Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!
Din acest post vom defini punctele esențiale sau bazele de care ar trebui să ținem cont în fiecare anvelopă de clădire pentru a identifica cheile clădirilor eficiente energetic.
După un studiu prealabil, și având grijă de plicul din clădire, putem determina trei puncte.
- Atenuarea sarcinilor termice solare.
- Utilizarea ventilației naturale.
- Controlul luminii naturale.
Aceste strategii vor servi drept ghid pentru a fi aplicate fiecăreia dintre diferitele componente arhitecturale și dotărilor, echipamentelor și mobilierului.
ATENUAREA ÎNCĂRCĂRILOR DE CĂLDURĂ SOLARE
Mai întâi trebuie să stabilim sursele prin care căldura pătrunde în clădiri:
- The Soare: radiatia solara directa si difuza ajunge in cladire de la soare si cer, precum si prin reflexia de la suprafetele din apropiere (albedo).
- The aer: în timpul zilei soarele crește temperatura aerului exterior prin sol și particulele conținute în acesta. Noaptea, în lipsa soarelui, aerul, datorită acumulării de căldură, menține un nivel de temperatură exterioară care la tropice nu prezintă un salt termic mare între zi și noapte.
- Alte surse de căldură: utilizatorii, în funcție de metabolismul și activitatea lor, emit căldură în mediu. La fel, instalatiile, echipamentele si aparatele electrice genereaza caldura intr-o masura mai mare sau mai mica in functie de scopul si eficienta lor.
Cele mai importante cauze ale încălzirii în interiorul clădirilor este soarele, care acționează în esență în două moduri
• Pătrunderea directă prin deschideri și suprafețe vitrate.
• Încălzirea incintelor exterioare opace și transmiterea ulterioară la interior.
Dacă analizăm mediul exterior, atât radiația solară, cât și temperatura aerului respectă cicluri de 24 de ore care se repetă în mod constant. În exterior, temperatura aerului și a suprafețelor exterioare ale anvelopei clădirii este la cel mai scăzut nivel înainte de zori. Pe măsură ce soarele răsare pe cer, temperatura aerului exterior crește până la atingerea valorii maxime, iar în același timp se înmagazinează în înveliș un flux de căldură cauzat de radiația solară directă, difuză sau reflectată. Plicul stocheaza caldura intr-o masura mai mare sau mai mica si apoi o transmite in interior; Acest proces depinde de proprietățile termofizice și de caracteristicile de suprafață ale componentelor constructive. Mecanismul de transmitere a căldurii este asociat cu două concepte foarte importante:
-. Amortizare: reprezentat de diferența dintre temperatura maximă interioară și temperatura maximă exterioară.
-. Lag sau lag: reprezentat prin diferența, în unități de timp, dintre temperatura maximă exterioară și cea interioară.
Conceptul de masă termică sau inerție termică a unei clădiri se referă la caracteristica pe care o are clădirea în ansamblu de a amortiza căldura care cade asupra ei și de a o transmite cu întârziere la interior.
• Dacă inerția termică este puternică, timpul de întârziere și amortizarea sunt mari și se spune că clădirea este grea.
• Dacă inerția termică este slabă, timpul de întârziere și amortizarea sunt mici și se spune că clădirea este ușoară.
Inerția termică puternică este potrivită pentru clădirile proiectate pentru funcționarea pe timp de zi cu sisteme de aer condiționat, de exemplu pentru clădiri guvernamentale și de birouri. Inerția slabă și medie sunt mai potrivite pentru clădiri pentru utilizare zi și noapte condiționate cu ventilație naturală. Cladirile, in functie de necesitatile de utilizare si de caracteristicile climatice, pot fi conditionate de mediu activ sau pasiv. În orice caz, o strategie de proiectare adecvată trebuie să urmeze următoarele linii directoare:
- Implementarea, forma și orientarea adecvată a clădirii.
- Profitând de contextul urban și amenajarea peisajului pentru umbrire.
- Utilizarea protecției solare și a altor tehnici de blocare a soarelui.
- Selectarea componentelor de construcție opace pe baza inerției lor termice și a caracteristicilor suprafeței.
- Selecție adecvată de tehnologii pentru ferestre și fațade din sticlă.
PROFITÂND DE VENTILAȚIA NATURALĂ
Ventilația naturală este desemnată ca fiind procesul de schimb de aer din interiorul unei clădiri cu aer proaspăt din exterior, fără a utiliza echipamente mecanice consumatoare de energie, cum ar fi aparatele de aer condiționat sau ventilatoarele. Mișcarea aerului este cauzată de diferența de presiune, care are două surse: gradientul de temperatură sau efectul dinamic al vântului atunci când lovește clădirea.
Ventilația naturală, utilizată în combinație cu izolația, masa termică și protecția solară, poate reduce sau elimina nevoia de aer condiționat interior. Pentru a maximiza oportunitățile de a ventila natural o clădire, trebuie să se asigure accesul nerestricționat la vânturile din exterior. Viteza aerului într-un mediu este condiționată de viteza vântului incident și de câmpurile de presiune care se generează în jurul clădirii, care sunt determinate de dispunerea și forma clădirii, de permeabilitatea fațadelor și de distribuția interioară a clădirii. medii.
Comportarea aerului în jurul și în interiorul clădirii este guvernată de următoarele principii:
• Mișcarea aerului în interiorul clădirilor se bazează pe principiul de bază al „echilibrului presiunii” între medii. Atâta timp cât se menține o diferență de presiune, are loc un proces continuu de circulație a aerului.
• La ciocnirea cu clădirea, vântul provoacă diferențe de presiune între părțile laterale. In acest fel, aerul se deplaseaza din zona de vant (presiune +) in zona de sub (presiune -), prin deschideri.
• O formă de clădire care produce perturbări mai mari în mișcarea vântului va crea diferențe de presiune mai mari.
• Aerul tinde să intre prin deschideri cu fața la incidența vântului și să iasă prin deschiderile rămase, în funcție de dimensiuni, amplasare și tip de fereastră.
• Dacă un mediu are o singură gaură în exterior, acolo se creează o zonă neutră în care aerul intră de sus și iese dedesubt, cu puțină reînnoire a acestuia.
Pentru a profita eficient de ventilația naturală, clădirea și componentele de construcție trebuie să fie orientate corespunzător; De asemenea, ar trebui să existe deschideri și ferestre care să favorizeze ventilația încrucișată în interiorul camerelor. Un răspuns arhitectural adecvat trebuie să țină cont și de caracteristicile parcelei și de contextul urban. Strategiile de proiectare pot fi apoi rezumate în următoarele recomandări:
- Dispunerea și forma adecvate a clădirii pentru a produce o mai mare mișcare a aerului în jurul și în interiorul clădirilor.
- Utilizarea amenajării peisagistice pentru a canaliza mișcarea aerului în cadrul parcelei.
- Amplasarea și dimensiunile ferestrelor și/sau deschiderilor care stimulează circulația și reînnoirea aerului.
- Permeabilitate ridicată în fațade și pereți interiori.
CONTROLUL ILUMINII
Soarele este sursa naturală a luminii diurne, iar efectul său depinde de locația geografică, astfel încât caracteristicile de iluminare ale cerului sunt determinate de latitudinea, altitudinea și condițiile climatice ale fiecărei regiuni. Ceea ce percepem ca lumină este spectrul vizibil al radiațiilor electromagnetice de la soare, între 380 și 780 nm. Această lumină este recepționată direct pe fațadele orientate pe axa est-vest, și difuz, datorită reflexiilor multiple ale luminii din bolta cerească în celelalte orientări.
>
O utilizare adecvată a luminii naturale necesită cunoașterea proprietăților sale fundamentale, transmiterii și reflectării:
• Transmitere: așa-numitele corpuri opace, atunci când sunt expuse la radiația solară, blochează trecerea luminii, producând astfel umbre în spatele lor. Alte corpuri transmit o mare parte din lumina incidentă, motiv pentru care sunt numite transparente sau translucide. Lumina incidentă este distribuită în trei moduri: reflectanța (r), absorbanța (a) și transmitanța (t), care definesc proprietățile corpurilor, prin relația:
r + a + t = 1
În cazul corpurilor opace
t = 0 și deci r + a = 1
Materialele translucide transmit o mare parte din lumina incidentă, dar prin întreruperea traseului său drept, aceasta este împrăștiată în toate direcțiile și are ca rezultat lumină difuză.
• Reflecţie: este o proprietate asociată cu comportamentul luminii atunci când este reflectată de o suprafață. Dacă razele paralele ale luminii incidente atunci când sunt reflectate de o suprafață continuă să fie paralele, se numește reflexie speculară, iar suprafața în acest caz este o oglindă plană. Regulile de bază ale opticii geometrice se aplică acestui tip de suprafață.
Pe o suprafață mată, lumina incidentă este reflectată în toate direcțiile și produce lumină difuză. Adesea, si in functie de material si culoarea suprafetei, se va produce un amestec de reflexii speculare si difuze, prin urmare se genereaza doua tipuri de reflexii numite semidifuze si imprastiate. Materialele si culorile cu transmisie si/sau reflectanta mare sunt factori determinanti de proiectare pentru a profita de iluminatul natural si pentru rationalizarea consumului de energie. Proprietatea de reflexie a oglinzilor permite utilizarea lor practică în arhitectură pentru conducerea sau redistribuirea luminii naturale, ca în cazul conductelor de iluminat și al tăvilor solare.
Pe scurt, o strategie adecvată pentru utilizarea controlată a luminii naturale ar trebui să se bazeze pe următoarele recomandări:
• Orientarea si protectia ferestrelor si a altor deschideri, cu parasolare, streasina, grilaje, jaluzele sau alte mijloace de blocare a castigurilor solare.
• Utilizarea cristalelor high-tech care permit o transmitere adecvată a luminii naturale cu un câștig controlat de căldură solară.
• Amplasarea și dimensiunile adecvate ale ferestrelor și altor deschideri în funcție de utilizare și proporțiile volumetrice ale mediului.
• Utilizarea finisajelor interioare în culori deschise și reflectorizante.
• Utilizarea suprafețelor reflectorizante pentru a redirecționa lumina și pentru a oferi mediilor o iluminare naturală mai mare și mai bună.
• Controlul strălucirii exterioare și interioare a clădirilor.
Articol furat de la Universitatea din Venezuela (Facultatea de Arhitectură și Urbanism)
