Proiectarea exigentei de performanta privind consumul de energie necesara incalzirii cladirilor

Proiectarea exigentei de performanta privind consumul de energie necesara incalzirii cladirilor

Relatia edificatoare pentru inginerii constructori si pentru arhitecti in proiectarea exigentei de mai sus este cea care ofera cantitatea de caldura necesara pentru incalzirea unui metru cub din volumul incalzit al cladirii, pe durata de incalzire dintr-un an:

[KWh/(m³∙an)] (3.1)

in care:

24 este numarul de ore dintr-o zi;

1000 - transformarea din W in KW;

G - coeficientul global de izolare termica a cladirii, in W/(m³K), care are doua

componente:

G = G_l + G₂ [W/(m³K)] (3.2)

in care:

G_l - reprezinta fluxul de caldura pierduta prin transmisie directa, prin anvelopa cladirii, raportat la volumul incalzit si la gradientul de temperatura intre mediul interior si cel exterior, in W/(m³K); G_l se mai numeste componenta energetica a coeficientului global de izolare termica;

G₂ - fluxul de caldura necesar pentru incalzirea aerului exterior infiltrat prin neetanseitatile tamplariei exterioare si prin ventilarea naturala nedirijata sau dirijata a cladirii, raportat la volumul incalzit al cladirii si la gradientul de temperatura intre mediul interior si cel exterior, in W/(m³K); G₂ se mai numeste componenta de calitate a aerului a coeficientului global de izolare termica;

C - coeficient care introduce performantele sistemului de producere si de distribuire a energiei necesare incazirii cladirilor si se va explicita in paragraful 3.5.4.

- numarul anual de grade-zile de calcul, corespunzator loca1itatii unde este amplasata cladirea, calculat pentru temperatura interioara medie in perioada de incalzire (θ_i) si pentru temperatura medie exterioara zilnica, (θ_eo = + 12 °C), care marcheaza inceperea si oprirea incalzirii, in K · zile; se va explicita la paragraful 3.5.3., iar valorile sunt redate in Anexa nr. 3.21, dupa Ghidul GP 058/2000.

Q_i - aportu1 de caldura din locuirea cladirii, aferent unui m³ din volumul incalzit al cladirii, in KWh/(m³∙an); Q_i se va explicita la paragraful 3.5.5.

Q_s - aportu1 de caldura provenit din radiatia solara, aferent unui m³ din volumul incalzit al cladirii, in KWh/(m³∙an); Q_s se va explicita la paragraful 3.5.6.

1 Proiectarea componentei energetice a coeficientului global de

izolare termica G ₁

Conform definitiei, componenta energetica a coeficientului global de izolare termica este raportul intre fluxul termic si produsul dintre volumul incalzit al cladirii si diferenta dintre temperatura aerului interior si a aerului exterior, fiind dat de relatia:

[W/(m³K)] (3.3)

relatie la care se ajunge plecand de la expresia generala a fluxului termic:

[ W ] (3.4)

In relatia 3.3 marimile au semnificatia:

A_j sunt ariile caracteristice ale zonelor anvelopei cu rezistente termice corectate , in m² respectiv m²K/W;

τ_j – factorul de corectie al temperaturilor exterioare ariilor A_j, dat de relatia:

t_j = [ - ] (3.5)

in care:

T_i este temperatura conventionala de calcul a aerului interior, care, pentru cladirile de locuit, in perioada de iarna este de +20 sC, iar pentru perioada de vara este de +23 sC, considerate ca fiind temperaturile conventionale ale incaperilor predominante din cladire.

T_e este temperatura conventionala de calcul a aerului exterior, care pentru perioada de iarna se ia din harta climatica din Anexa 3.2, iar pentru cea de vara din harta climatica din Anexa 3.3;

T_uj este temperatura spatiilor neincalzite din cladire spre care se pierde caldura, respectiv temperatura in exteriorul suprafetelor de arie A_j; Pentru unele situatii din cladirile de locuit valorile T_uj si _j sunt redate in tabelul 3.1, preluate dupa normativul C 107/4-97.

Tabelul 3.1

V – volumul incalzit al cladirii, in m³, calculat conform pct. 1.1;

L_j – coeficientul de cuplaj termic, in W/K.

Componenta energetica a coeficientului de izolare termica poate fi calculata pe o incapere sau pe cladire.

In primul caz, ariile A_j sunt cele ale elementelor de constructie care delimiteaza incaperea, carora le corespund rezistentele termice corectate

In al doilea caz, ariile A_j se transforma in arii A_mj pe tip de element al anvelopei, iar rezistentele termice devin rezistente termice medii corectate pe tip de element

Urmare celor de mai sus, relatia 3.3 se mai poate scrie:

G₁ = = [W/m³K] (3.6)

in care:

este coeficientul de cuplaj termic al elementului de tip m;

[W/K] (3.7)

1.1. Calculul ariilor A_j si a volumului incalzit V al cladirii

Ca principiu, suprafetele elementelor perimetrale care alcatuiesc anvelopa cladirii se delimiteaza de mediile exterioare lor, prin fetele interioare.

Dimensiunile in plan si pe verticala se obtin ca in fig. 3.1 si 3.2, prin decuparea elementelor despartitoare la fata interioara a celor exterioare.

Fig. 3.1 Modul de calcul al lungimilor                               Fig. 3.2 Modul de calcul al

in plan                                                               inaltimilor

LEGENDA:                                                                                       LEGENDA:

l– lungimi in plan                                                                           a – acoperis cu pod sau terasa

f – dimensiunile nominale ale tamplariei                                    b – subsol sau sol

exterioare                                                                                 f – dimensiunile nominale

ale tamplariei exterioare

Fig. 3.3 Stabilirea dimensiunilor anvelopei

a. Dimensiuni conform proiectului

b. Dimensiuni de calcul

Fig 3.4 EXEMPLU DE CALCUL AL LUNGIMILOR SI ARIILOR

IN PLAN

a – Pereti exteriori

b – Pereti interiori structurali

c – Pereti interiori nestructurali

Pe verticala, inaltimea cladirii se considera de la fata superioara a pardoselii primului nivel incalzit, pana la intradosul planseului peste ultimul nivel incalzit. Ariile suprafetelor vitrate se obtin considerand dimensiunile nominale ale golurilor respective. Suprafetele inclinate se introduc in calcul cu aria calculata pe panta (fig. 3.3).

Volumul incalzit se calculeaza pe baza ariei delimitata in plan orizontal ca mai sus si a inaltimii calculata ca in fig. 3.2 si 3.3.

Daca coeficientul global G_1ef se calculeaza pe incapere, ariile aferente elementelor care delimiteaza incaperea se calculeaza cu dimensiunile in plan stabilite ca in fig. 3.4.

Volumul incalzit cuprinde atat incaperile incalzite direct cat si pe cele incalzite indirect (camari de alimente, debarale, vestibuluri, holuri de intrare, casa scarii, putul ascensorului si alte spatii comune). Mansardele si subsolurile se includ in volumul incalzit daca sunt dotate cu sisteme de incalzire.

Nu se includ in volumul incalzit camerele pentru pubele, verandele, balcoanele si logiile, chiar daca sunt inchise.

Putul ascensorului si casa scarii de iesire pe acoperis sau de coborare in subsol se iau in calculul volumului incalzit.

1.2. Calculul rezistentei termice si a coeficientului de cuplaj termic

Marimile de mai sus, care caracterizeaza transferul termic in regim stationar prin elemente de constructie se pot calcula ca:

Rezistenta termica corectata si coeficient de cuplaj termic corectat, care se calculeaza tinand seama de efectul puntilor termice, pe o anumita zona caracteristica a unui element de constructie si se noteaza si respectiv

Rezistenta termica medie corectata si coeficientul de cuplaj termic mediu corectat, care se calculeaza pe tip de element m al anvelopei si se notezasi

1.2.1. Calculul rezistentei termice si a coeficientului de cuplaj termic ca marimi

unidirectionale

In regim stationar, in cazul fluxului unidirectional, rezistenta termica defineste capacitatea elementului de constructie care separa doua ambiante de temperaturi diferite de a se opune propagarii fluxului termic care il strabate. Cantitativ, pentru o arie egala cu unitatea, rezistenta termica este raportul intre gradientul de temperatura si densitatea fluxului termic:

R = sau [m²K/W] (3.8)

In acelasi caz de transfer de caldura, coeficientul de cuplaj termic reprezinta fluxul de caldura care strabate o suprafata, pentru un gradient de temperatura de 1 sC:

L =                                                            [W/K] (3.9)

a)     – cazul elementelor de constructii omogene ( fig. 3.5 )

In cazul transmisiei termice intre doua medii de temperaturi diferite, separate de un mediu omogen, rezistenta termica insumeaza rezistentele celor trei medii pe care le parcurge fluxul termic:

R = R_si + R_s + R_se [m²K/W] (3.10)

Coeficientul de cuplaj termic este dat de raportul:

L = [W/K] (3.9)

In relatiile 3.9 si 3.10 marimile au semnificatiile:

R_si este rezistenta termica a stratului limita de aer de la fata interioara si este inversul coeficientului de schimb de caldura prin suprafata interioara _i

R_si = [m²K/W] (3.11)

R_se este rezistenta termica a stratului limita de aer de la fata exterioara si este inversul coeficientului de schimb de caldura prin suprafata exterioara _e

R_se =                                  [m²K/W] (3.12)

Fig.3.5

R_s este rezistenta la permeabilitate termica a mediului omogen si este raportul intre grosimea d a acestuia si conductivitatea termica λ:

R = [m²K/W] (3.13)

Coeficientii α_i si α_e insumeaza, fiecare, densitatea fluxului de caldura care se schimba prin suprafata unitara interioara si respectiv exterioara, egala cu unitatea, pentru un gradient de temperatura de 1 sC, fenomen care se produce prin convectie si radiatie termica.

Valorile uzuale ale coeficientilor de schimb de caldura α_i si α_e si ale rezistentelor termice R_si si R_se sunt redate in Anexa 1.2, dupa Normativul C107/3-97. Alte valori care intervin in situatii particulare se vor prezenta in paragrafele urmatoare.

In mediul omogen solid, transferul de caldura se realizeaza prin conductie termica.

Grosimea stratului de material care se introduce in calculul rezistentei R_s este cea efectiva, ramasa dupa eventuala tasare la punerea in opera. Conductivitatea termica este cea de calcul, adica in conditii de umiditate de echilibru. Valorile coeficientului de conductivitate termica si ale altor marimi termofizice, pentru gama de materiale uzuale de constructii sunt redate in Anexa nr.1.3 preluata dupa Normativul C107/3-97. Pentru zidarii, Normativul C107/3-97 da valorile conductivitatii termice separat, pentru blocurile de zidarie si conductivitatea termica echivalenta, pentru zidarie cu mortar. Pentru materiale noi sau cu alt grad de umezire decat cel de echilibru, care nu se regasesc in Anexa nr.1.3, valorile conductivitatii termice se precizeaza obligatoriu in agrementul tehnic sau in avizul tehnic, cu recomandarea de a se tine seama de observatiile de la sfarsitul Anexei 1.3.

b)     – cazul elementelor de constructie stratificate, cu straturi perpendiculare pe fluxul termic (fig.3.6)

Rezistenta termica insumeaza rezistentele termice ale celor trei medii, cu observatia ca pentru mediul al II-lea, rezistenta la permeabilitate termica este suma rezistentelor straturilor componente. Ca urmare, rezistenta termica unidirectionala este data de relatia:

R = R_si + ΣR_sj + R_se [m²K/W] (3.14)

Fig. 3.6

Coeficientul de cuplaj termic este dat de relatia 3.9.

In cazul in care in alcatuirea constructiva intervin straturi de grosime variabila, cum sunt straturile de beton de panta, acestea se introduc in calcul cu grosimea medie. Pentru un calcul mai exact se poate utiliza Anexa F din Normativul C107/3-97, preluata dupa CEN/TC 89 N351E si ISO 6946.

c)      – cazul elementelor de constructie cu straturi de aer

In acest caz rezistenta termica in mediul II, cuprinde si rezistenta R_a a straturilor de aer.

R = R_si + R_sj + ∑R_aj + Rse                [m²K/W] (3.14a)

SR EN ISO 6946 cuprinde valori pentru coeficientii _i si _e si pentru rezistentele termice

superficiale R_si si R_se rotunjite la doua zecimale.

Rezistenta R_aj a straturilor de aer se calculeaza conform Normativului C107/3-97, Anexa E, preluata dupa CEN-TC 89 N351E si SR EN ISO 6946.

In practica, straturile de aer pot fi:

1 – Straturi de aer foarte slab ventilate

In aceasta categorie intra straturile de aer care au legatura cu mediul exterior prin intermediul unor fante de dimensiuni reduse si anume:

- pentru straturi verticale:                       max. 500 mm²/metru liniar;

- pentru straturi orizontale: max. 500 mm²/metru patrat.

La conditiile de mai sus se mai adauga:

intre stratul de aer si mediul exterior sa nu existe nici un strat de material termoizolant;

fantele prevazute, sa fie astfel dispuse incat sa nu se poata naste curent de aer prin stratul de aer considerat.

Daca se respecta conditiile de mai sus, stratul de aer poate fi considerat in calcule ca strat de aer neventilat.

2 – Straturi de aer slab ventilate

In aceasta categorie intra straturile care au legatura cu exteriorul prin intermediul unor fante cu urmatoarele dimensiuni:

- pentru straturi verticale:                       intre 500 si 1500 mm²/metru liniar;

- pentru straturi orizontale: intre 500 si 1500 mm²/metru patrat.

Se cere de asemenea respectarea conditiilor suplimentare de la pct.1.

In aceste conditii rezistenta termica a stratului de aer slab ventilat se considera jumatate din cea a stratului de aer foarte slab ventilat.

Daca rezistenta termica a straturilor amplasate intre stratul de aer si mediul exterior depaseste 0,15 m²K/W, rezistenta termica a acestor straturi se limiteaza la 0,15 m²K/W.

3 – Straturi de aer bine ventilate

In aceasta categorie intra straturile de aer ale caror fante de legatura cu mediul exterior depasesc conditiile de mai sus.

In aceste situatii rezistenta termica a elementului de constructie se calculeaza fara aportul stratului de aer, cat si fara cel al straturilor amplasate intre stratul de aer si mediul exterior.

In aceasta situatie, pentru rezistenta termica superficiala R_se se adopta o valoare egala cu rezistenta termica superficiala R_si, corespunzatoare tipului de element de constructie.

Valorile rezistentei termice pentru straturile de aer neventilat sunt redate in Anexa nr.3.4, dupa Normativul C107/3-97.

Valorile din tabel sunt valabile daca :

stratul de aer este marginit de suprafete plane paralele si perpendiculare pe fluxul termic, netratate, cu un coeficient de emisie ridicat ,,e’’ mai mare decat 0,8.

stratul de aer are grosimea de cel mult 10% din oricare din celelalte dimensiuni, dar nu mai mult de 0,30 metri.

Pentru alte valori ale emisivitatii termice ,,e’’ mult diferite de 0,8, se va solicita fie agrementul tehnic, fie avizul tehnic, al materialelor respective.

Coeficientul de cuplaj termic este dat de relatia 3.9.

1.2.2. Calculul rezistentei termice si a coeficientului de cuplaj termic, ca valori

corectate, pe zona opaca a elementelor neomogene ale anvelopei

La elementele de constructie cu alcatuire neomogena pe doua sau trei directii marimile de mai sus se calculeaza tinand seama de influenta puntilor termice asupra devierii fluxului de caldura de la normala pe suprafata lor. In situatia de mai sus sunt aproape toate elementele anvelopei cladirilor, cu sau fara zone vitrate.

Pentru o suprafata de arie A cu alcatuire caracteristica neomogena pe ariile componente A_j, rezistenta termica corectata si coeficientul de cuplaj termic au expresiile:

                                [m²K/W] (3.15)

[W/K] (3.16)

in care :

R este rezistenta termica unidirectionala, calculata in camp curent, respectiv in zona cu alcatuire predominanta, in m²K/W;

r – coeficientul de reducere a rezistentei termice unidirectionale, ale carui valori se vor preciza in paragrafele urmatoare;

A = ∑A_j, suma ariilor j cu alcatuiri constructive diferite.

1.2.2.1. – Calculul rezistentei termice corectata R' cu metode aproximative

a)     Metoda din Normativul C 107/3-97- Anexa H (fig.3.7)

Metoda este preluata dupa CEN/TC 89 N351E si ISO 6946 si se poate aplica numai in faze preliminare de proiectare.

Metoda prezinta calculul direct al rezistentei termice corectata pentru o arie A a unui element de constructie cu alcatuire caracteristica neomogena, ca medie aritmetica a rezistentelor termice R_max si R_min, acestea din urma reprezentand:

R_max este rezistenta termica unidirectionala calculata ca medie ponderata pe zonele A_m, cu

alcatuiri distincte, paralele cu fluxul termic, in m²K/W;

R_min - rezistenta termica unidirectionala considerand straturile verticale cu grosimea d_j si

conductivitatea termica ca medie ponderata cu ariile A_m, in m²K/W.

Procedeul metodei este redat mai jos, pentru o suprafata cu alcatuire neomogena a unui element de constructie ca in fig.3.7.

Dimensiunile L si H se stabilesc in functie de situatia reala. Lungimea L poate fi 1 m, o travee sau o fatada. Inaltimea H poate fi o fasie orizontala cu inaltimea de 1 m, un nivel sau o fatada.

Pentru calculul efectiv se procedeaza ca mai jos:

Elementul de constructie de arie A = L x H se imparte in fasii (zone) orizontale cu inaltimile a,b, c si d si cu ariile A_a, A_b, A_c si A_d, ca in cazul din figura.

Pe verticala elementul de constructie se imparte in straturile j = 1, 2 si 3 cu grosimile d_j si conductivitatile termice λ_aj , λ_bj , λ_cj si λ_dj .

Se calculeaza coeficientii de pondere ai ariilor zonelor cu relatiile:

f_a = A_a/A; f_b = A_b/A; f_c = A_c/A si f_d = A_d/A [ - ] (3.17)

Se calculeaza rezistentele termice unidirectionale pe zone cu relatiile:

R_a = R_si + +R_se R_b = R_si + +R_se

[ m²K/W ] (3.18)

R_c = R_si + +R_se R_d = R_si + +R_se

Se calculeaza conductivitatile termice medii ponderate pe stratul j cu relatii de forma:

= λ_aj·f_a + λ_bj·f_b + λ_cj·f_c + λ_dj·f_d [W/MK] (3.19)

Rezistenta termica maxima se obtine cu relatia de ponderare :

R_max =              [m²K/W] (3.20)

Rezistenta termica minima se obtine cu relatia:

R_min = R_si + +R_se [m²K/W] (3.21)

Rezistenta termica corectata pe aria de calcul A = L x H se obtine ca medie aritmetica a rezistentelor R_max si R_min:

= [m²K/W] (3.22)

Eroarea relativa maxima posibila, in procente, este data de relatia :

∆R = x 100 [%] (3.23)

Daca raportul R_max /R_min = 1,25 eroarea este de 11%.

Daca raportul R_max /R_min = 1,50 eroarea este de 20%.

Daca raportul R_max /R_min = 2,00 eroarea este de 33%.

b)     Metoda directa din STAS 6472-3-89 (acum anulat) (fig.3.8)

Metoda a fost preluata dupa normele franceze DTU.

Metoda prezinta calculul rezistentei termice corectata ca medie ponderata a rezistentelor termice unidirectionale calculate pe zone cu alcatuiri constructive diferite, afectata de coeficientul de corectie ,,e’’ care tine seama de procentul zonelor care indeplinesc conditia de punti termice.

Procedeul este exemplificat pentru o arie A a unei travei si a unui nivel (fig.3.8).

In elevatia elementului de fatada sunt identificate trei zone cu alcatuire constructiva distincta, A_a, A_b si A_c.

Pentru fiecare zona se calculeaza rezistenta la permeabilitate termica unidirectionala R_sa, R_sb si R_sc cu relatia 1.9.

O zona de pe suprafata unui element de constructie se considera ca punte termica in situatiile in care:

rezistenta la permeabilitate termica in axa puntii R_sp < 0,4 m²k/W, pentru elemente de constructie la care rezistenta la permeabilitate termica in zona de camp R_sc ≥ 0,8 m²k/W;

rezistenta la permeabilitate termica R_sp in axa puntii R_sp < 0,5 R_sc, pentru elemente de constructie la care rezistenta la permeabilitate termica in camp R_sc < 0,8 m²k/W.

Fig.3.8

Rezistenta termica corectata pe aria de calcul se obtine cu relatia:

= R_si + e · +R_se [m²K/W] (3.24)

Coeficientul de corectie e se calculeaza cu relatia:

e = [-] (3.25)

in care p este procentul de punti termice calculat cu relatia:

p = [%] (3.26)

in care A_pt sunt ariile care indeplinesc conditia de punte termica.

Daca nu sunt arii care sa indeplineasca conditia de punte termica coeficientul este e = 1.

Metoda se poate aplica numai daca procentul de punti termice nu depaseste 15%.

In perspectiva apropiata se vor adopta standardele SR EN 10211/1,2 care prezinta calculul puntilor termice cu metode normative.

c) Metoda directa din STAS 6472/6-86 (inca neanulat)

Metoda prezinta calculul rezistentei termice medii corectata pe zona de influenta a unei punti termice cu relatia aproximativa :

[m²K/W] (3.22)

in care:

R_c – rezistenta termica unidirectionala in zona de camp curent a elementului anvelopei, in

m²K/W;

R_p – rezistenta termica unidirectionala in axa puntii termice, in m²K/W;

η – coeficient in functie de tipul puntii termice care se poate extrage din Anexa 3.15, preluata dupa STAS 6472/6-86.

1.2.2.2. Calculul rezistentei termice corectata utilizand coeficientul de reducere r

a)     Metoda bazata pe experienta de proiectare

Pentru fazele preliminare de proiectare ( PAC, PT ) si pentru cladiri de mica importanta sau cu repetabilitate redusa, Normativul C107/1-97 recomanda pentru coeficientul de reducere r valori in limitele de mai jos:

r = 0,55 – 0,80 pentru pereti exteriori;

r = 0,75 – 0,85 pentru plansee terasa si de pod;

r = 0,80 – 0,90             pentru pereti la rosturi;

r = 0,65 – 0,75 pentru plansee peste subsol neincalzit, placi pe sol,

plansee sub bowindouri si peste ganguri.

Alegerea valorii coeficientului r in limitele de mai sus, ramane la latitudinea proiectantului, care va tine seama de alcatuirea constructiva a elementului de constructie, de procentul de punti termice si de gradul de corectare a acestora.

b)     Metoda bazata pe campul plan si spatial de temperaturi

Metoda este prezentata in Normativul C107/3-97.

Coeficientul r de reducere a rezistentei termice unidirectionale se calculeaza cu relatia:

r = [-] (3.27)

in care:

A este aria de calcul, in m², care poate fi un element de inchidere sau o portiune din acesta, pe care se gasesc punti termice liniare si/sau punctuale (agrafe, dornuri, bolturi expandabile, ploturi);

– coeficient specific liniar, care introduce efectul defavorabil al puntilor termice liniare de pe

aria A, in W/mK;

l – lungimea puntilor termice liniare, in m;

– coeficient specific punctual, care introduce efectul defavorabil al puntilor termice punctuale, in W/K.

Coeficientii si se calculeaza pe baza campului plan si spatial de temperaturi cu relatiile:

ψ = · b [W/mK] (3.28)

χ = · a [W/K] (3.29)

in care:

b - aria de influenta a puntii termice liniare, in m², pentru o lungime de 1 m;

a – aria de influenta a puntii termice punctuale, in m²;

R_c – rezistenta termica unidirectionala, fara influenta puntilor termice, in m²K/W;

R_bm – rezistenta termica medie pe zona b de influenta a puntii termice liniare, in m²K/W;

R_am – rezistenta termica medie pe zona a de influenta a puntii termice punctuale, in m²K/W.

Normativul C107/3-97 cuprinde tabele cu valorile coeficientilor ψ si χ pentru diferite alcatuiri constructive si pozitii reciproce ale elementelor anvelopei cladirilor, calculate cu programul de calcul CIMPPLAN si CIMPSPAT, pentru grosimi uzuale si pentru conductivitati termice conventionale ale materialelor de constructie.

Deoarece sunt necesare numeroase adaptari si interpolari de valori, utilizarea metodei presupune o anumita experienta de proiectare termica.

1.2.3. Rezistenta termica si coeficientul de cuplaj, cu valori corectate pentru zonele

vitrate

Rezistenta termica corectata , in m²K/W, care tine seama de alcatuirea zonelor vitrate, formate de regula din toc, cercevele si geam in cazul ferestrelor si din toc, zona opaca si eventual geam in cazul usilor, este data in Anexa nr.3.5 preluata dupa Normativul C107/3-97.

Pentru alte alcatuiri decat cele din tabel, Normativul C107/3-97 prezinta o metodologie mai complexa, redata in Anexa I din normativ, preluata dupa CEN/TC 89 N433E.

Coeficientul de cuplaj termic corectat este raportul intre aria golului calculata cu dimensiunile nominale si rezistenta termica corectata a elementului vitrat:

= [W/K] (3.30)

1.2.4. Rezistenta termica sau coeficientul de transfer termic, coeficientul de cuplaj termic si fluxul termic pentru zonele de contact intre cladire si sol

In cele ce urmeaza se prezinta sintetic o metodologie de calcul simplificata, care

are la baza prevederile SR EN ISO 13370, in curs de adoptare si care va conduce la unele modificari in Normativul C 107/5-97, acum in vigoare, in Romania.

1.2.4.1. Domeniu de aplicare

Metoda se aplica pentru calculul coeficientilor de transfer termic (U), a coeficientului de cuplaj termic (L) si a fluxului termic (Φ) pentru plansee pe sol, plansee peste spatii sanitare (canale tehnice) si peste subsoluri neincalzite.

Ca elemente in contact cu solul se considera elemente sau parti ale acestora situate sub un plan orizontal care sectioneaza anvelopa cladirii:

la nivelul suprafetei superioare a planseelor pe sol si a planseelor peste spatii sanitare (pivnite, depozite, canale si subsoluri tehnice) ventilate;

la nivelul suprafetei solului exterior cladirii, in cazul subsolurilor.

Metoda ofera posibilitatea de a calcula marimea fluxului termic in regim stationar

(ca flux termic mediu anual), cat si partea variabila de flux termic, care rezulta din variatiile periodice anuale ale temperaturii mediului exterior, in jurul valorii medii anuale. Variatiile sezoniere ale fluxului termic se determina pe o durata de cel putin o luna.

1.2.4.2. Definirea unor marimi specifice transferului termic

intre cladire si sol

Fata de zona suprastructurii cladirilor, in cazul zonei de contact cu solul se mai definesc notiunile si marimile:

Planseu pe sol: - planseu ce reazema direct pe sol, pe toata suprafata sa.

Planseu peste spatii sanitare (pivnita, depozit, canal sau subsol tehnic): - planseu situat deasupra solului astfel incat sa creeze un spatiu de aer intre planseu si sol; acest spatiu poate fi ventilat sau neventilat.

Subsol: - parte utilizabila a cladirii situata partial sau total sub nivelul solului; acest spatiu poate fi incalzit sau neincalzit.

Grosime echivalenta (a unei rezistente termice): - grosime a solului ( cu conductivitatea termica a solului real) avand aceeasi rezistenta termica cu a planseului pe sol.

Coeficient de cuplaj termic in regim stationar: - flux termic in regim stationar, impartit la diferenta de temperatura intre mediile adiacente, interior si exterior; raport intre aria si rezistenta termica a unui element de constructie.

ESEU: Clasificarea si incadrarea produselor pentru constructii pe baza performantelor de comportare la foc ESEU: Durabilitate - clasificarea conditiilor de mediu inconjurator, expunerea la umezeala, durabilitatea zidariei

Coeficient de cuplaj termic periodic interior: - amplitudine a fluxului termic periodic, impartita la amplitudinea temperaturii interioare pe parcursul unui ciclu anual.

Coeficient de cuplaj termic periodic exterior: - amplitudine a fluxului termic periodic impartita la amplitudinea temperaturii exterioare pe parcursul unui ciclu anual.

Dimensiune caracteristica a unui planseu: - aria planseului impartita la semiperimetrul sau.

Diferenta de faza: - perioada de timp intre valoarea maxima sau minima a unui ciclu de temperatura si intre fluxul maxim sau minim corespunzator.

1.2.4.3. Stabilirea valorii parametrilor utilizati la calculul transferului termic intre cladire si sol

a) Dimensiunea caracteristica a planseului, B^′, este definita ca raport intre aria planseului si semiperimetrul sau:

[m] (3.31)

Nota: - Pentru un planseu de lungime infinita, B^’ este egal cu latimea planseului.

- Pentru un planseu patrat, B^’ este jumatate din latura patratului.

Detaliile de fundare particulare, precum cele cu izolatie perimetrala a planseului, se considera ca modifica fluxul termic perimetral.

In cazul subsolurilor, marimea B^’ se calculeaza pornind de la aria si de la perimetrul planseului inferior subsolului, excluzand peretii subsolului; transferul termic din subsol include un termen suplimentar, care este in functie de perimetrul si de adancimea planseului inferior al subsolului sub nivelul solului.

Conform SR EN ISO 13370, P este perimetrul expus al planseului, adica lungimea totala a peretelui exterior, care separa cladirea incalzita fata de exterior sau de spatiul neincalzit din exteriorul elementului de constructie izolat. Astfel:

pentru o cladire intreaga, P este perimetrul total al cladirii si A este aria totala a planseului pe sol;

pentru calculul pierderii de caldura a unei parti de cladire ( de exemplu pentru fiecare locuinta individuala din cadrul unor case insiruite), perimetrul P include lungimea peretilor exteriori care separa spatiul incalzit de exterior si nu cuprinde lungimea peretilor care separa partea considerata de celelalte parti incalzite ale cladirii, in timp ce aria A reprezinta aria la nivelul solului a planseului considerat;

la determinarea valorii parametrilor P si A nu se tine seama de spatiile neincalzite din exteriorul elementului de constructie izolat al cladirii, cum sunt: verandele, garajele adiacente sau spatiile de depozitare (dar lungimea peretelui comun este inclusa in perimetru; pierderile prin sol sunt evaluate ca si cand nu ar exista spatii adiacente neincalzite).

b) Grosimea echivalenta a unui element de constructie este definita ca produs intre rezistenta termica a acestuia si conductivitatea termica a unui strat de referinta din alcatuirea acestuia:

d = R∙ [m] (3.32)

In SR EN ISO 13370 sunt notate cu:

d_t – grosimea echivalenta a planseelor pe sol; stratul de referinta este solul;

d_w – grosimea echivalenta a peretilor subsolului, sub nivelul solului.

c) Proprietati termice ale solului:

Ca proprietati termice ale solurilor se considera conductivitatea termica si capacitatea calorica volumica ∙c.

In calcule se considera valorile stabilite in normele nationale (Normativ

C 107/5-97) sau se procedeaza ca mai jos:

daca sunt cunoscute, se utilizeaza valorile din amplasament, mediate pe o adancime egala cu latimea cladirii si tinand seama de continutul normal de apa;

daca nu sunt cunoscute, dar daca tipul solului este cunoscut, se utilizeaza valorile din tabelul 3.2;

daca nu este cunoscut nici tipul solului se utilizeaza valorile medii =2,0 W/mK si ∙c=2x10⁶ J/m³K.

Proprietatile termice ale solului Tabel 3.2

Nota: - Valori mai detaliate se dau in Anexa 3.6, preluata dupa Anexa G din

SR EN ISO 13370 (C 107/5-97)

d) Proprietati termice ale materialelor de constructie:

In calcule se considera conductivitatea termica a materialelor data in Normativul C 107/3-97-Anexa A, corectata in functie de conditiile reale de umiditate de sub nivelul solului (vezi Anexa 1.3).

Capacitatea calorica volumica a materialelor utilizate in alcatuirea planseelor este mica in raport cu cea a solului si in consecinta nu se ia in considerare. Ipoteza se admite deoarece straturile de material din alcatuirea planseelor pe sol au grosimi mici fata de sol.

e) Rezistentele termice ale planseelor: - Se calculeaza ca suma a rezistentelor la permeabilitate termica a straturilor componente, la care se adauga rezistenta termica superficiala cu valorile de mai jos;

la fata interioara, pentru flux termic descendent                R_si=0,17 m²K/W;

la fata interioara, pentru flux termic orizontal R_si=0,13 m²K/W;

la fata interioara, pentru flux termic ascendent R_si=0,10 m²K/W;

la fata exterioara, pentru toate cazurile R_se=0,04 m²K/W.

Nota: - Valorile de mai sus sunt preluate dupa standardul ISO 6946.

Valoarea R_si pentru flux termic descendent se aplica atat la partea superioara cat si la cea inferioara a unui spatiu sub planseu.

Valoarea R_si pentru flux termic ascendent se aplica planseelor prevazute cu sistem de incalzire inglobat in pardoseala si depozitelor frigorifice.

f) Efectul de punte termica de pe conturul planseului pe sol sau a planseelor peste spatii sanitare (subsoluri neincalzite)

Relatiile de calcul ale coeficientului de transfer termic U = U₀ din SR EN ISO 13370 nu cuprind eventualul efect de punte termica existent pe conturul planseelor pe sol sau a celor peste spatii sanitare deoarece relatiile din paragraful 1.2.4.5 sunt stabilite in ipoteza simplificatoare conform careia intre planseu si perete nu exista nici un contact.

In practica, imbinarile perete-planseu, pentru planseele pe sol sau peste spatii sanitare sunt zone cu punti termice liniare si ca urmare, la calculul pierderilor de caldura, implicit a coeficientului de transfer termic, trebuie sa se introduca efectul de punte termica prin intermediul coeficientului de transfer termic liniar

Coeficientii de transfer termic liniar , la imbinarile dintre perete si planseu, pentru plansee pe sol in cazul calculului simplificat dupa SR EN ISO 13370 sunt cei din tab. 3.3.

Tabelul 3.3

1.2.4.4. Temperatura interioara si date climatice

a) Temperatura interioara: Pentru calculul fluxului termic intereseaza temperatura din incaperile situate deasupra planseului pe sol. In calcul se ia temperatura medie anuala. Valorile sunt cele din Anexa 1.1, dupa STAS 1907/2. Daca exista diferente de temperatura intre incaperi, se va calcula o temperatura medie ponderata. Ponderarea se face cu suprafetele incaperilor in contact cu planseul pe sol.

b) Amplitudinea variatiei temperaturii medii interioare in raport cu media anuala: Se introduce in calcul daca sunt luate in considerare variatiile acesteia. Amplitudinea de variatie este definita ca semidiferenta intre valoarea maxima si cea minima a temperaturii medii pe fiecare luna. De regula amplitudinea de variatie a temperaturii medii a aerului interior este de 1 la 3 ⁰C, in functie de cerintele de confort ale cladirii. Valoarea de 1 ⁰C este pentru perioada de iarna, iar cea de 3 ⁰C pentru vara.

c) Temperatura medie anuala a aerului exterior: - Pentru cele patru zone climatice valorile sunt date in Normativul C 106/6-2002 (vezi pct. 3.3.2.1), iar in detaliu pe localitati in Anexa 3.20.

Nota: - pentru calcule mai exacte se pot utiliza:

Valoarea medie lunara a temperaturii aerului exterior, redata in Anexa 3.20, dupa STAS 4389.

Valoarea medie a temperaturii aerului exterior pe durata de incalzire, care se poate calcula ca medie aritmetica a temperaturii medii a lunilor X, XI, XII, I, II,III,IV.

Valoarea medie a temperaturii aerului exterior in perioada calda a anului, care se poate calcula ca medie aritmetica a temperaturii medii a lunilor V, VI, VII, VIII si IX.

d) Amplitudinea variatiei temperaturii aerului exterior, in raport cu media anuala: - Se introduce in calcul daca sunt luate in considerare aceste variatii. Este definita ca semidiferenta intre valoarea maxima si cea minima a temperaturii medii din fiecare luna. Pentru detalii vezi paragraful 1.2.4.6.

e) Viteza conventionala de calcul a vantului: - Este redata pe zone climatice de vant in tabelul 3.4. Zonarea teritoriului Romaniei este redata in harta din Anexa

Nota: - Daca se cunoaste sau se poate estima temperatura la suprafata solului, aceasta se poate utiliza in locul temperaturii aerului exterior. Prin intermediul temperaturii suprafetei solului se tine seama de efectele stratului de zapada si/sau de radiatia de lungime de unda lunga, catre cerul senin. In acest caz, in formulele de calcul rezistenta termica R_se se anuleaza.

Viteza conventionala de calcul a vantului *) Tabelul 3.4

*) – Preluat dupa STAS 1907/1

1.2.4.5. Rezistenta termica sau coeficientul de transfer termic si

coeficientul de cuplaj termic

Marimile de mai sus se pot calcula pentru diferite situatii in care se gasesc elementele infrastructurii fata de sol si cu o anumita protectie termica. Cateva situatii posibile sunt tratate mai jos.

a) - Planseu pe sol, fara izolatie, sau cu izolatie termica orizontala pe toata suprafata (fig. 3.9)

Fig. 3.9 Reprezentarea schematica a unui planseu pe sol

a1) – Planseu pe sol fara izolatie sau moderat izolat termic pe toata suprafata (d_t<B^’)

Coeficientul de transfer termic U₀=1/R este dat de relatia:

[W/m²K] (3.33)

Coeficientul de transfer termic corectat U' = 1/R' care tine seama de efectul de punte termica de pe conturul planseului pe sol este dat de relatia:

[W/m²K] (3.33a)

a2) Planseu pe sol bine izolat termic pe toata suprafata (d_t≥B^’)

Coeficientul de transfer termic U₀=1/R este dat de relatia:

[W/m²K] (3.34)

Coeficientul de transfer termic corectat U' = 1/R' care tine seama de efectul de punte termica de pe conturul planseului pe sol este dat de relatia:

[W/m²K] (3.34a)

In relatiile 3.33 si 3.34 marimile au semnificatia:

B^’ este dimensiunea caracteristica a planseului, data de relatia:

B' = 2A/P [m] (3.35)

este coeficientul liniar de transfer termic dat de tabelul 3.3.

d_t – grosimea totala echivalenta a planseului pe sol data de relatia:

d_t = w+ (R_si + R_f + R_se)             [m] (3.36)

in care:

w este grosimea totala a peretelui, incluzand toate straturile, in m;

R_si si R_se sunt rezistentele termice superficiale descrise mai sus;

R_f – rezistenta termica a tuturor straturilor continue de izolatie termica situate deasupra, dedesubtul sau in interiorul placii pe sol precum si cea a pardoselii.

Nota: - Rezistenta termica a placii de beton si a pardoselii fiind de grosime redusa se pot neglija in raport cu rezistenta termica a stratului de umplutura si a stratului de sol, considerate cu aceeasi conductivitate termica

- Marimile A si P se determina conform pct. 1.2.4.3.a.

b) Planseu pe sol cu izolatie perimetrala

Izolatia perimetrala poate fi amplasata orizontal sau vertical, in lungul perimetrului (fig. 3.10 si 3.11).

Relatiile simplificate din SR EN ISO 13370 se pot utiliza numai daca latimea sau adancimea izolatiei termice perimetrale, D, este mica fata de latimea cladirii. Pentru calcule exacte este necesar sa se utilizeze programe de calcul, conform Anexei E din SR EN ISO 13370.

b1) Planseu pe sol cu izolatie perimetrala orizontala (fig. 3.10)

Fig. 3.10 Reprezentarea schematica a izolatiei perimetrale orizontale

Coeficientul de transfer termic U=1/R este dat de relatia:

[W/m²K] (3.37)

in care este termenul de corectie al coeficientului liniar de transfer termic si este dat de relatia:

[W/m] (3.38)

b2) Planseu pe sol cu izolatie perimetrala verticala (fig. 3.11)

Coeficientul de transfer termic U=1/R este dat de relatia:

[W/m²K] (3.37a)

in care termenul de corectie ΔΨ este dat de relatia:

[W/m] (3.39)

Fig.3.11 Izolatie perimetrala verticala (stratul izolant)

In relatiile 3.38 si 3.39 marimile au semnificatia:

d_t este grosimea totala echivalenta a planseului pe sol, calculata cu relatia 3.36;

d' – grosimea echivalenta suplimentara, care rezulta ca efect a izolatiei perimetrale, data de relatia:

d' = R'∙ [m] (3.40)

in care:

R^’ este rezistenta termica suplimentara, datorata izolatiei termice perimetrale, adica diferentei dintre rezistenta termica a acestei izolatii si rezistenta termica a solului inlocuit, fiind data de relatia:

[m²K/W] (3.41)

unde:

R_n este rezistenta termica a izolatiei perimetrale orizontale sau verticale, cu grosimea d_n si

conductivitatea termica , in m si respectiv in W/mK;

- conductivitatea termica a solului, in W/mK;

D - latimea izolatiei termice perimetrale orizontala, respectiv inaltimea izolatiei termice

perimetrale verticala, in metri;

U₀ - se calculeaza, dupa caz, cu relatiile 3.33 sau 3.34.

Nota: - In cazul in care fundatia este realizata din materiale de constructie usoare, cu conductivitate termica mica, in grosimea izolatiei termice verticale se poate considera si grosimea fundatiei (fig. 3.11a).

Fig 3.11a Izolatie perimetrala verticala

Coeficientul de transfer termic corectat, U'=1/R', care tine seama de efectul de punte termica de pe conturul planseului pe sol este dat de relatia:

[W/m²K] (3.37b)

Coeficientul de cuplaj termic, in regim termic stationar, necorectat sau corectat este dat de relatiile:

in cazul a) – planseu pe sol, fara izolatie perimetrala:

sau [W/K] (3.42)

in cazul b) – planseu pe sol cu izolatie perimetrala:

sau [W/K] (3.42a)

in care

c) Planseu peste spatiu sanitar (fig. 3.12) Solutia constructiva a planseului poate fi oricare dintre cele uzuale.

Relatiile de calcul care se redau mai jos sunt pentru cazul in care spatiul din subsol este ventilat natural. Pentru cazul ventilarii mecanice sunt valabile relatiile din Anexa F a SR EN ISO 13370.

Coeficientul de transfer termic U=1/R este dat de relatia:

[m²K/W] (3.43)

in care:

U_f este coeficientul de transfer termic al planseului peste spatiul sanitar, in W/m²K;

U_g este coeficientul de transfer termic corespunzator fluxului termic prin sol, in W/m²K, calculat ca la pct. a sau b;

U_x este un coeficient de transfer termic echivalent, intre spatiul de sub planseu si mediul exterior, care corespunde fluxului termic prin peretii soclului spatiului sanitar si celui rezultat din ventilarea spatiului sanitar, in W/m²K.

Fig 3.12 Reprezentarea schematica a unui planseu peste spatiu sanitar

Coeficientul U_f se calculeaza conform EN ISO 6946 (C 107/3-97), in functie de alcatuirea planseului.

Coeficientul U_g se calculeaza cu relatia:

[W/m²K] (3.44)

in care:

d_g este grosimea echivalenta a planseului pe sol data de relatia:

d_g = w + λ(R_si + R_g + R_se) [m] (3.45)

unde R_g este rezistenta termica a izolatiei termice situata pe solul din spatiul sanitar

(subsolul tehnic), in m²K/W;

B^' este dimensiunea caracteristica a planseului pe sol, in m;

w este grosimea peretelui de subsol sub cota terenului, in m;

este conductivitatea termica a solului, in W/mK.

Coeficientul U_x se calculeaza cu relatia:

U_x =2∙h∙U_w/B' + 1450∙ ∙v∙f_w/B' [W/m²K] (3.46)

in care:

h este inaltimea fetei superioare a planseului, deasupra nivelului solului, (inaltimea

soclului), in m;

U_w este coeficientul de transfer termic al peretilor spatiului sanitar (subsolului tehnic),

in W/m²K, calculat conform EN ISO 6946 sau C 107/3-97;

este aria golurilor de ventilare din peretii spatiului sanitar (subsolului tehnic),

impartita la perimetrul spatiului sanitar, in m²/m;

v este viteza vantului la 10 m inaltime, in m/s;

f_w este factorul de protectie la vant, dat in tabelul 3.5

Valorile factorului de protectie la vant f_w Tabelul 3.5

Factorul de protectie la vant stabileste o relatie intre viteza vantului la inaltimea de 10 m (in absenta obstacolelor) si cea de la nivelul solului, tinand seama de protectia asigurata de cladirile adiacente etc.

Pentru a tine seama de efectul de punte termica de pe conturul planseului peste spatiul sanitar coeficientul de transfer termic corectat U' = 1/R' se calculeaza cu relatia:

[m²K/W] (3.43a)

in care

Coeficientul de cuplaj termic L_s sau L'_s pentru cazul c), in regim stationar, intre mediul interior si cel exterior este dat de relatiile:

L_s = A∙U [W/K] (3.47)

L'_s = A∙U' [W/K] (3.47a)

in care A, U si U' au semnificatiile de mai sus.

d) Subsol incalzit (fig. 3.13)

Fig. 3.13 Reprezentarea schematica a unui subsol incalzit

Schematic, un subsol incalzit este redat in fig. 3.13 si reprezinta cazul in care o parte din spatiul locuibil al unei cladiri este situat sub nivelul solului.

Baza de calcul este aceeasi ca pentru planseele pe sol, dar tinand seama de:

adancimea z a planseului pe sol, sub nivelul solului;

eventuala diferenta dintre nivelurile de izolare termica a peretilor subsolului si cele ale planseului pe sol.

Nota: - In cazul in care adancimea z este variabila, in calcul se introduce valoarea

sa medie.

Daca z=0, sunt valabile relatiile de calcul de la planseul pe sol.

Pentru o cladire cu subsol partial, calculul pierderilor de caldura se efectueaza ca pentru o cladire cu subsol pe toata suprafata, dar cu o adancime medie ponderata cu cele doua zone.

Pentru calculul fluxului de caldura prin peretii subsolului situati peste nivelul solului se recomanda utilizarea relatiilor din EN ISO 6946 (C107/3-97).

Coeficientul de transfer termic U = 1/R se calculeaza separat pentru planseul pe

sol si pentru peretele de subsol pe adancimea z.

Pentru zona planseului pe sol, coeficientul U_bf se calculeaza cu una din relatiile:

daca (d_t + z/2) < B' (plansee de subsol neizolate sau izolate moderat:

[W/m²K] (3.48)

daca (d_t + z/2) ≥ B' (plansee de subsol bine izolate):

[W/m²K] (3.49)

In relatiile 3.48 si 3.49 marimile au semnificatia:

B' este dimensiunea caracteristica a planseului pe sol, calculata cu relatia 3.31;

d_t este grosimea totala echivalenta a planseului pe sol, calculata cu relatia 3.36, cu toate precizarile de la aceasta relatie;

este conductivitatea termica a solului.

Pentru zona peretelui de subsol de pe zona z, coeficientul de transfer termic U_bw se

calculeaza cu relatia:

[W/m²K] (3.50)

in care:

d_w este grosimea totala echivalenta a peretilor subsolului (de sub cota terenului), data de relatia:

[m] (3.51)

unde R_w este rezistenta termica a peretilor subsolului, cu toate straturile incluse, iar este conductivitatea termica a solului;

d_t este grosimea totala echivalenta a planseului pe sol, calculata cu relatia 3.36, cu precizarile de la aceasta relatie.

Relatia 3.50 este valabila daca d_w ≥ d_t, asa cum este cazul general. Daca d_w < d_t, in relatia 3.50 se inlocuieste d_t cu d_w.

Coeficientul de transfer termic al intregului subsol, care caracterizeaza ansamblul subsolului, se calculeaza prin ponderare cu suprafata planseului pe sol si cu suprafata peretelui de subsol de sub nivelul solului si este dat de relatia:

[W/m²K] (3.52)

Coeficientul de cuplaj termic in regim stationar L_s este dat de relatia:

[W/K] (3.53)

si respectiv [W/K] (3.53a)

Din relatia 3.53 rezulta ca fluxul termic total care provine din subsol depinde de cele doua zone de transfer, adica pe sol si zona peretelui de sub nivelul solului.

e) Subsol neincalzit sau partial incalzit (fig. 3.13)

e₁) Subsol neincalzit si ventilat din exterior

Coeficientul de transfer termic U = 1/R este dat de relatia:

[m²K/W] (3.54)

in care:

U_f este coeficientul de transfer termic al planseului peste subsol, care se calculeaza conform EN ISO 6946 (C107/3-97);

U_w este coeficientul de transfer termic al peretelui de subsol in zona soclului si se calculeaza conform EN ISO 6946 (C107/3-97);

U_bf si U_bw sunt coeficientii de transfer termic in zona planseului pe sol si respectiv a peretelui de subsol, sub nivelul solului, care se calculeaza conform relatiilor 3.48, 3.49 si 3.50, dupa caz;

n este numarul de schimburi de aer pe ora, aferente subsolului; in absenta unor date specifice se poate lua valoarea n=0,30 h^-1;

V este volumul de aer din subsol;

A este aria planseului pe sol;

z este adancimea subsolului sub nivelul solului;

h este inaltimea soclului.

Coeficientul de transfer termic corectat U' = 1/R' care tine seama de efectul de punte termica de pe conturul planseului peste subsolul neincalzit se calculeaza cu relatia:

[W/m²K] (3.54a)

in care

Coeficientul de cuplaj termic in regim stationar, necorectat L_s si corectat L'_s, intre mediul interior si cel exterior este dat de relatiile:

L_s = A∙U [W/K] (3.55)

L'_s = A∙U' [W/K] (3.55a)

e₂) Subsol partial incalzit

Pentru calculul coeficientului de transfer termic U = 1/R se procedeaza astfel:

Se calculeaza coeficientul de transfer termic pentru subsolul integral incalzit, U_s,inc.

Se calculeaza coeficientul de transfer termic pentru subsolul integral neincalzit U_s,neinc.

Valorile de mai sus se pondereaza cu ariile in contact cu solul ale partilor incalzite A_s,inc si ale partilor neincalzite A_s,neinc si se obtine un coeficient mediu ponderat U_s,_p cu relatia:

[W/m²K] (3.54b)

Coeficientul de transfer termic corectat al subsolului partial incalzit se calculeaza astfel:

Se calculeaza coeficientul de transfer termic corectat U´_s,inc.pentru subsolul intreg incalzit cu relatia 3.52.

Se calculeaza coeficientul de transfer termic corectat U´_s,neinc.pentru subsolul intreg neincalzit cu relatia 3.54a.

Se calculeaza coeficientul de transfer termic corectat ponderat, cu ariile incalzita si neincalzita, cu relatia:

[W/m²K] (3.54c)

Coeficientul de cuplaj termic este produsul intre aria subsolului A_s si coeficientul de transfer termic ponderat:

[W/K] (3.55b)

[W/K] (3.55c)

unde A_s = A_s,inc + A_s,neinc [m²] (3.55d)

2.4.6. Fluxul termic intre cladire si sol

Fluxul termic intre cladire si sol poate fi calculat in trei variante, in functie de scopul calculului si de exactitatea cu care este necesara cunoasterea valorii acestuia. Astfel, se poate calcula:

fluxul termic prin sol pentru fiecare luna;

fluxul termic mediu prin sol, in timpul perioadei de incalzire;

fluxul termic prin sol, mediu anual.

a)-Fluxul termic lunar

Pentru a tine seama de efectul inertiei termice mari a solului, transferul termic este reprezentat de o componenta in regim stationar, sau o componenta medie, si de o componenta periodica anuala. Componenta in regim stationar este determinata de diferenta intre temperatura interioara medie anuala si temperatura exterioara medie anuala. Componenta periodica este legata de amplitudinea variatiei temperaturilor interioara si exterioara in jurul valorilor lor medii, care se considera sinusoidala.

Fluxul termic mediu in cursul lunii m este dat de relatia:

[W] (3.56)

in care:

L_s este coeficientul de cuplaj termic in regim stationar, in W/K;

L_pi este coeficientul de cuplaj termic periodic interior, in W/K;

L_pe este coeficientul de cuplaj termic periodic exterior, in W/K;

este temperatura interioara medie anuala, in ⁰C (vezi pct. 1.2.4a);

este amplitudinea variatiilor temperaturii interioare medii lunare, definita la pct. 1.2.4.b, in ⁰C;

este temperatura exterioara medie anuala, in ⁰C (vezi Anexa 3.1 pentru localitati sau pct. 3.3.2.1 pentru zonele climatice);

este amplitudinea variatiilor temperaturii exterioare medii lunare, in ⁰C, definita la pct. 1.2.4d;

m este numarul lunii (de la m=1 pentru luna ianuarie la m=12 pentru decembrie);

este numarul lunii in care se inregistreaza cea mai scazuta temperatura exterioara; pentru emisfera nordica

si sunt diferentele de faza in luni, fiind date in tab. 3.6 in functie de tipul de planseu.

Tabelul 3.6

Temperatura medie anuala interioara si exterioara si se pot calcula cunoscand temperaturile medii interioare si exterioare lunare T_im si respectiv T_em, care se calculeaza cu relatiile:

[⁰C] (3.57)

Alura variatiei temperaturii exterioare pe durata unui an, in emisfera nordica, este redata in figura 3.14.

Fig.3.14 Ilustrarea variatiei temperaturii exterioare de-a lungul unui an

(in emisfera nordica)

Relatiile de calcul pentru coeficientii de cuplaj termic periodic interior si exterior L_pi si L_pe se vor prezenta la paragraful e, in functie de tipul de planseu. Pentru coeficientul de cuplaj termic in regim stationar L_s, relatiile de calcul sunt cele de la paragraful 1.2.4.5.

Nota: Pentru calcule bazate pe ipoteza ca temperatura interioara este constanta, marimile si L_pi nu se introduc in calcul.

b)-Flux termic mediu pe durata perioadei de incalzire

Pentru calculul pierderilor sezoniere de caldura, efectul defazajului intre fluxul termic si variatiile de temperatura se poate neglija. Fluxul termic prin sol, in timpul perioadei de incalzire, se determina utilizand media termenilor in cosinus din relatia 3.56, pe durata de incalzire, cu relatia:

[W] (3.58)

Factorul care depinde de durata perioadei de incalzire este dat de ecuatia :

[-] (3.59)

in care n este numarul de luni, in sezonul de incalzire (de regula n=6).

Nota: - Relatia 3.58 presupune ca variatia anuala a temperaturii interioare este astfel incat T_i este mai mic iarna decat vara. In caz contrar, semnul pentru trebuie sa fie negativ.

- Pentru calcule bazate pe ipoteza ca temperatura interioara este constanta, si

L_pi nu se introduc in calcul.

Relatia 3.58 poate fi deasemenea utilizata pentru calculul pierderilor de caldura lunare medii. In acest caz pierderile de caldura prin sol se considera ca un termen constant, ceea ce conduce la supraestimarea acestor pierderi la sfarsitul si la inceputul perioadei de incalzire si la subestimarea lor la jumatatea perioadei de incalzire.

c)-Flux termic mediu anual

Daca sau durata perioadei de incalzire nu sunt cunoscute, sau daca este suficient sa fie cunoscute cu aproximatie pierderile prin sol, se poate considera fluxul termic prin sol ca o constanta, egala cu componenta in regim stationar, care este data de relatia:

[W] (3.60)

Aceasta aproximatie este deseori suficienta, mai ales daca perioada de incalzire este lunga sau daca si produc efecte inverse asupra fluxului termic.

d)-Flux termic lunar maxim

Fluxul termic lunar maxim este dat de relatia:

[W] (3.61)

Relatia de mai sus corespunde unei temperaturi interioare constante si unei contributii maxime a variatiilor temperaturii exterioare.

e)-Coeficientii de cuplaj termic periodic L_pi si L_pe

Coeficientii de cuplaj termic periodic reflecta influenta variatiilor medii anuale de temperatura interioara si exterioara, asupra schimbului de caldura prin sol.

e1)-Planseu pe sol, neizolat sau cu izolatie termica continua

[W/K] (3.62)

[W/K] (3.63)

e2)-Planseu pe sol, cu izolatie perimetrala

Pentru L_pi se neglijeaza efectul izolatiei termice perimetrale si se aplica relatia 3.62.

Coeficientul L_pe este redat de doi termeni: unul se refera la marginea planseului, al doilea la mijlocul planseului.

Pentru plansee cu izolatii perimetrale orizontale:

[W/K] (3.64)

Pentru plansee cu izolatii perimetrale verticale:

[W/K] (3.65)

e3)-Planseu peste spatii sanitare

[W/K] (3.66)

[W/K] (3.67)

e4)-Subsol incalzit

Coeficientul de cuplaj termic periodic interior cuprinde doi termeni: unul referitor la placa inferioara a subsolului iar al doilea referitor la peretele subsolului sub cota terenului.

[W/K] (3.68)

Coeficientul de cuplaj termic periodic exterior cuprinde doi termeni: unul referitor la peretii subsolului sub cota terenului, iar al doilea referitor la placa inferioara a planseului din subsol.

[W/K] (3.69)

e5)-Subsol neincalzit

[W/K] (3.70)

[W/K] (3.71)

In relatiile 3.62 . 3.71 marimile A, P, V, h, z, d_t, d_w, d', d_g, D, n, U_f, U_w, U_x au semnificatiile explicate si precizate la paragraful 1.2.4.5.

Coeficientii reprezinta adancimea de penetrare periodica, adica adancimea in sol la care (pentru un flux termic unidirectional) amplitudinea temperaturii este redusa la 1/e din amplitudinea de la suprafata, (in care e = 2,718, este baza logaritmilor naturali).

Pentru un ciclu annual de temperatura, coeficientii se calculeaza cu relatia:

[m] (3.72)

in care:

3,15·10⁷ este numarul de secunde dintr-un an;

este conductivitatea termica a solului (vezi tab. 3.2);

·c este capacitatea calorica volumica a solului (vezi tab. 3.2).

In tabelul 3.7 se redau valorile aproximative al coeficientului , adica ale adancimii de penetrare periodica, utilizate la calculele efectuate pe baza standardului SR EN ISO 13370.

Tabelul 3.7

Desi standardul SR EN ISO 13370 este relativ complex, in anexe se gasesc eplicatiile necesare aplicarii si cateva exemple de calcul.

1.2.5. Calculul rezistentei termice si a coeficientului de cuplaj termic, ca valori

medii corectate pe tip de element al anvelopei

Rezistenta termica medie corectata pentru un element de tip “m” al anvelopei, care poate fi zona opaca de perete exterior, zona opaca de perete exterior la subsol incalzit sau neincalzit deasupra terenului sistematizat, zona vitrata de perete exterior, acoperis de tip terasa, planseu de pod, planseu peste subsol neincalzit, placa pe sol, planseu sub bowindou, planseu peste gang etc., se calculeaza ca medie ponderata a rezistentelor termice corectate de pe ariile A_j care compun elementul “m”, cu relatia:

[m²K/W] (3.73)

Coeficientul de cuplaj termic mediu corectat este raportul intre aria elementului de tip m, A_m, in m², si rezistenta termica medie corectata , in m²K/W:

= [W/K] (3.74)

Pentru elementele anvelopei din zona suprastructurii rezistentele termice corectate si coeficientii de cuplaj termic corectati pe ariile A_j se calculeaza, dupa caz, cu relatiile din paragraful 1.2.1 – 1.2.3.

Pentru elementele anvelopei din zona infrastructurii rezistentele termice corectate si coeficientii de cuplaj termic corectati pe ariile A_j se calculeaza, dupa caz, cu relatiile din paragraful 1.2.4.

1.2.6. Calculul temperaturii minime pe suprafata interioara a elementelor

anvelopei

Temperatura minima pe suprafata interioara T_si,min, se determina prin calcul, in functie de alcatuirea constructiva a elementului anvelopei si de zona de referinta: camp curent, zona de colt, zona cu punti termice. Temperatura pe fata interioara a zonei opace a elementelor anvelopei, in zonele mentionate mai sus se poate determina prin calcul cu relatiile:

in zona de camp curent, fara punti termice:

T_si = T_i - [˚C] (3.75)

in care :

T = T_i -T_e, T_i si T_e fiind temperaturile normate pentru mediul interior, respectiv exterior; T_e se inlocuieste cu T_u, in cazul in care elementul de constructie separa mediul interior de un spatiu neincalzit;

R_c - rezistenta termica unidirectionala in zona de camp curent a elementului anvelopei, in m²K/W;

R_si - rezistenta termica superficiala la fata interioara a elementului anvelopei, in m²K/W.

in zona puntilor termice, Normativul C107/3-97 recomanda ca temperatura T_si,min sa se determine prin calcul automat al campului de temperatura. In mod curent este suficient calculul campului plan bidimensional de temperaturi. Pentru cazurile si detaliile constructive curente, Normativul C 107/3-97 da valorile T_si,min in tabelele 1-73. Acestea sunt calculate cu programul CIMPPLAN, pentru T_i = + 20˚C si T_e = - 15˚C. Pentru alte valori si , temperatura se poate calcula cu relatia:

= ( T_i – T_si,min ) [˚C] (3.76)

- in zona colturilor iesinde de la intersectiile peretilor exteriori cu un planseu (la tavan sau la pardoseala), temperatura minima se poate determina numai pe baza unui calcul automat al campului spatial de temperaturi, sau se pot utiliza rezultatele de la campul plan corectate cu relatia:

T_si,colt = 1,3 T_si,min – 0,3T_i [˚C] (3.77)

in care temperatura T_si,min este temperatura superficiala minima calculata pe baza campului plan de temperaturi, in zona de colt.

Nota: Pana la adoptarea normei europene EN ISO 10211-2 – Punti termice in cladiri – Calculul fluxurilor termice si a temperaturilor superficiale – Partea a II-a: Metode generale de calcul, se recomanda utilizarea STAS 6472/6-86, inca in vigoare, in care sunt tratate 6 (sase) tipuri de punti termice (vezi Anexa 3.15).

Conform STAS-ului de mai sus, rezistenta termica R_p, in axa puntii termice, cu considerarea influentei zonei adiacente puntii termice, este data de relatia:

R_p = [m²K/W] (3.78)

in care:

R_c – rezistenta termica unidirectionala in zona de camp curent, in m²K/W;

– rezistenta termica unidirectionala in axa puntii termice, fara influenta zonelor adiacente

puntii termice, in m²K/W;

– coeficient, in functie de tipul (schema) puntii termice si de dimensiunile acesteia, dat in Anexa 3.15, preluat dupa STAS 6472/6-86.

Temperatura minima T_si,min in axa puntii termice, cu luarea in considerare a zonelor adiacente puntii termice este data de relatia:

T_si,min = T_i - · R_si ( T_i - T_e ) [˚C] (3.79)

Temperatura suprafetei interioare in colturile incaperilor de la frontoanele cladirilor, la care peretii adiacenti coltului au aceeasi rezistenta termica R_c, se poate determina cu relatia:

T_si,colt = T_i – 1,42 ( T_i - T_e ) [˚C] (3.80)

in care R_{si, colt} este rezistenta termica superficiala in zona de colt, in m²K/W, egala cu:

0,172 m²K/W. la colturi verticale, intre pereti, pentru care _i,colt este egal cu 6 W/m²K;

0,215 m²K/W, la colturi orizontale, intre pereti si plansee, la care _i,colt este egal cu 5 W/m²K.

1.2.7. Temperatura aerului T_u in incaperi neincalzite situate in subsolul cladirilor

a) Temperatura aerului T_u in incaperile neincalzite din subsolul cladirilor se calculeaza pe baza bilantului termic in care intra fluxurile de caldura ce se propaga prin elementele delimitatoare ale acestor incaperi.

Bilantul termic se scrie diferentiat pentru situatiile:

cladire cu subsol partial, neincalzit;

cladire cu subsol total, din care numai o parte este neincalzit;

cladire cu subsol total, neincalzit.

Relatia generala de calcul este:

[⁰C] (3.81)

in care:

L_j sunt coeficientii de cuplaj termic (L_j = A_j / R_j) aferenti elementelor de constructie orizontale si verticale, care delimiteaza zona de subsol neincalzit (planseu peste subsol, perete exterior in zona de soclu, perete exterior ingropat, perete interior spre zona fara subsol, placa pe sol etc.), in W/K;

Tj – temperaturile conventionale in incaperile adiacente subsolului, in exteriorul sau pe fetele exterioare ale elementelor care delimiteaza zona de subsol neincalzita (T_i – pentru planseul peste subsolul neincalzit, T_e – pentru zona de soclu, T_em,h temperatura medie in sol in perioada de iarna , pe zona de perete ingropat de sub CTS, T_em,z – temperatura medie in perioada de iarna sub pardoseala pe sol, in ⁰C;

V – volumul incaperilor neincalzite din subsol, in m³;

n– numarul de schimburi de aer orare pentru ventilarea incaperilor din subsolul neincalzit, calculat cu relatia:

[h^-1] (3.82)

in care:

A_g – aria golurilor de ventilare naturala din peretii subsolului distribuite pe conturul acestora, in m² (se recomanda ca A_g = A_p / 500, unde A_p este aria incaperilor din subsol);

V – volumul incaperilor neincalzite din subsol, in m³;

v – viteza de calcul a vatului, in apropierea solului in functie de zona eoliana si de clasa de adapostire a cladirii, in m/s, conform tabelului 3.8 si hartii de zonare eoliana a Romaniei pe perioada de iarna din Anexa 3.1

Tabelul 3.8

Viteze de calcul ale vantului la suprafata solului

b) Temperatura suprafetei interioare a incaperilor din subsolurile neincalzite nu se calculeaza, nefiind un factor de confort.

1.2.8 Temperatura suprafetei interioare a elementelor care delimiteaza incaperi din subsolurile incalzite ale cladirilor

Se calculeaza cu relatia generala:

[⁰C] (3.83)

in care:

T_i este temperatura aerului interior din incaperile subsolului incalzit;

T_e poate fi:

temperatura conventionala de calcul a aerului exterior, in zona de soclu a peretelui de subsol;

temperatura conventionala de calcul a pamantului de sub pardoseala, la cca. 7 m adancime;

temperatura medie in sol pe zona peretelui de subsol ingropat in teren;

R – rezistenta termica efectiva pe zonele de calcul de mai sus;

- coeficientul de schimb de caldura la suprafata interioara a elementelor care delimiteaza subsolul, precizate mai sus.

1.3. Verificarea performantei efective a componentei energetice privind consumul

de energie

In proiectarea higrotermica, verificarea componentei energetice a coeficientului global de izolare termica, pentru o cladire data, consta in alegerea unei solutii constructive optime, pentru care se calculeaza caracteristicile A, V, A_mj, R´_mj sau L´_mj.

La elementele de constructie care cuprind straturi termoizolante, grosimea acestora se stabileste prin calcul simplificat, adoptand un coeficient de reducere r a rezistentei termice din campul elementului de constructie, care sa tina seama de efectul puntilor termice, de efectul de colt etc.

Cunoscand valorile A_m, τ_m, sau pentru fiecare element ,,m’’ al anvelopei si volumul V incalzit al cladirii, componenta energetica a coeficientului global de incalzire al cladirii, cu valoarea efectiva se calculeaza cu relatia 3.6.

Criteriul de performanta care defineste componenta energetica a consumului de energie se considera satisfacut daca este indeplinita conditia:

G₁ ≤ G_1ref + ΔG_1ref [W/m³K] (3.84)

Valoarea de referinta a componentei energetice a coeficientului global de izolare termica se calculeaza pentru fiecare tip de cladire in functie de :

destinatie, care presupune un anumit grad de confort termic si o anumita durata de incalzire pe timpul unei zile din durata de incalzire dintr-un an (de exemplu, la locuinte, spitale, durata de exploatare este continua; la scoli, spatii comerciale etc., utilizarea este numai pe o parte din zi);

zona climatica din perioada de iarna in care este amplasata cladirea, care intervine in calculul consumului de energie prin numarul de grade zile;

forma in plan si in spatiu a cladirii, prin raportul intre aria anvelopei si volumul incalzit;

aporturile gratuite de energie, care sunt in functie de gradul de vitrare al fatadelor, de durata de insorire si de inertia termica a cladirii in ansamblu si de sursele interne de energie din cladiri.

Prin proiectarea termica a cladirilor se poate interveni asupra valorii de referinta a coeficientului de izolare termica prin:

alegerea unor valori optime ale rezistentei termice medii corectate pe tip de element, diferentiate pe zone climatice, categorii de confort si durata zilnica de exploatare a cladirii;

alcatuiri constructive rationale ale elementelor anvelopei, prin utilizarea logica a materialelor de izolare termica si prin realizarea unor elemente cu inertie si masivitate termica in stransa corelatie cu regimul si cu tipul de incalzire;

proportii optime intre suprafata vitrata si cea opaca a elementelor anvelopei, in stransa corelatie cu cerintele de iluminare naturala;

forme in plan si in spatiu care sa conduca la rapoarte cat mai mici intre suprafata totala a anvelopei si volumul incalzit al cladirilor.

De regula, valorile normate sau de referinta sunt cuprinse in reglementarile tehnice care stau la baza proiectarii termice si urmaresc incadrarea consumului specific de energie necesara exploatarii cladirilor intre anumite limite, stabilite apriori, in functie de destinatia, gradul de confort si nu in ultimul rand de reducerea gradului de poluare a mediului de catre sursele de producere a caldurii.

1. Valori de referinta pentru componenta energetica G_1ref a coeficientului

global de izolare termica

a)     Pentru cladiri civile cu alta functie decat cea de locuire

Pentru cladiri civile cu alta functie decat cea de locuire valorile de referinta se stabilesc conform Normativului C107/2-97.

Relatia de calcul este:

G1_ref = [W/m³K] (3.85)

in care:

A₁ este aria suprafetelor componentelor opace ale peretilor verticali, care fac cu planul orizontal un unghi mai mare de 60˚, aflati in contact cu exteriorul sau cu un spatiu neincalzit, in m², calculata luand in considerare dimensiunile interax;

A₂ – aria suprafetelor planseelor de la ultimul nivel ( orizontale sau care fac cu planul orizontal un unghi mai mic de 60˚), aflate in contact cu exteriorul sau cu un spatiu neincalzit, calculata luand in considerare dimensiunile interax, exprimata in m²;

A₃ – aria suprafetelor planseelor inferioare aflate in contact cu exteriorul sau cu un spatiu neincalzit, calculata luand in considerare dimensiunile interax, exprimata in m²;

A₄ – aria suprafetelor peretilor transparenti sau translucizi, aflati in contact cu exteriorul sau cu un spatiu neincalzit, calculata luand in considerare dimensiunile nominale ale golului din perete, exprimata in m² (A₄ sunt de fapt suprafetele exterioare vitrate);

A₅ - aria suprafetelor planseelor peste subsol neincalzit.

Nota: Se considera ca suprafata transparenta sau translucida suprafata vitrata care are un factor de transmisie a luminii de cel putin 0,15. Altfel, se considera o zona opaca si se trateaza ca atare.

P – perimetrul exterior al spatiului incalzit aferent cladirii, aflat in contact cu solul sau ingropat in sol, in m;

V – volumul incalzit, in m³, calculat pe baza dimensiunilor exterioare ale cladirii.

Nota: Calculul ariilor A_j si a volumului V pe baza Normativului C 107/2-97, difera de prevederile din Normativul C 107/1-97 si C 107/4-97. Probabil la o revizuire viitoare, diferentele se vor corecta.

Coeficientii a, b, c, e si f sunt considerati coeficienti de control si reprezinta rezistentele termice medii corectate pentru elementele anvelopei cladirii de arie A₁, A₂, A₃, A₄, A₅; d este coeficientul liniar de transfer termic pe perimetrul P. Valorile a, b, c, d, e si f sunt normate pentru doua categorii de cladiri, in functie de durata de ocupare si clasa de inertie termica si de zona climatica de iarna a amplasamentului.

Astfel, categoria 1 cuprinde cladiri cu ocupare continua si cladiri cu ocupare discontinua, dar cu clasa de inertie mare, pentru care coeficientii de control sunt redati in Anexa 3.6 preluati dupa Normativul C107/2-97.

Categoria 2-a cuprinde cladiri cu ocupare discontinua, cu exceptia celor cu inertie termica mare, pentru care coeficientii de control sunt redati in Anexa 3.7 preluati dupa acelasi normativ.

Nota: Pentru zona a IV-a climatica, coeficientii de control au fost stabiliti prin extrapolare de catre autori.

Conform Normativului C107/2-97 sunt considerate cladiri cu ocupare continua cele a caror functionalitate impune ca in intervalul ora 0 – 7 temperatura aerului interior sa nu scada cu mai mult de 7˚C sub valoarea normala de exploatare. Din aceasta categorie fac parte cresele, internatele, spitalele etc.

Sunt considerate cladiri cu ocupare discontinua cele la care abaterea de la temperatura normala de exploatare poate fi mai mare de 7˚C, pe o perioada de 10 ore pe zi, din care cel putin 5 ore in intervalul ora 0 – 7. Din aceasta categorie fac parte cladirile pentru invatamant, salile de spectacole, cladiri administrative, restaurante, cladiri industriale cu unul sau doua schimburi etc., de clasa de inertie medie sau mica.

Clasa de inertie termica a unei cladiri se stabileste diferit fata de prevederile Normativului C107/3-97.

In Normativul C107/2-97 inertia termica este de fapt o masa specifica medie pe ansamblul cladirii, stabilita cu o relatie de forma:

m = [kg/m²] (3.86)

in care:

m_j este masa unitara a fiecarui element de constructie component j, care intervine in inertia

termica a acestuia, in kg/m²;

A_j – aria utila a fiecarui element de constructie j, determinate pe baza dimensiunilor interioare ale acestuia, in m²;

A_d – aria desfasurata a cladirii sau a partii de cladire analizata, calculata conform STAS 4908,

in m².

Incadrarea cladirilor in clase de inertie termica este redata in tabelul 3.9:

Tabelul 3.9

Nota: Pentru detalii cu privire la calculul masei medii se va consulta Anexa B din Normativul C107/2-97.

Majorarea valorii de referinta a componentei energetice a coeficientului global de izolare termica G_1ref, se introduce in calcul numai la cladirile la care cel putin 50% din suprafata elementelor verticale ale anvelopei este transparenta sau translucida. Valoarea G_1ref este redata in Anexa 3.8 fiind preluata dupa Normativul C107/2-97, in functie de categoria cladirii, indicele solar I_s si eventual clasa de inertie termica a cladirii. Pentru detalii se va consulta Normativul C107/2-97, Anexele B si C.

b)     Pentru cladiri de locuit si alte cladiri civile asimilate acestora

Pentru cladiri de locuit (case unifamiliale, cuplate, insiruite, duplex, cladiri cu mai multe apartamente), camine si internate, unitati de cazare din hoteluri si moteluri, valorile de referinta ale componentei energetice a coeficientului global de izolare termica se stabilesc conform Normativului C107/1-97.

In forma actuala in vigoare, Normativul C107/1-97 prevede valori de referinta cumulate pentru componentele G_1ref si G_2ref, in functie de numarul de niveluri si de raportul intre suprafata anvelopei si volumul incalzit al cladirii, fara a se tine seama de zona climatica in care este amplasata cladirea, de inertia termica si coeficientul solar. In Anexa 3.9 se prezinta valori ale coeficientului global de izolare termica G_N = G_1ref + G_2ref preluate dupa Normativul C107/1-97.

Conform acestui normativ rezistentele termice medii corectate pe tip de element al anvelopei sunt unice pentru tot teritoriul Romaniei si sunt redate in Anexa 3.10. Aceste rezistente termice sunt corelate cu numarul de schimburi de aer orare, redate dupa acelasi normativ in Anexa 3.11.

Ca urmare a acestor neajunsuri, consumurile de energie necesare incalzirii cladirilor de locuit si ale celor asimilate acestora, proiectate dupa prevederile Normativului C107/1-97, pot sa difere cu cel putin 80% - 90%, intre cladirile amplasate in zona a I-a climatica si zona a IV-a climatica.

Pentru confirmarea celor de mai sus se pot consulta valorile numarului de grade zile din Anexa 3.21.

Pana la revizuirea Normativului C107/1-97, pentru corectarea acestui neajuns, autorii propun separarea componentei energetice de cea a calitatii aerului si la aceste cladiri, iar componenta energetica a coeficientului global de izolare termica G_1ref sa se calculeze cu o relatie asemanatoare celei pentru cladiri civile, cu alta functie decat cea de locuire, de forma:

G_1ref = [W/m³K] (3.87)

In relatia 3.87, ariile A₁ – A₉, perimetrul P si volumul V se calculeaza conform precizarilor de la relatia 3.79 cu observatiile:

A₁ este aria opaca a peretilor exteriori, inclusiv peretii adiacenti rosturilor deschise si a

peretilor exteriori la subsolul incalzit, in zona dintre cota ± 0,00 si C.T.S.;

A₂ – aria peretilor adiacenti rosturilor inchise;

A₃ – aria peretilor exteriori la subsoluri neincalzite si spatii sanitare intre cota ± 0,00 si C.T.S. ;

A₄ – aria suprafetelor vitrate;

A₅ – aria planseelor peste ultimul nivel, sub terase sau poduri;

A₆ – aria planseelor peste si sub bowindouri si peste ganguri;

A₇ – aria planseelor peste subsoluri neincalzite;

A₈– aria placilor pe sol in subsoluri neincalzite si a peretilor exteriori in subsol neincalzit,

sub C.T.S.

A₉ – aria placilor pe sol la cladiri fara subsol si la subsoluri incalzite si a peretilor exteriori in subsolul incalzit, sub C.T.S.

Parametrii a - i reprezinta rezistente termice medii corectate, in m²K/W, aferente ariilor

A₁ – A₉, diferentiate pe categorii de cladiri si pe zone climatice, iar parametrul j reprezinta coeficientul liniar de transfer termic in zona de contact a cladirii cu solul, in W/mK.

Valorile parametrilor de mai sus sunt propuse in tabelul 3.10, pentru doua categorii de cladiri si pentru cele patru zone climatice de iarna.

Nota: Valori mai exacte pentru parametrii a . i se pot stabili pe baza calculului de optimizare a protectiei termice a cladirilor care se poate efectua conform Ghidului de proiectare G.P. 058/2000,elaborat de I.P.C.T. S.A. Bucuresti

Tabelul 3.10 – propunere

* - hoteluri de cel putin trei stele, fara sisteme de climatizare;

** - hoteluri de una si doua stele.

Se estimeaza ca respectand valorile din tabelul 3.10, diferentele de consum de energie pentru incalzirea cladirilor de locuit si a celor asimilate acestora se reduc la cca. 20-30%, pentru cladiri amplasate in zona a IV-a climatica, fata de zona a I-a climatica.

Intrucat la cladirile de locuit si la cele asimilate acestora suprafata vitrata nu depaseste 50% din fatade, componenta G_1ref se neglijeaza.

Valorile rezistentelor termice din tabelul 3.10 sunt valabile pentru elementele de inchidere (zona opaca a peretilor de fatada si la mansarda, plansee sub terase sau sub poduri), cu masa specifica mai mare de 150 kg/m².

Pentru cladirile la care zonele de mai sus sunt cu mase specifice mai mici decat 150kg/m², Normativul C107/3-97 prevede majorarea rezistentelor termice medii corectate dupa cum urmeaza (Tabelul 3.11):

Tabelul 3.11

Nota: In calculul componentei energetice, rezistenta termica medie corectata se introduce cu valoarea nemajorata. Recomandarea de mai sus are la baza capacitatea redusa a elementelor de constructie usoare si foarte usoare de a acumula caldura.

2 Proiectarea componentei coeficientului global de izolare termica derivata din

exigenta de calitate a aerului

Proiectarea componentei G_2ref are la baza Normativul NP 008-97, privind igiena compozitiei aerului in spatii cu diverse destinatii, in functie de activitatile desfasurate in regim de iarna-vara.

Normativul NP 008-97 cuprinde:

concentratiile admise pentru parametrii care definesc calitatea aerului;

metode de determinare a concentratiei substantelor poluante;

debitele de ventilare necesare pentru mentinerea calitatii aerului in cladiri.

2.1. Concentratii maxime admise pentru parametrii care definesc calitatea aerului

din cladiri si din mediul construit sau construibil.

Sursele poluante pot fi interioare sau exterioare si pot genera poluanti de diferite tipuri ca:

produse metabolice (dioxid de carbon, vapori de apa, mirosuri emanate de corpul uman sau animal etc.);

produse de ardere (monoxid de carbon, dioxid de carbon, vapori de apa, oxizi de azot, hidrocarburi etc.);

fum de tigara;

compusi organici volatili (formaldehida, solventi etc.);

particule in suspensie respirabile si nerespirabile;

microorganisme (bacterii, virusi, mucegai etc.);

radon si substante radioactive;

particule sedimentabile;

alti poluanti care provin din activitati adapostite de cladiri sau care provin din exteriorul cladirilor.

Valorile maxime admise pentru concentratiile de noxe din interiorul si din exteriorul cladirilor sunt redate in Anexa 3.12, preluata dupa STAS 12574-87.

Concentratiile de noxe se pot exprima in:

procente din volum sau din masa ( % );

masa pe unitatea de volum ( mg/m³ );

masa pe unitatea de greutate ( mg/kg );

parti de substanta poluanta raportate la un milion parti de aer, exprimate in volume

( ppm ).

a)     Concentratii admise pentru aerul exterior

Pentru calcule estimative, in proiectarea sau verificarea calitatii aerului din cladiri privind schimburile necesare de aer, se accepta uzual urmatoarea compozitie a aerului exterior uscat (in % de masa);

oxigen “O₂” – 20,94%;

dioxid de carbon “CO₂” – 0,03%;

azot “N” si gaze inerte – 79,03%.

Un m³ de aer la temperatura intre 0 si 35˚C si presiune atmosferica de 0,1 Mpa ± 10%, cantareste 1,2988 kg.

Procentul de CO₂ din aer poate fi mai mic de 0,03% in mediul rural si de maxim 0,04% in mediul urban.

Umiditatea relativa a aerului exterior poate ajunge iarna la 85 – 95 %, iar vara la 50 – 75%. Valorile medii sunt 85 % iarna si 70 % vara. Valoarea medie anuala este 80 %. Concentratiile celorlalte noxe nu pot depasi valorile din Anexa 3.12. Pulberile sedimentabile nu pot depasi 17 g/m² si luna.

Calculul concentratiilor pentru mai multe noxe actionand concomitent se face conform STAS 12574-87. Valoarea totala a concentratiei diverselor substante nu poate depasi 10 ppm, in cazul valorilor medii de scurta durata si 4 ppm in cazul valorilor medii zilnice.

Nota: - Daca valorile maxime admise sunt depasite este interzisa amplasarea cladirilor de

locuit sau a cladirilor publice, in zonele respective.

- In cazuri bine justificate, amplasarea de cladiri in astfel de zone se poate face numai cu

avizul organelor abilitate si cu adoptarea de masuri tehnice care sa conduca la inscrierea in parametrii din Anexa 3.12.

b)     Concentratii admise pentru mediul interior

Continutul de formaldehida nu va depasi 0,035 mg/m³, ca valoare medie inregistrata pe parcursul celor mai defavorabile 30 de minute dintr-un interval de 24 de ore.

Radioactivitatea continutului de radon 220 si/sau 222 din aer nu va depasi valoarea medie de 140 Bq/m³. Se interzice utilizarea ca materiale de constructie pentru cladiri civile si industriale a deseurilor radioactive sau a sterilului, nisipului, zgurei si slamului rezultate din prelucrarea ingrasamintelor chimice, care au un continut de elemente radioactive naturale sau artificiale peste valoarea materiei prime de baza ce se utilizeaza in mod curent in constructii. Echivalentul dozelor individuale maxime admise pentru populatie, conform Ordinului Ministerului Sanatatii nr.51/1983, provenite din iradierea interna si externa a organismului, ca efect indirect al activitatii nucleare, sunt urmatoarele:

0,02 S_v · (2 rem)/30 ani, pentru populatie in ansamblul sau;

0,05 S_v · (0,5 rem)/an, pentru grupuri sau persoane din populatie;

0,015 S_v · (1,50 rem)/an, pentru persoane in formare profesionala.

Nota: S_v este unitatea de masura a radiatiei absorbita de o fiinta.

In functie de timpul de expunere, echivalentul dozelor individuale de iradiere prevazute mai sus pentru populatie in ansamblul sau, pe durata de 30 de ani, trebuie sa se inscrie in urmatoarea distributie:

0,004 S_v · (0,4 rem), pentru expunere prin iradiere externa;

0,003 S_v · (0,3 rem), pentru expunere prin apa potabila;

0,01 S_v · (1,0 rem), pentru expunere prin inhalare.

Doza colectiva reprezinta distribuirea unui anumit echivalent de doza individuala si pe o anumita durata de timp, la un numar de indivizi din populatia de referinta si se exprima in om · Sv sau om · rem.

Pentru populatie in ansamblul sau, se accepta o iradiere colectiva de 0,01 · 10⁶ om · S_v · (1 · 10⁶ om·rem), pe timp de 30 de ani, peste valoarea fondului natural local de iradiere. Se precizeaza ca valoarea de 0,01 · 10⁶ om · S_v, reprezinta distribuirea dozei de 0,01 · S_v la 1 milion de locuitori, pe durata de 30 de ani.

Pentru grupuri sau persoane din populatie se accepta o iradiere colectiva de 0,001 om · S_v pe an, peste valoarea fondului natural local de iradiere.

Continutul de monoxid de carbon nu poate depasi 6 mg/m³ de aer, in cele mai defavorabile 30 de minute dintr-un interval de 24 de ore. Aceasta concentratie a monoxidului de carbon din aer asigura sa nu fie depasita concentratia maxima de carboxihemoglobina din sange si anume de 1,5% COHB.

Continutul de dioxid de carbon din aer nu va depasi 1600 mg/m³ de aer (cca 0,05%).

Concentratia de vapori de apa din aer nu va depasi valorile de 15.400 mg/m³ de aer vara, la o temperatura de 25±3⁰C si de 9.450 mg/m³ de aer iarna, la o temperatura de 20±2⁰C.

Concentratia de oxigen nu va scadea sub 16,3 %.

2.2 Determinarea concentratiei de substante poluante

Concentratiile substantelor poluante se pot determina prin metodele de analiza specifice, conform STAS-urilor indicate in Anexa nr.3.12 si prin calcul. Normativul NP 008-97 prezinta relatii de calcul pentru ipoteza regimului variabil si pentru regimul constant sau stationar.

Admitand ca dupa un anumit timp suficient de lung de desfasurare a schimbului de aer se instaleaza regimul stationar, concentratia C_i, in mg/m³ sau mg/kg de substanta poluanta din aerul interior al unei unitati functionale, se determina cu relatia:

C_i,ef = ≤ C_i,ad [mg/m³ sau mg/kg] (3.88)

in care:

K_ef – este debitul efectiv al surselor de substante poluante, in mg/h sau m³/h;

D_ef – debitul efectiv de aer care se schimba prin ventilatie intre interior si exterior, in m³/h sau

kg/h;

C_e,ef – concentratia efectiva de substanta poluanta din aerul exterior, considerata constanta, in

mg/m³ sau mg/kg.

C_i,ad – concentratia admisibila de substanta poluanta in mediul interior, in mg/m³ sau mg/kg_aer.

Modul de calcul al debitului surselor de noxe din cladiri este detaliat in Anexa nr.4 a Normativului NP 008-97, pentru dioxidul de carbon si pentru vaporii de apa. Pentru celelalte noxe se recomanda stabilirea debitului prin masurare.

2.3 Calculul debitului de aer necesar si a numarului de schimburi orare necesar pentru eliminarea noxelor din incaperi

Debitul de aer necesar pentru dilutia noxelor din interior pana la concentratia admisibila se determina cu relatia :

D_nec = [m³/h] (3.89)

Daca C_e,ef > C_e,ad debitul efectiv de aer necesar pentru dilutia noxelor existente in interior se determina cu relatia:

D_ef = [m³/h] (3.90)

Nota: Relatiile 3.89 si 3.90 sunt valabile pentru asigurarea cantitatii de oxigen si pentru limitarea cantitatii de umiditate.

Pentru eliminarea excesului de caldura din incaperi, debitul orar de aer necesar, se determina cu relatia:

D_nec = [m³/h] (3.91)

in care:

Q_a este cantitatea totala de caldura degajata in procesul tehnologic din incapere, in Kcal/h;

Q_c - caldura pierduta prin elementele de constructie care delimiteaza incaperea, in Kcal/h;

i_i, i_e - entalpia absoluta a aerului interior, respectiv exterior, in Kcal/m³ , in functie de temperatura, presiune si umiditatea relativa a aerului.

Valori ale entalpiei aerului, la presiune de 1000 mbar si diferite temperaturi se pot prelua sau calcula utilizand valorile din Anexa 3.22.

Pentru determinarea numarului de schimburi de aer orare, debitul efectiv se ia cel putin egal cu cel necesar.

Numarul minim de schimburi orare de aer se calculeaza cu relatia :

n = [h^-1] (3.92)

in care V este volumul incaperii considerate, in m³.

In relatia 3.92 debitul necesar orar se alege cel mai mare, rezultat din relatiile 3.89, 3.90 sau 3.91. In acest fel se asigura simultan eliminarea celor trei noxe.

Schimbul de aer din cladiri se realizeaza prin ventilare naturala nedirijata, dirijata si mecanica.

In cazul ventilarii naturale nedirijate schimbul de aer se realizeaza prin neetanseitatile tamplariei si prin manevrarea usilor si ferestrelor.

Ventilarea naturala dirijata se realizeaza prin canale si/sau prin orificii de ventilare.

Schimbul de aer prin zona opaca si prin rosturile de imbinare a elementelor de constructie se neglijeaza.

La ventilarea mecanica se recurge numai in cazuri speciale si se rezolva de specialisti in domeniu.

Debitul orar efectiv este rezultatul insumarii debitului schimbat prin tamplarie, la care se adauga, daca este cazul, cel schimbat prin canale si/sau orificii de ventilare.    

Debitul orar care se schimba prin neetanseitatile tamplariei este dat de relatia:

D_t,ef = 3600 · S_f · 6,5 · 10^-5 · a · l ( p)^2/3 [m³/h] (3.93)

in care:

S_f este suprafata tamplariei, in m²;

a – coeficientul de permeabilitate la aer al tamplariei in m³/m · s · (Pa)^2/3, ale carui valori sunt date in Anexa 3.23, pentru sisteme constructive de ferestre din lemn, produse in Romania. Pentru tamplarie cu alte alcatuiri constructive se recomanda consultarea prospectelor firmelor producatoare;

l – lungimea rosturilor de imbinare, in m;

p – diferenta de presiune intre interiorul si exteriorul incaperii, in Pa;

Diferenta de presiune este efectul diferentei de temperatura si al presiunii si suctiunii vantului. Componenta data de vant se poate neglija deoarece actiunea vantului este periodica si, uneori cu sens defavorabil. Debitul orar specific de aer, pe m² de fereastra, este limitat pe timp de iarna la maximum 10,5 m³/m²h.

Diferenta de debit de aer orar necesar se asigura prin canale sau prin orificii de ventilare. Debitul de aer schimbat prin canale de ventilare, daca se considera numai diferenta de presiune din gravitatie, iar gura de admisie are aceeasi arie A ca si gura de evacuare, se poate calcula cu relatia de mai jos:

D_ef,c = A · 420                             [m³/h] (3.94)

in care:

A este aria sectiunii canalului, in m²;

H – inaltimea activa a canalului de ventilare, in m;

T_i, T_e – temperatura aerului interior, respectiv exterior, in sC.

Din relatia 3.94 se poate calcula aria sectiunii canalului, daca se egaleaza D_ef cu D_nec.

A_nec,c = [m²] (3.94a)

Ventilarea naturala prin canale se utilizeaza la cladirile civile, la incaperi care nu au ferestre spre exterior si nu sunt dotate cu mijloace mecanice de ventilare (bai, closete, camari, oficii, chicinete, etc.) si la cladiri social-culturale, care impun conditii igienico-sanitare deosebite (sanatorii, spitale, laboratoare,etc.).

Sistemul de ventilare naturala prin canale se recomanda si la incaperile cu ferestre, pentru asigurarea debitului de aer necesar, in special in cazul solutiilor moderne de ferestre cu sisteme de etansare.

Ventilarea se poate realiza cu canale individuale, cu racordarea unei camere sau a doua camere pe nivel (vezi fig.3.15) si cu canale colectoare din tuburi separate si din tuburi comune (fig.3.16, 3.17a,b,c).

In cazul canalelor individuale se recomanda:

sectiunea canalului poate fi rotunda, patrata sau dreptunghiulara, caz in care raportul laturilor este de 1,5;

aria sectiunii libere a canalului este de minimum 130 cm² la canalele din tabla, PVC si beton prefabricat, cu inaltimea egala cu a unui nivel si de 155 cm² la cele executate cu tuburi si blocuri prefabricate sau din zidarie de caramida;

pentru fiecare incapere se prevede un canal de ventilare, care se continua pana deasupra terasei sau acoperisului; racordarea fiecarei incaperi se face sub planseu;

se pot cupla doua incaperi alaturate la un canal individual, prin decalarea obligatoie a gurilor de admisie;

canalele netede si neabsorbante de umiditate se vor izola termic, in zona podului, pentru a limita formarea condensului;

la partea superioara canalele se vor prevedea cu caciuli de protectie, copertine, deflectoare sau dispozitive de evacuare cu jet vertical.

In cazul sistemelor de ventilare cu canale colectoare se recomanda:

aria sectiunii libere a canalului colector va fi cuprinsa intre 400 si 500 cm², pentru cladiri cu inaltime pana la 40 m;

Fig.3.15. Ventilatie naturala dirijata a cladirilor prin canale individuale;

A – racordarea unei camere pe nivel;

B – racordarea a doua camere pe nivel;                 

C – vas colector de condens.

Fig. 3.16. Ventilatia naturala dirijata a cladirilor prin canale individuale si colectoare

Fig.3.17a. Tuburi separate pentru canale de ventilatie:

a – tub obisnuit;

b – tub de racord;

c – tub de usa si pentru usa de curatire;

d – capac pentru acoperirea coloanei de priza.

Fig.3.17b. Tuburi separate pentru coloane colectoare (canal colectiv)

a – tub obisnuit;

b – tub colector pentr racord;

c – bloc de racord cu canal colector si canal simplu infundat;

d – exemplu de montare.

Fig.3.17c. Blocuri de beton pentru canale comune:

a – canal de priza cu canal colector;

b – bloc de racord la coloana de priza;

c – bloc pentru racordarea coloanei de

priza la coloana colectoare.

numarul maxim de canale individuale racordate la un canal colector, este in functie de inaltimea activa medie H_m a canalului colector, calculata cu relatia:

H_m = [m] (3.95)

in care:

h₁, . , h_n este inaltimea activa a canalelor stabilita ca in fig. 3.16;

n – numarul de canale racordate la un canal colector (vezi Anexa 3.13).

evacuarea aerului viciat se va realiza la cel putin 50 cm deasupra acoperisului terasa; la cladirile cu pod suprainaltarea canalului de evacuare peste acoperis va respecta conditiile prevazute pentru cosurile de fum;

canalul colector se protejeaza impotriva precipitatiilor cu caciuli de protectie, copertine, deflectoare sau dispozitive de evacuare cu jet vertical;

pentru curatire, pe canalul colector se prevede o usita de cel putin 400 cm², amplasata in podul cladirii si alta la minimum 50 cm sub cel mai jos racord sau in subsol.

In fig.3.16 este redata racordarea canalelor simple la canalul colector, iar in fig.3.17 sunt prezentate detalii pentru canale de racordare si colectoare simple si pentru canale comune.

Pentru proiectarea operativa, Normativul C107/1-97 prevede un numar minim si un numar recomandat de volume de aer pe ora, pentru diverse tipuri de incaperi, pentru ferestre cu coeficientul de infiltratie a = ( 0,2 . 0,3 ) · 10^-4 m³/m · s · Pa. (vezi Anexa 3.11).

Sistemul de ventilare naturala prin orificii in peretii exteriori se recomanda la cladiri cu concentratii ridicate de noxe. Gurile de admisie se amplaseaza la partea inferioara iar cele de evacuare la partea superioara a peretilor, pe fatade opuse.

Acest mod de ventilare are la baza diferenta de presiune care se creaza datorita diferentei de temperatura dintre aerul rece, greu din exterior si cel cald, mai usor din interior. Intrucat vantul poate afecta radical eficacitatea sistemului de ventilare, se recomanda ca acestea sa fie amplasate in sistem dublu, in ambii pereti exteriori si sa fie deschise si inchise in functie de directia de actiune a vantului

Debitul orar care se schimba printr-un orificiu de arie A_o, m², este dat de relatia:

D_ef,o = A_o · m · 3600 [m³/h] (3.96)

in care:

m este coeficientul de trecere si strangulare a curentului de aer, cu valoarea de 0,64 pentru sectiuni dreptunghiulare.

h – distanta de la planul neutru la axul orificiilor, in m (vezi fig.3.18);

_{i e} – greutatea specifica a aerului exterior si interior, in kg/m³, calculata cu relatia de forma:

_T [kg/m³] (3.96a)

g – accelaratia gravitationala, egala cu 9,81 m/s².

Fig.3.18. Ventilatia naturala dirijata prin orificii:

O₁ – admisie; O₂ – evacuare; x-x – plan neutru.

Daca se egaleaza debitul orar D cu cel necesar eliminarii noxelor (cel mai mare rezultat din calcul), se poate determina aria necesara a orificiilor de admisie sau de evacuare a aerului viciat cu relatia:

A_nec,o = [m²] (3.96b)

Numarul n minim necesar de schimburi orare de aer pentru asigurarea calitatii aerului prin ventilare naturala se obtine ca raport intre debitul orar maxim necesar si volumul incalzit al cladirii, cu relatia 3.86.

2.4 Componenta coeficientului global de izolare termica derivata din exigenta de

calitate a aerului

Daca se cunoaste numarul necesar de schmburi de aer n , in h^-1, rezultat din calculul de asigurare a calitatii aerului, conform definitiei, componenta G_{2 ef} a coeficientului global de izolare termica este:

[W/m³K] (3.97)

Pentru aer produsul [Wh/m³K].

3 Verificarea exigentei de performanta privind consumul de energie necesar

incalzirii

Cunoscand valorile celor dopua componente ale coeficientului global de izolare termica

G_{1 ef} si G_{2 ef} se poate calcula coeficientul efectiv global total cu relatia:

G_ef = G_{1 ef} + G_{2 ef} [W/m³K] (3.98)

Se retine observatia ca pentru cladirile civile, altele decat locuintele, conditia ce trebuie indeplinita este G_{1 ef} ≤ G_{1 ref} [W/m³K] (3.99)

G_{1 ref} se calculeaza cu relatia 3.85.

Aceasta particularitate provine din faptul ca la aceste cladiri civile componenta G₂ a coeficientului global poate varia in limite foarte largi din cauza destinatiilor diverse.

Pentru cladirile de locuit si altele asemanatoare, care se incadreaza in prevederile normativului C 107/1-97, conditia:

G_ef ≤ G_N               [W/m³K] (3.99a)

nu este edificatoare deoarece coeficientul global normat pentru locuinte in normativul C 107/1-97 nu tine seama de zonele geografice de iarna ale Romaniei.

Ca urmare, pentru locuinte, singurele criterii corecte sunt:

rezistentele termice corectate pe tip de element si pe zone climatice R´, in m²K/W, date in tabelul 3.10;

consumul anual specific de energie necesara incalzirii , in KWh/m3·an, ale carui valori se pot extrage din figura 3.27, in functie de raportul A/V al cladirii.

Conditia privind consumul de energie necesara incalzirii este respectata daca:

(tabelul 3.10) [m²K/W] (3.100)

si (figura 3.27) [KWh/m³an] (3.101)

Consumul specific anual de energie necesar incalzirii se calculeaza cu relatia 3.1 si este detaliat in paragraful 3.5 din acest capitol.