Universitatea tehnica “Gheorghe Asachi” Iasi

Facultatea de Constructii si Instalatii

PROIECT LA

INGINERIA MEDIULUI

STUDENT :ROSU IULIA-DANIELA

GRUPA: 3203 B

INDRUMATOR PROIECT: COVATARIU DANIEL

CUPRINS

1. Obiectivele proiectului

2. Etapa I. Determinarea caracteristicilor geometrice ale clădirii

3. Etapa II. Determinarea rezistenței termice specifice unidirecționale (R )

4. Etapa III. Determinarea rezistențelor termice specifice corectate (R')

5. Etapa IV - Determinarea coeficientului global de izolare termică (G)

6. Etapa V - Determinarea necesarului anual de căldura (Qan) necesar pentru asigurarea confortului interior

7. Etapa VI - Calculul necesarului anual de combustibil și a cantității anuale de CO2 emisă în atmosferă

8.Piese desenate

Memoriu tehnic justificativ

Prezentul proiect urmarește determinarea și verificarea caracteristicilor termotehnice ale elementelor de construcție în vederea estimării impactului asupra mediului.

Este luată în considerare o clădire civilă destinată locuirii individuale cu regimul de înălțime P+1E.

Abordarea impactului de mediu rezultat în urma construirii clădirii avute în vedere se axează pe materialele de construcție , tehnologiile folosite și pe influența lor directă asupra mediului din zona adiacentă, precum și pe soluțiile tehnice de realizare a instalațiilor sanitare, de încălzire și de izolare termică.

1. Obiectivele proiectului

Aceste abordări se traduc în cadrul proiectului prin studierea urmatoarelor probleme:1. determinarea caracteristicilor geometrice ale clădirii (anvelopa cladirii)2. determinarea rezistențelor termice specifice unidirecționale ( R )3. determinarea rezistențelor termice specifice corectate ( R’ )4. determinarea coeficientului global de izolare termica ( G )

Izolarea termică a elementelor de construcție care delimitează încăperile încălzite se realizează în vederea asigurării climatului interior impus de exigențele igienico-santiare și de comfort, precum și pentru reducerea într-o măsură cât mai mare a consumului de energie și combustibil în exploatare.

În vederea atingerii obiectivului (minimalizarea efectului asupra mediului) s-au adoptat urmatoarele solutii de construire:

cladirea se consideră amplasata în mediul urban, în localitatea Piatra Neamț, pe o platformă cu panta maximă de 5%, având asigurate măsurile de scurgere a apeidin precipitații; apele freatice se află la mare adâncime sub cota de fundare;construcția este prevazută cu o centrala termică proprie cu gaz natural. structura de rezistență a cladirii se compune din: pereti portanți din zidarie și caramidă plină, planșee din beton armat monolit sau prefabricat fundațiile sunt rigide, sub forma de tălpi continue sub pereți scările sunt din lemn acoperișul are panta mare, structura de rezistență tip șarpantă pe scaune și învelitoare din țiglă pereți portanți interiori din zidarie de cărămida plină pereți neportanți din B.C.A pardoseala caldă se realizează prin parchet lamelar pardoseala rece, prin gresie

2. Etapa I. Determinarea caracteristicilor geometrice ale clădirii

Se va determina anvelopa clădirii.

Anvelopa unei clădiri - totalitatea suprafețelor elementelor de construcție perimetrale, care delimitează volumul interior (încălzit) al unei clădiri,de mediul exterior sau de spații neîncălzite din exteriorul clădirii.

Ca principiu general ,suprafețele se delimitează prin axele geometrice ale elementelor de construcție interioare și prin fețele interioare ale elementelor de construcție perimetrale.

Aria planseului peste subsol(A1)

A1 =7.45*9.50=70.775 m2

Aria planseului de deasupra podului (A2)

A2=70.775 mp

Perimetrul cladirii(P)

P=2*(10.20+8.15)m=36.7m

Aria tamplariei exterioare (A3)

A3=3*0.9*2.10+2*0.6*2.10+2*1.8*1.8+1*2.10+1.2*1.2+0.6*

1.2+4*0.6*1.8+4*1.5*1.5+2*1.5*0.9=34.95m2

Aria peretilor exterior (A4)

A4=P*H-A3

A4= (36.7*5.6)-34.95=170.57m2

Anvelopa cladirii (A)

A=A1+A2+A3+A4=70.775+70.775+34.95+170.57=347.07m²

Volumul incalzit al cladirii(V)

V= A1*H=70.775*5,6=396.34m³

H

3.00

Hpincalzit=2.7 m

0.00

Heincalzit=2.7 m

5.80

Fatada Element l(m) h(m) P(m) A(m²) nr.

elemente

Ptotal(m) Atotal(m²)

V F1

F2

F3

U1

1.50

0.60

0.60

0.90

1.50

1.80

2.10

2.10

6

4.8

5.4

6

2.25

1.08

1.26

1.89

2

1

2

1

12

4.8

10.8

6

4.5

1.08

2.52

1.89

Total 33.6 9.99

S F1

F2

F3

U1

1.50

1.80

1.00

0.90

1.50

1.80

2.10

2.10

6

7.2

6.2

6

2.25

3.24

2.10

1.89

1

2

1

1

6

14.4

6.2

6

2.25

6.48

2.10

1.89

Total 32.6 12.72

N F1

F2

0.60

0.90

1.80

1.50

4.8

4.8

1.08

1.35

2

1

9.6

4.8

2.16

1.35

Total 14.4 3.51

E F1

F2

F3

F4

F5

U1

0,60

1.20

0.60

1.50

1.20

0.90

0.60

1.20

1.80

1.50

1.50

2.10

2.4

4.8

4.8

6

5.4

6

0.864

1.44

1.08

2.25

1.8

1.89

1

1

1

1

1

1

2.4

4.8

4.8

6

5.4

6

0.864

1.44

1.08

2.25

1.8

1.89

TOTAL 29.4 9.324

3. Etapa II. Determinarea rezistenței termice specifice unidirecționale (R )

Rezistenta termică specifică unidirecțională a unui element de construcție alcătuit din unul sau mai multe straturi de materiale omogene sau cvasiomogene, fără punți termice, inclusiv din eventuale straturi de aer neventilat, toate dispuse perpendicular pe direcția fluxului termic, se calculează cu relația:

R = Re+∑i=1

n d iλ i

+ Ri [m2K/W]

Re - rezistența termică superficială la suprafața exterioară a elementului [m2K/W]Ri - rezistența termică superficială la suprafața interioară a elementului [m2K/W]d - grosimea fiecărui strat al elementului de anvelopă [m]λ - coeficient al conductivității termice rezistența termică superficială la suprafața exterioară a elementului [W/mK]

SECTIUNE PRIN PERETE

PORTANT EXTERIOR

1

2 3

4

EXTE

RIO

R

INTE

RIO

R

Detaliu de izolare a peretilor exterior:

1. Tencuiala exterioara, d= 1.5 cm,λ=1;

2. Izolatie termica montata pe pereti prin exterior, d = 10cm,λ=0,05;

3. Perete exterior din caramida cu goluri vertical, d =25 cm,λ=0,8;

4. Tencuiala interioara, d= 1 cm,λ=0,9;

SECTIUNE PRIN PLANSEU INFERIOR

Planseu inferior:

1. Tencuiala exterioara, d= 2 cm,λ=0,9;

2. Termoizolatie, d= 10cm,λ=0,05;

3. Planseu beton armat, d= 15 cm,λ=0,17;

4. Sapa egalizare, d=3 cm,λ=0,9;

5. Gresie, d=1,5 cm,λ=1,8;

6.Pardoseala, d= 3 cm,λ=1,8;

INTERIOR

EXTERIOR

1

2

3

4

5

Calculul rezistentelor termice specifice

R=Ri+∑d/λ+Re [m2*K/W]

Ri=0.125 pereti exteriori, planseu superior

Ri= 0.167 planseu inferior

Re=0.042 pentru toate elemntele

Ri= rezistenta termica la suprafata exterioara

Re= rezistenta termica la suprafata interioara

Element Nr. stra

t

Denumirea stratului de material

Grosimea stratului d(m)

Conductivitate termica λ

Rezistenta termica specifica

Rezistenta totala a

elentuluiPe

rete

ext

erio

r

Suprafata exterioara 0.1251 Tencuiala exterior 0.01 0.9 0.1744772 Izolatie exterioara 0.14 0.04 3.2923 Perete exterior CGV 0.30 0.7 0.595574 Tencuiala interior 0.008 0.87 0.176195

Suprafata interioara 0.042 4.403535

Plan

seu

infe

rior

Suprafata exterioara 0.1671 Tencuiala exterioara 0.003 0.87 0.212442 Termoizolatie 0.14 0.04 3.7093 Planseu beton armat 0.085 0.167 0.717984 Sapa de egalizare 0.024 0.84 0.237575 Gresie 0.30 1.74 0.38141

Suprafata interioara 0.042 5.4674

Plan

seu

supe

rior

Suprafata exterioara 0.1251 Tencuiala 0.007 0.87 0.175042 Planseu beton armat 0.09 0.167 0.705923 Sapa egalizare 0.025 0.84 0.196764 Termoizolatie 0.145 0.04 3.7925 Sapa slab armata 0.06 0.84 0.238426 Pardoseala 0.02 1.74 0.17849

Suprafata interioara 0.042 5.45363

4. Etapa III. Determinarea rezistențelor termice specifice corectate (R')

Rezistenta termică specifică corectată (R’ ) se determină la elementele de construcție cu alcătuire neomogenă; ea ține de influența punților termice asupra valorii rezistenței termice specifice determinate pe baza unui calcul unidirecțional în câmp curent, respectiv zona cu alcătuire predominantă.

R’=1U ;

U=1R

+∑ Ψ∗lA

R - rezistența termică unidirecțională în câmp curent, în zona fără punți, unde elementul este alcătuit din unul sau mai multe straturi din materiale considerate omogene, fără punți termice, inclusiv straturi de aer neventilat, toate discupse perpendicular pe direcția fluxului termic

R = Re+∑i=1

n d iλ i

+ Ri [m2K/W]

U - coeficient de transfer termic total al elementului de construcție [W/m2K]

Ψ - coeficienți specifici liniari de transfer termic în zona punților termice [W/m]

l - lungimea punților termice [m]

A - aria elementului de anvelopă [m2]

Punți termice

Reprezintă acele zone ale anvelopei unei clădiri în care fluxul termic unidirecțional este sensibil modificat prin:

- penetrarea parțială sau totală a elementelor de construcție cu conductivitate termică diferită;

- schimbarea grosimii elementului de construcție;- prezența diferenței între ariile suprafețelor interioare și exterioare, așa cum se

întamplă la colțurile dintre pereți, precum și la cele dintre pereți și planșee.

PUNTI TERMICE

1. Punti termice verticale

1.2. Punte de colt iesind

Rost vertical colt iesind (punte simetrica)

Lungimea puntii =2.7 m

Ψ1 = Ψ2 = 0.05 W/m

EXTERIOR

INTERIOR

Ψ1

Ψ2

termoizolatie

zidarie

stalpisor

1.2. Punte de colt intrand

Rost vertical colt intrand (punte simetrica )

Lungimea puntii = 2.7 m

Ψ1 = Ψ2 = 0.01W/m

EXTERIOR

INTERIOR

termoizolatie

zidarie

stalpisor

Ψ1

Ψ2

1.3. Punte curenta

Rost vertical current (T)

Lungimea puntii = H incalzit

Ψ1 = Ψ2 = 0.02 W/m

EXTERIOR

INTERIOR

stalpisor

zidarie

termoizolatie

Ψ1 Ψ2

2.Punti termice orizontale

2.1. Rost orizontal streasina

Lungimea puntii = P planseu

P planseu = perimetrul planseului la fata interioara a peretilor

Ψ1 = 0.14 W/m

Ψ2 = 0.24 W/m

INTERIOR

EXTERIOR

termoizolatie

zidarie

Ψ2

Ψ1

2.2. Rost orizontal soclu

Lungimea puntii = P planseu

Ψ1 = 0.225 W/m

Ψ2 = 0.3 W/m

zidarie

termoizolatie

EXTERIOR

Ψ1

Ψ2

Ti = 200 C

Subsol tehnic neincalzit

Ts = + 50 C

INTERIOR

2.3. Rost orizontal pereti interior

Lungimea puntii =L perete

Ψ1 = Ψ2 = 0.02 W/m

Subsol tehnic neincalzit

Ts = + 50 C

Ti = 200 C

INTERIOR INTERIOR

Ψ2Ψ1

termoizolatie

Determinarea rezistentelor termice specific corectat

Element de constructie

Tipul puntii

Coeficienti specifici liniari de transfer

termic Ψ

Lungimea puntilor termice

l Ψ*l Aria R U` R`

Pereti exteriori

Colt iesind

2x0.05 2.70x4 2.7

170.57 4.403535 0.4858 2.058

colt intrand

punte curenta

2x0.02 2.70x5 0.54

Punte contur

tamplarie

1x0.25 110 27.5

Punte soclu

1x0.225 36.7 8.25758

Punte stresina

1x0.14 36.7 5.138

Total 44.13558

Planseu peste pod

Punte streasina

1x0.24 36.7 8.808

70.775 5.4674 0.307 3.257Total 8.808

Planseu subsol

Punte soclu

1x0.3 36.7 11.01

70.775 5.45363 0.346 2.890

Punte rost orizontal

pereti interiori

2x0.02 14.15 0.566

Total 11.576

5. Etapa IV - Determinarea coeficientului global de izolare termic ă (G)

G = 1Vincalzit

∗∑ Ael .deanvelopa∗τR '

+0.34∗n

∑ =ANR 'N

+ASR ' S

+AER 'E

+AVR 'V

+Ap . infR 'P.inf

+Ap .¿R ' p .¿¿

¿ =

G=

G=0.706

6. Etapa V - Determinarea necesarului anual de căldura (Qan) necesar pentru asigurarea confortului interior

Qan=Q* Vincalzit [kWh/an]

C=0.89

NΘ12=N20

12-(20-Θi)*D12

Θi=9.0 ;D12=209; N2012=3630 (orasul Botosani)

NΘ12=3630 - (20-9.0)*209 = -341

Qi=7

Q-necesarul anual de caldura pe metru cub de volum incalzit [unit mas]

C-coeficient de corectie;

G-coeficient global de izolare termica a cladirii;

NΘ12- numarul de grade zile de calcul corespunzator localitatii unde este amplasata cladirea;

Θi – aporturi gratuite de caldura rezultate din locuirea cladirii

QS –aport util de caldura provenit din radiatia solara

IGN = 24/1000*D12*ITN = 24/1000*209*20=100.32

IGS = 24/1000*D12*ITS = 24/1000*209*84.9=425.8584

IGSV/SE = 24/1000*D12*ITSV/SE = 24/1000*209*71.8=360.1488

IGNV/NE = 24/1000*D12*ITNV/NS = 24/1000*209*25.8=129.4128

IGV/E = 24/1000*D12*ITV/E = 24/1000*209*46=230.736

gi=0.45

D12-durata conventionala a perioadei de incalzire, corespunzatoare temperaturii exterioare

care marcheaza inceperea si oprirea incalzirii

gi=coefficient de transmitere prin tamplarie (gi=0,5)

AFi=aria vitrata orientate spre pct cardinal ‘i’

ITj=intensitatea radiatiei

QS= 0.40*(100.32*0.45*45.64/396.34+425.8584*0.45*45.64/396.34+2*230.736*0.45*57.12/396.34) =22.877[kWh/(m3*an)]

Q=24/1000*0.89*3630* [kWh/(m3*an)]

Q=

Qan= Q*Vincalzit= [kWh/an]

Qan= [kWh/an]

7. Etapa VI - Calculul necesarului anual de combustibil și a cantității anuale de CO2 emisă în atmosferă

Consumul anual de gaz natural = Qan*0.10= [m3/kWh]

Cantitatea anuala de CO2 emisa in atmosfera (pt gaz natural)= Qan*0.19= [kg/kWh]