Prezentare Oar_arh Constantin Lepadatu_riff 2010

SOLUTII deFATADE VENTILATE ULTILIZATELA O CLADIRE DE INVATAMANT

ANALIZA PERFORMANTELOR ENERGETICE

SOLUTII DE FATADE VENTILATE UTILIZATE LA CLADIRI DE INVATAMANT

Universitatea “Petre Andrei” , Iasi, Romania - arh.C.Lepadatu

Universitatea “Petre Andrei” , Iasi, Romania -arh.C.Lepadatu



Introducere

Conceptiaarhitectural - volumetricadin perspectiva energetica


Introducere

Conceptiaarhitectural - volumetricadin perspectiva energetica


Fatadele ventilate reprezinta un sistem constructiv des utilizat, in special in cazul cladirilor dezvoltate pe verticala, datorita performantelor energetice si comportarii la transferul de masa si caldura.

Lucrarea prezinta un studiu privind comportarea pe timp de iarna a unei cladiri de invatamant superior, la care s-a utilizat acest sistem de anvelopa.


Fatadele ventilateSOLUTII DE FATADE VENTILATE UTILIZATE LA CLADIRI DE INVATAMANT

Sisteme constructive

Sistemele constructive cele mai des folosite pentru fatade:

sistemul ETICS, care include un strat exterior pentru protectia mecanica, realizat din mortar armat cu fibre de sticla sau material plastic sistem de fatada ventilata, cu stratul exterior realizat din panouri din diferite materiale (ceramice, sticla, piatra naturala, metal, materiale compozite) dispuse la o anumita distanta de stratul de izolare termica. Stratul de aer ventilat din spatiul intermediar imbunatateste comportarea higrotermica a structurii de fatada. Sistemul de fatada ventilata are o larga aplicabilitate, in special pentru cladiri inalte, datorita avantajelor higrotermice, tehnologice, si economice: riscul de condens este eliminat, supraincalzirea pe timpul verii este diminuata, costurile de executie si intretinere sunt reduse, etc.



Sistemul cunoscut sub denumirea de “fatada ventilata” cuprinde mai multe straturi, cu rol de protectie a cladirii la actiunea combinata a vantului si ploii. De asemenea sunt asigurate: calitati estetice superioare protectie termica izolare acustica Caracteristic acestor structuri este prezenta stratului de aer ventilat creat intre izolatia termica si panourile exterioare. Acesta este antrenat de actiunea vantului combinata cu “efectul de cos”.

Prezentarea fatadei ventilateanalizate



Sistemul analizat de fatada ventilata este alcatuit din: perete opac din BCA izolatie termica - vata minerala –

12 cm grosime strat de aer ventilat - 3 cm grosime placi ceramice

“



Dificultatile intampinate in procesul de evaluare a performantelor energetice ale fatadelor ventilate: absenta unui program de calcul care sa permita evaluarea comportarii higrotermice a fatadei ventilatemultitudinea si natura dinamica a fenomenelor care introduc dificultati in procesul de modelare.

Evaluarea performantelor energetice ale fatadelor ventilate



Mayer si Kunzel (1983) au evidentiat factorii care influenteaza rata ventilarii din cavitatea fatadelor ventilate: - presiunea vantului - temperatura aerului - prezenta unor rugozitati pe suprafata de contact - suprafata orificiilor de admisie si evacuare. Stovall si Karagiozis (2004) prezinta rezultatele unui studiu privind evaluarea raporturilor dintre parametrii climatici si geometria fatadei, pe de o parte si circulatia stratului de aer din cavitatea peretelui, pe de alta parte.

Cercetari si studii anterioare



Griffith (2006) descrie un model de fatada ventilata limitata la exterior de panouri usoare si la interior de insasi anvelopa cladirii.Naboni (2007)utilizeaza un model teoretic si prin simulare numericam cu programul EnergyPlus analizeaza influenta diferitilor factori asupra consumului de energie si a confortului interior in cladirile cu sisteme de fatada ventilata. Studiul include si inregistrari “in situ”realizate la o cladire experimentala.



Criteriul de performanta adoptat a fost rezistenta termica corectata R’ si respectiv coeficientul termic corectat U’.

Evaluarea performantei energetice cu ajutorul simularii numerice a campului termic plan

∑ ⋅Ψ+== A/)l(R/1'R/1'U [W/m2K]





Rezultatele simularii numerice.Exemple

Zona Am2

UW/m2K

ΔUW/m2K U’

W/m2KR’m2K/W

Zona decolt opac 21.00 0.293 0.100 0.393 2.540

Zona decolt cu fereastra

18.11 0.293 0.410 0.703 1.420

Zona curenta opaca

21.00 0.293 0.081 0.374 2.670

Zona curenta+ fereastra

18.11 0.293 0.404 0.697 1.434



Performanta termica a fatadei ventilate

Influenta stratului de aer asupra performantei energetice a fatadei ventilate

Cunoscand temperatura stratului de aer, in conditii climatice extreme, se poate evalua densitatea de flux termic, q:

Analizand performanta energetica a fatadei ventilate in comparatie cu una opaca, rezulta un consum de energie mai scazut cu 10%.



Analiza campului de temperaturi pe fatada, prin termografiei IR in timpul anotimpului rece

Analiza termografica a cladirii Universitatii “Petre Andrei” din Iaşi a fost realizata pe durata iernii 2005, in conditii de cer acoperit, cu o temperatura a aerului exterior de -4.5°C, iar aerul interior avand +22°C.



a. Influenta puntilor termice generate de prezenta stalpilor si

grinzilor

Imagine IR pe fatada nordica



Aspecte rezultate din analiza imaginilor IR

b. Influenta discontinuitatilor geometrice. Prezenta consolei in contact cu aerul exterior pe 3 fete determina o diferenta de temperatura de 4°C in comparatie cu temperatura din camp curent.

Imagine IR a discontinuitatilor geometrice



c. Existenta puntilor termice punctuale determinate de sistemele de prindere a panourilor ceramice de structura.

Influenta puntilor termice punctuale



d. Zone de temperatura coborata pe suprafata peretelui interior datorita configuratiei geometrice.



Concluzii

Utilizarea fatadelor ventilate prezinta avantaje din punct de vedere al eficientei energetice si comportarii higrotermice a sistemelor de inchidere. O evaluare a parametrilor caracteristici implica: simulari numerice complexe care induc un numar mare de aproximari experimentari pe modele fizice si masuratori la scara naturala.



Prezentare Oar_arh Constantin Lepadatu_riff 2010

Documents

Transcript of Prezentare Oar_arh Constantin Lepadatu_riff 2010