Instalaii de ventilare-climatizare-condiionare

Instalaii de ventilare-climatizare-condiionareReprezint ansamblul de elemente structural-funcional-tehnologic i logic interconectate cu rol de asigurare a: calitii aerului interior, sub aspectul componentelor i concentraiilor acestora: instalaii de ventilare; climatului de confort (ansamblul de parametri: temperatur -interioar, medie de radiaie, operativ; umiditate aer; vitez de circulaie aer; gradient de temperatur meninui n limitele bine definite prin SR EN 7730 I SR EN 15251): instalaiile de climatizare condiiilor de climat interior cerute de diverse procese tehnice: instalaiile de condiionare 1. Ventilarea cldirilor 1.1. Cerine pentru realizarea ventilrii Cerinele/exigenele urmrite la conceperea unui sistem de ventilare vizeaz: asigurarea calitii aerului interior n raport cu calitatea aerului exterior, protecia atmosferei prin evacuarea aerului cu ncrcri poluante inferioare limitelor admisibile, dup eventuale epurri n cadrul instalaiilor de ventilare; abordarea integrat conformare anvelop-ventilare natural-ventilare mecanic n scopul creterii performanelor globale ale cldirii. Calitatea aerului interior este caracteristica (nsuirea) acestuia de a avea un coninut de poluani care nu depeste, n perioada de ocupare, concentraiile/dozele admise pentru meninerea igienei i snttii persoanelor.Pentru desfurarea activitilor umane i nu numai, n toate ncperile unei cldiri trebuie s se asigure calitatea aerului interior n raport cu funciunea ncperii, respectiv destinaia ncperii, tipul surselor de poluare i activitatea care se desfoar n ncpere. Calitatea aerului interior se asigur n general prin ventilare. n cazuri particulare, se poate asigura i prin mijloace speciale (filtre cu crbune activ, aparate de dezodorizare etc.). In funcie de degajrile de poluani din ncperile civile, cldirile se clasific n : cldiri foarte puin poluante, cldiri puin poluante i cldiri poluante. Pentru ncperi civile n care criteriile de ambian sunt determinate de prezena uman, calitatea aerului interior se va asigura prin impunea unui debit de ventilare (de aer proaspt) care se stabilete n funcie de destinaia ncperilor, de numrul i de activitatea ocupanilor precum i de emisiile poluante ale cldirii (de la elementele de construcie, finisaje, mobilier i sistemele de instalaii)1.1

n anexa C din SR CR 1752:1998 sunt date o serie de valori indicative, privind expunerea i riscul unor poluani interiori

Instalaii de ventilare-climatizare-condiionareIn ncperile n care este permis fumatul debite de aer proaspt vor fi majorate . Pentru ncperi fr o destinaie precis (de exemplu spaii de depozitare), clasificarea calitii aerului i respectiv debitul de aer de ventilare necesar a fi introdus, care poate fi din exterior sau transferat din alte ncperi, se stabilete n funcie de aria util a pardoselii2,. Pentru ncperile civile3 i industriale4 n care exist i alte emisii de poluani dect bioefluenii i emisiile cldirii, calitatea aerului interior trebuie asigurat prin respectarea valorilor de concentraie admis n zona ocupat. Funcie de calitatea aerului, cldirile civile se mpart n patru clase de calitate (conform SR EN 13779:2005): (IDA1 IDA4). Tabelul 1 Categorii de calitate a aerului interior, pentru zonele ocupate (SR EN 13779:2005) Clasa de calitate a aerului interior DescriereIDA 1 IDA 2 IDA 3 IDA 4 Calitate ridicat a aerului interior Calitate medie a aerului interior Calitate moderat a aerului interior Calitate sczut a aerului interior

Incadrarea n categoriile IDA menionate, se face n funcie de destinaia cldirii, de activitatea din ncperi, de tipul surselor de poluare. Pentru cldirile civile n care principala surs de poluare o reprezint bioefluenii emii de oameni, calitatea aerului n ncperile n care nu se fumeaz, se clasific dup concentraia de bioxid de carbon5 acceptat la interior, peste concentraia exterioar. In funcie de nivelul de poluare din ncperi, se realizeaz i o clasificare a calitatii aerului extras din ncperi (n patru categorii :ETA1 ETA4)6, apreciat/msurat la ieirea n atmosfer (dup eventualele epurri). Calitatea aerului exterior se clasific n cinci categorii (ODA1 ODA5)7,8. Aerul introdus n ncperile ocupate trebuie s asigure prin calitatea sa i prin debitul de aer, calitatea aerului interior (din zona ocupat). Conformarea ADECVAT a cldirilor reduce sarcina de ventilate

Conformarea adecvat a unei cldiri poate contribui la creterea confortului i la economia de energie; aceasta trebuie realizat pe baza concepiei de proiectare integrat, n funcie de destinaia cldirii, compactitatea sa, condiiile climatice, amplasament. Prin conformarea cldirii se urmrete: - reducerea sarcinii termice a cldirii, - realizarea ventilrii naturale, - ventilarea i rcirea controlat a cldirii n timpul nopii, vara,23

conform tabelului 12 din SR EN 13779:2005

Echipamentele de birou (computere, imprimante, copiatoare, monitoare), se caracterizeaz printr-un grad de emisie de substanelor indezirabile(ca de exemplu: TCOV, HCHO, NH3 i produse cancerigene de neglijabil). 4 Pentru concentraiile admise n zona ocupat din spaiile industriale se impun valorile limit n cadrul Normele Generale de Protecie a Muncii (NGPM). 5 Instalaiile de ventilare din spaiile unde prezena uman este determinat pot fi prevzute cu sisteme de reglare funcie de concentraia de CO2 n aerul interior sau n aerul evacuat se poate face, n cazul n care criteriu se urmrete ca i criteriu concentraia admis de CO2, funcie de prezena uman. 6 conform tabelului 3 din SR EN 13779:2005 7 conform tabelului 5 din SR EN 13779:2005 8 Date indicative referitoare la nivelul de poluare a aerului exterior, se gsesc n anexa 6 din SR CR 1752:1998; de asemenea, valori anuale sunt indicate n tabelul 6 din SR EN 13779:2005.

Instalaii de ventilare-climatizare-condiionare- realizarea unei circulaii echilibrate a aerului n interiorul cldirii. In scopul reducerii sarcinii termice a cldirilor, se vor avea n vedere: - realizarea unui raport convenabil ntre amprenta la sol i volumul cldirii, - proiectarea anvelopei cldirii care s limiteze sarcina termic de nclzire/ rcire, prin: izolare termic a prii opace i vitrate a anvelopei, anvelop dubl, ventilat (integrat n strategia de ventilare a cldirii), ferestre cu protecie solar eficient i reglabil, ferestre cu transmitan solar variabil (controlul iluminrii i limitarea sarcinii termice de var). - includerea n anvelop a unor elemente pasive sau active care s foloseasc energia solar, -compartimentarea cldirii urmrind repartizarea surselor interioare care degaj cldur, umiditate i poluani gazoi sau praf, astfel nct s nu se depeasc posibilitatea tehnic a sistemelor de a prelua aceste degajri.

La realizarea ventilrii naturale, n funcie de condiiile climatice se va aciona, dup caz, pentru utilizarea energiei vntului n scopul activrii ventilrii, sau pentru limitarea aciunii vntului pentru a nu perturba ventilarea, respectiv se va urmri: - construirea unui scenariu eficient de ventilare prin dirijarea adecvat a curenilor de aer sau vntului n jurul cldirii; -utilizarea confortului adaptativ n cldirile ventilate natural: se va crea posibilitatea ca ocupanii s poat aciona deschiderea ferestrelor i umbrirea suprafeelor acestora,-dac direcia vntului dominant este paralel cu latura lung a cldirii, este posibil inducerea ventilrii utiliznd vantul, prin mijloace arhitecturale sau tipul de deschidere a tmplriei, - se vor crea goluri n faade, dispuse corespunztor, pentru introducerea i evacuarea aerului din cldiri, proiectate pentru a asigura debitele necesare de ventilare; n aceste goluri se vor prevedea elemente de ventilare autoreglabile sau higroreglabile ; este important s se evite orice fel de obstrucionare a acestor goluri,

- se vor crea goluri n elementele de compartimentare interioar, pentru a echilibra circulaia aerului n interiorul cldirilor, n funcie de schema de ventilare, (traversant, ...) ; - evitarea compartimentrii ntr-un spaiu dezvoltat perpendicular pe direcia vntului; pe de alta parte prin proiect pot fi prevazute ncperi cu dubl orientare, realizat pe pereii opui i nu adiaceni, care conduc la imbuntirea sistemului de ventilare natural; se poate opta pentru un plan deschis flexibil pentru a facilita micarea aerului;- n funcie de soluia de ventilare se vor prevedea couri verticale, cu seciune care s asigure debitele de aer necesare, - se vor proiecta, dup caz, soluii cu activare a tirajului, integrate n arhitectura cldirii: extractoare statice (deflectoare), turnuri solare, turnuri de vnt, atrium-uri, noduri de circulaie vertical rezolvate prin casa scrii, couri cu tiraj asistat prin nclzire/umidificare a aerului, folosind energie solar. -Se vor promova soluii care s utilizeze capacitatea de stocare/destocare a cldurii n structura cldirii ca de exemplu: supraventilarea i rcirea controlat a cldirii n timpul nopii, vara; proiectarea unor pardoseli prin care s circule aerul de ventilare.

1.2. Sisteme de ventilare Tipuri de sisteme de ventilare

Instalaii de ventilare-climatizare-condiionareSistemele de ventilare au rolul de a introduce/extrage aerul n/din ncperi, pentru a asigura calitatea necesar a aerului interior. Aerul introdus poate fi aer proaspt sau aer transferat. Dup diferite criterii, ventilarea se clasific n mai multe tipuri (figura 1).

criteriu - sursa de energie pentru circulaia aerului

VENTILARE NATURALA

VENTILARE MECANICA CU UN CIRCUIT (MONOFLUX) CU DOUA CIRCUITE (DUBLU FLUX)

VENTILARE HIBRIDA

criteriu - presiunea interioar din ncpere

IN DEPRESIUNE

IN SUPRAPRESIUNE

ECHILIBRATA

criteriu - volumul spaiului ventilat

VENTILARE LOCALA

VENTILARE GENERALA

VENTILARE COMBINATA

criteriu - tratarea aerului

FARA TRATARE

CU TRATARE

Figura 1. Clasificarea instalaiilor de ventilare In funcie de energia care asigur deplasarea aerului, ventilarea poate fi: natural, mecanic, sau hibrid. Ventilarea natural se realizeaz datorit diferenelor de presiune dintre interiorul i exteriorul cldirii, create de factori naturali: diferene de temperatur i vnt. Poate fi organizat sau neorganizat. In cazul ventilrii organizate, sistemul de ventilare (deschideri, conducte) este conceput pentru a realiza cerinele de calitate a aerului interior. Ventilarea neorganizat, numit i aerisire, se face ca urmare a neetaneitilor cldirii sau prin deschiderea ferestrelor. Ventilarea mecanic se realizeaz prin mijloace mecanice (ventilatoare).

Instalaii de ventilare-climatizare-condiionareVentilrea hibrid, este o ventilare natural la care au fost introduse i mijloacele mecanice care intr n funciune numai atunci cnd diferenele de presiune create de factorii naturali sunt insuficiente pentru realizarea debitului de aer necesar. In cazul ventilrii hibride, pe circuitul de evacuare natural, mijloacele mecanice sunt puse automat n funciune dac factorii naturali nu pot asigura tirajul. In funcie de numrul de circuite instalaiile de ventilare se clasific n instalaii cu un circuit (monoflux sau instalaie mixt) sau cu dou circuite (dublu flux). La instalaiile cu un circuit se asigur vehicularea mecanic a aerului pe circuitul de introducere sau de evacuare a aerului. La instalaiile cu dou circuite att introducerea ct i evacuarea aerului se realizeaz mecanic. In funcie de presiunea aerului din interiorul ncperilor, n raport cu presiunea exterioar acestora, instalaiile sunt n suprapresiune, n depresiune sau echilibrate. Instalaiile de ventilare mecanic cu un circuit sunt sau n depresiune (cu circuit mecanic de aspiraie) sau n suprapresiune (cu un circuit mecanic de introducere). Instalaiile cu dou circuite pot fi n depresiune dac debitul introdus mecanic este mai mic dect cel evacuat, n suprapresiune dac debitul introdus mecanic este mai mare dect cel evacuat sau echilibrate, dac cele dou debite sunt egale. Dup volumul spaiului ventilat de instalaie, se poate realiza o ventilare local (de exemplu prin aspiraie local) sau general. Prin folosirea ventilrii locale mpreun cu ventilarea general, se obine ventilarea combinat. Dup modul de tratare a aerului, ventilarea poate fi simpl (fr tratare) sau cu tratare; Tratarea aerului poate fi simpl sau complex. Criterii generale de alegere a sistemelor de ventilare

Alegerea sistemului de ventilare depinde de destinaia cldirii, activitatea din interior, climatul exterior, categoria de cldire din punct de vedere al polurii interioare, categoria de calitate a ambianei stabilit prin tema de proiectare.

Alegerea sistemului (tipul i structura acestuia) trebuie fcut astfel nct s se obin condiiile cerute de confort termic i de calitate a aerului, cu un consum minim de energie (sistemele de ventilare cu dou circuite -dublu flux vor fi prevzute cu echipamente de recuperare a cldurii). In funcie de presiunea interioar realizat de instalaia de ventilare din ncpere se definesc 5 categorii pentru condiiile de presiune: PC1 PC59. Depresiunea i suprapresiunea create de sistemele de ventilare se stabilesc astfel nct aerul s circule dinspre spaiile cu cerine mai mari de calitate a aerului ctre spaiile cu cerine de calitate mai sczute10. In situaia unor degajri concentrate de poluani este necesar realizarea unor sisteme locale de aspiraie. Aerul de compensare se va introduce dup caz, natural sau prin sistem general de ventilare, asigurnd nclzirea sa n situaia rece a anului.

9

10

categorii, stabilite n absena vntului i a tirajului termic, detaliate n tabelul 16 din SR EN 13779:2005 Pe ansamblul zonei ventilate, trebuie s se realizeze echilibrarea debitelor de aer.

Instalaii de ventilare-climatizare-condiionare2. Climatizarea cldirilor 2.1. Cerine/exigene pentru realizarea climatizriiClimatizarea are drept scop realizarea unei ambiane interioare care s rspund condiiilor de calitate a aerului interior i de confort termic. Confortul termic Pentru caracterizarea ambianei interioare se stabilesc patru categorii I IV. Tabelul. Categorii de ambian interioar (din SR EN 15251: 2007). Categoria ambianei Caracteristici i domeniu de aplicare recomandatI II III IV Nivel ridicat recomandat pentru spaiile ocupate de persoane foarte sensibile i fragile, care au exigene specifice, ca de exemplu bolnavi, persoane cu handicap, copii mici, persoane n vrst Nivel normal recomandat cldirilor noi sau renovate Nivel moderat acceptabil, recomandat n cldiri existente Nivel n afara celor de mai sus; recomandat a fi acceptat pentru perioade limitate de timp

Din punct de vedere al calitii aerului interior, clasele I IV corespund claselor IDA1 IDA4 definite anterior. Categoria I este recomandat pentru ncperi n care se afl majoritar persoane cu metabolism sczut i cu dificulti de adaptare termic (ex: persoane n vrst)o o o o o o Confortul termic este determinat de urmtorii parametri: temperatura aerului interior, temperatura medie de radiaie a suprafeelor cu care corpul uman schimb cldur prin radiaie, umiditatea relativ a aerului, viteza aerului interior, nivelul de izolare termic a mbrcminii, activitatea ocupanilor care determin cldura degajat (metabolismul).

Confortul termic dintr-o ncpere se exprim prin valoarea Votului Mediu Previzibil PMV , care pentru fiecare categorie de ambian trebuie s fie cuprins n plaja de valori impus. Valoarea PMV i respectiv categoria de ambian dorite se stabilesc prin tema de proiect i trebuie menionate n documentaia tehnic. Pentru calculul valorii PMV i al procentului PPD se aplic metoda din standardul SR EN 7730:2006; mrimile de intrare necesare se determin n funcie de ncperea de calcul, (suprafee, izolare termic), parametrii de calcul ai aerului interior i folosind datele normate11 . Calculul se face pentru ncperile reprezentative ale cldirii climatizate, care se specific n notele de calcul, mpreun cu ipotezele care au fost adoptate. In anumite condiii de activitate i mbrcminte, tipice unor destinaii de ncperi, considernd umiditatea relativ a aerului de 50% i viteze sczute ale aerului din ncperi, calcul valorilor PMV poate fi nlocuit prin calculul temperaturii operative. Valorile de temperatur operativ pentru diferite destinaii i categorii de ambian sunt date n tabelul 3. Temperatura operativ specificat se consider 11

rezistena termic a mbrcminii din anexa C a SR CR 7730:2006, cldura degajat de persoane (metabolismul) din anexa B a SR CR 7730:2006 sau din tabelul 25 din SR EN 13779:2005, n ncperile climatizate n care nu se regleaz umiditatea, se va considera o valoare a umiditii relative a aerului de 50%.

Instalaii de ventilare-climatizare-condiionaren centrul ncperii la o nlime de 0,6 m deasupra pardoselii (cu excepia cazurilor cnd se impune altfel). Tabelul 2. Valori PMV i PPD corespunztoare categoriei de ambian interioar (din SR EN 15251:2007) Categoria ambianI II III IV

de Starea de confort termic global Procentul de persoane nemultumite: PPD (%)15

Votul mediu previzibil: PMV-0,2