Produce Re A Energiei Din Alte Surse Neconventionale de Energie Si Mediu
Neconventionale
description
Transcript of Neconventionale
MATERIALE NECONVENTIONALE
LOCALE PENTRU ENERGIE
SUSTENABILA
Dr. ing. Constantin Miron
INCD URBAN INCERC –
Director Sucursala Iasi
Membru AAEC
1. MATERIALE SUSTENABILE PENTRU IZOLARE TERMICA SI ACUSTICA
SI HIDROIZOLARE
1.1 Clasificari (dupa structura, origine sau produs)
1.2 Certificari specifice (de performanta, ecologica)
2. CARACTERISTICI ALE MATERIALELOR DE CONSTRUCTIE LOCALE
2.1 Tipologia si caracteristicile definitorii complexe ale materialelor
de constructie locale, disponibile in zonele reprezentative ale
Romaniei.
2.2 Analiza comparativa a relatiei intre caracteristicile materialelor
locale de constructie si calitatea vietii in cladirile realizate cu aceste
materiale.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 2
Tratarea obiectivelor si obtinerea impactului vizat de proiectul “Imbunatatirea eficientei
energetice in zonele si gospodariile sarace ale Romaniei”, trebuie sa se faca plecand de la
un adevar incontestabil, relativ la evolutia acestor comunitati pe parcursul istoriei dezvoltarii
acestora.
Distributia populatiei si locuintelor pe teritoriul Romaniei:
Saracia este o caracteristica prezenta atat in zonele rurale cat si in cele urbane, chiar si
in orasele mari, si de aceea, tinta si impactul acestui proiect trebuie sa fie mult mai ample
decat o reflecta doar cifrele mentionate anterior.
Cladirile in care locuim si activam zi de zi si imensul fond construit in lume in ultima
jumatate de secol, au un impact major asupra mediului inconjurator, fiind, pe langa
ocuparea unui teren ce ar fi putut fi verde, si un important factor de poluare.
Utilizarea materialelor de constructie ecologice, din resurse naturale sau produse
naturale reciclate, constituie de fapt, primul pas catre bunastare si un nivel superior de
viata.
.
Nr locuitori
Total Orase Sate
20 039 890 11 076 047 8 963.843 – 44.73%
Nr . sate Nr. comune
Nr. gospodarii
Total Orase Mediul rural
12.951 2.854 7.086.717 3.915.653 – 55,3% 3.171.064 – 44,7%
INTRODUCERE
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 3
Cap. 1 - MATERIALE SUSTENABILE PENTRU IZOLARE TERMICA, ACUSTICA SI HIDROIZOLARE.
Materialele pentru constructii, veritabil sustenabile, sunt cele care si-au dovedit
capacitatea de a fi sustinut in mod durabil, dezvoltarea de-a lungul existentei societatii
umane, indeplinind nevoile prezentului si asigurand generatiilor viitoare un mediu
natural, de viata si activitate, permanent curat si nealterat.
Materialele sustenabile sunt parte integranta a mediului natural, dar
responsabilitatea utilizarii apartine beneficiarului principal, adica omul, care:
– trebuie sa pastreze echilibrul in exploatarea resurselor, in modul de
aplicare-utilizare, si in mod permanent, respectand echilibrul mediului
natural, asa cum natura inconjuratoare l-a creat pe specificul fiecarei
zone sau regiuni.
– trebuie sa respecte prioritatea sanatatii mediului si a omului inaintea
interesului economic .
Exploatarea excesiva si nerationala a materialelor sustenabile (ex. lemnul, pietra si
agregatele minerale, combustibililii fosili) pot provoca dezechilibre cu efecte directe
asupra generatiilor urmatoare si a mediului inconjurator conducand la poluare
generalizata si schimbari climatice majore
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 4
CLASIFICAREA MATERIALELOR SUSTENABILE
Clasificarea materialelor sustenabile, disponibile local, nu reprezinta un scop in sine,
dar este necesara pentru ca specialistii auditori energetici, autoritati locale responsabile de
domeniu, proprietari si investitori, producatori de materiale sau de produse secundare care
pot fi utilizate ca materiale pentru constructia, renovarea sau modernizarea constructiilor,
sa poata avea in permanenta tabloul posibilitatilor de valorificare eco-durabila a materialelor
locale naturale. Domeniul vital al constructiilor este cel in care sustenabilitatea se poate
cladi din plin prin redescoperirea materialelor disponibile local, aplicand tehnologii moderne
de prelucrare si punere in opera.
Identificarea materialelor sustenabile, din resurse regenerabile, utilizate traditional ca
masa termica sau pentru izolare la constructia edificiilor sau locuintelor umane, se poate
realiza dupa mai multe criterii si anume:
- Clasificari dupa structura,
- Clasificare dupa origine
- Clasificare dupa caracteristici
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 5
Clasificarea din punct de vedere al densitatii aparente (clasificare D) :
D1. Materiale de densitate mare
si medie
D2. Materiale de densitate medie si
mica
Piatra Lemnul de densitate medie - mica
(rasinoase : brad, molid, pin, larice etc)
Agregatele naturale Fibre din lemn, lana de lemn, fibre
celulozice
Varul Materiale de origine vegetala rezultate
din culturi agricole naturale sau
organizate: paie, deseuri vegetale
fibrolemnoase, canepa, in, stuf
Argila – ceramica in diferite forme,
chirpicii, valatucii pe furci etc
Materiale de origine animala: lana de
oaie
Lemnul de densitate mare (foioase
– stejar, fag, salcam )
Materiale minerale - Vata minerala,
vata bazaltica
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 6
Clasificarea din punct de vedere al structurii (clasificare S) :
S1. Materiale omogene si cvasiomogene S2. Materiale heterogene
Piatra Agregatele naturale
Varul
Deseuri vegetale fibrolemnoaseArgila – ceramica in diferite forme, chirpicii,
valatucii pe furci etc
Lemnul de densitate mare (foioase – stejar,
fag, salcam )Stuf
Lemnul de densitate medie - mica
(rasinoase: brad, molid, pin, larice etc)
Fibre din lemn, lana de lemn, fibre celulozice
Amestecurile de canepa, lana si varMateriale de origine vegetala rezultate din
culturi agricole naturale sau organizate: paie,
canepa, inul
Materiale de origine animala: lana de oaie Amestecurile de paie, fibre
lemnoase, fibre de lana canepa cu
argila( chirpici) Materiale minerale - Vata minerala, vata
bazaltica
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 7
Clasificarea din punct de vedere al originii (clasificare O ):
O1. Materiale anorganice (minerale) O2. Materiale organice
Piatra Lemnul de densitate mare (foioase –
stejar, fag, salcam)
Varul Lemnul de densitate medie - mica
(rasinoase : brad, molid, pin, larice etc)
Agregatele naturale Fibre din lemn, lana de lemn, fibre
celulozice
Argila – ceramica in diferite forme,
chirpicii, valatucii pe furci etcMateriale de origine vegetala rezultate din
culturi agricole naturale sau
organizate:paie, canepa, inul, deseuri
vegetale fibrolemnoase, stuf
Materiale minerale - Vata minerala,
vata bazalticaMateriale de origine animala :
lana de oaie
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 8
1.2 Certificari specifice (de performanta, ecologica)
Domeniul legislativ specific certificarii calitatii produselor pentru constructii, sub
exigentele esentiale consta in:
- Legea nr. 10/1995 privind calitatea in constructii, cu modificarile ulterioare,
- Hotararea Guvernului nr. 622/2004 privind stabilirea conditiilor de introducere pe piata a
produselor pentru constructii, republicata, cu modificarile si completarile ulterioare
- Ordonanta Nr. 20 din 18.08.2010 privind stabilirea unor masuri pentru aplicarea unitara
a legislatiei Uniunii Europene care armonizeaza conditiile de comercializare a produselor,
toate elaborate si aplicate in conformitate cu Directiva 89/106/CEE – privind armonizarea
legilor, reglementarilor tehnice si a prevederilor administrative ale Statelor Membre,
referitoare la produse pentru constructii, aprogata prin Regulamentul 305/2011 aplicabil din
2013.
Aceste documente prevad :
- Elaborarea Agrementului tehnic pentru produsele care nu sunt reglementate printrun
standard armonizat de produs.
- Certificare CE ( sistemele 1, 1+, 2 , 2+, 3 sau 4) a conformitatii pentru produsele pentru
care exista standarde de produs, armonizate european, cu anexa ZA de certificare.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 9
In mod paradoxal, desi multe din produsele naturale, au fost traditional utilizate in
constructii durabile si sanatoase, de sute de ani, acestea au fost total ignorate tehnic si
legislativ-normativ, fiind considerate demodate sau „ rusinos a fi utilizate”(ex. chirpicii din
argila, valatucii, paiele, lana, uneori chiar lemnul, varul natural etc), in detrimentul
produselor de sinteza, poluante de la fabricatie si pe toata durata de exploatare, dar
considerate moderne (ex. PVC, BCA, polistirenul expandat sau extrudat, produsele
aglomerate cu rasini sintetrice, s.a.).
Produseler de sinteza rezultate in urma industrializarii accelerate sunt utilizate curent in
constructiile moderne detinand standarde de certificare a conformitatii, dupa sistemele
amintite, in timp ce celelalte, traditionale si naturale, nu pot fi certificate in prezent decat in
baza elaborarii unui agrement tehnic.
Aici apare un mare paradox al legislatiei si al mentalitatii formatorilor de legislatie dar si
al factorilor de decizie si anume:
Agrementul Tehnic, este definit de catre legislatia in vigoare (terminologia din Ghidul AT,
procedura de agrement tehnic P.A.T. 1 – 2004 publicata in Monitorul Oficial 1167 bis din 9
decembrie 2004 ), ca fiind o „apreciere tehnica favorabila concretizata intr-un document
scris, asupra aptitudinii de utilizare, in conformitate cu cerintele legii calitatii in constructii, a
unor noi produse, procedee si echipamente pentru care nu exista si nu pot fi inca elaborate
standarde nationale sau alte reglementari tehnice.........”
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 10
In lipsa standardelor de produs materialele traditionale, naturale, durabile si ecologice,
amintite mai sus, trebuie certificate in prezent prin agrement tehnic, ca si un produs nou,
desi aptitudinea lor de utilizare a fost demonstrata de multi si multi ani.
In contrast cu acestea, materialele de sinteza, cu durabilitate foarte limitata si
degradabile sub actiunile de mediu (radiatia UV, ciclurile climatice), ex. polistirenul si PVC,
aplicate masiv si generalizat la constructiile moderne, beneficiaza de sisteme si scheme de
certificare CE.
Din pacate, acest avantaj nu le face nici mai durabile nici mai sanatoase pentru om, dar
sunt mai bine vandute.
Pe scurt, materialele naturale de constructie, traditionale, sunt „Cenusareasa”
domeniului, dar fiind din ce in ce mai apreciate actual, facand similitudinea cu domeniul
hranei si comparand hrana fast-food cu cea naturala, traditionala.
In acest context, pentru certificarea materialelor sustenabile pentru izolare termica,
acustica si hidroizolare, obtinute din resurse regenerabile locale, utilizate in mod natural si
traditional trebuie sa se asigure demonstrarea stiintifica si tehnica a performantelor
tehnice specifice utilizarii (termice, acustice, hidroizolatoare, de durabilitate, de
fiabilitate etc) cat si a performantelor ecologice/ sustenabile.
Este relevant pentru acest demers, exemplul varului natural. Acest material, pe langa
proprietatile de liant hidraulic exceptional si durabil, poseda proprietatea de depoluant prin
adsorbtia permanenta a emisiilor de dioxid de carbon din aer si proprietatea de agent
bactericid. Constructiile realizate cu acest material incorporat ca liant sau ca material de
finisaj, reprezinta un plus important de sanatate.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 11
Certificarea materialelor sustenabile pentru izolare termica, acustica si
hidroizolare, obtinute din resurse regenerabile locale, ecologice, impune obligatoriu
prezenta laboratoarelor de incercari specifice caracteristicilor tehnice pentru constructii, de
performanta ecologica, de performanta in durabilitate, si a altor caracteristici care
demonstreaza comportarea de lunga durata, in situ, la utilizarile pe constructiile vechi, a
caror viabilitate, durabilitate si performanta eco-durabila a fost deja demonstrata.
Recapituland, certificarea acestor materiale trebuie sa se faca cu implicarea mai multor
categorii de laboratoare, si anume:
• laboratoare de incercari pentru contructii pentru certificarea performantelor
tehnice si de durabilitate;
• laboratoare de incercari de mediu pentru certificarea performantelor ecologice;
• laboratoare de incercari de igiena aerului, apei si sanatate publica pentru
certificarea performantelor privind cerinta esentiala de igiena si sanatate;
• laboratoare de incercari fito-sanitare sau/si veterinare, dupa caz, pentru
certificarea performantelor de utilizare a materialelor de origine vegetala/animala ca
materiale incorporate in constructii, in contact direct cu utilizatorul uman
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 12
Cap. 2 - CARACTERISTICI ALE MATERIALELOR DE CONSTRUCTIE LOCALE.
2.1 Tipologia si caracteristicile definitorii complexe ale materialelor de
constructie locale, disponibile in zonele reprezentative ale Romaniei
2.1.1 Tipologia zonala - cladiri traditionale - cladiri moderne* (*Referinta
bibliografica: „Studii de arhitectura traditionala in vederea conservarii si valorificarii prin
tipizare - Locuinta sateasca din Romania”- I.C.C.P.D.C, Ed. rev. si completata 1989).
Preocuparile specialistilor romani au condus la elaborarea in perioada 1988-1989, a
lucrarii “Studii de arhitectura traditionala in vederea conservarii si valorificarii prin
tipizare- Locuinta sateasca din Romania”- I.C.C.P.D.C, Ed.rev. si compl. 1989), prin
contributia unui grup de colective din cadrul Institutului de Proiectari Prahova ( arh. Calin
Hoinarescu . s.a.) , Complexe Muzeale judetene, UAIUM, Institutele de proiectare
judetene Bacau, Cluj, Iasi, Ialomita, Timis, s.a., institute si centre de studii colaboratoare
din Romania, fiind coordonata de I.C.C.P.D.C. ( Dr. arh. Gh. Polizu, arh. Cezar Niculiu)
si avand consultanta Ministerului Culturii si Institutului de Arheologie.
Informatiile si datele oferite de investigatia arheologica, pun in evidenta existenta
unui fenomen evolutiv constant, referitor la cunostintele, mijloacele si materialele
implicate in procesul de edificare a unei locuinte.
Evolutia a urmarit de asemenea si sistemele constructive, tehnologiile de executie,
solutiile planimetrice si compozitiile volumetrice.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 13
Locuinta ( cladirea) traditionala
Locuinta traditionala este rezultatul unui procesul continuu de perfectionare a sistemului
constructiv, care a urmarit stabilirea echilibrului obtimului intre accesibilitate – performanta –
durabilitate.
In perioada dacica, sistemele constructive s-au diversificat. Au fost atestate constructii
cu peretii realizati din barne de lemn dispuse orizontal, sprijinite pe temelii de piatra, avand
initial la colturi stalpi din lemn, verticali, batuti in sol, pentru a se asigura nedeformabilitatea
cladirii, stalpi care ulterior au fost eliminati deoarece nedeformabilitatea era garantata de
sistemul de imbinare al barnelor.
Peretii locuintei realizati pe schelet lemnos si pereti de inchidere:
- din impletitura de nuiele si lipitura de pamant galben (argila).
- umplutura din sipci din lemn cu lipitura de pamant galben, scurtaturi din lemn
- mai nou caramida.
Initial, stalpii scheletului erau incastrati in sol, ulterior au fost fixati pe talpi de lemn
sprijinite pe temelii de bolovani din piatra.
Acest sistem constructiv (schelet portant din lemn, pereti de umplutura din impletitura de
nuiele si lipitura din pamant galben) atestat pe teritoriul tarii noastre inca din neolitic, s-a
utilizat pana la mijlocul secolului XX, utilizandu-se chiar si in prezent.
Peretii din diafragme de pamant compactat - sistem constructiv utilizat cu precadere
in zonele de campie.
Locuintele turn - cladiri de locuit cu doua nivele care vor genera ulterior o mare
varietate de modele de locuinte taranesti, locuinte circulare etc.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 14
Factorii formativi care definiesc tipologia locuintelor traditionale sunt volumetria,
planimetria, structura constructiva si expresia de arhitectura.
Planimetria locuintei traditionale (referinta bibliografica mentionata anterior *).
Planimetria este, dintre factorii formativi, cu cea mai evidenta dependenta de
functionalitate, constituindu-se, in fapt, ca expresie a functiunii.
Planimetria locuintei satesti prezinta trei etape evolutive distincte in ceea ce priveste
dispunerea functiunilor pe nivele:
a) Locuintele cu doua nivele, modelele stravechi la care la nivelul inferior (nivelul
terenului) sunt dispuse spatiile destinate depozitarii, respectiv beciul si accesul spre beci,
care se face direct din ograda, printr-un garlici, iar la nivelul superior sunt amplasate
incaperile de locuit, precedate de spatiile semideschise (prispele si foisoarele).
b) Locuintele cu doua nivele cu influenta arhitecturii de targ la care incaperile cu rol
activ au coborat si la nivelul inferior (nivelul terenului). Alaturi de beci, se dispun si spatii cu
destinatii diverse: magazii, camari, bucatarii si chiar camere de locuit.
c) ) Locuintele cu trei nivele la care sub influenta arhitecturii de factura romantica
apar incaperi de locuit in volumul acoperisulu – asa numitele mansarde. In acest caz nivelul
inferior pastreaza spatiile destinate depozitarii si unele din incaperile active, iar spatiile
semideschise sunt dispuse la toate cele trei nivele – nivelul inferior, nivelul superior si
mansarda.
Principile de organizarea a planimetriei locuintei traditionale, pe langa avantajul de ordin
functional, asigura volumetriei o configuratie in deplina armonie cu locul de amplasare,
accentuandu-se in felul acesta unitatea arhitecturii traditionale cu mediul inconjurator .
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 15
Volumetria locuintei traditionale ( referinta bibliografica mentionata anterior *).
Din punct de vedere volumetric, modelele traditionale sunt structurate pe baza a doua
forme arhetipale:
•cu un singur nucleu compozitional si
•cu doua nucelee compozitionale, din care un nucleu de baza si un nucleu de accent.
In raport cu zona etno-geografica de care apartin cele doua forme arhetipale se cunosc
subvariante, functie de modul de solutionare al acoperisului:
•cu patru pante sau
•cu doua pante si froton.
Volumetria cladirii traditionale este echilibrata, calitatea esentiala a acesteia constituind-o
dialogul dezvoltat de modulele si nucleele volumetrice cu spatiul inconjurator.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 16
2.1.2 Interventiile de modernizare (energetica sau de utilitate). Prezervarea
valorilor traditionale.
Procesul de dezvoltare si modernizare normala pe care-l cunoaste societatea
romaneasca de astazi cuprinde pe un loc de prima importanta, asigurarea unor conditii de
locuire moderna si civilizata pentru toti membrii sai .
Arhitectura si ingineria cladirilor zilelor noastre ar trebuie sa continue sa valorifice tot
ce s-a mostenit valoros, din autenticul nostru romanesc.
Elaborarea unor solutii tip neadaptate tipologiilor traditionale specifice zonelor
construire vor fi respinse de beneficiar. Adoptarea unor proiecte care nu au la baza
tipologia traditionala poate conduce la depersonalizarea repertoriului de modele, la
dizolvarea identitatii locale a traditionalului romanesc.
Pentru a construi locuinte moderne care sa raspunda cerintelor actuale legate de
confort, care sa integreze mijloacele tehnice de mare productivitate si randament, este
necesar ca proiectele sa prezinte solutii functionale si estetice, izvorate din traditionalul
locuirii, asa cum se prezinta el in diverse zone ale tarii, corespunzatoare zonelor si
respectiv nucleelor tipo-generatoare.
Prin proiectele de interventie este necesar sa se faca propuneri concrete de preluare
a principiilor arhitecturale, constructive, functionale, cele privind volumetria, planimetria si
decoratia modelelor de locuinte traditionale specifice zonelor respective.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 17
Cercetarea tipologiei zonale a modelelor locuintelor traditionale* arata ca pe
teritoriul tarii noastre se disting doua macrozone tipo-generatoare principale : una la nord si
alta la sud de Muntii Carpati, cele mai multe din regiunile tarii limitandu-se la rolul de
adaptor de modele. In cadrul acestor zone tip-generatoare se disting mai multe nuclee tipo-
generatoare, unele active in momentul de fata, altele stinse.
Fig. 1 – Tipologia locuintei satesti traditionale
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 18
Modele de locuinte in curs de constituire.- (* referinta bibliografica mentinata
anterior- pagina 176).
Fig. 2 – Tipologia volumetrica a locuintei satesti contemporane
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 19
In perioada contemporana cladirile de locuit in special, continua sa mai utilizeze
formele volumetrice traditionale. Au aparut insa tipuri noi datorita unor influente conjugate a
arhitecturii orasenesti, a arhitecturii montane, a arhitecturii altor tari, conlucrand la
constituirea de noi modele volumetrice ( MA1 si M1A1 – fig. 2). Este evidenta orientarea
optiunilor spre solutii volumetrice complexe, dinamice si variate, dar in cadrul acestei
orientari apar frecvent cazuri cu volumetrie necontrolata si fara valoare .
Influenta locuintelor orasenesti cu volumetria alcatuita din doua sau mai multe nuclee
de baza (datorita adaptarii cladirilor cu destinatie comerciala la amplasamentele situate la
intersectia strazilor), se face simtita in mediul rural prin raspandirea solutiilor volumetrice in
L si T, utilizate frecvent in perioada contemporana. Urmare acestor influiente, s-au construit
modelele volumetrice MC, M1C, MB.
Elemetele de factura romantica (acoperisuri multifrontonate, turnuri tip donjon etc.),
pretuite si in perioada contemporana de populatia rurala au favorizat constituirea modelelor
volumetrice MBr2 si M2A1.
Principii ale arhitecturii moderne specific mediului urban optand pentru scheme
volumetrice avand la baza motive dinamice, (spirala, morisca), conduc la modele
volumetrice cu nuclee grupate dupa aceste scheme, respective MD si M1D
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 20
Sistemul proiectarii pentru a avea viabilitate, trebuie sa se interfereze procesului natural
de tipologizare, oferind modele care sa raspunda cerintelor beneficiarului de casa.
In cadrul acestui proces urmeaza sa fie analizate, perfectionate si oferite acele solutii
volumetrice catre care s-au orientat optiunile majoritatii. In acelasi timp, solutiile oferite
trebuie sa permita prin adaptare, forme particulare care sa confere identitate si varietate.
Repetarea identica a unor modele nu este specifica fenomenului architectural din
Romania, asa cum este pregnant intalnit in tari ca Marea Britanie, Germania etc.
Este important ca toate interventiile de modernizare – reabilitare pe cladirile existente,
fie de natura structurala, fie energetica-termica, fie de utilitate, sa tina cont prin adaptarea
solutiilor si alegerea materialelor utilizate pentru asigurarea celui mai bun echilibru intre :
- eco-durabilitate
- eficienta energetica
- punerea in valoare a valorilor traditionale.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 21
2.1.3. Identificarea materialelor de constructie locale, disponibile in zonele
reprezentative ale Romaniei.
Materialele de constructie si tehnologiile de executie a locuintei traditionale
Tehnici de prelucrare si de punere in opera a acestor materiale - tehnici traditionale
(*referinta bibliografica mentionata anterior ).
Locuintele traditionale au preluat, perfectionat si diversificat repertoriul sistemelor
constructive si al tehnologiilor de executie configurate in etapele anterioare.
In cadrul acestui proces evolutiv, s-au perpetuat o serie de principii generale, privind :
• valorificarea eficienta a resurselor locale de materiale de constructii,
• adaptarea sistemului constructiv la seismicitatea zonei respective, precum si
• exprimarea plastica a structurii portante.
Din punctul de vedere al materialelor utilizate, sistemele constructive traditionale se pot
grupa in doua mari categorii :
• sisteme monomateriale si
• sisteme plurimateriale.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 22
1.Sistemele constructive traditionale
monomateriale
2.Sistemele constructive traditionale
plurimateriale
1a - structurile din barne de lemn
dispuse orizontal sau vertical
2a - structurile din schelet portant din lemn cu
panouri de umplutura din:
- impletitura de nuiele, sipci sau scanduri si lipitura
de pamant galben cu amestec de vegetale, sau
- umplutura din zidarie de caramida sau mai rar
de piatra de rau.
1b - din schelet portant din lemn cu
umplutura din lemn
2b - solutiile constructive combinate, in cazul
locuintelor cu doua sau mai multe nivele
supraterane. De regula, nivelul inferior-rigid , se
realizeaza din zidarie de piatra sau mai rar
caramida, iar nivelul superior flexibil, din barne
dispuse orizontal sau vertical, sau din schelet de
lemn cu panouri de umplutura din materiale
diverse.
Aceasta categorie de sisteme constructive, larg
raspandite, este predominanta in zonele cu
seismicitate ridicata si frecventa in celelalte zone,
in care se intalnesc insa si cladiri cu doua sau trei
nivele, cu structuri monomateriale din zidarie de
caramida sau de piatra.
1c - din zidarie de piatra
1d - zidarie de caramida
1e - zidarie de chirpici, din pamant
turnat in tipare (cofraje) sau cladit cu
furca si netezit cu barda
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 23
Sunt prezentate in continuare 28 de planse reproduse, dupa lucrarea de referinta
„Studii de arhitectura traditionala in vederea conservarii si valorificarii prin tipizare - Locuinta
sateasca din Romania”- I.C.C.P.D.C, ed.rev. si compl. 1989, in care se prezinta sinteza
nationala a traditiei de construire cu materiale locale si a tehnicilor utilizate traditional.
Continutul planselor cuprinde elementele esentiale si anume:
• solutia constructiva
• planimetria si volumetria
• materialele utilizate
• tehnica de prelucrare-utilizare-asamblare
• zona caracteristica a tarii
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 24
Fig. 3,4 – Materiale, tehnologii si sisteme constructive
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 25
Fig. 5,6 – Materiale, tehnologii si sisteme constructive
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 26
Fig. 7,8 – Invelitori din diverse materiale si modalitati de aplicare a sindrilei
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 27
Fig. 9 – Materiale, tehnologie si siteme constructive in Campia Dunarii
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 28
Fig. 10 – Materiale, tehnologie si siteme constructive in Campia Dunarii
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 29
Fig. 11 – Locuinta sateasca din Dumbraveni, jud. Vaslui
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 30
Fig. 12 – Locuinta sateasca din Straja, jud. Suceava
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 31
Fig. 13 – Locuinta sateasca din Turnu Ruieni, jud. Caras Severin
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 32
Fig. 14 – Locuinta de targovet, Ploiesti, jud. Prahova
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 33
Fig. 15 – Locuinta sateasca din Cornereva, jud. Caras Severin
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 34
Fig. 16 – Locuinta sateasca din Comuna Apa, jud. Satu Mare
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 35
Fig. 17– Locuinta sateasca din Comuna Putineiu, jud. Giurgiu
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 36
Fig. 18 – Casa de piatra – Sinmartin, jud. Harghita
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 37
Fig. 19 – Casa de viticultor , jud. Valcea
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 38
Fig. 20 – Casa sec. XIX, com. Baia de Cris, jud. Alba
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 39
Fig. 21 – Locuinta sateasca Birlogu Stoenesti, jud. Valcea
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 40
Fig. 22 – Locuinta sateasca, sec XIX, Malu cu Flori, jud. Dimbovita
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 41
Fig. 23 – Locuinta sateasca, comuna Risca,sec XIX, jud. Cluj
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 42
Fig. 24 – Locuinta sateasca, Poiana Sibiului, jud Sibiu, sfirsitul sec XIX
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 43
Fig. 25 – Locuinta sateasca, Maldaresti, Horezu, Jud Valcea
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 44
Fig. 26 – Locuinta sateasca, jud. Caras Severin
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 45
Fig. 27 – Casa piatra, jud. Covasna Fig. 28 –Sisteme constructive Campia Dunarii
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 46
Fig. 29 – Locuinta Biertan, jud. Sibiu Fig. 30 –– Locuinta Altina, jud. Sibiu
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 47
Grup Foto 1 – Tehnologii de realizarea peretilor din lemn (Foto 29,30,31 - Studii de
arhitectura traditionala in vederea conservarii si valorificarii prin tipizare- Locuinta
sateasca din Romania”-11/13/2012
Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 48
Grup Foto 2 – Tehnologii de realizarea invelitorilor (Foto 32,33,34 - Studii de arhitectura
traditionala in vederea conservarii si valorificarii prin tipizare- Locuinta sateasca din Romania”
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 49
Tehnicile traditionale de prelucrare si de punere in opera a acestor materiale
locale, traditionale, se bazeaza exclusiv pe manufactura, in general la prelucrare nefiind
utilizate mijloace mecanice in afara de cele simple pe care omul si le-a creat secole de-a
randul, in scopul usurarii muncii, de genul scripetilor, mijloacelor de transport pe apa (plute),
pe uscat (care, carute) etc. Asa cum prezinta si plansele din fig. 3,4....8, s-au practicat si
perfectionat tehnici de prelucrare - punere in opera, traditionale, prin care se puteau realiza
toate fazele de constituire a componentele unei constructii eco-durabile si anume:
• taierea, fasonarea si transportul lemnului de la padure la locul de prelucrare si utilizare
utilizandu-se beschii, ferastraie, topoare, securi, tapine, chingi pentru fixare, cocirle pentru
trasul lemnului (fig. 3)
• pregatirea si curatarea lemnului utilizand cutitoaie, dalti pentru despicat lemn si cioplit
piatra( fig. 4)
• despicarea sindrilei si dranitei in lungul fibrei lemnului din butuci fara noduri
• intreteserea si suprapunerea sindrilei si dranitei pentru asigurarea scurgerii apei pe
acoperisuri
• imbinarea barnelor de lemn cu cheotori , sistem de imbinare cu crestaturi (fig. 5,6) si fig 31
•asezarea materialelor pentru invelitori cu paie, stuf, scandura, olane, sindrila si dranita (fig.
7, 8 si reproducere Grup Foto 2)
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 50
Fig. 31 - Dupa forma lemnelor folosite, se
cunosc tipuri de imbinare in cheotori: rotunde,
ciobanesti, simple sau romanesti si drepte,
trapezoidale sau nemtesti.
• amestecarea argilei cu paie, pleava, pentru lipire si/sau realizarea chirpicilor, pentru
umplerea impletiturii de nuiele din pereti, pentru termo-higro izolarea si reglarea
higrotermica a tavanelor, podurilor, pardoselilor etc.
• realizarea mortarelor din argila cu nisip si var, pentru lipirea (zidirea) chirpicilor, pentru
finisarea peretilor, pardoselilor, tavanelor, prispelor etc.
• zidirea sau cladirea pietrelor pentru temeliile caselor, crearea spatiilor de aerisire -
ventilare a talpilor din lemn ale caselor, pentru asigurarea durabilitatii la actiunea apei
(grup Foto 3 )
• construirea peretilor din barne de lemn cu tencuieli interioare si exterioare pe retea de
sipci din lemn si mortare pe baza de nisip - var.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 51
Grup Foto 3 - Locuinta traditionala Borsa,Maramures- proprietar Ion Danci
– Detaliu temelie cu talpa din lemn aerisita la o locuinta traditionala
• realizarea pardoselilor din lemn pe rigle asezate pe pat de argila care asigura
impermeabilizarea si ruperea capilaritatii apei
• realizarea finisajelor finale ale peretilor si tavanelor exclusiv cu var natural, stins, sub
forma de pasta, hidratata timp indelungat pentru cresterea calitatilor de liant, precedate de
un strat de asa-numita tencuiala din nisip cu var, cu granulatie mai mare ca suport al varului
final.
•realizarea straturilor de izolare termica la tavane, poduri, pardoseli, cu argila amestecata
cu paie sau pleava, straturi care chiar daca din punct de vedere termic nu erau foarte
eficiente, aveau trei mari calitati generatoare de conditii de viata sanatoasa si anume,
masivitatea termica, capacitatea de regulator de umiditate si lipsa oricarei emisii poluante.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 52
Tehnici modernizate de prelucrare si de punere in opera care au inlocuit tehnicile
traditionale. Inventar succint de efecte.
In anii secolului IX si prima jumatate a sec. XX, aparitia motoarelor de taiat lemn, a
sculelor mai evoluate, a posibilitatii de actionare cu forta apei a circularelor pentru taiat
lemn, piatra, au facut posibile prelucrari mecanizate, cu randament mult mai mare decat
prelucrarea manuala.
Astfel, in prezent, in ordinea enumerarii anterioare, tehnicile modernizate si efectele
modernizarii, includ:
•taierea, fasonarea si transportul lemnului de la padure la locul de prelucrare si utilizare
utilizandu-se mijloace mecanizate evoluate dar cu componenta de munca manuala destul
de importanta
•sindrila si dranita sunt taiate cu mijloace mecanizate si nu mai sunt despicate, fapt care
conduce la o scadere a durabilitatii acestora.
Fig. 32
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 53
• imbinarea barnelor de lemn se face prin elemente de imbinare prelucrate pe masini
speciale ( fig. 32 )
• peretii din barne de lemn cu diferite materiale de umplutura naturale, se utilizeaza
relativ rar, preponderent in zona de munte, iar ca material de umplutura se utilizeaza
vata minerala si polistirenul expandat care altereaza calitatile eco-durabile ale
constructiei.
•realizarea temeliilor caselor, se face prin zidirea pietrei sau prin turnare a betonului
armat sau nearmat, cu mijloace mecanizate de malaxare, turnare, vibrare.
•tencuielile interioare si exterioare realizate traditional pe retea de sipci din lemn si
mortare pe baza de nisip - var a fost inlocuita cu tencuieli uscate - gips-carton, utilizate
la exterior si interior.
• pardoselile din lemn natural ( de tip dusumea, parchet din lemn etc) au fost inlocuite
cu parchetul laminat, cu imbinari perfecte, care sunt materiale de sinteza, neecologice,
impermeabile la vapori.
•finisajele exterioare si interioare, ale peretilor si tavanelor, pe baza de var natural, a
fost inlocuita aproape in totalitate,atat in mediu urban cat si rural, cu materiale de
sinteza, de tipul vopselelor lavabile, pierzandu-se in totalitate cea mai mare sursa de
sanatate a ocupantilor prin excluderea finisajelor realizate cu var natural (debactericid,
agent de combatere a efectelor de acumularea apei in pereti, de regulator de
umiditate, de combatere a mucegaiurilor)
•Izolatii termice la tavane, poduri, pardoseli cu materiale traditionale, ecologice a fost
inlocuita de materiale de sinteza sau cu compusi de sinteza, eficiente din punct de
vedere termic dar care nu mai au calitati generatoare de conditii de viata sanatoasa .
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 54
2.1.4. Caracteristicile definitorii complexe, fizico-chimice, relevante pentru
utilizarea in constructii a materialelor locale in Romania.
Materialele naturale, fie de natura minerala (anorganice) sau organice (de origine
vegetala sau animala), au caracteristici comune deosebit de importante, care le fac net
superioare din punct de vedere al durabilitatii si ecologic, in raport cu materialele de
izolare de sinteza.
Astfel, materialele naturale provenind si formandu-se in mediul natural cu toate
componentele actiunii sale, sunt deosebit de rezistente la actiunea radiatiei solare si in
special a componentelor UVA-UVB,care produc degradari rapide oricarui material de
sinteza (PVC, polistiren, poliuretan, rasini de aglomerare,compusi ai varurilor si
vopselelor sintetice etc)
In mod identic, materialele naturale au o mai buna durabilitate si comportare sub
actiunea factorilor climatici ciclici, temperatura – umiditate - gelivitate sau a actiunilor
rezultate din seism, incendiu, accidente climatice.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 55
Evaluarea comparativa a materialelor naturale, accesibile local
Denumire
material
local
Zona de
accesibilitate
locala in
Romania
Caracteristici
fizice –
chimice
relevante
Caracteristici
ecologice,
esteticeDurabilitate
Conditii de
exploatare
Utilizare la
realizarea
partilor
constructiilor
Piatra
Zone
adiacente
cursurilor de
rauri, zone
montane,
cariere de
piatra
- Densitate
mare
- Acumulator
termic
- Aderenta
mare la lianti-
adezivi
Material inert
Estetic Mare
Nu are
conditii
restrictive
Fundatii
Socluri
Finisaje
interioare-
exterioare
Sobe, seminee
Pereti interiori
masivi termic,
Cai de acces
Beciuri,
Subsoluri
Agregate
naturale
Zone
adiacente
cursurilor de
rauri, toate
zonele de
relief,
- Densitate
mare
- Acumulator
termic,
- Aderenta
mare la lianti-
adezivi
Material inert
Caracteristici
estetice in
functie de
natura rocii
de origine
Mare
Nu are
conditii
restrictive,
utilizabile in
toate
zonele
climatice
Betoane pentru
fundatii,
structura,
plansee, etc.
Cai de acces,
Umpluturi de
drenare
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 56
Denumire
material
local
Zona de
accesibilitate
locala in
Romania
Caracteristici
fizice –
chimice
relevante
Caracteristici
ecologice,
esteticeDurabilitate
Conditii de
exploatare
Utilizare la
realizarea
partilor
constructiilor
Argila
Zone
premontane,
dealuri ,
campie si
practic in
orice zone la
adancimi mai
mari de
1..3m
Densitate
medie,
plasticitate si
prelucrabilitate
mare,
Material
natural inert
chimic
Medie-
mare
Sensibila la
umezire,
evitarea
expunerii la
precipitatii
sau apa
Caramizi din
argila nearsa
(chirpici),
amestecuri de
umpluturi
termoizolante
cu adaosuri
vegetale,
Varul
natural
Provenit din
calcar,
accesibil
practic din
orice zona a
tarii
Liant cu
plasticitate
mare,
rezistente
mecanice
progresiv
crescatoare in
timp,
bactericid,
depoluant prin
adsorbtia CO2
din aerul
inconjurator.
Material pur
ecologic,
dezinfectant
si depoluant.
Caracteristici
estetice
deosebite
Mare
Nu are
conditii
restrictive,
Liant natural,
universal
pentru mortare
si betoane
ecologice,
finisaje la
pereti, plansee,
tavane de orice
tip, deosebit de
indicat in
locuinte,
constructii
spitalicesti,
scoli
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 57
Denumire
material
local
Zona de
accesibilitate
locala in
Romania
Caracteristici
fizice –
chimice
relevante
Caracteristici
ecologice,
esteticeDurabilitate
Conditii de
exploatare
Utilizare la
realizarea partilor
constructiilor
Lemn
foioase
Zonele
montane
joase, podis,
dealuri si
campie,
practic in
toate zonele
tarii cu
exceptia
zonelor
montane
nordice si de
altitudine.
Densitate
medie,
capacitate
calorica
mare(cca
2200-2400
J/kgxgrd),
bun
acumulator
termic
Material pur
ecologic,
Caracteristici
estetice
deosebite in
functie de
esenta
Mare la
stejar,
medie si
mica la
celelalte
specii
Stejarul este
deosebit de
rezistent chiar
si in medii
umede.
Pentru celelalte
specii, se
impune
evitarea
mediilor
umede, si
asigurarea
circulatiei de
aer
Stejarul in
structuri pentru
constructii dar
este scump.
Celelalte specii
la constructii
provizorii sau cu
durata mica de
viata, amenajari
gospodaresti
Lemn
rasinoase
Zonele
montane
nordice si de
altitudine.Acc
esibil din
toate zonele
tarii
Densitate
mica-medie,
capacitate
calorica mare
(cca 2300-
2500J/kgx
grd), bun
acumulator
termic
Material pur
ecologic,
Carcteristici
estetice
deosebite in
functie de
esenta
Mare –
medie in
conditii
specificate
de
exploatare
Evitarea
umiditatii de
lunga durata
sau des
repetabila,
asigurarea
circulatiei de
aer
Structuri pentru
constructii,
pereti, plansee,
pardoseli, orice
element de
constructie,
umpluturi
termoizolante
masive
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 58
Denumire
material
local
Zona de
accesibilitate
locala in
Romania
Caracteristici
fizice –
chimice
relevante
Caracteristici
ecologice,
estetice
DurabilitateConditii de
exploatare
Utilizare la
realizarea
partilor
constructiilor
Fibre din
lemn
In orice zona
in care este
disponibil
lemnul si
exista o
capacitate de
prelucrare
mecanizata
Densitate
mica,
conductivitate
termica mica,
bun izolator
termic
Material
ecologic, sub
forma de
placi
termoizola -
toare sau
vrac
Medie
Evitarea
umiditatii de
lunga durata
sau des
repetabila,
asigurarea
conditiilor de
evacuare a
vaporilor
Umpluturi
termoizolante
usoare, izolatii
acustice la orice
tip sau element
de constructie
protejat
impotriva
umiditatii
Paie,
deseuri
vegetale
In toate
zonele tarii
Densitate
mica,
conductivitate
termica
relativ mica,
Relativ bun
izolator
termic
Material
ecologic, sub
forma de
placi
termoizola -
toare sau
vrac
Mica-medie
Idem.
Vulnerabil la
foc
idem
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 59
Denumire
material
local
Zona de
accesibilitate
locala in
Romania
Caracteristici
fizice –
chimice
relevante
Caracteristici
ecologice,
estetice
DurabilitateConditii de
exploatare
Utilizare la
realizarea
partilor
constructiilor
Canepa,
In
In zonele de
podis si de
ses
Densitate
mica,
conductivitate
termica
mica, cca
0,038..0,045
W/mK
Bun izolator
termic,
Fibra
deosebit de
rezistenta
mecanic si la
actiunea
factorilor de
clima. Calitati
izolatoare
comparative
cu cele ale
fibrelor
sintetice
Material
ecologic, sub
forma de
tocatura
pentru
amestecuri
cu lianti
naturali (var)
Mare-
medie
Deosebit
de
rezistenta
la actiunea
factorilor de
clima
Evitarea
umiditatii de
lunga durata
sau des
repetabila,
asigurarea
conditiilor de
evacuare a
vaporilor
Umpluturi
termoizolante
usoare, izolatii
acustice la orice
tip sau element
de constructie
protejat
impotriva
umiditatii
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 60
Denumire
material
local
Zona de
accesibilitate
locala in
Romania
Caracteristici
fizice –
chimice
relevante
Caracteristici
ecologice,
estetice
DurabilitateConditii de
exploatare
Utilizare la
realizarea
partilor
constructiilor
Stuf
Zonele joase
de campie
sau albii
majore ale
raurilor
Densitate
mica,
conductivitate
termica
mica-medie,
Relativ bun
izolator
termic .
Material
ecologic, sub
forma
naturala de
recoltare
Medie
Rezistent la
umiditate de
lunga durata
sau des
repetabila.
Vulnerabil la
foc.
Invelitori si
acoperisuri
termoizolante
usoare la orice
tip de
constructie .
Vata
minerala,
vata
bazaltica
In orice zona
in care este
disponibila
roca si exista
o capacitate
de prelucrare/
productie
Densitate
mica,
conductivitate
termica mica,
cca
0,033..0,045
W/mK
bun izolator
termic
Material
mineral
ecologic, sub
forma de
placi
termoizolatoa
re sau saltele
Medie
Evitarea
umiditatii de
lunga durata
sau des
repetabila,
asigurarea
conditiilor de
evacuare a
vaporilor
Umpluturi
termoizolante
usoare, izolatii
acustice la orice
tip sau element
de constructie
protejat
impotriva
umiditatii si
acumularilor din
condens
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 61
Denumire
material
local
Zona de
accesibilitate
locala in
Romania
Caracteristici
fizice – chimice
relevante
Caracteristici
ecologice,
estetice
DurabilitateConditii de
exploatare
Utilizare la
realizarea
partilor
constructiilor
Lana de
oaie
In toate
zonele tarii
Densitate mica,
conductivitate
termica mica,
cca 0,032...
0,038W/mK
Bun izolator
termic,
Fibra deosebit
de rezistenta
mecanic si la
actiunea
factorilor de
clima, a focului,
a daunatorilor, a
mucegaiului,
stabila
higrometric.
Calitati
izolatoare
superioare
fibrelor sintetice.
Material
organic,
ecologic, sub
forma
naturala de
recoltare sau
prelucrata ,in
saltele
Mare
Deosebit de
rezistenta la
actiunea
factorilor de
clima, a
focului, a
daunatorilor,
a mucega-
iului.
Nu sunt
conditii
restrictive in
afara de
conditiile
normale
exploatarii
materialelor
de izolare.
Umpluturi
termoizolante
usoare, izolatii
acustice la orice
tip sau element
de constructie
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 62
• Patura izolanta din lana de oaie (material natural, disponibil local agrementat tehnic)
Utilizare: Patura izolanta pentru izolatie termica si fonica in constructii supraterane
Aprobare: Autorizatie tehnica Europeana: ETA - 33 CE
Conductivitate termica conform EN 12667: Valoare nominala : λ= 0,0326 - 0,0356 W/mK
Rezistenta la difuzia vaporilor µ = 1
Densitate conform EN 1602: 25 - 70 kg/m³
Stabilitate dimensionala conform EN 1604: - pe lungime si latime max ± 1,5%,
- grosime max ±2,5 %
Rezistenta la tractiune conform EN1608: 3,2 KPa,
Clasa de protectie contra incendiului conform EN 13501-1: clasa E
Teste de insecte si ciuperci:
- conform metoda de control/verificare EOTA: rezistent impotriva daunatorilor de origine
animala
- conform EN ISO 846: rezistent impotriva mucegaiului: nota cea mai buna: 0
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 63
2.2 Analiza comparativa a relatiei intre caracteristicile materialelor locale de
constructie si calitatea vietii in cladirile realizate cu aceste materiale
In contextul analizei calitative a influentei utilizarii materialelor locale asupra calitatii vietii
ocupantilor cladirii, se disting doua componente si anume:
• componenta fizica, fiziologica care este direct legata de conditiile asigurate de constructie
pentru mentinerea starii de sanatate a ocupantilor si igiena spatiilor.
• Componenta economica, direct determinata de cheltuielile legate de realizarea si
exploatarea constructiei, dar care se rasfrang direct in starea de sanatate prin inconfortul
psihic cauzat de ingrijorarile privind reusita unei familii de a-si construi o locuinta.
Prin definitie, conceptul utilizarii materialelor naturale, accesibile local, presupune evident
si logic, cheltuieli minime si deci o componenta economica generatoare de satisfactie si
confort din acest punct de vedere.
Produsele si materialele ecologice sunt comercializate in reteaua marilor furnizori de
materiale, mult mai scump decat produsele de sinteza, accesibilitatea acestora pe plan local
in toate zonele Romaniei, face ca potentialii beneficiari sa fie deosebit de favorizati de
dotarea naturala a tarii cu aceste resurse naturale.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 64
Este imperios necesar ca specialistii si autoritatile locale:
- sa transmita comunitatilor locale si sa le indrume in timp util pentru a valorifica cat mai
bine oportunitatea de a avea o locuinta sau o cladire sanatoasa.
- sa transmita comunitatilor necesitatea de a renunta la materialele absolut nesanatoase,
cumparate scump din magazine, si de a folosi materialele sanatoase, trainice si ieftine pe
care le au la indemana.
- sa transmitem comunitatilor romanesti convingerea ca traditia si valoarea bogatiilor
naturale sunt mult mai valoroase si mai sanatoase pe termen lung, decat snobismul
cumpararii din hypermarket si utilizarea unor materiale de constructie artificiale si profund
nesanatoase.
- sa readucem la valoarea si volumul de utilizare traditional si sanatos al varului natural
pentru finisarea constructiilor, al lemnului in locul PVC, al multor alte materiale naturale in
locul celor de sinteza care au imbolnavit mai intai mental utilizatorii si apoi fizic prin
incorporarea acestora in multe si multe cladiri.
Romania si comunitatile componente, au inca aceasta oportunitate, pana nu va fi prea
tarziu.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 65
Influenta materialelor locale, naturale, ce pot fi utilizate in constructii asupra
calitatii vietii in cladiri (confort fiziologic si higro-termic, puritatea aerului etc)
Material local Componenta calitatii vietii care este
resimtita pozitiv datorita utilizarii
materialului
Piatra Stabilitate termica, izolare acustica
Agregate naturale Stabilitate termica, izolare acustica
Argila
Confort higrotermic, regulator de
umiditate a aerului, stabilitate
termica, izolare acustica
Varul natural
Purificare si dezinfectare a aerului,
efect bactericid, depoluare prin
adsorbtia CO2
Lemn foioase Stabilitate termica, regulator de
umiditate
Lemn rasinoase Stabilitate termica, regulator de
umiditate
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 66
Fibre din lemn, fibre celulozice Confort termic, regulator umiditate
Paie, deseuri vegetale Confort termic, regulator umiditate
Canepa,
In
Confort termic, regulator umiditate
Stuf Confort termic, regulator umiditate
Lana de oaie Confort termic, regulator umiditate,siguranta
la foc
Vata minerala, vata bazaltica Confort termic, siguranta la foc, izolare
acustica
Amestecurile de canepa, lana si
var
Confort termic, regulator umiditate,siguranta
la foc, purificare si dezinfectare a aerului,
efect bactericid, depoluare prin adsorbtia
CO2, izolare acustica
Amestecurile de paie, fibre
lemnoase, fibre de lana, canepa,
cu argila (chirpici), var
Confort higrotermic, regulator de umiditate
a aerului, stabilitate termica, siguranta la
foc, purificare si dezinfectare a aerului,
efect bactericid, depoluare prin adsorbtia
CO2, izolare acustica
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 67
3. SOLUTII DE UTILIZARE A MATERIALELOR SUSTENABILE LA
CONFORMAREA TERMOENERGETICA A CLADIRILOR
Elemente de anvelopa (pereti, plansee, acoperisuri)
3.1 Elemente de anvelopa (pereti, plansee, acoperisuri)
3.2 Masa termica (pereti interiori, plansee, socluri)
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 68
3.1 Elemente de anvelopa (pereti, plansee, acoperisuri)
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 69
Structuri si pereti din lemn masiv
Structura de rezistenta a constructiilor din lemn este realizata din material lemnosde rasinoase, utilizat in mod optim, consolidata cu elemente de contravantuire, cuumpluturi de barne si cu alte elemente metalice de legatura.
Acest tip de structura ofera avantaje net superioare fata de constructiile din beton sianume:
• structuri usoare si foarte rezistente;
• elasticitatea conferind siguranta in cazul producerii seismelor;
• utilizare eficienta si economica a materialului lemnos;
• timp redus a constructiei
Daca la aceasta structura, in locul unor materiale moderne, intens utilizate (vataminerala, polistiren, spume poliuretanice etc.), utilizam ca izolatie termica si acusticamateriale naturale, obtinem izolatii termice si fonice foarte bune, umiditate interioaraoptima, precum si un climat de locuit foarte sanatos.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 70
Un element important luat in considerare la construirea unei cladiri, este rezistentamecanica a acesteia.
Casa din lemn prezinta avantajul masei proprii reduse, ceea ce-i asigura ocomportare buna la seism dar in cazul vanturilor puternice, este necesara adoptareaunor solutii adecvate de rigidizare si ancorare (atat a casei de fundatie, cat si a etajelor siacoperisului).
Esentiale din acest punct de vedere sunt utilizarea in structura peretilor a elementediagonale cu rol de contravantuire, fiind montate inclinat la cca 45 de grade .
O configuratie tipica „importata”, nespecifica traditiei nationale de construire culemn, este un perete de tip usor cu urmatoarea structura:
• de la interior spre exterior: panouri de rigips, bariera de vapori, structura portantadin lemn (dulapi cu dimensiunea de cca 150 x 50 mm, pozitionati perpendicular pedirectia peretelui si formand spatii de 400 mm ...... 600 mm) izolatia termica (ex vataminerala) introdusa in spatiile dintre dulapi, panouri de OSB (sau alte materialesimilare), finisare exterioara cu placari sau tencuieli.
• Rezistenta termica totala a unui de astfel de perete - cca 3,2 m2K / W.
• Coeficientul de transfer termic al peretelui este de cca 0,31 W/m2K, poate fi utilizatsi pentru cele mai reci zone climatice din Romania.
• Rezistenta termica estimata pentru acest tip de perete usor, asigura o izolatietermica comparabila cu cea realizata de un perete din zidarie eficienta de cca 1,5 mgrosime
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 71
Stabilitatea termica
Cladirile realizate cu inchideri usoare, chiar daca sunt bune izolante termic,
asigura o stabilitate a microclimatului interior mult inferioara celei asigurate de peretii
masivi .
Constructiile cu pereti din lemn masiv (clasic din barne) si un strat termoizolator
eficient termic la exterior, asigura cel mai bun echilibru intre nivelul de izolare termica
si stabilitate termica, valorificand calitatea de acumulator termic a lemnului
(capacitatea calorica de cca 2500 J/kg x 0C adica trei ori mai mare decat a tuturor
celorlalte materiale de constructie)
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 72
Barierele de vapori
Conditiile climatice locale impun utilizarea foliilor sau membranelor impermeabile
la apa, insa permeabile la vaporii de apa, astfel ca peretele sa poata "respira".
Determinat in acest caz este modul de aplicare a membranelor de tip bariera de
vapori care blocheaza sau intarzie transferul vaporilor de apa, acestea determinand atat
umiditatea interioara cat si pe cea a peretelui exterior
O practica eronata – montarea barierei de vapori la partea interioara a peretelui
indiferent de climat sau tipul de incapere al constructiei.
La constructiile din lemn, barierele de vapori sunt justificate doar in zonele cu
climatic foarte rece pe perioade lungi in decursul anului si la incaperile cu degajare mare
de vapori (bai, bucatarii).
Utilizarea si montarea barieriei de vapori trebuie sa se faca in urma calculelor
termodinamice, adaptate conditiilor specifice cladirii.
De cele mai multe ori este necesara folosirea unei membrane semipermeabile la
vaporii de apa, iar alteori este necesara pozitionarea ei la partea exterioara a peretelui.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 73
Termoizolarea la exterior a peretilor cu termosistem
Pereti din lemn masiv sau placi OSB si termosistem cu polistiren expandat, lipite si
apoi tencuite.
- Utilizarea unor straturi cu permeabilitate mica conduce la retinerea apa in interiorul
peretelui, care astfel nu mai "respira" si nu mai indeplineste rolul de regulator de
umiditate.
- Se produce o crestere a umiditatii ceea ce afecteaza in timp structurile lemnoase
componente.
- Utilizarea termosistemelor cu polistiren este aplicabila doar in cazul constructiilor
din caramida sau beton, desi si in aceste cazuri, suprafetele expuse radiatiei solare sunt
relativ rapid afectate.
Se prezinta succint rezultatele cercetarilor realizate in Laboratorul de Cercetare si
incercari Higrotermice – Climatice IH al INCD URBAN INCERC destinate determinarii
durabilitatii sistemelor compozite de izolare termica exterioara tip ETICS pentru cladiri si
comportarii la actiunile climatice din ce in ce mai severe, cauzate de schimbarile
climatice la nivel global (contract 14N-09-14.04.03/2009-2012).
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 74
Testele experimentale realizate pe o structura clasica de tip ETICS a urmarit ca prin
imbatranire artificiala accelerata realizata in laborator sa se poata estima efectele de
lunga durata provocate de stresul climatic asupra Sistemelor de izolare termica
exterioara de tip ETICS. Ca urmare testele realizate au constat in:
- 25 de cicluri climatice de 24 de ore de expunere la cicluri de caldura umeda -
inghet.
- 20 cicluri climatice de 24 de ore de expunere la radiatii UV (6 ore expunere UV, 15
minute ploaie artificiala, 6 ore obscuritate si alte 6 ore expunere la UV).
• Analiza raspunsului structurii bistrat a sistemului ETICS supus regimului termic
variabil releva urmatoarele:
• Ciclurile de caldura umeda – inghet nu au influenta semnificativa asupra
parametrilor de izolare termica a materialelor compozite a sistemelor de izolare
termica exterioara de tip ETICS.
• Dupa finalizarea ciclurilor de radiatie UV- ploaie – obscuritate,s-au refacut testele
pentru determinarea rezistentei la compresiune pentru probele expuse si probele
neexpuse la radiatii UV. Rezultatele testelor au aratat o scadere a rezistentei la
compresiune a probelor expuse fata de cele neexpuse la UV cu cca 16,33%
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 75
La compararea starilor suprafetelor celor doua epruvete – expuse sau neexpuse la
UV - in straturile superficiale ale materialului termoizolant de sub stratul de finisaj
exterior s-a observat ca datorita actiunii radiatiilor UV o parte din granule de
polistiren au disparut, ramanand goluri mari in structura superficiala a materialului.
Aceasta poate explica pierderea de rezistenta la compresiune a sistemului dupa
expunerea la cicluri de radiatie UV – ploaie – obscuritate.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 76
Cercetarea experimentala realizata confirma faptul ca aceste sisteme de izolare termica
de tip ETICS sunt afectate structural sub actiunea factorilor de stres climatic exterior
(actiune combinata temperatura umiditate - radiatie solara - inghet dezghet)
producandu-se o degradare ireversibila a caracteristicilor de material ale acestora
Aceste termosisteme nu trebuie sa fie aplicate caselor din lemn intrucat anuleaza o
mare calitate a materialului si anume cea de regulator de umiditate stiut fiind ca
lemnul poate „ functiona‚ intr-o gama mult mai larga de umiditati masice proprii de
material, de la 0 la mai mult de 20 % . Lemnul avand umiditatea de echilibru de cca
8...12 % , are marea capacitate atat de absorbtie a excesului de umiditate din aer cat
si de cedare reversibila a acesteia, fiind un regulator natural de umiditate al
microclimatului casei.11/13/2012
Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 77
Pentru constructiile din lemn sau cu structura din lemn, sunt recomandate numai
termosistemele cu vata minerala, permeabile la aer si la vapori, asigurand conditiile de
functionare ecodurabila a casei.
Din punct de vedere fonic, o casa din lemn este mediu - izolatoare. Atunci cand zona de
amplasare este puternic poluata fonic, adaugarea termosistemelor exterioare cu vata
minerala asigura si izolarea fonica suplimentara.
Desi structura portanta din lemn sau umpluturile din lemn masiv sunt combustibile, in
unele tari cum este si SUA , lemnul utilizat in constructii nu se ignifugheaza. Se pot trata
elementele din lemn folosite cu solutii speciale de ignifugare, care au avantajul de a-l
proteja si de actiunea daunatoare a unor insecte, insa prezinta dezavantajul unor emisii de
vapori daunatori.
Vata minerala utilizata ca material termo – fonoizolant in cazul structurilor de lemn,
este un material foarte rezistent la foc. Rezistenta la foc uzuala a peretilor de acest tip,
neignifugati, este cuprinsa intre 40 si 90 de minute, functie de materialele utilizate.
Lemnul ca material permite realizarea constructiilor cu mai multe nivele, deosebit de
rezistente la seism si permitand o deosebit de larga gama de forme arhitecturale.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 78
ELEMENTE DE INCHIDERE – UMPLUTURA REALIZATE CU PRODUSE DERIVATE DIN LEMN
Fibre de lemn pot fi utilizate pentru placi termo-fono izolante, unistratificate sau
polistratificate, omogene, la sisteme compozite de izolare termica (similar celor deja
produse in alte tari, de ex. sistemul GUTEX Thermowall.)
Fibrele de lemn sau lana de lemn sunt caracterizate de:
•Conductivitate termica: 0,039 si 0,043 W/mK,
•Capacitate inalta de inmagazinare a caldurii de cca 2100 J/kg asigurand stabilitatea
termica pe timp de iarna si pe timp de vara.
•Rezistenta buna la soc
•Flexibilitate
•Eficienta in utilizare
•Permeabil la difuzia vaporilor fiind un regulator de umiditate
•Protectie fonica cu costuri reduse avand o atenuare fonica de pana la 54 dB.
•Calitati ecologice , asigurand un microclimat de locuit sanatos.
•Datorita structurii unistratificate omogene a placilor, pot fi executate in pachete izolante
de grosimea necesara.
•Fixarea usoara permite o montare rapida si cu costuri reduse, direct pe structura
portanta.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 79
Deseurile din prelucrarea lemnului brut - aschiile, talajul si rumegusul
- Realizarea umpluturilor termoizolante in combinatie cu argila si var sau ca atare, ca
material in vrac de termo-fono izolare, in special in cazul speciilor de lemn de rasinoase.
Lemnul nevalorificat silvic, resturi natural existente in toata aria silvica.
Volumul de lemn cazut, de ramuri si resturi nevalorificate in regim silvic organizat,
constituie o imensa resursa de materie prima pentru fabricarea produselor ecologice din
lemn sau de tipul betoanelor sau mortarelor termoizolante.
O singura problema consta in dificultatea accesului in zone cu relief accidentat,
precum si inexistenta unei dotari cu masini speciale pentru colectare in asemenea
conditii.
Aceasta materie prima care se pierde acum, devine stimulativa economic si se poate
concepe un sistem de colectare similar cu cel al fructelor de padure, la fel de dificil ca
accesibilitate in teren dar care functioneaza din plin si cu bune rezultate.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 80
Pereti si structuri care utilizeaza argila
Argila este in mod traditional utilizata la realizarea peretilor din :
•elemente de zidarie denumiti traditional chirpicii,
•umpluturi de tipul valatucilor sau paiantei, in amestec cu paie si deseuri vegetale
uscate
Chirpicii - argila cu paie, pusa in forme si uscata la soare, material de
constructii, ieftin si ecologic.
Umplutura de paie cu argila batuta intre elemente din lemn cu rol de structura
(constructiile traditionale “pe furci”), care au si o buna rezistenta la seism.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 81
Toate aceste solutii, nu permit insa decat constructii cu un nivel, pe fundatii ridicate de
la cota terenului natural pentru evitarea umezirii .
Avantajele caselor din chirpici sau paianta:
-sunt case sanatoase la fel ca cele din lemn, fiind construite cu materiale ecologice
- microclimat si un confort higrotermic interior, sanatos
- chirpiciul sau paianta sunt materiale de constructie mediu termoizolatoare, cu
caracteristici de acumulator termic.
- costul constructiei relativ scazut.
- in mod traditional finisajul se realizeaza prin tencuire cu argila cu diferite adaosuri
- in cazul unor solutii moderne finisarea peretilor se poate realiza cu mortare ecologice
cu var ancorate si armate cu plase metalice sau din fibra de sticla
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 82
REALIZAREA PERETILOR CARE UTILIZEAZA VARULUI NATURAL SI DESEURILE
DIN LEMN
- Varul natural se utilizeza in constructii inca din antichitate
-Un inventator roman (ing. Petrache Teleman brevetul international PCT/BE2006/000048)
a reusit sa realizeze doua tipuri de materiale de rezistenta betonului, dar fabricate fara
nici un element chimic, cu materiale accesibile local, cu proprietati termice net superioare
si anume :
• ECOPIERRA® - constituit din ciment, var, argila arsa si granule de pluta - si
• MOPATEL® - constituit din ciment, var si fibre lemnoase.
- Aceste doua marci au aplicatii in domeniul constructiilor de cladiri in mediul rural si/sau
urban, cum ar fi constructiile unifamiliale sau colective, scoli, spitale, birouri, constructii
utilitare agricole si altele.
- De asemenea, acestea pot fi folosite la renovarea si reabilitarea constructiilor mai vechi.
- Ambele produse au rezistenta exceptionala la foc, o plasticitate deosebita, ofera o
izolare acustica foarte buna, iar rezistenta mecanica este comparabila cu cea a betonului
normal. In plus, este permeabil la aer si vapori, condensul si gazele toxice eliminandu-se
usor.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 83
Cele doua marci de betoane ecologice se impart in clasa:
- S (strong) - cu aplicatii la elemente de structura (grinzi, pereti, stalpi, placi de
plansee)
- M (medium) - pentru blocurile de zidarie portanta interioare si exterioare
- L (light) - ca elemente termo-fono izolante.
Ecopierra® si Mopatel® pot fi folosite la realizarea tuturor elementelor unei cladiri
structura, inchideri, pardoseli, invelitori, finisaje sau ornamente de orice fel.
Pot fi colorate dupa dorinta, astfel incat peretii din aceste materiale au un aspect
deosebit si nu mai este nevoie sa fie vopsiti sau zugraviti.
Datorita greutatii scazute, cu 50 la suta mai mica decat a betoanelor clasice, se
asigura o reducere importanta a efectelor seismice si se realizeaza economii
importante in fundatiile constructiei.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 84
La caracteristicile esentiale care il fac cu totul deosebit de orice alt material de
constructie, betonul usor ecologic are :
- un impact social si economic deosebit de important deoarece utilizeaza deseurile
lemnoase produse de industria lemnului, contribuind in acest fel la protectia mediului .
- impact deosebit asupra mediului datorita proprietatii de a fi depoluant datorita
prezentei varului aerian stins in pasta (capacitatea de a absorbi emisiile poluante de CO2,
cu 35% superioara cantitatii degajate prin arderea pietrei de calcar in cuptoarele
industriale).
- varul aerian stins in pasta are calitati recunoscute de a fi bactericid, constructiile
realizate cu aceste betoane reprezentand un plus important de sanatate, detaliu
important in cladirile de locuit si cele social – culturale cum ar fi spitalele, cresele,
scolile.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 85
Caracteristicile tehnice de material ale betoanelor usoare tip MOPATEL® si ECOPIERRA®:
Caracteristica UM Metoda de
incercare
Valoare
de
referinta
Valoare
masurata
Unitatea
executanta
Densitatea Betonului:
kg/m3
EN 772-
1:2000
(SR EN 772-
1:2000)
700…..
1700
CSTC Belgia
URBAN -INCERC
Iasi
- ECOPIERRA® STRONG 1235…1481
- ECOPIERRA® MEDIUM 1.200 - 1.400
- ECOPIERRA® LIGHT 1.000-1.200
- MOPATEL® STRONG 1104
- MOPATEL® MEDIUM 870…920
- MOPATEL® LIGHT 745…810
Conductivitatea termica
λ10,
W/mK
STAS
5912-89
SR EN
12667:2002
0,35 ...
0,15
URBAN
INCERC Iasi
- ECOPIERRA® STRONG 0,348
0,22..0,25- ECOPIERRA® MEDIUM
0,17 …0,22- ECOPIERRA® LIGHT
- MOPATEL® STRONG 0,271…0,331
- MOPATEL® MEDIUM 0,202.. 0,215
- MOPATEL® LIGHT 0,09 ..0,160
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 86
Caracteristicile tehnice de material ale betoanelor usoare tip MOPATEL® si ECOPIERRA®:
Caracteristica UM Metoda de
incercare
Valoare
de
referinta
Valoare
masurata
Unitatea
executanta
Rezistenta la
compresiune
N/mm2
EN 772-1:2000
(SR EN 772-
1:2000)
700…..
1700
CSTC Belgia,
ARGEX SA – Belgia,
URBAN -INCERC
Iasi
- ECOPIERRA® STRONG 11,2 …22,56
- MOPATEL® STRONG 9,037 .. 12,0
- MOPATEL® MEDIUM 4,792…5,539
- MOPATEL® LIGHT 0,533..1,022
Rezistenta la inghet –
dezghet pentru
MOPATEL® LIGHT%
SR EN 772-
18:2003
(STAS
3518-89
STAS
1275-88)
50 cicluri
Pierdere de
rezistenta
7,4
INCERC
Iasi Laboratorul
central CCF
Bucuresti
Absorbtie de apa pentru
ECOPIERRA® STRONG %
NBN B15-215
(SR EN 772-
11:2003)
- 2,73 …3,97ARGEX SA – Belgia
URBAN -INCERC Iasi
Factorul de rezistenta la
vapori de apa pentru
MOPATEL® STRONG
-EN ISO 12572:
2001- 16,6 …17,2 CSTC Belgia
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 87
Materialele inventate de inginerul Petrache Teleman sunt premiate cu medalia de aur
la Salonul Eureka BRUXELLES - noiembrie 2003, dar nu sunt aplicate pe scara larga
nici pana acum in Romania.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 88
Autorul materialelor a realizat o constructie experimentala la Gainesti Suceava
utilizand aceste materiale in care si-a organizat propriul atelier de productie.
Constructia a fost finalizata in iarna anului 2011 si s-au facut cu colaborarea
Laboratorului de Cercetare si Incercari Higrotermice-Climatice din cadrul Sucursalei
URBAN INCERC Iasi, un prim set de masuratori termografice ale cladirii, care au
ilustrat omogenitatea temperaturilor pe suprafata zidariei, constructia realizata fiind
practic lipsita de punti termice. Investigarea termografica a urmarit sa evidentieze
uniformitatea campului de temperaturi al peretelui exterior realizat cu zidarie din
blocuri de beton usor tip MOPATEL LIGHT cu grosime de 40cm.
Imagine termografica in Infrarosu
a peretelui din zidarie de blocuri
MOPATEL
LIGHT cu grosime de 40cm
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 89
REALIZAREA TERMOIZOLATIILOR CU MATERIALE NATURALE Termoizolatiile utilizate in prezent au la baza materiale minerale (anorganice) - vata de
sticla, vata bazaltica, sau materiale organice - polistirenul si poliuretanul.
Materia prima pentru aceste materiale provine din surse neregenerabile, presupunand
un consum mare de energie si emisii de CO2 atat pentru fabricare cat si pentru
prelucrate.
Lana de oaie-material termo – fonoizolant ecologic si sanatos
-se poate utiliza in termo – fono izolarea cladirilor
-bun regulator de umiditate, foarte buna rezistenta la lumina si radiatie solara
-Necesita tratament pentru curatare si conservare pe termen lung.
-permite amestecarea cu alte tipuri de fibre
-poate fi prelucrata in saltele sau placi fara mijloace speciale de protectie, masca,
ochelari de protectie etc
Caracteristici tehnice specifice:
a.pentru pereti exteriori b. pentru poduri sau acoperis inclinat
• Grosimi de 100O150 mm,
• Densitate cca 30 kg / m3
• Rezistenta termica strat de 3O4 m2K/W
• Conductivitate termica 0,035 O 0,040 W / m K
• Permeabilitatea la vapori de apa: 1-2
• Capacitate higroscopica mare: 30 la 40% din
greutate, in functie de diametrul
• Grosimi de cca 200 mm
• Densitate cca 15 kg / m3
• Rezistenta termica de 5O6 mp K/W
• Conductivitate termica 0,035 m2K/W
• Permeabilitatea la vapori de apa: 1-2
• Capacitate higroscopica: 30 la 40% din
greutate, in functie de diametrul de fibre.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 90
Canepa
HEMCRETE – material compozit de constructii bio – realizat din Canepa special
preparata si maruntita, si var natural
Are proprietati termo si fonoizolante.
Se foloseste pentru constructia de cladiri comerciale, cladiri de locuit si birouri ca materie
prima la torcretare, in blocuri comprimate (boltari) sau ca placi termo-izolatoare pentru
cladiri.
Canepa are calitati izolatoare comparative cu cele ale fibrelor sintetice.
-conductivitate termica de 0,038 W/mK
- transmitanta termica de 0,26 W/m2K la o grosime de 150 mm, comparativa cu cea a
lanei de 0,25-0,26 W/m2K.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 91
Exemplu concret de reabilitare termo-energetica, structurala si modernizare eco-
durabila a unei case traditionale prin utilizarea materialelor locale, reutilizarea
materialelor vechi si aplicarea solutiilor constructive simple, eficiente si necostisitoare.
Se prezinta succint o lucrare de reabilitare a unei locuinte traditionale in contextul
principiilor conservarii si reabilitarii eco-durabile. Locuinta este de tip unifamilial, in
municipiul Iasi, proprietate personala, construita in perioada anilor 1873 – 1890.
Sunt prezentate etapele actiunii de reabilitare si conservare si anume:
•etapa cercetarii starii actuale a constructiei
•investigarea starii elementelor de structura, a fundatiilor, a inchiderilor
•masurile de reabilitare complexa structurala
•masurile de eficientizare energetica eco-durabila
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 92
•programul de monitorizare a comportarii si starii postreabilitare
•solutiile concepute pentru adaptarea constructiei existente si a functionalului la
cerintele moderne de habitat
•solutiile de utilizare a materialelor locale, naturale si traditionale la reabilitarea
complexa
•solutiile si masurile de crestere a gradului de eficienta energetica si de asigurare a
energiei din sursa regenerabila, de valorificare a materialelor combustibile vegetale.
Constructia (cota pardoselii) a fost ridicata peste nivelul
terenului natural cu cca 40...60 cm, terenul fiind in panta
mica.
Talpa constructiei este realizata din barne de stejar
cioplit, sprijinite la colturi pe fundatii izolate din piatra
cladita, pana la o mica adancime de cca 30 cm sub cota
terenului natural.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 93
Solutii de monitorizare a starii constructiei in exploatare
Solutii de reabilitare
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 94
3.2 Masa termica (pereti interiori, plansee, socluri)
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 95
Masa termica - capacitatea elementelor de constructie de a inmagazina caldura si de a
o elibera in timp, prelungind efectul sursei de caldura (solara sau pe combustibil) prin
asa numita caracteristica de volant termic .
Rolul volantului termic este perfect similar celui de volant mecanic, asigurand
fenomenelor in care sunt implicate, stabilitatea parametrilor sau trecerea lenta prin
regimurile tranzitorii, fara distorsiuni sau amplificari de parametri care ar putea afecta
rezultatul desfasurarii acestor fenomene.
In acest mod, masa termica are rolul de a atenua variatiile de temperatura induse
mediului interior cladirilor de mediul exterior si de a adapta schimbarile termice la
cerintele de stabilitate sau de variabilitate lenta impuse de confortul fiziologic.
MATERIALELE TRADITIONAL UTILIZATE CA MASA TERMICA
Materiale locale traditional utilizate ca masa termica:
- pamant, argila sau piatra, solutii utilizate traditional de mii de ani si la care se revine
azi pentru constructii moderne eficiente energetic.
- lemnul, care desi nu a fost si nu este utilizat in principal pentru aceasta calitate,
ramane materialul ideal pentru constructii eco-durabile.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 96
Tabelul de mai jos, reflecta calitatea extraordinara a lemnului, care datorita capacitatii
calorice ridicate (a doua ca valoare dupa apa) poseda practic aceeasi „masa termica
ca a pietrei sau argilei”, dar este de cel putin 7 ori mai bun izolator termic decat
acestea din urma si decat materialele de zidarie curent utilizate (caramida, blocuri din
beton usor, BCA etc).
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 97
UTILIZAREA APEI CA MASA TERMICA
Apa, este la fel de surprinzatoare fiind si cel mai accesibil material lichid avand rol
esential in anihilarea surselor se foc (incendiu).
In acest context, autorul acestui modul de curs, a imaginat doua solutii si depus doua
cereri de brevet de inventie, urmare a unei cercetari realizate in proiectul
„RENERGHOME - Dezvoltarea conceptului de cladire generator-convertor de energie
regenerabila, cu autonomie energetica ridicata si acumulare in infrastructura si sol”,
desfasurat in cadrul Laboratorului de cercetare si Incercari Higrotermice-Climatice
URBAN INCERC Iasi.
In sinteza, solutiile propuse prin proiect urmaresc ca un mare procent din masa unei
cladiri sa fie al apei, in consensul cu procentul natural existent in natura, indiferent de
scara sistemelor naturale.
Caracteristici specifice apei:
• capacitatea cea mai mare de acumulare a energiei termice dintre elementele naturale
• capacitatea cea mai mare de anihilare a focului.
• regenaribilitate ridicata, cost mic, pur ecologica
Pentru aceste motive am afirmat ca ar trebui sa beneficieze cladirile de prezenta apei in
mare procent.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 98
Astfel, propunerile de solutii noi se bazeaza pe:
a. Realizarea constructiva in sistem integrat a anvelopei constructiei, care in acest
mod capata rol polifunctional , si anume :
•de structura de inchidere termo-fonoizolatoare,
•de protectie si izolare mecanica fata de exterior,
•de convertor - generator de energie pentru incalzirea si racirea spatiilor interioare
•de suport al instalatiilor si rezervoarelor plane cu apa ca fluid acumulator si purtator de
energie pentru incalzire sau racire
•de protectie activa la foc prin eliberarea cantitatii de apa continuta in structura si pereti la
locul de detectare al unui inceput de incendiu.
b. Conceperea functiei de captator-convertor de energie solara in energie termica si
electrica, pentru suprafata exterioara a cladirii.
c. Conceperea functiei de generator de energie pentru conditionarea aerului interior
(incalzire sau racire) atribuita suprafetei interioare a anvelopei cladirii, eliminandu-se
instalatiile clasice si inconvenientele majore aferente acestora
d. Acumularea de energie in infrastructura cladirii, in insasi anvelopa cladirii si in
rezervoare de acumulare proprii cladirii, prin exploatarea caracteristicilor termice ale
materialelor cu capacitate calorica mare,asa cum sunt solul si apa, tratate, devenind sursa
majora de energie termica acumulata (stocata).
e. Apa ca element fundamental trebuie sa slujeasca in procentul meritat structura
unei constructii, avand in vedere calitatile majore amintite anterior, de volant termic si de
anihilare a efectelor termice in cazurile critice ( incendii).
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 99
Solutii inovatoare de utilizare a apei ca material de constructie, cu dublu rol, de masa
termica ( volant termic ), de agent termic si de protectie rapida la foc.
Cererea de brevet
A/1302/09.12.2010 - Sistem de constructie cu structura si inchideri de tip
convertor – generator - acumulator de energie cu elemente masive termic cu apa, depozit
national reglementat nr. A 2010 01302.- autor dr. ing. Constantin Miron
Sistemul este realizat cu o structura de rezistenta metalica, tubulara si inchideri -
pereti care incorporeaza elemente (rezervoare prismatice cu apa, masive termic, ce
asigura:
- acumularea energiei si cedarea acesteia pentru incalzirea – racirea cladirii
- protectia rapida la foc prin eliberarea cantitatii de apa continuta cu ajutorul unor
dispozitive de tip fuzibil termic atunci cand in vecinatatea imediata este detectat un inceput
de incendiu.
Rezervoarele plane cu apa dispuse in pereti si plansee, pot elibera astfel o cantitate mare
de apa, prin dispozitive de tip fuzibil termic comandate de senzorii de incendiu.
Sistemul de constructie cu structura si inchideri de tip convertor - generator-acumulator de
energie cu elemente masive termic cu apa, descris in figura, este format din:
-o structura de rezistenta (1) si inchideri-pereti (2), care incorporeaza elemente cu apa ce
asigura acumularea energiei, incalzirea – racirea cladirii si protectia rapida la foc;
- stalpi (3), grinzi (4), metalice, tubulare, etanse si umplute cu apa tratata anti inghet;
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 100
-inchideri (pereti-plansee, anvelopa) care
incorporeaza elemente de tip rezervoare de apa (5),
prismatice sau tubulare, in conexiune sau nu cu
structura tubulara, toate fiind in conexiune cu
rezervoare de acumulare de mare capacitate (14) la
nivelul fundatiei cladirii sau la alte niveluri.
Suprafata exterioara a anvelopei si invelitorii este de
tip camp de captatoare solare termice (7) si
fotovoltaice (6). Apa din interiorul structurii si a
peretilor-planseelor este incalzita - racita cu energia
produsa de un sistem compus din captatoarele
solare si o pompa de caldura (8), constituind, prin
capacitatea calorica mare, agentul de acumulare a
energiei cu masivitate termica mare si de
conditionare a interiorului cladirii chiar prin
intermediul rezervoarelor incorporate in pereti si
plansee.
Rezervoarele de apa au dispuse zone de tip fuzibil termic(12) care atunci cand apare un inceput
de incendiu, se deschid, eliberand in timp scurt o cantitate relativ mare de apa peste sursa de foc,
asigurand astfel si protectia prompta si eficienta la incendiu. Rezervoarele cu apa sunt plasate
catre suprafata interioara (11) a peretilor, realizand astfel incalzirea sau racirea aerului in scopul
asigurarii microclimatului interior al cladirii.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 101
Cererea de brevet
A/01301/09.12.2010 - Anvelopa de
cladire eco-eficienta, realizata cu module
cu apa, in sistem integrat, convertor de
energie solara - acumulator termic si
autoprotectie la foc, cu depozit national
reglementat nr. A 2010 01301
O a doua solutie este anvelopa
de cladire eco-eficienta, realizata cu
module cu apa, in sistem integrat
convertor de energie solara - acumulator
termic si autoprotectie la foc.
Aceasta este formata din pereti exteriori
(1), care incorporeaza un numar de
module cu apa (7) ce asigura acumularea
energiei, incalzirea – racirea cladirii si
autoprotectia la foc .
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 102
Peretii exteriori sunt alcatuiti in ordine, de la exterior la interior din captatoare
solare termice (2) si fotovoltaice (3), un sistem de termoizolare (4), un perete propriu-
zis, portant sau neportant (5), un strat de aer (6), un numar de module de tip rezervor
prismatic sau registru cu apa (7), cu cantitate de minim 100 l/mp, un al doilea strat de
aer (10) si un strat de finisaj interior (11), cat mai conductiv termic, prevazut cu fante de
circulatie (12) a aerului la partea inferioara si superioara a peretelui, incat modulele cu
apa au suprafata spalata de aerul cu circulatie controlata intre interiorul cladirii si
straturile de aer adiacente acestor module, asigurand astfel incalzirea sau racirea aerului
interior, dupa necesitati.
Modulele cu apa au la partea inferioara zone de tip fuzibil termic(13), care, atunci
cand apare un inceput de incendiu, se deschid, eliberand in timp scurt o cantitate relativ
mare de apa peste sursa de foc.
in functie de conditii, modulele cu apa incorporate in pereti pot fi conectate printr-
un sistem de reglare programabil, numai in circuit inchis cu captatoarele solare termice
de pe suprafata exterioara a peretelui respectiv sau combinat si la sistemul de
incalzire/racire, asigurand conditionarea interioara uniforma si de calitate a cladirii,
inertie termica ridicata si rol de volant termic.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 103
Pentru cazul comunitatilor cu resurse limitate, lemnul in structura, in combinatie cu
simpla utilizare a rezervoarelor de apa in peretii si planseele constructiei, cu
materiale de izolare din deseuri de lemn, vegetale, lana etc. ar constitui o solutie
ieftina, eficienta, sigura, durabila si absolut sanatoasa atat pentru ocupanti cat si
pentru constructia in sine care ar beneficia de omniprezenta apei pentru a anihila
orice risc de incendiu.
Daca actual s-ar putea pune la punct tehnologia de producere a unor rezervoare sau
elemente ieftine, de tip panou sau tubulare, cu sistem de interconectare si cu
dispozitivul de tip fuzibil, ar exista imediat posibilitatea aplicarii acestor solutii.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 104
4. MATERIALE COMBUSTIBILE SUSTENABILE DISPONIBILE LOCAL
4.1 Materiale lemnoase
4.2 Materiale ne-lemnoase
5. EFECTELE UTILIZARII MATERIALELOR LOCALE ECOLOGICE IN
DEZVOLTAREA ECO-DURABILA A FONDULUI CONSTRUIT SI A PIETEI
DE MATERIALE DE CONSTRUCTII.
5.1 Fondul construit de cladiri si strategii viitoare
5.2 Piata de materiale de constructii
6 STUDII DE CAZ
6.1 Riscurile alterarii sustenabilitatii constructiilor si a calitatii vietii ocupantilor
cauzate de renuntarea la materialele locale eco-durabile si inlocuirea cu
materiale de sinteza. Studii de caz din zone ale Romaniei.
6.2 Studii de caz din alte tari cu conditii de clima si geografice asemanatoare
Romaniei, privind utilizarea unor materiale locale prelucrate si utilizate cu
tehnologii moderne.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 105
4. MATERIALE COMBUSTIBILE SUSTENABILE DISPONIBILE LOCAL
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 106
Introducere
Cerintele legislative europene si mondiale sustin utilizarea materiale naturale,
sustenabile si nepoluante, nefosile, care sa inlocuiasca resursele limitate de combustibili
fosili.
Cele mai raspandite:
- de tip lemnos (deseuri de lemn, rumegus etc.)
- de tip cerealier (coceni, deseuri de la prelucrarea porumbului, uleiuri vegetale etc) sau
organic (deseuri animaliere).
Capitolul se limiteaza la materialele combustibile ce pot fi utilizate in echipamentele/
instalatii de incalzire (fara bio-combustibilii utilizabili la transport). Unele solutii sunt
agrementate in alte tari si folosite si la noi, precum peletii din rumegus, dar pe scara relativ
redusa fata de potentialul existent.
Materialele combustibile, disponibile local, se pot imparti in:
• Materiale lemnoase (deseuri de lemn, rumegus, cazatura de lemn masiv in paduri,
resturi de lemn, tocatura de uscaciuni)
• Materiale nelemnoase (cerealiere sau de origine organica)
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 107
Problema actuala a valorificarii materialelor combustibile disponibile local in
Romania nu este a sursei ci a mijloacelor de colectare si presare - brichetare la nivelul
utilizatorului particular sau al micilor grupuri din comunitatile locale.
Sarcina specialistilor consta acum in :
1. Formarea, educarea si dezvoltarea convingerii utilizarii resurselor de acest tip,
considerate de multi acum ca rusinoase,
Practic, este imperios a fi educata constiinta ca orice material de origine
vegetala sau animala, care nu mai are o alta utilitate care pot arde, reprezinta o
sursa de energie care nu trebuie aruncata ci dimpotriva utilizata.
Se obtin astfel atat energie fara costuri cat si efecte ecologice atat pentru om cat si
pentru mediu. Arderea materialelor vegetale naturale, este cea mai putin poluanta.
2. Dezvoltarea sistemelor tehnice accesibile, de colectare - prelucrare
primara a acestor materiale combustibile, de tipul micilor masini si utilaje
gospodaresti sau a altora de mare capacitate.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 108
Situatia actuala in cateva zone din Romania din punctul de vedere al
materialelor combustibile locale
• Deseurile de lemn de la gatere sau ateliere de prelucrare primara a lemnului,
considerate acum 10-15 ani ca poluante prin depozitatarea necontrolata (foto Borsa
2001- deposit rumegus pe valea Viseului), nu mai au acelasi statut, existand foarte
multe unitati de brichetare care valorifica aceste deseuri in fabricarea peletilor sau
brichetelor pentru ardere in instalatii centralizate de incalzire.
Borsa 2001- deposit rumegus pe
valea Viseului
Prin urmare, rumegusul,
talajul si aschiile de lemn nu
mai au statut de deseu
nevalorificat, ci dimpotriva,
incepe sa fie din ce in ce mai
cautat, deci pretuit economic
si energetic.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 109
• Toata masa si volumul de resturi vegetale din zonele de ses sau de lemn
cazut (crengi sau trunchiuri masive) din zonele silvice nu este valorificata, desi
poate asigura energia necesara functionarii fondui de gospodarii
• nu s-au identificat zone sau comunitati care sa fi avut initiatiativa valorificarii
organizate si eficiente a acestor resurse natural disponibile.
• in multe zone, curatirea campului sau padurii de resturi vegetale se face
prin incendierea in teren, fapt cu dublu efect negativ, de risc de propagare a
incendiului si de pierdere a unei mari cantitati de energie utilizabila altfel in mod
constient pentru incalzirea locuintelor.
Este de remarcat ca in traditia romanesca, nu sunt specifice si nici
practicate, utilizarea deseurilor organice – animale si nici a cerealelor ca
atare, ca material combustibil pentru utilizare in incalzirea locuintelor.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 110
Materiale combustibile sustenabile
Pentru zonele in care nu sunt disponibile ca sursa de energie termica gazele naturale
sunt necesare utilizarea centralelor care utilizeaza combustibili solizi.
Date comparative privind eficienta diferitilor combustibili
Tip lemn KWh/Kg kW/mc
Fag, stejar cca 4,1 cca 1200
Artar,
mesteacan
cca 4,2 cca 1900
plop cca 3,1 cca 1200
pin cca 4,2 cca 1700
Molid, brad cca 4,5 cca 1500
Puterea calorica specifica
Rezulta ca:
• 1 mc fag este echivalent cu 208 l combustibil lichid sau 201 mc gaz metan,
• 1 mc molid este echivalent cu 149 l combustibil lichid sau 144 mc gaz metan
De retinut insa ca randamentul centralelor pe combustibil gazos este de ~ 92%, iar a
centralelor termice pe combustibil solid (cu gazeificare) este intre 85-89%
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 111
Peletii din lemn sunt deseuri lemnoase, deshidratate si comprimate pana la dublul
densitatii energetice a lemnului verde, neuscat.
Caracteristici:
• putere calorica mare, densitate mare, costuri relativ reduse de transport
• sursa alternativa de energie capabila sa inlocuiasca combustibilii conventionali ( gazul
natural, GPL, petrol, carbune, lemn, ulei, electricitate etc.).
• Peletii sunt neutrii din punct de vedere al emisiilor
de carbon. La ardere, acestia emit aceiasi cantitate
de dioxid de carbon care a fost absorbita de padure
in timpul cresterii.
• Peletii din lemn ard aproape fara emisie de fum.
• In gazele de ardere praful este alcalin.
• Au un continut scazut de metal, iar sulfurile sunt
aproape inexistente.
• Cenusa, bogata in minerale, poate fi folosita cu
succes drept ingrasamant natural.
• Peletii costa mai putin decat combustibilii fosili.•Peletii sunt considerati inlocuitori ai gazelor naturale. (mai ieftini cu 20-25% fata de gazul
natural, nu prezinta pericol de explozie, se utilizeaza cu acelasi confort).
• Comparativ cu lemnul de foc, peletii sunt mai eficienti din punct de vedere al randamentului
de ardere, puterii calorice, confortului si sigurantei in utilizare.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 112
Briche din resturi vegetale din agricultura
•Se obtin prin comprimare mecanica sau hidraulica a biomasei (resturi vegetale din
agricultura, paielor de grau, orz, orez, rapita, mustar, vrejuri de soia, fasole, resturi
vegetale de vita de vie, coceni de porumb, resturi forestiere) pentru reducerea
dimensiunilor si obtinerea unui produs compact si cu o putere calorica mare.
•Formele brichetelor - cilindrice, hexagonale, dreptunghiulare.
•Dintr-o tona de paie se obtine o tona de brichete.
•Puterea calorica a brichetelor din resturi vegetale este mai mare decat a lemnului de fag
si aduce o economie de 60% fata de incalzirea cu gaze si de 40% fata de incalzirea cu
lemne.
•Costurile de productie a brichetelor din paie sau alte resturi vegetale este foarte scazut
(maxim 120 ron/t).
•Piata de desfacere este practic imensa.
•Ganditi-va numai la cate familii folosesc sobele de teracota sau centralele pe lemne. Cati
oameni nu ar prefera sa cumpere o tona de brichete gata pregatite pentru foc decat 1,5 –
2 tone de lemne pe care trebuie sa le taie, sparga etc.?
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 113
Salcie Energetica (salcie suedeza)
Daca alte plante silvice au nevoie de 3-5 ani pana cand pot fi recoltate si utilizate in
scopuri energetice, salcia poate fi recoltata anual, avand un volum de masa lemnoasa de
40-60 t/ha material uscat. Soiurile cultivate in acest scop au urmatoarele caracteristici:
•o crestere in volum foarte mare- 3-3,5 cm crestere/zi
•rezistenta la intemperii si diferite boli
•putere calorica ridicata cca. 4900kcal/kg
O plantatie de salcie are viata de 25-30 ani, in primul an de viata productia este
nesemnificativa, de cca. 10t/ha, iar in anii urmatori productia anuala este de 40-45 t/ha
(dupa evidentele suedeze si 50-60 t/ha in Ungaria.
Lemnul de salcie se marunteste, apoi rumegusul se transforma in peleti, care se folosesc
pentru incalzirea sobelor.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 114
Iarba energetica, ca material combustibil solid
Lignoceluloza se utilizeaza tot mai mult la nivel european in ceea ce priveste asigurarea
sursei de materie solida in cazane etc.
Cultivarea plantelor energetice este motivata de impactului asupra mediului inconjurator, a
eficientei economice si de productivitate.
Iarba energetica se situeaza in apropierea puterii calorice a carbunelui brun, si depaseste
valoarea calorica a lemnului si a altor plante gramineae.
Arderea corespunzatoare a ierbii
energetice se poate face dupa o
prelucrare prealabila - balotare,
maruntire, presare / brichetare,
granulare/ pelletizare.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 115
Plopul energetic :
•Plopul energetic se poate cultiva pe suprafete intinse prin butasi (de cca. 20 cm), nuiele (1 –
1,5m) sau butasi inradacinati de un an (1 -2m) 10- 20 cm.
•Nu sunt pretentioase in ceea ce priveste pamantul si conditiile climatice (in functie de
sortiment, pot fi cultivate si in soluri cu capacitate de productie la limita minima.
•Cultura de plop energetic trebuie se faca pe un pamant cu structura fina.
• Prima recolta la plop se face de regula dupa cel de-al saselea an, dupa aceea se poate
reculta din cinci in cinci ani
Suprafetele cu perioada de vegetatie scurta, sau padurile energetice, de produse
lemnoase cu o perioada rapida de crestere, vor constitui in viitorul apropiat o
alternativa pretioasa si necesara pentru aprovizionarea cu materiale combustibile.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 116
5. EFECTELE UTILIZARII MATERIALELOR LOCALE ECOLOGICE IN
DEZVOLTAREA ECO-DURABILA A FONDULUI CONSTRUIT SI A
PIETEI DE MATERIALE DE CONSTRUCTII.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 117
5.1 Fondul construit de cladiri si strategii viitoare (imbunatatirea calitatii vietii, reducerea
facturilor, diminuarea consumului de combustibil fosil, securitatea alimentarii cu combustibili
ecologici)
5.2 Piata de materiale de constructii (acceptabilitatea pe piata, concurenta cu marii
furnizori de materiale de sinteza, contributia la realizarea cerintelor europene 20‐2020)
Capitolul se constituie intro pledoarie pentru formarea si transformarea „eco-durabila” a
mentalitatii obtuze care se face simtita actual din ce in ce mai mult in contextul economiei
de energie si eficientei termo‐energetice a cladirilor.
Economia de energie in cladiri trebuie facuta pana la limita la care nu se aduce atingere
sanatatii oamenilor.
Dincolo de aceasta bariera, economiile de energie sunt anulate inzecit de cheltuielile de
refacere sau recuperare a starii de sanatate, la care se adauga cel mai important aspect,
si anume cel al sentimentului sacrificiului inutil, de frustrare, chiar daunator social si moral,
al omului in concurenta cu valorile materiale.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 118
5.1 Fondul construit de cladiri si strategii viitoare (imbunatatirea calitatii vietii,
reducerea facturilor, diminuarea consumului de combustibil fosil, securitatea alimentarii
cu combustibili ecologici)
Sa facem o paralela intre constitutia fizica, modul de organizare si de functionare a oricarui
sistem natural, care, prin definitie, au generat conceptele de „ ecologie si eco-durabilitate .
Planeta Pamant, inseamna cca. 70 % apa si 30 % uscat. Corpul fizic al fiintelelor vii, este de
aemenea constituit din cca 70 % apa si 30 % materie solida .
De ce nu ne-am propune ca si cladirile sa beneficieze de aceste proportii care asigura
echilibrul durabil in natura.
Sa ne gandim numai la caracteristicile fizice-termice ale apei.
In ultimul timp, cladirilor in care locuim si muncim le „ pretindem” sa aiba cat mai multe calitati,
adica sa fie confortabile, sanatoase, sigure, sa consume cat mai putina energie sau ideal
„zero’, sa fie durabile, de ce nu ne-am propune ca acestea sa fie constituite si sa functioneze
cat mai aproape de modul in care sunt constituite si organizate sistemele naturale.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 119
Criza energetica a ultimilor ani a condus societatea catre masuri de reducere a consumurilor
de energie de orice fel, inclusiv a celor ce revine cladirilor in general ( cca 40 %).
S-a ajuns la conceperea si aplicarea casele eficiente energetic si casele pasive.
Parerea autorului este ca economia de energie in cladiri trebuie facuta pana la limita la care nu
se aduce atingere sanatatii oamenilor.
Dincolo de aceasta bariera, economiile de energie sunt anulate inzecit de cheltuielile de
refacere sau recuperare a starii de sanatate, la care se adauga cel mai important aspect si
anume cel al sentimentului sacrificiului inutil, de frustrare, chiar daunator, social si moral, al
omului, in concurenta cu valorile materiale.
Consider conceptul „Nearly Zero –Energy ” ca este cel mai potrivit care trebuie sa fie atins si
nu cel de casa pasiva, tocmai din motivele pe care cerintele impuse de pastrarea sanatatii
ocupantilor le impun.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 120
Efecte concrete si importante obtinute prin promovarea unor aplicatii simple si valoroase
ecologic si energetic ale apei si varului natural:
- efectul de acumulator termic cu capacitate de acumulare de cca 5 ori mai mare decat al
oricarui material de constructie si efect de protectie la incendiu prin utilizarea apei, incorporata
masiv prin diferite solutii in elementele constructiei (Proiect Renerghome ANCS Nr. 21- 066 /
14.09.2007 – director proiect Constantin Miron)
Efectul de acumulator termic al apei este decisiv in:
• cresterea parametrilor de confort higrotermic interior,
• gestionarea optima a necesarului de energie in raport cu cerintele de confort si de consum
• reducerea facturilor pentru incalzire-racire
• asigurarea protejarii la foc sau risc de incendiu
-efectul depoluant si bactericid al mediului (capacitatea de absorbtie a oxizilor de carbon
din aer), datorat varului natural utilizat in realizarea betoanelor ecologice usoare in asociere
cu deseuri lemnoase de orice fel precum si alte materii prime sau/si materiale naturale (pluta,
granulele de argila etc) ( brevet EP1486 479A1 – Eco build concrete MOPATEL SI
ECOPPIERA autor ing. Petrache Teleman - Bruxelles ).
In mod similar, efectele utilizarii materialelor traditionale universal utilizate, piatra, argila,
lemnul, materialele vegetale si materialele de origine animala, sunt de natura a fi integrate in
natura fizica a mediului natural, generatoare de sanatate si mediului construit
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 121
Sintetizand, rezulta urmatoarele aspecte esentiale si anume:
- stategiile viitoare trebuie sa urmeze firul logic al efectelor pe care le au toate
componentele mediului natural si mediului construit, asupra cresterea calitatii vietii, ca
notiune cu foarte multe componente (fizice, fiziologice, ecologice, medicale, economice).
Catre acest tel converg si se conjuga toate activitatile si masurile coerent luate in cadrul
diverselor programe de reducere a facturilor, de diminuare a consumului de combustibil fosil,
de asigurare a securitatii alimentarii cu combustibili ecologici si de protectie a mediului prin
reducerea emisiilor poluante.
- mediul construit nu poate oferi omului conditii bune de viata si activitate daca nu se
bazeaza pe materiale naturale, usor accesibile, ecologice la fel cum alimentatia nu poate
oferi energie si sanatate daca nu este naturala.
Mediul construit ofera prin natura sa in fond, un microclimat cu toate componentele sale
avand ca suport material aerul interior, caracterizat complex de componenta fizico - chimica
si de caracteristicile termo – higro – aero – dinamice.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 122
5.2 Piata de materiale de constructii
Efectele utilizarii materialelor locale, ecologice asupra pietii materialelor de constructie
pot fi anticipate avand in vedere experienta ultimelor doua decenii de circulatie libera a
marfurilor si produselor si anume:
- acceptabilitatea pe piata va fi incurajata de catre segmentul de populatie obisnuit sa
traiasca natural, avand acces facil in zone apropiate, la materialele locale de constructie
sau combustibile sau de segmentul care constientizeaza importanta vitala a materialelor
naturale similar produselor „ bio” din domeniul alimentar si descurajata de adeptii falsului
modernism
- concurenta cu marii furnizori de materiale de sinteza nu ar trebui sa se manifeste
violent, intrucat piata materialelor locale se va dezvolta la scara locala, la nivelul
comunitatilor zonei de accesibilitate si fara sa intre in conflict cu zona urbana unde marii
furnizori exploateaza marile lanturi de magazine de tip hypermarket si bineinteles, lipsa de
alternativa.
Este de dorit ca exemplul utilizarii materialelor locale la nivelul comunitatilor cu
resurse limitate sa starneasca in mod natural interesul major al comunitatilor cu resurse
considerabile si atunci, evident, materialele de sinteza vor fi din ce in ce mai putin cautate.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 123
Contributia la realizarea cerintelor europene 20-20-20
Cresterea economica a fiecarei tari se identifica in mod curent cu nivelul consumului de
marfuri si, implicit, cu energia necesara producerii acestora.
O productie crescuta de energie inseamna o folosire mai intensa a materiilor prime, cu riscul
diminuarii lor pana la disparitie.
Resursele locale raman o rezerva sigura si durabila daca si stiinta utilizarii si prelucrarii va
crea mijloacele necesare.
La nivelul Uniunii Europene s-au adoptat o serie de acte normative cunoscute sub termenul
generic de Pachetul 20-20-20, prin care se doreste combaterea schimbarilor climatice si
promovarea utilizarii surselor regenerabile de energie.
Acest pachet legislativ stabileste trei tinte de atins pana in anul 2020:
• reducerea cu 20% fata de anul 1990 a emisiilor de gaze cu efect de sera,
• o pondere de 20% din consumul previzionat de energie in Uniunea Europeana sa provina
din surse regenerabile de energie
• reducerea cu 20% a folosirii energiei primare prin imbunatatirea eficientei energetice.
Cele trei tinte ale pachetului European 20-20-20 pot fi atinse prin adoptarea unui program
intens si extins la scara nationala de exploatare si utilizare a resurselor locale de materiale
naturale de constructii, pentru izolarea cladirilor si pentru energie sustenabila.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 124
6. STUDII DE CAZ
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 125
6.1 Riscurile alterarii sustenabilitatii constructiilor si a calitatii vietii ocupantilor cauzate de
renuntarea la materialele locale eco‐durabile si inlocuirea cu materiale de sinteza. Studii de
caz din zone ale Romaniei.
6.2 Studii de caz din alte tari cu conditii de clima si geografice asemanatoare Romaniei,
privind utilizarea unor materiale locale prelucrate si utilizate cu tehnologii moderne
(termoizolatie din lana/lemn/celuloza, blocuri din canepa/pamant nears in Franta, termoizolatie
din canepa in Germania).
Pentru Romania, se prezinta studii realizate de catre un colectiv al Laboratorului de Cercetare
si Incercari Higrotermice, din cadrul Sucursalei URBAN - INCERC Iasi. Obiectivul principal al
studiilor a fost investigarea in situ si sintetizarea datelor privind comportarea complexa,
inclusiv din punct de vedere termoenergetic, a unor tipuri reprezentative de constructii de
locuit realizate traditional si modern si punerea in evidenta a elementelor ce concura la
realizarea unor locuinte durabile, confortabile, economice si sanatoase in zonele supuse
studiului.
Se prezinta studii de caz din alte tari privind utilizarea unor resurse locale neconventionale,
disponibile si in Romania. Se va pune accent pe termoizolatii din materiale naturale si utilizarea
biomasei la producerea energiei termice pentru cladiri
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 126
Studiu de caz pentru zona montana a Moldovei si Maramuresului
Se prezinta sinteza studiilor realizate de catre un colectiv al Laboratorului de Cercetare
si Incercari Higrotermice – IH, din cadrul Sucursalei URBAN INCERC Iasi in cadrul
proiectului “ STUDIU DE EVALUARE A FONDULUI CONSTRUIT IN ZONA MONTANA SI
PREMONTANA A MOLDOVEI SI MARAMURESULUI (ZONA CLIMATICA IV) IN VEDEREA
PROMOVARII STRATEGIILOR DE REABILITARE A SPATIULUI RURAL. MASURATORI „IN
SITU””””(proiect AMTRANS 1 B 14/2000 – director proiect Constantin Miron).
Obiectivul principal al studiilor realizate in proiect a fost investigarea in situ si
sintetizarea datelor privind comportarea complexa, inclusiv din punct de vedere
termoenergetic a unor tipuri reprezentative de constructii de locuit realizate traditional si
actual, cu toata gama diversificata de materiale traditionale sau moderne si punerea in
evidenta a elementelor ce concura la realizarea unor locuinte durabile, confortabile,
economice si sanatoase in zonele supuse studiului.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 127
CADRU GENERAL DE ABORDARE A TEMATICII PROIECTULUI DATE STATISTICE
CONFORM RECESAMANT 2003
Total locuinte individuale in perioada 1.01 - 30.09.2002 Jud Suceava Jud. Maramures
15610 (14288 din fonduri private) 936 615
Dimanica cea mai mare de construire revine dupa BUCURESTI judetelor din
nordul tarii, celelalte judete fiind mult sub aceste valori. Conform datelor obtinute in
cadrul proiectului AMTRANS - 1B14/2000 in aceste zone se construiesc multe
locuinte care nu satisfac cerintele normate de izolare termica - ex, pereti din zidarie
de BCA cu grosime maxima de 25cm, sau care utilizeaza materiale neadecvate -
blocuri de beton .
Studiile si masuratorile in situ s-au desfasurat pe durata a doua cicluri anuale in
succesiunea completa a anotimpurilor, in localitati reprezentative regiunilor montane
si premontane din Moldova si Maramures (Radauti, Galanesti-Putna, saru Dornei,
Neagra sarului, Borsa, Moisei, Sighetu Marmatiei etc).
Investigatiile si determinarile in situ s-au realizat pe diferite categorii si tipuri de
locuinte
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 128
Studii de caz privind sustenabilitatea materialelor locale si implicit a
constructiilor realizate in perioadele istorice ale regiunilor din Romania.
Subcapitolul descrie in sinteza aspectele studiate pe :
- Locuinte traditionale sau cu materiale traditionale in sisteme constructive specifice
sec. XIX- inceput sec XX si cele din a doua jumatate a sec. XX
- Locuinte colective realizate pana in 1990
- Locuinte individuale construite dupa 1990 sau cu materiale netraditionale
Se prezinta in sinteza :
-Analiza multicriteriala a datelor experimentale masurate "in situ” privind raspunsul
termodinamic al solutiilor de locuinte.
- Evaluarea fondului construit din punct de vedere calitativ si cantitativ
- Principii de alcatuire a locuintelor
- Parametrii de climat exterior si de microclimat interior specific locuintelor
- Raspunsul termodinamic al locuintelor si evaluarea comportarii din punct de vedere
termotehnic a solutiilor de locuinte
- Analiza comparativa a raspunsului termodinamic al locuintelor supuse studiului si
determinat “in situ"
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 129
Locuinte colective realizate pana in 1990
In localitatea Borsa si Baia Borsa – Maramures, s-au construit peste 50 de blocuri de
locuinte din care, cel putin jumatate nu au fost locuite. Cele locuite se prezinta intr-o stare
avansata de degradare cauzata de:
• lipsa unui sistem centralizat de incalzire pe timp de iarna.
• organizare individuala a sistemelor de incalzire locala (soba cu lemne), cu amenajarea
la fiecare apartament a unei evacuari a fumului care strapunge fie terasa la ultimul nivel,
fie peretele exterior, producand degradarea elementelor de inchidere.
• pe fiecare terasa s-au amenajat dispozitive improvizate de ridicare a combustibilului
solid (lemn - carbune).
• s-au amenajat sarpante locale care sa protejeze terasa si implicit apartamentele
respective la actiunea ploii.
•La baza blocurilor, toata suprafata de teren este acoperita cu busteni, resturi de material
lemnos de la taiere, fiind compromise atat solul cat si spatiile subsolurilor.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 130
Locuinte individuale, traditionale sau/si cu materiale traditionale
In opozitie cu aspectele descrise anterior stau modul exemplar de habitat, modul de
organizare a activitatii de exploatare si intretinere a locuintelor, conditiile de locuire si de
protectie a mediului, specifice gospodariilor si familiilor originare acestor zone si care
reprezinta majoritatea.
Exemplificand sumar prin cateva locuinte supuse studiului, se constata ce inseamna
notiunea de calitate dobandita si transmisa, prin educatie, traditie si cultura.
Astfel de exemple dintre locuintele investigate sunt :
Casa Danci Ion – Borsa , str. Viseului 37 - Locuinta traditionala din barna de lemn
15 x 15cm, tencuita la interior (datata 1900) pe fundatie din piatra cladita
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 131
Casa Dorel Pastinaru – Neagra Sarului nr. 212 - Locuinta din barna de lemn 15x15cm,
tencuita pe ambele fete, pe fundatie din piatra zidita cu soclu inalt de cca 50 cm, datata
din 1975
In raport cu „stiinta traditionala” a utilizarii materialelor si a construirii unei cladiri de locuit,
sunt de remarcat o serie de aspecte care contribuie esential la asigurarea durabilitatii
lemnului utilizat in constructii, si anume:
• momentul exploatarii;
• modul de asigurare a calitatilor pe durata existentei constructiei.
Este esential ca lemnul, chiar expus direct actiunii climatice, sa fie aerisit, ventilat natural,
ca urmare locuintele traditionale din lemn erau asezate pe fundatie din piatra cladita, care
permite circulatia aerului si evacuarea excesului de umiditate, impiedicandu-se in acest fel
si dezvoltarea ciupercilor si bolilor lemnului.
Locuinte traditionale Ciocanesti - Suceava
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 132
La realizarea fundatiilor continui, din beton sau piatra zidita, peste care se
dispune hidroizolatia si apoi talpile de lemn ale casei, mesterii populari prevad orificii
de aerare
Ocupantii locuintelor le obtureaza de frica daunatorilor si a circulatiei accentuate
a aerului rece, ceea ce opreste ventilarea structurii si implicit la degradarea lemnului.
Ca urmare se impun reparatiilor capitale, chiar dupa numai 15...20 ani de
exploatare (cum este cazul locuintei din Neagra sarului, Suceava, care, chiar cu
soclul de cca. 50 cm, prezinta degradari ale elementelor din lemn ale talpii si peretilor
exteriori).
In urma observatiilor si masuratorilor in teren, precum si a constatarilor
mentionate anterior, consideram ca in cazul constructiei de locuinte in zonele
montane trebuie pastrate traditiile de construire si adaptate la solutiile moderne, fara
a se incalca principiile de asigurare si mentinere a durabilitatii materialelor.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 133
Locuinte individuale construite dupa 1990 in combinatii de materiale traditionale si
netraditionale
Locuinte noi, in constructie in Borsa (martie 2002) - zidarie BCA 25cm.
Locuinta noua, in constructie in Borsa
(martie 2002) –zidarie mixta din
caramida plina si blocuri mici din
beton cu goluri.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 134
In zona Maramuresului, mai ales, precum si in unele localitati ale Moldovei, dupa anul
1990 au inceput sa se manifeste tendinte noi in constructia locuintelor, cu consecinte
negative din punct de vedere al confortului termic, explicabile printr-un complex de
factori, si anume:
• libera circulatie si dreptul de munca in exteriorul tarii au pus in contact, in special pe
tineri, cu tot ceea ce inseamna constructie si dotari aferente din toate tarile Europei,
inclusiv proiecte, materiale, solutii tehnice etc.;
• sumele castigate sunt valorificate la intoarcerea in tara, in principal prin construirea
unei locuinte, aproape in exclusivitate dupa modele straine de specificul si traditia
locului, cu functionale total diferite de cele obisnuite, care de multe ori nu pot asigura
confortul interior in conditiile unui climat sever. Exista tendinta de a realiza constructii
mari, impunatoare, in detrimentul calitatii acestora. Din dorinta de a investi cat mai mult,
se ignora regulile minime de alcatuire si de alegere a materialelor adecvate;
• se acorda o mult prea mare importanta finisajelor exterioare si se folosesc adesea
materiale care, in conditiile climatului montan, se vor degrada repede (ex. lambriuri
exterioare din PVC, placi gips-carton vopsite etc).
Observarea directa in zonele analizate si evaluarea din acest punct de vedere
reflecta generalizarea alterarii calitatii constructiilor noi datorita influentelor
amintite.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 135
ANALIZA COMPARATIVA A RASPUNSULUI HIGROTERMIC AL LOCUINTELOR CONSIDERATE
SEMNIFICATIVE PENTRU ZONA MONTANA SI PREMONTANA DE NORD A TARII DETERMINAT
PRIN MASURATORI IN "SITU".
a. Locuinta M1– Neagra Sarului, Judetul Suceava. Altitudine:920m. Executie:anul1978.
Regimde inaltime:P+1E. Numar de ocupanti:4. Suprafata construita: 9x9m2.
Peretii sunt alcatuiti din barne cu sectiunea de 15x15cm, tencuiti pe ambele fete,cu mortar
din argila si var-la interior si de var si ciment- la exterior; grosimea totala dM1=27cm.
Planseul de la parter este constituit dintr-o retea de grinzi de10x10cm, si umplutura din
zgura,pe un strat de10cm,tot de zgura. Pardoseala finita este alcatuita din dusumea de
scanduri de rasinoase de 4cm grosime, imbinate in nut si feder.
b.Locuinta M2 - Amplasament:Galanesti,JudetulSuceava. Altitudinea zonei:400m.
Executie:anul1985.Regim de inaltime:P+1E.Numar de ocupanti:5.Constructia are
Dimensiunile in plan de 8,5x8,5m,iar parterul este extins pe o suprafata de 8,10x4,35m.
Peretii exteriori sunt din zidarie de BCA cu grosimea de 25cm, tencuiti pe ambele fete,
finisajul exterior fiind cu praf de piatra.Grosimea totala a peretilor exteriori este de 28cm.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 136
Peretii exteriori ai parterului extins difera de cei ai corpului
principal:peretii exteriori ai baii, bucatariei, camarii si holurilor sunt din
zidarie de blocuri de BCA de 20cm, tencuiti pe ambele fete, avand o
grosime totala de 25cm; peretele bucatariei a fost imbunatatit ulterior din
punct de vedere termic cu o izolatie suplimentarã de polistiren expandat
de 2,4cm si retencuit.
c. Locuinta M3 – Amplasament: Borsa, Judetul Maramures. Altitudine:
710m. Executie: anul 1982. Regimde inaltime: P+1E.
Constructia este de tip P+E, mono volum, compact, cu laturile de 12,5 x
11,5m, imbinand elementele traditionale cu cele moderne. Este realizata
pe fundatie de beton, cu soclu de 80cm.
Peretii exteriori la parter sunt din zidarie de caramida plina cu grosimea
de 37,5cm, tencuiti cu mortar de var - ciment la interior si exterior, avand
grosimea totala de 42,5cm.
Peretii exteriori al etajului sunt alcatuiti din barne 14x14cm tencuite pe
ambele fete pe o retea de sipci cu tencuiala de var- la interior si de var-
ciment la exterior, grosimea totala fiind de d M3=26cm.
Planseul peste etaj-grinzi de10x10cm, cu umplutura de argila cu paie,
cu intradosul din scanduri de 4cm grosime, tencuit cu mortar de var.
Planseul de la parter – retea de grinzi de 10x10cm, dispuse la intervale
de 1m si umplutura de pamant uscat. Pardoseala finita – dusumea de
rasinoase nut-feder cu grosime 4cm.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 137
Variatia temperaturii si umiditatii relative a aerului exterior si interior . Masurari in
situ–Locuinta M 1
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 138
Variatia temperaturii si umiditatii relative a aerului exterior si interior . Masurari in
situ–Locuinta M 2
Stratul interior de polistiren face ca,
datorita inertiei termice mici, variatia
temperaturilor sa fie mult mai rapida decat
in cazul peretilor masivi termic. Din acest
motiv, chiar daca parametrii de climat
exteriori sunt variabili aproximativ intre
aceleasi limite, amplitudinile variatiei
temperaturii si umiditatii aerului interior
sunt mai mari decat in cazul locuintei M1
(lemn tencuit), sau M3 (zidarie de
caramida).
La locuinta M2 se constata ca viteza de
variatie a temperaturii aerului interior
este mai mare decat in locuinta M1,
datorata lipsei masivitatii termice a
elementelor care marginesc spatiul in
care s-a realizat inregistrarea.
Masuratorile in situ s-au realizat in
bucataria locuintei, care are pereti
exteriori realizati din BCA, grosime 20
cm, placati la interior, cu polistiren de
24cm tencuiti.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 139
CONCLUZII:
Programul de masuratori in situ a cuprins masurarea cantitativa a parametrilor si
determinarea calitativa, in conditii reale, a senzatiei de confort higrotermic. Principalele
observatii de ordin calitativ sunt urmatoarele:
• Senzatia de confort higrotermic din incaperi este resimtita in casele cu pereti din lemn
tencuit, chiar si atunci cand temperatura aerului interior scade pentru scurt timp sub
valorile normale. Senzatia de confort termic a devenit sesizabila incepand de la
temperaturi interioare de 17...17,5 0C.
• La locuinta M2 (cu pereti din BCA) senzatia de confort termic nu a mai fost
resimtita nici la temperaturi de peste 22 0C, la durate de incalzire mai mari de 12...15
ore, existand senzatia permanenta de perete rece, un gradient mare de temperatura
pe verticala si pe orizontala (intre centrul camerelor si peretii exteriori) si de
umiditate ridicata a aerului.
• Caderea de temperatura si implicit cresterea umiditatii relative a aerului interior sunt
foarte accentuate in cazul constructiei din BCA, dupa incetarea incalzirii spatiului.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 140
• Consumul de combustibil a fost mai mare cu cca. 60% pentru incalzirea unei camere de
dormit in locuinta M2, in raport cu acelasi tip de camera din locuinta M1.
• Amplitudinea oscilatiei de temperatura interioara, de la momentul incetarii incalzirii pana la
momentul reluarii, peste noapte, este de cca. 10...12 0C in cazul locuintei M2, in raport cu
6...7 0C la locuinta M1 (cu suprafete si volume de incalzit identice).
• Din punct de vedere al alcatuirii si tipului de constructie, solutiile studiate au fost toate de
tip parter - etaj. In cazul locuintei M3 situata in zona montana si construita cu doua solutii
diferite de pereti exteriori (parter - zidarie de caramida 37,5 cm si etaj din barne 14 cm
tencuita pe ambele fete pe retea dubla de sipci) a permis compararea efectului asupra
conditiilor de confort. Compararea raspunsului higrotermic a celor doua tipuri de solutii de
elemente de inchidere exterioara a condus la concluzia ca manifestarea inertiei termice a
zidariei, in raport cu peretele din lemn, se traduce printr-o stabilitate mare a temperaturii
aerului interior, raportat la regimul de incalzire intermitenta.
Calitatea unei constructii de locuit, analizand doar aspectele prezentate anterior,
rezulta aplicand solutii si materiale adaptate zonei respective, astfel incat, in raport
cu volumul, suprafata locuita, numarul de ocupanti si conformarea functionalului la
tipul si structura convenabila, sa poata fi satisfacute cerintele esentiale de izolare
termica si de comportare corespunzatoare la actiunile climatice dinamice ale zonelor
premontane ai montane.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 141
Riscurile alterarii sustenabilitatii constructiilor si a calitatii vietii ocupantilor cauzate
de renuntarea la materialele locale eco-durabile si inlocuirea cu materiale de sinteza.
Studii de caz din zone ale Romaniei (sursa documentara cap 5B14- F2-2002 si 6 B14-
F2-2002 proiect AMTRANS 1 B 14/2000 )
Cercetarea realizata a reflectat amploarea fenomenului de alterare a calitatii constructiilor
noi cauzata de influentele falsului modernism in utilizarea materialelor de constructie
Aspectele negative constatate la nivelul anilor 2000-2002 au fost:
a) Serviciile specializate ale primariilor (Urbanism si Amenajarea Teritoriului) au emis
autorizatiile de constructie fie admitand proiecte faza PAC fara a satisface conditiile minime
normate, privind nivelul de izolare higrotermica, fie nu au controlat respectarea proiectelor
de executie in ipoteza ca acestea ar fi corespunzatoare.
b) cu mici exceptii, persoanele implicate din serviciile specializate ale primariilor nu
detineau cunostintele necesare pentru a asigura consultanta tehnica necesara solicitantilor
de autorizatii de constructii de locuinte din punct de vedere al cerintelor esentiale prevazute
de Legea 10, referitoare la confort higrotermic – sanatatea oamenilor – consum de energie
– rezistenta si durabilitate - protectia mediului.c) din numarul mare de constructii de locuinte realizate in ultimii ani, sau care erau in
curs de executie la data studiului, aproape toate, au fost realizate fara a respecta conditiileminime de izolare termica.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 142
Sintetizand rezultatele evaluarii constructiilor realizate sau in curs de executie
(in perioada 2001-2002), din punctul de vedere al respectarii exigentelor de calitate
referitoare la confort - sanatate – economie de energie – protectia mediului, au rezultat
urmatoarele concluzii :
• o foarte slaba activitate de indrumare, consultanta si control al modului de
proiectare – autorizare – executie a constructiilor de locuinte.
• notiunea de „calitate” este pur formala, urmarindu-se in mod preponderent doar
aspectul estetic legate de finisajele exterioare si interioare ale locuintelor;
• autoritatea competenta in controlul calitatii in constructii nu-si exercita rolul,
rezultand ca dovada acest numar foarte mare de locuinte noi care, din punctul de
vedere al cerintelor de calitate nu satisfac conditiile minime
• Se realizeaza locuinte la care cheltuielile materiale sunt mari, dar care sunt alocate
de obicei maririi volumului cladirii si realizarii unor finisaje scumpe in detrimentul calitatii
inchiderilor.
• Singurul element corect este realizarea in regim de inaltime P+1, P+2 care, pentru
aceste zone este cel mai indicat locuintelor individuale din punct de vedere al pierderilor
de energie. Odata pusa in functiune, locuinta de acest tip devine o adevarata gaura
neagra a resurselor energetice si implicit financiare ale familiei, care sunt destinate
asigurarii combustibililor necesari compensarii pierderilor globale de caldura si in timp
repararii degradarilor suferite.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 143
La nivelul factorilor responsabili este esential de a se constientiza ca, in materie de
locuinte nu exista decat solutia realizarii unor constructii de calitate.
In caz contrar cheltuielile datorate consecintelor non – calitatii sunt mult mai mari decat
cheltuielile de investitie, dublate de riscul degradarii conditiilor de locuit, a sanatatii si a
mediului inconjurator.
Arderea combustibililor solizi conduce la alterarea ireversibila a mediului (atmosfera, sol,
vegetatie etc.).
Exploatarea cantitatilor mari de lemn, ce constituie preponderent unica sursa de
combustibil a zonelor supuse studiului, afecteaza suprafetele de paduri cu consecinte
climatice imprevizibile.
Cel mai grav este faptul ca implicatiile asupra sanatatii oamenilor sunt neglijate, acestea
generand efecte in lant, pe durate mari, greu de evaluat si de perceput la momentul
construirii unei locuinte noi.
Subcapitolul prezinta reperele si recomandarile pe care auditorul energetic este obligat
sa le faca cunoscute beneficiarilor de cladiri in scopul evitarii acestor riscuri si construirii pe
principiile eco-durabile.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 144
6.2 - Studii de caz din alte tari cu conditii de clima si geografice asemanatoare
Romaniei, privind utilizarea unor materiale locale prelucrate si utilizate cu tehnologii moderne
(termoizolatie din lana/ lemn/ celuloza, blocuri din canepa/ pamant nears in Franta,
termoizolatie din canepa in Germania).
Izolatie cu luna (Isolants Natur’laine- Franta)
Placi
Termoizolarea peretilor Termoizolarea mansardelor si
acoperisurilor
Rulouri
Conductivitate termica – 0,035W/mK
Densitate – 30kg/m3
Permeabilitate la vapori 1-2
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 145
Panneau UdiClimate® - Franta
Conductivitate termica –
0,049W/mK
Greutate specifica – 210kg/m2
Permeabilitate la vapori 5
UdiClimate Sistem ® este un produs utilizat la izolarea interioara a acoperisurilor si
peretilor . Este un panou de tip sandwich ce se caracterizeaza printr-un miez compus
din coloane de celule de aer care creste performanta si izolare fonica.
Structura fagure este inclusa intre doua panouri de fibre de lemn imbunatatind cu
aproximativ 30% transmisie a caldurii (U).
Aceasta structura foarte speciala permite nu numai reducerea pierderilor de energie
termica contribuind la realizarea unui climat interior optim, dar asigura si reglarea
umiditatii, avand proprietati de termoizolare si fonoizolare deosebite.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 146
Termoizolatia din fibre de lemn
Termoizolatiile fibrolemnoase se prezinta sub forma de vrac, placi flexibile sau placi
rigide pentru toate tipurile de termo si fonoizolatii. Aceste produse reprezinta o solutie
moderna, eficienta si ecologica si sunt utilizate in special la case pe structura de lemn,
la casele eficiente energetic dar si la casele traditionale, construite din caramida.
Fiind produse naturale, care nu inchid suprafetele si nu influenteaza biologia
constructiilor, sunt, de multe ori folosite pentru reabilitari termice la constructii
existente, chiar si in cazul monumentelor.
Materia prima pentru fabricarea panourilor izolatoare din fibre de lemn sunt aschii
de lemn, provenite de obicei din fabrici de cherestea sau alti producatori de produse
din lemn, unde acest material ar insemna deseuri din urma productiei de chereste.
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 147
Intr-un timp scurt, de 100-120 de zile
canepa poate creste pana la 4 metri. Prin
umbrirea rapida a solului, plantele
impiedica cresterea buruienilor. Ca efect
secundar, in faza de crestere canepa
curata aerul, contribuind la
descompunerea dioxidului de carbon.
Dupa recoltare, canepa lasa in urma sa
un sol afanat si fara buruieni.
Izolatia din canepa se fabrica din fibre
de canepa la care se adauga 10-12%
fibre Biko pentru o stabilitate
dimensionala optima. Mai nou, a aparut si
izolatia de canepa 100 % naturala, adica
varianta cand fibrele Biko sunt inlocuite
cu fibre naturale din porumb si se obtine
acelasi efect.
Termoizolatii din canepa industriala
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 148
Se realizeaza o structura din lemn - peretii,
pe care urmeaza sa se monteze balotii de paie.
Pe acestia se stropeste amorsa, sau balotii
sunt in prealabil inmuiati in aceasta amorsa
care este de fapt un lapte de argila. Dupa
uscare, se aplica grundul (tencuiala de baza),
de circa 3 cm, pe ambele fete ale peretelui
astfel format, sistemul fiind astfel inchis. Pentru
faza finala, finisajul este in doua straturi,
tencuiala inferioara fiind cu rumegus.
Case din baloti de paie
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 149
Case de pamant
Case sub pamant
uimitoare - Dietikon,
Elvetia
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 150
Case de pamant
Case de pamant – tehnologie de
constructie
Constructii din saci de pamant
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 151
Case de pamant
Hotel subteran - Elvetia
11/13/2012Materiale neconventionale locale pentru energie
sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 152