Fizica Constructiilor- Capitolul 1

8/9/2019 Fizica Constructiilor- Capitolul 1

1/11

HIGROTERMICA CLDIRILOR

Capitolul 1

INTRODUCERE

1.1. Relaia om-construcie-mediu

Omul, fiin nzestrat cu inteligen superioar, a manifestat

o preocupare constant pentru crearea unui mediu artificial care s-i

solicite ct mai puin capacitatea de adaptare. Astfel, dac iniial

adpostul avea rolul exclusiv de protecie la agresivitatea mediului, n

timp s-a ajuns la realizarea unor cldiri judicios concepute, dotate cu

instalaii i ecipamente complexe, capa!ile s aniileze sau s

atenueze aciunea factorilor exteriori i s ofere un mediu interior

sntos, n acord cu destinaia spaiului.

"n accepiunea modern privind calitatea cldirilor, se

consider c un mediu sntos este caracterizat nu numai prin

a!sena cauzelor de m!olnvire ci i prin confort reflectat n

existena unor condiii de desfurare a activitii individuale fr

o!oseal exagerat i fr a solicita n mod deose!it sistemul nervos,

sau un anumit organ al corpului. Aceste condiii se refer la

compoziia aerului, lumin, temperatur, umiditate i vitez demicare a aerului, intensitatea zgomotului, a!sena vi!raiilor, nivelul

de radioactivitate #fig.$.$%.

&mperativul reducerii consumurilor energetice n toate

sectoarele vieii economice i sociale, n legtur direct cu

pro!lemele de protecie a mediului #efectul de ser la nivel planetar%,

adaug o constrngere activitii de concepie, proiectare i execuie

a cldirilor.

'


2/11

Irina Bliuc

Fig. 1.1 Rolul cldirii de anihilare/atenuare a aciunii agresive a factorilor demediu i de realizare a unui microclimat confortabil i sntos

(ealizarea unor cldiri sntoase, conforta!ile i eficienteenergetic, n relaie armonioas cu mediul am!iant devine astfel unul

din dezideratele majore ale aritecturii moderne, a crui realizare

este posi!il numai utiliznd n deplin cunotin de cauz

instrumentele teoretice i conceptuale indispensa!ile unei a!ordri

tiinifice a actului de a construi.

1.2. Aplicarea analiei de performan! "n aprecierea

calit!ii cl!dirilor

)ivelul de calitate al unei cldiri poate fi apreciat prin msura

n care proprietile acesteia, la darea n exploatare #sau la un anumit

moment al exploatrii%, corespund exigenelor specifice, determinate

de destinaie i comand social. O!iectivitatea evalurii este

asigurat de cadrul oferit de analiza de performan, care implic o

$*


3/11


metodologie de apreciere similar cu cea aplicat produselor

industriale. Aceasta se traduce prin formularea unor exigene, criterii

i niveluri de performan normate, precum i a unor posi!ilitipractice de evaluare a nivelului de performan efectiv, respectiv a

gradului de satisfacere a exigenelor.

&n principiu, aplicarea analizei de performan n construcii

necesit parcurgerea urmtoarelor etape +

Identificarea e#i$enelor utiliatorilor su! forma condiiilor

pe care tre!uie s le ndeplineasc o cldire pentru a rspunde

destinaiei. Aceste exigene sunt formulate independent de condiiile

exterioare i de posi!ilitile tenice de realizare a cldirii.

Transformarea e#i$enelor utiliatorilor "n e#i$ene de

performan!pentru cldiri, uniti funcionale sau ncperi aceast

sarcin revine specialitilor care tre!uie s in seama de aciunile

exterioare, de rspunsul cldirii la aceste aciuni, precum i de

rspunsul organismului uman la solicitrile mediului. %ta&ilirea criteriilor de performan! pentru cldiri, uniti

funcionale sau ncperi, dar i pentru su!ansam!lurile i elementele

de construcie participante la satisfacerea exigenei de performan

const n identificarea unor mrimi fizice care definesc comportarea

unui spaiu construit, a unui su!ansam!lu sau element de construcie

dintr-un anumit punct de vedere i care pot fi evaluate prin calcul sauexperimentri. e regul, unei exigene i corespund mai multe criterii

de performan.

%ta&ilirea ni'elurilor de performan! reprezint

concretizarea cantitativ i numeric a criteriilor de performan

pentru a putea fi utilizate n aprecierea unei soluii constructive se

opereaz cu mai multe valori ale nivelului de performan+

$$


4/11

Irina Bliuc

- )ivel de performan necesar #impus sau normat% specificat

n prescripiile tenice #n%

- )ivel de performan prevzut n proiect care tre!uie s fieegal sau superior celui normat #c%

- )ivel de performan efectiv #ef% realizat prin execuie, care

depinde de variaia aleatorie a unui numr foarte mare de factori.

(etodele de e'aluare a performanelorconstau n metodologii

de calcul, simulri numerice sau experimentri de la!orator n faza de

proiectare ori tenici experimentale la cldiri n exploatare.

)erificarea m!surii "n care sunt satisf!cute criteriile de

performan! n faza de proiectare, dup execuie sau n diferite

momente ale exploatrii prin compararea nivelului de performan

rezultat din calcul sau msurtori, cu valoarea normat a acestuia.

/intetic, principalele etape de aplicare a analizei de

performan sunt prezentate n scema din fig. $.0.

1.*. De'oltarea dura&il! "n construcii

1onceptul de 2dezvoltare dura!il3, a aprut ca urmare a

contientizrii faptului c pro!lemele dezvoltrii i ale creterii

economice nu mai pot fi tratate separat de cele ecologice. /e

definete astfel acel tip de dezvoltare economic prin care se asigur

satisfacerea necesitilor generaiei prezente fr a compromiteaspiraiile generaiilor viitoare de a-i satisface propriile cerine.

efinirea termenului de 2dezvoltare dura!il n construcii3 a cunoscut

a!ordri distincte n diferite ri cu diferene pronunate ntre

economiile de pia dezvoltate, economiile de tranziie i economiile

n curs de dezvoltare.

$0


5/11


Fig. 1.2 Schem bloc privind aplicarea conceptului de performan n

aprecierea calitii cldirilor

$4


6/11

Irina Bliuc

1u ocazia primei 1onferine &nternaionale privind ezvoltarea

ura!il a 1onstruciilor a fost definit acest concept n felul urmtor+

2crearea i managementul responsa!il al unui mediu construitsntos, !azat pe utilizarea eficient a resurselor i principii

ecologice3 #5ampa $''6%.

A!ordarea dezvoltrii dura!ile n construcii implic luarea n

considerare a tuturor factorilor care pot afecta mediul natural sau

sntatea uman, urmrind n principal+

- consumul de resurse #energie, materiale, ap, teren%

- impactul asupra mediului nconjurtor #deeuri solide, ape uzate,

emisii gazoase 7 1O0, /O0, )Ox, pul!eri, )86, 191%

- calitatea mediului interior #calitatea aerului i ventilarea, confortul

igrotermic, iluminarea, zgomotul i acustica spaiilor%.

:valuarea calitii construciilor din punct de vedere al

armonizrii cu mediul reprezint nc o pro!lem, datorit multitudinii

de factori care intervin i a relaiilor de intercondiionare dintreacetia. /pecialitii francezi au definit 2calitatea ecologic a unei

construcii3 ca fiind 2capacitatea acesteia de a proteja resursele

naturale i de a satisface cerinele de confort, de sntate i calitate a

vieii ocupanilor n fiecare faz a existenei sale+ programare,

concepie, execuie, exploatare i eventual rea!ilitare, renovare,

demolare3."n a!ordarea implicaiilor de mediu asupra unei construcii, nu

tre!uie neglijat nici una din fazele ciclului su de via, de la

extragerea materiilor prime i pn la demolare i reutilizare #fig. $.4%.

:la!orarea unui standard glo!al pentru evaluarea

performanelor de mediu i eticetarea cldirilor din acest punct de

vedere constituie o preocupare important la nivel european.

$6


7/11


Fig. 1.! "iclul de via al unei construcii /!!/

1.+. %istemul calit!ii "n construcii. ,e$ea nr. 11//0

pri'ind calitatea

/istemul calitii n construcii reprezint ansam!lul de

structuri organizatorice, responsa!iliti, regulamente, proceduri i

mijloace care concur la realizarea calitii construciilor n toate

etapele de concepie, realizare, exploatare i postutilizare a acestora

i se refer la+ reglementrile tenice, calitatea produselor folosite,

agrementele tenice pentru noi produse i procedee, verificarea

calitii proiectelor i a execuiei lucrrilor, expertizarea proiectelor i

a construciilor, autorizarea i acreditarea la!oratoarelor de analize i

ncercri, activitatea metrologic, recepia construciilor i controlul destat al activitii n construcii. Aceste componente ale sistemului

calitii ofer un cadru general care permite crearea unor instrumente

de lucru specifice dezvoltrii dura!ile, cum ar fi+ metode de concepie

a proiectelor 2fr regrete3, eticetarea ecologic a produselor de

construcii, metode de evaluare a calitii produselor din punct de

vedere al mediului etc.1ele ; exigene eseniale formulate n


8/11

Irina Bliuc

A 7 rezisten i sta!ilitate

> 7 siguran n exploatare

1 7 siguran la foc 7 igien, sntatea oamenilor, refacerea i protecia mediului

: 7 izolaie termic, idrofug i economie de energie

9 7 protecie mpotriva zgomotului.


9/11


cu respectarea principiului cauzalitii, efectele nu preced cauzele,

#fig. $.6%.

Fig. 1.& "ldirea ca sistem

Analog cu sistemele automate, cldirea prelucreaz n

elementele sale i transmite de la un element la altul informaii su!

form de fluxuri de energie i mas. entru analiza acestor fluxuri,

sistemului cldire i su!ansam!lurilor componente #perei,

acoperiuri, ferestre etc.% le sunt asociate modele matematice.

Operaia de ela!orare a modelelor matematice poart numele de

identificare.O alt etap de studiu a sistemului o constituie analia care

const n determinarea mrimilor de ieire, n condiiile n care sunt

cunoscute intrrile, structura funcional i modelul matematic. "n

cazul sistemului cldire, solicitrile de natur termo-igro-energetic

provin din exterior #variaia temperaturii aerului, insolaia, regimul

vnturilor% sau din interior #sursa de nclzire, degajri de vapori,

aporturi de cldur rezultate din utilizare%.

Baria!ilele de ieire, rspunsurile, sunt mrimi msura!ile,

fluxuri de cldur i mas, cmpuri de temperatur sau presiune. e

!aza acestora poate fi realizat analiza de performan, prin

evaluarea criteriilor privind consumul de energie, satisfacerea

condiiilor de confort, riscul de condens superficial sau n structur.

$

IE%IRI

- rspunsuriINTRARI

aciuni exterioaresolicitri

/&/5:C1


10/11

Irina Bliuc

/tructura funcional a sistemului este dat de configuraia

volumetric a cldirii, poziia, geometria i alctuirea elementelor de

ncidere, caracteristicile materialelor, regimul de exploatare.Dradul de complexitate a modelului matematic adoptat

depinde de ceea ce se urmrete prin analiza de performan.

/tudiul sistemului implic descompunerea n su!sisteme i

analiza fiecruia, urmat apoi de cuplajul acestora respectnd relaiile

reciproce existente. Operaia de cuplaj exprim faptul c evoluia unei

componente su! influena solicitrilor nu poate fi disociat de evoluia

celorlalte.

e !aza rezultatelor analizei de performan poate fi realizat

corecia att n ce privete caracteristicile modelului fizic ct i a

celui matematic. 1oncret, corecia poate fi util pentru optimizarea

proiectului - n cazul cldirilor noi - sau pentru adoptarea unei strategii

de rea!ilitare - n cazul cldirilor existente.

1orecia modelului matematic apare necesar n cazul n carerspunsurile, o!inute prin aplicarea unui alt model sau prin

msurtori, nu sunt concordante. ro!lema apare n special n cazul

cldirilor existente, pentru care procesul de identificare const n

ajustarea parametrilor unui model n scopul ameliorrii unui criteriu.

Aplicarea a!ordrilor specifice teoriei sistemelor n analiza

fenomenelor de transfer de cldur i mas n cldiri oferposi!ilitatea studierii comportrii cldirii n ansam!lu, cu luarea n

considerare a factorilor de mediu exterior i interior i a condiiilor

reale de exploatare. O sintez a modului de analiz a comportrii

cldirii su! aciunea solicitrilor exterioare de ordin fizic este

prezentat n figura $.=.

$E


11/11


Fig. 1.' (bordarea sistemic a relaiei cldire)mediu

$'

Fizica Constructiilor- Capitolul 1

Documents

Transcript of Fizica Constructiilor- Capitolul 1