Neconventionale

76
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. 11/13/2012 Materiale neconventionale locale pentru energie sustenabila - dr. ing. Constantin Miron 2

description

czcvxvcb

Transcript of Neconventionale

Page 1: 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

Page 2: Neconventionale

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

Page 3: Neconventionale

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

Page 4: Neconventionale

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

Page 5: Neconventionale

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

Page 6: Neconventionale

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

Page 7: Neconventionale

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

Page 8: Neconventionale

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

Page 9: Neconventionale

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

Page 10: Neconventionale

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

Page 11: Neconventionale

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

Page 12: Neconventionale

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

Page 13: Neconventionale

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

Page 14: Neconventionale

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

Page 15: Neconventionale

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

Page 16: Neconventionale

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

Page 17: Neconventionale

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

Page 18: Neconventionale

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

Page 19: Neconventionale

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

Page 20: Neconventionale

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

Page 21: Neconventionale

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

Page 22: Neconventionale

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

Page 23: Neconventionale

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

Page 24: Neconventionale

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

Page 25: Neconventionale

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

Page 26: Neconventionale

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

Page 27: Neconventionale

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

Page 28: Neconventionale

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

Page 29: Neconventionale

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

Page 30: Neconventionale

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

Page 31: Neconventionale

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

Page 32: Neconventionale

• 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

Page 33: Neconventionale

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

Page 34: Neconventionale

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

Page 35: Neconventionale

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

Page 36: Neconventionale

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

Page 37: Neconventionale

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

Page 38: Neconventionale

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

Page 39: Neconventionale

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

Page 40: Neconventionale

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

Page 41: Neconventionale

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

Page 42: Neconventionale

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

Page 43: Neconventionale

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

Page 44: Neconventionale

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

Page 45: Neconventionale

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

Page 46: Neconventionale

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

Page 47: Neconventionale

•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

Page 48: Neconventionale

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

Page 49: Neconventionale

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

Page 50: Neconventionale

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

Page 51: Neconventionale

-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

Page 52: Neconventionale

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

Page 53: Neconventionale

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

Page 54: Neconventionale

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

Page 55: Neconventionale

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

Page 56: Neconventionale

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

Page 57: Neconventionale

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

Page 58: Neconventionale

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

Page 59: Neconventionale

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

Page 60: Neconventionale

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

Page 61: Neconventionale

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

Page 62: Neconventionale

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

Page 63: Neconventionale

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

Page 64: Neconventionale

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

Page 65: Neconventionale

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

Page 66: Neconventionale

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

Page 67: Neconventionale

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

Page 68: Neconventionale

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

Page 69: Neconventionale

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

Page 70: Neconventionale

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

Page 71: Neconventionale

• 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

Page 72: Neconventionale

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

Page 73: Neconventionale

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

Page 74: Neconventionale

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

Page 75: Neconventionale

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

Page 76: Neconventionale

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