Home >Documents >optimizarea cladirilor

optimizarea cladirilor

Date post:25-Dec-2015
Category:
View:43 times
Download:2 times
Share this document with a friend
Description:
principii de optimizare a cladirilor proiectate sustenabil
Transcript:

Optimizarea nsoririi unei cldiri trebuie s in seama de cteva criterii-n primul rnd,confortul termic-nsorirea trebuie s fie facut selectiv,n funcie de anotimp i de factorii de clim-controlul luminii-trebuie evitat nsorirea direct pe anumite suprafee sau n spaii cu utilizri speciale n cadrul anumitor programe arhitecturale.La fel de importanta este asigurarea iluminrii naturale(difuze) corespunztoare programului.Trebuie urmrite mbunatatirea distributiei de lumina in spatii si controlul luminii solare directe-criterii de plastic arhitectural sau de realizare tehnologic-iari,cerinele difer de la un program arhitectural la altul.Nevoia unei bune orientari nu e legat numai de lumina pe care trebuie s o primeasc ncperile,ci i de intermedierea unei relatii cu exteriorul.Un bun exemplu in acest sens este modelul centrului comercial modern.n era victorian,s-a ajuns la concluzia c cea mai bun soluie pentru rezolvatul iluminatului este o curte interioar de lumin,acoperit cu un dom pe structura de oel i nchis cu sticl,conducnd la un plan uor de intuit si fcnd navigarea prin cldire accesibil.Pe de alt parte,centrele contemporane care s-au construit ncepnd cu anii 60 s-au abtut de la aceast regul a unui mare spaiu central,bine iluminat,care s conduc spre magazine i,implicit,oamenilor le-a fost dificil s se orienteze,lipsindu-le indiciile teritoriale att de simplu instituite de primele mari centre comerciale.Relaia dintre nsorire i confortul termic variaz n funcie de funciunea cldirii.ntr-o cldire rezidenial,miza este stocarea cldurii atunci cnd nu se poate beneficia de lumin direct.n schimb,pentru o cldire de birouri este nevoie,simultan,att de lumin direct ct i de confort termic.De asemenea,o coal sau o biseric vor avea cerine de iluminare (i de orientare) ct se poate de diferite.Concluziile studiului de lumin trebuie s releve n ce perioade de timp nsorirea direct este de dorit sau,dimpotriv,cnd trebuie evitat aceasta.Primul pas pentru optimizarea iluminrii unei construcii este orientarea ei n aa fel nct s se maximizeze folosirea luminii naturale.Optimizarea se aplic pe toate planurile,ncepnd cu proiectul de urbanism i mergnd pn la distribuia funciunilor i alegerea finisajelor.In emisfera nordic,e de preferat orientarea pe o ax principal est-vest,pentru a se asigura un maximum de caldur furnizat pe cale natural iarna. Spre est se orienteaza bucataria,dormitoarele si alte incaperi care au nevoie de lumina diminetii,iar camerele care au nevoie de lumina de apus spre vest.Camerele de zi,cele mai exploatate,vor fi orientate spre sud sau vest.Orientarea deschiderilor ctre sud i includerea unor eventuale spaii tampon(sere,prispe) cu aceast orientare reprezint aport termic n spaiul nclzit iar spaiul tampon, ct mai blindat spre nord mpiedic pierderea de cldur spre exterior),n cazul acestei orientri neexistnd aport termic).

Arhitectura, prin geometria cldirii i a componentelor precum i prin tipul de anvelop influeneaz performana energetic a cldirii. Materialele de construcie i alctuirea de detaliu determin de asemenea comportarea termic a cldirii.Vegetaia reprezint un element de proiectare: copacii asigur o protecie solar natural pe perioada de var i permit ptrunderea n interior a radiaiei solare, iarna.

Tot vegetaia este cea care creeaz bariere mpotriva vntului, protejnd cldirea. Dispozitivele de umbrire(rafturi de lumina,brise soleil-uri) se folosesc pentru a se evita supranclzirea unor spaii sau din necesiti de intimitate.Sursele de lumin trebuie plasate n aa fel nct s lumineze o ncpere n toata adncimea ei.Daca nlimea unei camere are 2.5m,atunci adncimea pn la care va ptrunde lumina va fi de maxim 5 m.Atunci cnd adncimea unei cldiri este prea mare i nu poate fi asigurat o iluminare favorabil se recurge la shed-uri de lumin,distribuia luminii fcndu-se ,astfel,mult mai uniform fa de iluminarea lateralExist mai multe metode de redirecionare a luminii .

Heliostate reprezint un sistem de transport la distan al luminii, constnd dintr-o oglind plan care reflect fasciculul ntr-un punct anume. Heliostatele moderne suntacionate de computere. Cel mai adesea ele sunt amplasate n afara cldirii, transmind razele de soare n locuri n care acestea sunt greu accesibile. Oglinda, obligatoriu plan, trebuie s fie meninut perpendicular pe bisectoarea unghiului pe care l face direcia radiaiei solare i inta unde trebuie s ajung lumina

Tuneluri solare sunt: conducte care transport lumina la distan, minimiznd pierderile de lumin pe traseu. Exist i sisteme care realizeaz o echidistribuie a luminii pe un traseu sau asigur pierderi controlate de lumin pe acest traseu. Acestea sunt tuburi transparente, n vreme ce primele sunt tuburi opace(n fotografie-Potsdamer Platz-Berlin)

Cele mai vechi tuburi de lumin s-au descoperit n Egiptul Antic. Este vorba despre tuburi cptuite la interior cu materiale puternic reflectante, pe care razele de lumin se reflect i se re-reflect. Spaiul interior fiind reflexiv, se comport ca o oglind, energia luminoas nediminundu-se cantitativ n interiorul tubului

Eficiena tuburilor de lumin crete cu ct distana la care se transport lumina este mai mic i cu ct tubul este mai drept (coturile, abaterile de la direcia iniial reprezint, ca i n cazul fluidelor transportate prin tuburi, zone de pierderi). Pentru a asista i a crete cantitatea de lumin transportat se pot utiliza i lentile. Exist sisteme de lentile speciale, aa numitele lentile Fresnel, cu o geometrie mbuntit, care orienteaz mult mai eficient lumina (sunt n general utilizate la faruri) direcionat n tub.Fibra optic Este o fibr flexibil i transparent, realizat din plastic sau pe baz de siliciu (adic din componenta principal a sticlei). Grosimes fibrei e comparabil cu a firului de pr. Funcioneaz asemntor tunelurilor solare, adic transmite lumina dintr-un punct (de intrare) n punctul terminus al fibrei.

Rafturi de lumina-pentru transportul luminii n spaii ntunecate. Principiul este relativ simplu: suprafaa superioar a raftului de fapt elemente orizontale amplasate deasupra nivelului ochiului, n zona vitrat sau opac este puternic reflexiv (de obicei realizat din tabl de aluminiu), conducnd razele soarelui n interior. De aici, prin modul de tratare a suprafeei tavanului, lumina natural se distribuie n spaiul interior.Umbra pe care o lasa raftul exterior pe fereastra poate fi de folos de asemenea in asigurarea controlului solar pe fereastra deasupra careia este amplasat.Raftul de lumin poate fi exterior, interior (mai puin performant) sau parial exterior parial interior.n domeniul construciilor intereseaz asigurarea unei temperaturi n spaiile interioare care s nu nregistreze variaii mari.Starea de confort termic nu este asociat doar cu temperatura ci i cu micarea aerului. Climatizarea se asociaz cu ventilaia,ns aceasta cost.Strategiile se rezum,aadar,la ncercarea de a stoca ct mai mult energie,spre a reduce din aceste costuri.O strategie eficienta de stocare a caldurii este redirectionarea luminii,atat prin dispozitive adiacente ferestrelor(tuneluri de lumina,rafturi de lumina etc),cat cu ajutorul materialelor cu care se executa finisajele interioare ale incaperilor.Arhitectura bioclimatica are in vedere atat responsabilitatea fata de mediul inconjurator,cat si eficienta energetica a cladirilor pe intreaga lor durata de viata,de la proiect la faza de construire,utilizare,intretinere,renovare-modernizare,reparare etc si tinand seama de posibilitatea refunctionalizarii componentelor cladirii in viitor.Pentru stocarea energiei se folosesc materiale cu inerie termic mare,ns este de asemenea posibil intervenirea asupra proprietilor fizice ale materialelor,pentru a le schimba starea de agregare.Materialele cu inerie termic mare (materiale care stocheaz cldura i o elibereaz n mediu, noaptea) se folosesc pentru perei i pardoseli.Ziua, ele absorb cldura soarelui, evitnd supranclzirea spaiilor;noaptea, prin cedarea cldurii, nclzesc spaiul.Materiale cu capacitate de stocare a cldurii sunt betonul, bca, crmida i plcile ceramice n general, piatra, zidria.Lemnul, termoizolaiile dimpotriv, nu absorb i nu cedeaz cldur n mod semnificativ.O soluie inedit gsit de arhitectul Nicholas Grimshaw,pentru pavilionul britanic de la Expoziia Universal de la Sevilla, 1992,a fost un perete realizat din blocuri transparente umplute cu ap.Materialele care trec dintr-o stare de agregare n alta au ca o caracteristic interesant pentru domeniul construciilor faptul c la temperatura ambiant sunt solide. Ele se topesc dac temperatura crete i acest proces se produce cu absorbie de cldur. La trecerea din stare lichid napoi n stare solid, deci cnd temperatura scade din nou, procesul fizic presupune cedare de cldur i prin urmare spaiul se nclzete.Prevederea n alctuirile subansamblurilor constructive de materiale inteligente care trec dintr-o stare de agregare n alta poate s nsemne c acestea absorb cldur ziua i o cedeaz noaptea, cnd se solidific din nou.Cel mai banal material din aceast categorie este apa.n cazul apei i nu numai - factorul care determin trecerea de la o stare la alta este temperatura. Exist i factori chimici care pot determina aceste modificri de stare, n general asociai cu modificri ale proprietilor de elasticitate ale unor materiale.n cazul apei,se adaug nite sruri care nghea la 15 grade Celsius.Noaptea se stocheaz aceste sfere ngheate undeva iar ziua sunt eliberate pe traseu drumul pe traseu, prin canale de instalaii. Fiind mai cald, sferele se vor topi (proces ce are loc cu absorbie mare de cldur), rcorind aerul. De fapt se poate spune c ele elibereaz ceea ce a fost stocat rece sau cald. n stare lichid, ele circul pn n tancuri de depozitare unde ateapt s se fac sear, s fie transmise iar, de data aceasta ntr-un aer rcit, unde nghea iar.Germania a dezvoltat aceste tipuri de sisteme, utiliznd acetatul de sodiu ca mediu de depozitare a cldurii latente i un ulei pentru transferul cldurii.Compuii utilizai n aceste sisteme pot fi- organici (diferite