MODEL DE EVALUARE RAPIDĂ A VALORII MAXIM ADMISIBILE A

COEFICIENTULUI DE PIERDERI TERMICE HT AL UNEI CLADIRI DE LOCUIT

prof. H. ASANACHE, conf. V. DEMIR,

conf. F. DELIA

În calculele curente de stabilire a necesarului energetic de încălzire al unei clădiri se lucrează cu o relaţie de tipul:

unde:

H = HT + HV coef. de pierderi termice al unei clădiri

ted,med = valoarea medie pe sezonul de încălzire a temperaturii

de echilibru a clădirii;

te,med = valoarea medie pe sezonul de încălzire a temperaturii

exterioare ;

Dz = numărul de zile ale sezonului de încălzire

( ) zmedemededînc DttHQ •-••24= ,,

Fig. 1

Expresia de calcul a lui ted,med este:

în care:

= reprezintă valoarea medie pe sezonul de încălzire a

căldurii orare de care clădirea beneficiază în mod

gratuit;

= este factorul de utilizare – pentru încălzire – a

aporturilor termice gratuite

Htt

med,gmed,imed,ed

med,g

În această expresie termenul important şi interesant este:

H

med,g

Mărimea a unei clădiri reprezintă o caracteristică termică globală de mare relevanţă, deoarece cumulează influenţa celor mai importante caracteristici termice simple:

nivelul inerţiei termice a clădirii;

nivelul pierderilor termice ale clădirii prin transmisie şi împrospătare a aerului;

nivelul aporturilor termice brute de care clădirea dispune în timpul sezonului rece.

H

med,g

Numărul efectiv de grade-zile anuale de încălzire a unei clădiri depinde nu numai de valoarea caracteristicii proprii ci

şi de zona climatică a amplasamentului acesteia (prin variaţia temperaturii exterioare ).

H

med,g

et

La nivelul tarii exista IV zone climatice, cea mai rece fiind zonsa IV. În

consecinta valoarea lui HT depinde,

direct proprtional de :

(ted,med – te,med)

Fig. 2 Variaţia anuală a lui , pentru diferite localitaţi situate in zona climatică I

Variaţia anuală a temperaturi exterioare convenţionale, în diferite localităţi

situate în zona climatică I

-5

0

5

10

15

20

25

VIII IX X XI XII I II III IV V VI VII

Luna calendaristică

Va

lori

te

mp

era

turi

ex

teri

oa

re

co

nv

en

ţio

na

le

Constanta

Mangalia

Oravita

Timisoara

Turnu Severin

et

Fig. 3 Variaţia anuală a lui , pentru diferite localitaţi situate in zona climatică II

Variaţia anuală a temperaturi exterioare convenţionale, în diferite

localităţi situate în zona climatică II

-5

0

5

10

15

20

25

VIII IX X XI XII I II III IV V VI VII

Luna calendaristică

Va

lori

te

mp

era

turi

ex

teri

oa

re

co

nv

en

ţio

na

le

Tulcea

Bucuresti

Pitesti

Giurgiu

Craiova

Arad

Buzau

Deva

Oradea

Galati

et

Fig. 4 Variaţia anuală a lui , pentru diferite localitaţi situate in zona climatică III

Variaţia anuală a temperaturi exterioare convenţionale, în diferite

localităţi situate în zona climatică III

-10

-5

0

5

10

15

20

25

VIII IX X XI XII I II III IV V VI VII

Luna calendaristică

Va

lori

te

mp

era

turi

ex

teri

oa

re

co

nv

en

ţio

na

le

Barlad

Iasi

Botosani

Cluj

Baia Mare

Bacau

Petrosani

Piatra Neamt

Sibiu

et

Fig. 5 Variaţia anuală a lui , pentru diferite localitaţi situate in zona climatică IV

et

Fig. 6 Curbă reprezentativă pentru zona climatică I

Curbă reprezentativă zona climatică I

21,22

17,6

12,22

6,92

2,18

-0,28

1,54

5,36

10,74

15,96

19,62

21,52

-5

0

5

10

15

20

25

VIII IX X XI XII I II III IV V VI VII

Luna calendaristică

Va

lori

te

mp

era

turi

ex

teri

oa

re c

on

ve

nţi

on

ale

reprezentativa

Fig. 7 Curbă reprezentativă pentru zona climatică II

Curbă reprezentativă zona climatică II

20,75

16,74

10,83

5,28

0,46

-2,09

0,14

4,77

10,94

16,28

19,63

21,41

-5

0

5

10

15

20

25

VIII IX X XI XII I II III IV V VI VII

Luna calendaristică

Valo

ri t

em

pera

turi

exte

rio

are

co

nven

ţio

nale

reprezentativa

Fig. 8 Curbă reprezentativă pentru zona climatică III

Curbă reprezentativă zona climatică III

20,1

16,2

10,3

4,5

-0,5

-3,3

-1,5

3,2

10,2

15,9

19,2

20,7

-5

0

5

10

15

20

25

VIII IX X XI XII I II III IV V VI VII

Luna calendaristică

Valo

ri t

em

pera

turi

exte

rio

are

co

nven

ţio

nale

reprezentativa

Fig. 9 Curbă reprezentativă pentru zona climatică IV

În studiu se ia ca bază a calculului un sezon de încălzire convenţional, de şapte luni, respectiv 1 octombrie - 30 aprilie, adică 212 zile sau 5088 ore. Pentru cele patru zone climatice avem:

zona I : te,med = +5.55 °C;

zona II : te,med =+4,32 °C;

zona III : te,med =+2,95 °C;

zona IV : te,med =+1,26 °C;

respectiv:

zona I : ti - te,med = +14,45 °C;

zona II : ti - te,med =+15,68 °C;

zona III : ti - te,med =+17,05 °C;

zona IV : ti - te,med =+18,74 °C;

Dacă se doreşte ca o clădire să fie caracterizată printr-o aceeaşi valoare a lui qînc,t indiferent de zona climatică a amplasamentului, valorile lui HT vor trebui să fie diferite, păstrând în mare o proporţionalitate inversă cu valorile “de zonă” ale lui ti – te,med.

În mod concret, in cifre rotunde, considerând (HT)II ca valoare de referinţă, vom putea avea în vedere următoarele:

• (HT)I = 1,10·(HT)II

• (HT)III = 0,90·(HT)II

• (HT)IV = 0,80·(HT )II

Dacă pentru zona climatică II se propune, ca obiectiv concret, limitarea valorii consumului specific qînc de exemplu, la 100 kWh/m2an, se poate aprecia că la nivel de „necesar specific”, fie el, qînc,t se poate avea în vedere o valoare maximă de cca. 75 kWh/m2an.

[kW/mp*an]

75qqq v,înct,încînc

Pentru „domeniul particular al blocurilor de locuinţe” proiectate şi realizate în perioada 1955 - 1990, se poate considera în medie o înălţime liberă a camerelor de 2.62 m. Ca urmare, unui mp de spaţiu încălzit îi revine, în medie, un volum de aer de 2.62 m3.

Pentru situaţia unei rate orare de împrospătare a aerului de 0.6, ca valoare medie pe sezonul rece, necesarul de căldură asociat unui volum încălzit de 2.62 m3, deci unei arii de pardoseală de 1 m2, are valoarea:

[kW/mp*an]

rezultă

[kW/mp*an]

40=,vîncq

35=,tîncq

Ţinând cont că, pentru sezonul rece convenţional de 7 luni (octombrie – aprilie), în zona climatică II, Ngrade-ore este 79780, din relaţia:

se obţine:

HT,max,II ≈ 0.45· A

A

NH

A

Qq

oregradeT

t,înct,înc

Folosind relaţiile aproximative stabilite între valorile lui HT asociate celor patru zone climatice se poate concluziona că, pentru o clădire colectivă de locuit la care aria desfăşurată a pardoselii spaţiilor încălzite este A, valorile maxime ale lui HT pot fi apreciate estimativ cu relaţiile:

•zona climatică I HT,max,I ≈ 0.50· A [W/K]

•zona climatică II HT,max,II ≈ 0.45· A [W/K]

•zona climatică III HT,max,III ≈ 0.40· A [W/K]

•zona climatică IV HT,max,IV ≈ 0.35· A [W/K]

Concluzii

Performanţa termoenergetică a unei clădiri de locuit este descrisă în prezent cu ajutorul parametrului de performanţă H. O mai completă şi corectă descriere este util a utiliza o nouă caracteristică definită prin expresia .

Pentru etapa de dimensionare / verificare a gradului de izolare termică a elementelor de anvelopă ale unei clădiri de locuit, în lucrare se propune o valoare de referinţă estimativă, utilă pentru fazele de predimensionare, a caracteristicii HT funcţie de aria suprafeţei de pardoseală a spaţiilor încălzite şi de zonă climatică a amplasamentului.

H

med,g