TRANSFERUL TERMIC
FACTORII CARE ITI CRESC FACTURILE LA ENERGIE
Embedded Files
Technotik. | 27 Mar. 2023
Cred ca am avansat destul de mult in ultima vreme pe subiectele generale de arhitectura. Daca ai fost interesat ai putut afla de pe blogul nostru despre etapele care trebuiesc parcurse pentru a obtine autorizatia de construrie, informatii generale de care zic eu ca trebuie sa tii cont atunci cand iti proiectezi casa sau chiar idei de amenajare in functie de stilul preferat.
De astazi iti propun sa incepem sa aruncam un ochi peste materialele de constructii, cum se pun ele in opera si care este rolul lor. Cum preturile au crescut simtitor atat la materiale cat si la energie iar pentru ca cea mai mare cantitate de energie dintr-o constructie o pierdem prin transfer termic hai sa iti explic ce inseamna transferul termic pentru a vedea cum poti reduce facturile la energie.
Toate materialele de constructii au 6 parametrii de eficienta energetica, din care primii 2 sunt destul de cunoscuti si sunt sigur ca te-ai mai intersectat cu ei:
Conductivitatea termica;
Permeabilitatea la vapori;
Inertia termica;
Asimilare termica;
Amortizare termica;
Defazaj termic;
Ultimii 3 parametrii au un efect mult mai puternic in calculul de transfer termic pe timp de vara, respectiv pentru protectia la supraincalzire, urmand sa-i tratam printr-o postare separata cand va veni momentul.
Ce este conductivitatea termica?
Ea este cantitatea de caldura transferata printr-un material de 1 m grosime, pe suprafata laterala de 1 metru patrat, atunci cand intre cele 2 fete ale materialului (fata interioara si fata exterioara) exista diferente de temperatura de 1 grad. Transferul de caldura se face intotdeauna de la fata mai calda la fata mai rece a materialului, de la zona cu temperatura mai mare la zona cu tempreatura mai mica.
Conductivitatea termica este o caracteristica intrinseca a unui material. Fiecare material are o astfel de proprietate la fel cum are densitate si greutate, textura, culoare, miros si alte proprietati fizice care guverneaza existenta materialului in sine.
Conductivitatea termica se noteaza cu lambda "λ" si se regaseste in fisele tehnice ale tuturor materialelor de construciti folosite, fie ca vorbim de materialele structurale (Ex. caramida, beton, BCA, lemn) fie ca vorbim de materialele termoizolante. Cu cat lambdaul este mai mare, cu atat materialul permite unei cantitati mai mari de caldura sa se piarda prin el, cu cat lambdaul este mai mic cu atata va lasa o cantitate mai mica de caldura sa se piarda.
Intr-o constructie ne dorim ca energie termica din casa sa nu iasa la exterior de aceea este important ca materialele pe care le folosim sa aibe un lambda cat mai mic.
Coeficientii medii de transfer termic
Iti las mai jos o comparatie intre materiale de constructii cu valori lambda masurate in W/mK. De exemplu, caramida plina are valoarea lambda de 1.3 - 1.5W/mK iar caramida cu goluri verticale are un lambda cuprins intre 0.8 - 1W/mK. Betonul are lambda de 2.2 - 2.5W/mK, lemnul are 0.13W/mK iar toate celelalte materiale termoizolante au lambda sub 0.040W/mK.
Fiind un material superconductor termic am evitat sa includ aluminiul pe diagrama. Pe el il gasim utilizat in constructii la tamplarii unde distantierul dintre foile de sticla de cele mai multe ori este din aluminiu. Fiind supraconductor termic aluminiul transfera caldura mult mai repede astfel zona se raceste rezultand condensul ce favorizeaza aparitia mucegaiului.
In functie de coeficientul de transfer termic, materialele de constructii se clasifica in trei categorii:
Materiale termoziolante - avand valoarea lambda sub 0.065 W/mK;
Materiale slab izolante - cu valoarea lambda intre 0.065 - 0.90 W/mK;
Materiale netermoizolante - avand valoarea lambda mai mare de 0.90 W/mK;
Despre transmisivitatea termica
Valoarea lambda este raportata la o grosime de 1 metru a unui material. In constructii cel mai adesea folosim diverse grosimi, fie ca este vorba de caramida de 25 de centimetri grosime, lemn de 10 centimetri grosime sau termoizolatie de 15 centimetri grosime, deci noi avem nevoie de un coeficient care sa ne arate materialul pus in opera cu coeficientul lui de transfer termic lambda raportat la grosimea materialului, rezultand cantitatea de energie pierduta prin material, ajungand astfel la notiunea de transmisivitate termica, notata cu "U".
Transmisivitatea termica este cantiatea de energie care se pierde, sau care trece printr-un material avand anumita grosime "d", cu o anumita valoare "λ", atunci cand pe cele 2 fete ale materialului ce are suprafata de 1 metru exista diferenta de temperatura de 1 grad. Numeric vorbind:
U = λ / d
De exemplu ai un perete de 10 cm grosime, adica 0.1 metri. Daca acest perete ar fi din beton cu lambda de 2.5W/mK ai avea pentru fiecare metru patrat de perete la diferenta de 1 grad, un transfer de energie egal cu λ / d adica 2.5W/mK / 0.1m = 25W/K. Adica, pentru fiecare grad Kelvin diferenta de temperatura intre cele doua fete, prin 10 centimetri grosime si 1 metru patrat suprafata de perete vei pierde 25W. Daca ai avea 10 grade diferenta intre interior si exterior ai pierde 250 de Wati iar la o diferenta totala de temperatura de 40 de grade, adica +20 de grade pe fata interioara a peretelui (temperatura standard de confort interior) si -20 de grade la exterior (temperatura minima in lunile de iarna in anumite zone din Romania) ai avea o pierdere energetica de 1kW. Inmulteste valoarea aceasta cu suprafata peretilor casei si vei afla cantiatea de energie care s-ar pierde prin element.
In anumite documentatii in loc de transmisivitate termica poti intalni notiunea de rezistenta termica insa ele sunt marimi complementare. Practic rezistenta termica este 1 / U (transmisivitate termica) si inseamna efectiv capacitatea unui sistem de a se opune trecerii caldurii prin grosimea lui, masurandu-se in m^2K/W.
Rezistenta termica totala a elementelor constructive
In general in constructii nu folosim un singur material si o singura grosime ci o suma de materiale rezultand o stratificatie alcatuita din 2 sau 3 materiale cu proprietati termice diferite, de grosimi diferite.
Fie ca vorbim de o configuratie simpla de perete din caramida fie ca vorbim de stratificatii complexe de pereti pe structura din lemn, rezistenta termica a fiecarui material se aduna la rezistenta termica totala a intregului pachet si rezulta o suma pe componente ce se calculeaza ca fiind o suma liniara de rezistenta.
Ce trebuie sa stii este ca rezistenta termica a unui sistem este egala cu suma rezistentelor termice ale fiecarui component la care se adauga rezistenta termica a aerului la suprafata interioara si exterioara a peretelui, coeficienti destul de mici cu impact nu foarte mare in transferul termic dar de care trebuie sa tinem cont.
Daca ai un pachet format din 3 tipuri de materiale cu coeficientul de transfer termic lambda si cu grosimea lor specifica poti calcula si determina intr-un punct oarecare care ar fi temperatura efectiva in acel pachet. Imagineaza-ti ca dai o gaura mica in acea stratificatie, introduci un termometru si afli exact temperatura in acel punct.
De ce te intereseaza asta? Pentru a afla mai departe care este transferul de vapori si unde apare punctul de roua, doua informatii esentiale pentru a putea asiugra confortul interior si snatatea casei, despre care voi pregati in curand cate un articol.
Normativele de proiectare
Rezistenta termica este definita in normativele de proiectare, avand cateva valori minime ce trebuiesc respectate. Foarte putini dintre voi stiti asta deoarece zona de conformare energetica nu este un lcuru care va afecteaza prea tare, insa in normativul C107/ 2005 sunt definite valori minime ale rezistentelor termice, respectiv valori maxime ale coeficientilor de transfer termic pentru fiecare element de anvelopa de constructie aferent unei cladiri.
De exemplu, peretii exteriori ai unei cladiri au coeficientul de transfer termic normat U max = 0.56W/m^2K indiferent din ce material este realizat peretele respectiv, fie ca vorbim de caramida, BCA sau lemn.
Tamplaria exterioara va avea un coeficient de transfer termic U max = 1.3W/m^2K, fiind o informatie ce trebuie sa se regaseasca pe ofertele de pret solicitate de la producatori, pentru fiecare ochi de sticla in parte.
Planseele de la ultimul nivel de asemenea au coeficientul de transfer termic normat U max = 0.20W/m^2K, fiecare subcomponenta a casei fiind definita atat dupa standardul Romanesc cat si dupa standardele de eficienta energetica stabilite in Europa, care se apropie tot mai mult de standardele de casa pasiva.
Din perspectiva standardului de casa pasiva coeficientul de transfer termic maxim al unui element de anvelopa opaca trebuie sa fie sub 0.15W/m^2K insemnand ca acesta este de 4 ori mai riguros fata de standardul C107/ 2005. Daca vorbim de tamplarii, tamplaria trebuie sa fie sub 0.85W/m^2K in raport cu 1.3W/m^2K cat este standardul romanesc.
Normativele de constructii sunt reglementari tehnice cu caracter legislativ pe care orice proiectant fie ca este arhtiect, inginer, inginer de instalatii sau chiar executant este obligat sa le respecte.
Materialul acesta include foarte multe informatii si este posibil ca dupa ce il citesti sa iti ridice anumite intrebari. Poti oricand se ne contactezi pe email, whatsapp sau pe retelele de socializare de mai jos in cazul in care doresti o sesiune de consultanta gratuita. De asemenea poti sa ne transmiti si idei cu privire la subiecte pe care ai dori sa le tratam mai departe pentru a ajuta intreaga comunitate.
Proiecte fara compromisuri,
Echipa Technotik.
Report abuse