8/9/2019 Fizica Constructiilor- Capitolul 1
1/11
HIGROTERMICA CLDIRILOR
Capitolul 1
INTRODUCERE
1.1. Relaia om-construcie-mediu
Omul, fiin nzestrat cu inteligen superioar, a manifestat
o preocupare constant pentru crearea unui mediu artificial care s-i
solicite ct mai puin capacitatea de adaptare. Astfel, dac iniial
adpostul avea rolul exclusiv de protecie la agresivitatea mediului, n
timp s-a ajuns la realizarea unor cldiri judicios concepute, dotate cu
instalaii i ecipamente complexe, capa!ile s aniileze sau s
atenueze aciunea factorilor exteriori i s ofere un mediu interior
sntos, n acord cu destinaia spaiului.
"n accepiunea modern privind calitatea cldirilor, se
consider c un mediu sntos este caracterizat nu numai prin
a!sena cauzelor de m!olnvire ci i prin confort reflectat n
existena unor condiii de desfurare a activitii individuale fr
o!oseal exagerat i fr a solicita n mod deose!it sistemul nervos,
sau un anumit organ al corpului. Aceste condiii se refer la
compoziia aerului, lumin, temperatur, umiditate i vitez demicare a aerului, intensitatea zgomotului, a!sena vi!raiilor, nivelul
de radioactivitate #fig.$.$%.
&mperativul reducerii consumurilor energetice n toate
sectoarele vieii economice i sociale, n legtur direct cu
pro!lemele de protecie a mediului #efectul de ser la nivel planetar%,
adaug o constrngere activitii de concepie, proiectare i execuie
a cldirilor.
'
8/9/2019 Fizica Constructiilor- Capitolul 1
2/11
Irina Bliuc
Fig. 1.1 Rolul cldirii de anihilare/atenuare a aciunii agresive a factorilor demediu i de realizare a unui microclimat confortabil i sntos
(ealizarea unor cldiri sntoase, conforta!ile i eficienteenergetic, n relaie armonioas cu mediul am!iant devine astfel unul
din dezideratele majore ale aritecturii moderne, a crui realizare
este posi!il numai utiliznd n deplin cunotin de cauz
instrumentele teoretice i conceptuale indispensa!ile unei a!ordri
tiinifice a actului de a construi.
1.2. Aplicarea analiei de performan! "n aprecierea
calit!ii cl!dirilor
)ivelul de calitate al unei cldiri poate fi apreciat prin msura
n care proprietile acesteia, la darea n exploatare #sau la un anumit
moment al exploatrii%, corespund exigenelor specifice, determinate
de destinaie i comand social. O!iectivitatea evalurii este
asigurat de cadrul oferit de analiza de performan, care implic o
$*
8/9/2019 Fizica Constructiilor- Capitolul 1
3/11
HIGROTERMICA CLDIRILOR
metodologie de apreciere similar cu cea aplicat produselor
industriale. Aceasta se traduce prin formularea unor exigene, criterii
i niveluri de performan normate, precum i a unor posi!ilitipractice de evaluare a nivelului de performan efectiv, respectiv a
gradului de satisfacere a exigenelor.
&n principiu, aplicarea analizei de performan n construcii
necesit parcurgerea urmtoarelor etape +
Identificarea e#i$enelor utiliatorilor su! forma condiiilor
pe care tre!uie s le ndeplineasc o cldire pentru a rspunde
destinaiei. Aceste exigene sunt formulate independent de condiiile
exterioare i de posi!ilitile tenice de realizare a cldirii.
Transformarea e#i$enelor utiliatorilor "n e#i$ene de
performan!pentru cldiri, uniti funcionale sau ncperi aceast
sarcin revine specialitilor care tre!uie s in seama de aciunile
exterioare, de rspunsul cldirii la aceste aciuni, precum i de
rspunsul organismului uman la solicitrile mediului. %ta&ilirea criteriilor de performan! pentru cldiri, uniti
funcionale sau ncperi, dar i pentru su!ansam!lurile i elementele
de construcie participante la satisfacerea exigenei de performan
const n identificarea unor mrimi fizice care definesc comportarea
unui spaiu construit, a unui su!ansam!lu sau element de construcie
dintr-un anumit punct de vedere i care pot fi evaluate prin calcul sauexperimentri. e regul, unei exigene i corespund mai multe criterii
de performan.
%ta&ilirea ni'elurilor de performan! reprezint
concretizarea cantitativ i numeric a criteriilor de performan
pentru a putea fi utilizate n aprecierea unei soluii constructive se
opereaz cu mai multe valori ale nivelului de performan+
$$
8/9/2019 Fizica Constructiilor- Capitolul 1
4/11
Irina Bliuc
- )ivel de performan necesar #impus sau normat% specificat
n prescripiile tenice #n%
- )ivel de performan prevzut n proiect care tre!uie s fieegal sau superior celui normat #c%
- )ivel de performan efectiv #ef% realizat prin execuie, care
depinde de variaia aleatorie a unui numr foarte mare de factori.
(etodele de e'aluare a performanelorconstau n metodologii
de calcul, simulri numerice sau experimentri de la!orator n faza de
proiectare ori tenici experimentale la cldiri n exploatare.
)erificarea m!surii "n care sunt satisf!cute criteriile de
performan! n faza de proiectare, dup execuie sau n diferite
momente ale exploatrii prin compararea nivelului de performan
rezultat din calcul sau msurtori, cu valoarea normat a acestuia.
/intetic, principalele etape de aplicare a analizei de
performan sunt prezentate n scema din fig. $.0.
1.*. De'oltarea dura&il! "n construcii
1onceptul de 2dezvoltare dura!il3, a aprut ca urmare a
contientizrii faptului c pro!lemele dezvoltrii i ale creterii
economice nu mai pot fi tratate separat de cele ecologice. /e
definete astfel acel tip de dezvoltare economic prin care se asigur
satisfacerea necesitilor generaiei prezente fr a compromiteaspiraiile generaiilor viitoare de a-i satisface propriile cerine.
efinirea termenului de 2dezvoltare dura!il n construcii3 a cunoscut
a!ordri distincte n diferite ri cu diferene pronunate ntre
economiile de pia dezvoltate, economiile de tranziie i economiile
n curs de dezvoltare.
$0
8/9/2019 Fizica Constructiilor- Capitolul 1
5/11
HIGROTERMICA CLDIRILOR
Fig. 1.2 Schem bloc privind aplicarea conceptului de performan n
aprecierea calitii cldirilor
$4
8/9/2019 Fizica Constructiilor- Capitolul 1
6/11
Irina Bliuc
1u ocazia primei 1onferine &nternaionale privind ezvoltarea
ura!il a 1onstruciilor a fost definit acest concept n felul urmtor+
2crearea i managementul responsa!il al unui mediu construitsntos, !azat pe utilizarea eficient a resurselor i principii
ecologice3 #5ampa $''6%.
A!ordarea dezvoltrii dura!ile n construcii implic luarea n
considerare a tuturor factorilor care pot afecta mediul natural sau
sntatea uman, urmrind n principal+
- consumul de resurse #energie, materiale, ap, teren%
- impactul asupra mediului nconjurtor #deeuri solide, ape uzate,
emisii gazoase 7 1O0, /O0, )Ox, pul!eri, )86, 191%
- calitatea mediului interior #calitatea aerului i ventilarea, confortul
igrotermic, iluminarea, zgomotul i acustica spaiilor%.
:valuarea calitii construciilor din punct de vedere al
armonizrii cu mediul reprezint nc o pro!lem, datorit multitudinii
de factori care intervin i a relaiilor de intercondiionare dintreacetia. /pecialitii francezi au definit 2calitatea ecologic a unei
construcii3 ca fiind 2capacitatea acesteia de a proteja resursele
naturale i de a satisface cerinele de confort, de sntate i calitate a
vieii ocupanilor n fiecare faz a existenei sale+ programare,
concepie, execuie, exploatare i eventual rea!ilitare, renovare,
demolare3."n a!ordarea implicaiilor de mediu asupra unei construcii, nu
tre!uie neglijat nici una din fazele ciclului su de via, de la
extragerea materiilor prime i pn la demolare i reutilizare #fig. $.4%.
:la!orarea unui standard glo!al pentru evaluarea
performanelor de mediu i eticetarea cldirilor din acest punct de
vedere constituie o preocupare important la nivel european.
$6
8/9/2019 Fizica Constructiilor- Capitolul 1
7/11
HIGROTERMICA CLDIRILOR
Fig. 1.! "iclul de via al unei construcii /!!/
1.+. %istemul calit!ii "n construcii. ,e$ea nr. 11//0
pri'ind calitatea
/istemul calitii n construcii reprezint ansam!lul de
structuri organizatorice, responsa!iliti, regulamente, proceduri i
mijloace care concur la realizarea calitii construciilor n toate
etapele de concepie, realizare, exploatare i postutilizare a acestora
i se refer la+ reglementrile tenice, calitatea produselor folosite,
agrementele tenice pentru noi produse i procedee, verificarea
calitii proiectelor i a execuiei lucrrilor, expertizarea proiectelor i
a construciilor, autorizarea i acreditarea la!oratoarelor de analize i
ncercri, activitatea metrologic, recepia construciilor i controlul destat al activitii n construcii. Aceste componente ale sistemului
calitii ofer un cadru general care permite crearea unor instrumente
de lucru specifice dezvoltrii dura!ile, cum ar fi+ metode de concepie
a proiectelor 2fr regrete3, eticetarea ecologic a produselor de
construcii, metode de evaluare a calitii produselor din punct de
vedere al mediului etc.1ele ; exigene eseniale formulate n
8/9/2019 Fizica Constructiilor- Capitolul 1
8/11
Irina Bliuc
A 7 rezisten i sta!ilitate
> 7 siguran n exploatare
1 7 siguran la foc 7 igien, sntatea oamenilor, refacerea i protecia mediului
: 7 izolaie termic, idrofug i economie de energie
9 7 protecie mpotriva zgomotului.
8/9/2019 Fizica Constructiilor- Capitolul 1
9/11
HIGROTERMICA CLDIRILOR
cu respectarea principiului cauzalitii, efectele nu preced cauzele,
#fig. $.6%.
Fig. 1.& "ldirea ca sistem
Analog cu sistemele automate, cldirea prelucreaz n
elementele sale i transmite de la un element la altul informaii su!
form de fluxuri de energie i mas. entru analiza acestor fluxuri,
sistemului cldire i su!ansam!lurilor componente #perei,
acoperiuri, ferestre etc.% le sunt asociate modele matematice.
Operaia de ela!orare a modelelor matematice poart numele de
identificare.O alt etap de studiu a sistemului o constituie analia care
const n determinarea mrimilor de ieire, n condiiile n care sunt
cunoscute intrrile, structura funcional i modelul matematic. "n
cazul sistemului cldire, solicitrile de natur termo-igro-energetic
provin din exterior #variaia temperaturii aerului, insolaia, regimul
vnturilor% sau din interior #sursa de nclzire, degajri de vapori,
aporturi de cldur rezultate din utilizare%.
Baria!ilele de ieire, rspunsurile, sunt mrimi msura!ile,
fluxuri de cldur i mas, cmpuri de temperatur sau presiune. e
!aza acestora poate fi realizat analiza de performan, prin
evaluarea criteriilor privind consumul de energie, satisfacerea
condiiilor de confort, riscul de condens superficial sau n structur.
$
IE%IRI
- rspunsuriINTRARI
aciuni exterioaresolicitri
/&/5:C1
8/9/2019 Fizica Constructiilor- Capitolul 1
10/11
Irina Bliuc
/tructura funcional a sistemului este dat de configuraia
volumetric a cldirii, poziia, geometria i alctuirea elementelor de
ncidere, caracteristicile materialelor, regimul de exploatare.Dradul de complexitate a modelului matematic adoptat
depinde de ceea ce se urmrete prin analiza de performan.
/tudiul sistemului implic descompunerea n su!sisteme i
analiza fiecruia, urmat apoi de cuplajul acestora respectnd relaiile
reciproce existente. Operaia de cuplaj exprim faptul c evoluia unei
componente su! influena solicitrilor nu poate fi disociat de evoluia
celorlalte.
e !aza rezultatelor analizei de performan poate fi realizat
corecia att n ce privete caracteristicile modelului fizic ct i a
celui matematic. 1oncret, corecia poate fi util pentru optimizarea
proiectului - n cazul cldirilor noi - sau pentru adoptarea unei strategii
de rea!ilitare - n cazul cldirilor existente.
1orecia modelului matematic apare necesar n cazul n carerspunsurile, o!inute prin aplicarea unui alt model sau prin
msurtori, nu sunt concordante. ro!lema apare n special n cazul
cldirilor existente, pentru care procesul de identificare const n
ajustarea parametrilor unui model n scopul ameliorrii unui criteriu.
Aplicarea a!ordrilor specifice teoriei sistemelor n analiza
fenomenelor de transfer de cldur i mas n cldiri oferposi!ilitatea studierii comportrii cldirii n ansam!lu, cu luarea n
considerare a factorilor de mediu exterior i interior i a condiiilor
reale de exploatare. O sintez a modului de analiz a comportrii
cldirii su! aciunea solicitrilor exterioare de ordin fizic este
prezentat n figura $.=.
$E
8/9/2019 Fizica Constructiilor- Capitolul 1
11/11
HIGROTERMICA CLDIRILOR
Fig. 1.' (bordarea sistemic a relaiei cldire)mediu
$'