresie i cuarite Pietre calcaroase

1000 2800 2400 2000 1700 1300

0,26 3,48 2,03 1,16 0,93 0,52

4,16 25,45 17,99 12,42 10,25 6,70

56,7 17,0 10,6 8,5 4,3

62 63

Tuf calcaros Zidarie din pietre de form regulat, cu densitatea aparent a pietrei de: - 2800 kg/m3 - 2000 kg/m3 - 1200 kg/m3 -

2680 1960 1260

3,19 1,13 0,51

23,89 12,13 6,54

30,4 9,9 4,9

170 64 1 Zidarie din pietre de forma neregulat, cu densitatea aparent a pietrei de: - 2800 kg/m3 - 2000 kg/m3 - 1200 kg/m3 2 3 4 5

2420 1900 1380

2,55 1,06 0,60

20,30 11,57 7,42

15,5 8,7 5,3

XIII. Zidrie din crmizi, blocuri mici i produse din beton celular autoclavizat Capacitate caloric masic cp = 870 J/(kgK) 65 66 Zidrie din crmizi pline Zidrie din crmizi cu goluri verticale, tip GVP, cu densitatea aparent a crmizilor de: - 1675 kg/m3 - 1475 kg/m3 - 1325 kg/m3 - 1200 kg/m3 - 1075 kg/m3 950 kg/m3 Zidrie din crmizi de diatomit, cu densitatea aparent a crmizilor de 1000 kg/m3 Zidrie din blocuri mici pline din beton cu agregate uoare, cu densitatea aparent a blocurilor de: - 2000 kg/m3 - 1800 kg/m3 - 1600 kg/m3 - 1400 kg/m3 - 1200 kg/m3 - 1000 kg/m3 Zidrie din blocuri de beton celular autoclavizat: - cu rosturi subiri tip GBN 35 tip GBN 50 - cu rosturi obinuite tip GBN 35 tip GBN 50 Fii armate din beton celular autoclavizat: tip GBN 35 tip GBN 50 XIV. Metale Capacitate caloric masic cp = 480 J/(kgK) 1800 0,80 9,51 6,1

1700 1550 1450 1350 1250 1150

0,75 0,70 0,64 0,58 0,55 0