fizica constructiilor ecologie; patologie; lumina naturala si controlul solar

8/13/2019 Fizica Constructiilor ECOLOGIE; PATOLOGIE; LUMINA NATURALA SI CONTROLUL SOLAR

1/13

ESEU - FIZICA CONSTRUCTIILOR

ECOLOGIE; PATOLOGIE; LUMINA NATURALA SI CONTROLUL SOLAR

Patologiaeste ramura medicinei care se ocupa de stiudiul bolilor si a efectelor provocate de

acestea. Pentru a intelege cauzele patologice la cladiri, cred eu ca este esential sa pornim cu un

studiu care, desi ne indeparteaza aparent de subiect are rolul de a oferi explicatii semnificative

asupra lui.

Exista o indiscutabila legatura intre om si mediul in care acesta traieste. Se constata in studiul

organismului urban si a proceselor metabolice ale acestuia, regasirea unor proprietati biologice

specifice dermului uman: protectie, izolare, respiratie, absorbtie, reglare, comunicare. Fara o

buna respiratie a intregului, fara absorbitie si comunicare a mediului extern, nici una din

componentele metabolice urbane, inclusiv fiinta umana, nu pot supravietuii fara disfunctii care

pot duce la boli ale organismului, fie el uman sau urban. Introducem astfel termenul de

patologie urbana. Structurile spatiale urbane capata expresie dincolo de structurarile

functionale, istorice sau sociale-economice putand fi considerate elemente ale habitatului ca

loc al comunitatii. Sanatatea urbana depinde de viziuni (diferite in functie de cultura si epoca)

asupra organismului urban precum si de relatiile sale cu mediul natural, antropic sau construit.

Ceea ce ramane insa o constanta este relatia dintre oras si om.

Putem spune prin urmare, ca patologia urbana ne da raspunsul pentru cauzele patologice la

cladiri. Acestea fac parte din structura organismului urban la fel ca oamenii. Intre locuinte si cei

care le folosesc este o relatie indubitabila. Oamenii, produs al societatii in care traiesc, sunt

direct responsabili de sanatatea propriilor locuinte si a cladirilor pe care le au in proprietate

(depinzand de functia pe care o ocupa in societate). Degradarea cladirii este rezultatul direct al

folosirii incorecte a terenului, greselilor realizate la constructia ei, a nefericitei alegere a

materialelor care o compun, a felului deficit prin care acestea functioneaza impreuna si a

neglijentei omului. Ceilalti factori care contribuie la "imbolnavirea" cladirii sunt timpul,


2/13

infiltratiile si mucegaiurile toxice patogene care apar odata cu umezeala, fiind defapt tot

produsul lipsei de intretinere, a neglijentei sau neputintei.

Patologia constructiilor se refera la determinarea cauzelor

problemelor cladirii precum si cu modificarile structurale si

functionale care apar in conditii dificile sau speciale. Ca si in

medicina, baza de cunostinte pentru studiul de patologie se

poate baza pe "autopsii" ale constructiilor prabusite in urma

dezastrelor sau prin analizarea celor defectoase. Astfel pot fi

localizate boli in constructie sau in sisteme individuale de

construire.

Avariile fundatiilor apar ca urmare a degradarii materialelor

ce alcatuiesc fundatia, a incompatibilitatii dintre structura si

fundatie, a pierderii capacitatii portante sau tasarii excesive a

terenului de fundare si a nerespectarii adancimii de inghet.

Cauzele sunt necunoasterea proprietatilor terenului si a

regimului hidrauluic subteran. Desigur ignorarea lor este de

fapt vina omului si conduce la degradarile structurale

mentinute mai sus.

Lipsa de intretinere, neglijarea defectelor de executie care

conduc la infiltrarea apei, aparitia condensului si a umezelii

duc la proliferarea mucegaiurilor toxice patogene si a altor

efecte microbiene si biologice. Cladirile lucreazaca niste

ecosisteme spatiale de mediu furnizand nise de ecologie si buzunare de microclimate in mediul

lor construit, care permit dezvoltarea patologiei in constructii. In urma expunerii la concentratii

ridicate de spori de mucegaiuri aeropurtati, corpul uman se imbolnaveste. Apar alergii si alte

boli ale sistemului respirator. Etanseitatea la aer crescuta a unor cladiri poate reduce fluxul de


3/13

aer si ar putea permite acumularea umiditatii in mediile interioare, conducand la dezvoltarea

mucegaiurilor.

Pentru analiza patologiei cladirilor am ales spre exemplificare trei cule, din Valcea, Gorj si Arges.

Cula se incadreaza in arhitectura secolului al XVIII-lea si reprezinta pentru oamenii acestei

perioade "o casa mare, cu ziduri groase si cerdac bun de catat zarile, in care ra bine sa teascunzi

cand cetele de turci nemultumiti ca nu li se dadea destula zaherea, ori plictisite poate de linistea

raialelor de la Dunare, infricosau si pradau vaile oltenesti ori spargeau orsele punand pe fuga

boierii, negustorii si amaratii".

Culaeste o forma pitoreasca de locuire, o casa fortificata, cu parter sau subsol inaltat, avand

deschideri largi doar la nivelele de sus, un turn asezat pe varful unui deal care vegheaza

orizontul si anunta venirea dusmanului. Culele alese de mine se aseamana vizual prin

respectarea elementelor caracteristice acestui tip de arhitectura si se difera din punctul de

vedere al degradarii si al cauzelor acesteia.

Pentru determinarea cauzelor si nivelului de degradare a cladirilor trebuie sa luam in vedere

istoria acesteia (proiectare, renovare si alte operatiuni la care a fost supusa), conditiile siutilizarea cladirii, deschiderea ferestrelor si a gurilor de aerisire, materialele utilizate si

activitatile intreprinse de ocupanti, incalzirea, nivelul de iluminare natural.

Asa incepem investigatia, "autopsia" despre care vorbeam mai sus. O inspectie atenta vizuala a

conditiei cladirilor ne spune ca nivelul degradarii este foarte avansat si ca este cauzat in mare

parte de lipsa intretinerii in timp. Restaurarea acestor monumente (cele care mai sunt

bineinteles in picioare) nu mai este posibila, decat in sensul in care se va reface totul, din

temelii.

Cele trei cule prezinta caracteristici comune care au fac parte din cauzele dregradarii lor. In

primul rand Cula, ca obiect arhitectural, este o constructie izolata care nu face parte dintr-un

sistem urban. Pozitia ei, pe varful unui deal si faptul ca in jurul ei nu exista cladiri cu acelasi


4/13

regim de inaltime, o lasa vulnerabila in fata intemperiilor (furtuni, ploaie, vant, zapada), in

special in aceasta zona climatica a tarii.

Cula de la Zatreni (Valcea)

A fost ridicata pe valea Oltetului in 1754 de catre Radu

Zatreanu. A trecut prin mai multe modificari, extinderi,

preluand la nivelul plasticii fatadei, modelul culei. Are un

plan aproape patrat si ziduri groase de un metru, doua

niveluri ridicate pe un beci usor adancit in pamant. In

prima jumatate a secolului XX i-au fost adaugate catre

vest o camera, un vestibul si o mica odaie acoperita cu o

calota, iar spre est, facand trecerea spre corpul nou s-a

ridicat actuala casa a scarii. Din punct de vedere istoric,

cauzele degradarii acestei cladiri se leaga de vremurile de atunci stapanite de oameni ce cultiva

sistematic distrugerea si jaful de dragul jafului. Prin urmare, putem presupune ca propritarii au

fost alungati, omorati sau au fugit pur si simplu de talhari, lasand cula parasita si vulnerabila

distrugerilor oamenilor. Peretii sunt strapunsi de lovituri de topor, podelele scoase, geamuriledesfiintate. Casa nu mai are nici fereste, nici usi si nu mai este nici incalzita. Nu este greu sa

intelegem ca acestea sunt cauzele pentru care apa s-a infiltrat, a aparut condensul si umezeala,

vantul probabil a adus in casa frunze ude, formand in cele din urma un microcosmos al

mucegaiului si igrasiei. Treptat a cazut tencuiala, ploaia a udat grinzile din lemn, acestea s-au

umflat, au mucegait, s-au rupt, aducand daune majore structurii. In sine cula este un exemplu

de structura foarte bine realizata. Zidurile groase din caramida arsa sunt cele care au rezistat cel

mai bine timpului si lipsei de ingrijire. Cu toate acestea, putem spune ca prin adaugarea

structurii initiale a anexelor, s-au creat zone intre cladirea initiala si corpurile noi sensibile la

umezeala. Acest lucru se poate observa si in poze. Din perspectiva vizuala a cladirii si mediului

in care aceasta se afla observam ca agentii patologici apar in special in zona fundatiei, datorita


5/13

cresterii excesive a vegetatie in jurul constructiei, care duce la pastrarea umezelii solului mai

mult timp.

Cula de la Siiacu (Gorj)

Constructia a fost inceputa in anul 1818 de Raducan

Cioaba si lasata la rosu in urma mortii acestuia pana in

1823, cand a fost terminata de Marin Chintescu. Fata

de primul exemplu acesta cula seamana mai degraba cu

un turn, asezat cu fata spre nord cu ziduri groase din

caramizi mici bine arse si avand parter cudoua caturi.

Usa se zavorea pe dinauntru cu o barna ce patrundea in

grosimea peretelui. Scara se afla deasemeni inauntrul

locuintei. Beciul a avut initial o intrare directa din curte,

zidita la un moment dat. Caturile aveau fiecare cate o

incapere cu firide si trei ferestre, mai mici la primul. Deasupra cornisei triplu profilate se ridica o

caciula de sita stirba. In comparatie cu surata ei din Valcea, aceasta

cula este mai bine protejata de atacatori. Pare ca a ramas pustie inurma mutarii sau decesului celor care au trait acolo si nu pradata de

talhari sau otomani. Cele mai importante degradari se observa in

interior si sunt cauzate de infiltratiile de apa care au penetrat sita

acoperisului. Acesta este grav avariat, stirb. Grinzile s-au umflat, au

mucegait si s-au inclinat in unele parti, punand in pericol structura

acoperisului. Apa a patruns inauntru, plantand mucegai in toate

colturile. In exterior casa are urme patogenice la baza datorita

buruienilor mari din jurul ei. In rest, s-a pastrat destul de bine. Peretii grosi sunt aproape intacti,

doar fatada nordica are o crapatura mare ce leaga usa de ferestrele de la etaj.


6/13

Cula de la Suici (Arges)

Ridicata de Batrieni in sec al XVIII-lea,

este mistuita de un incendiu in 1913.

In 1970 este transformata in muzeu

satesc, desfiintat zece ani mai tarziu

si lasata de atunci in paragina si

profund declin. Au fost tentative de

proiecte de restaurare in 1992 si

1999 care din pacate impreuna cu grija celor din jur nu au ferit-o de pustiire. Cula era impartita

pe doua etaje, a parter cu patru incaperi, doua boltite in leagan si cu intrarea principala pe sub

foisor. Printre arbustii crescuti in acoperis se mai vede frumoasa invelitoare de dranita de

gorun. Cauza evidenta a degradarilor cladirii este incendiul, urmata de neglijenta oamenilor.

Acoperisul strapuns de ramurile copacilor, lipsa geamurilor si a usilor a permis infiltrarea apei si

aparitia mucegaiului. Zidurile si-au pierdut in mare parte tencuiala, dar nu prezinta alte avarii.

Se observa ca unul dintre hornuri, alipit fatadei a cazut. Este posibil ca pozitionarea lui sa fost

deficita. Lipsa tencuielii pe pereti ne arata compozitia acestora: caramida arsa si piatra. Acestamestec al materialelor constructive este posibil sa faca parte din cauzele degradarilor

structurale ale casei.

In concluzie, putem spune despre cladiri ca acestea lucreaza ca niste ecosisteme spatiale de

mediu, furnizand nise ecologice si buzunare de microclimate care permit dezvoltarea patologiei

cladirii si trebuie inteleasa ca un intreg. PLanul de intretinere si remediere ar trebui sa includa

controlul adecvat al umiditatii, umezelii si ventilatiei in cladire. Cel mai eficient mod este de a

controla sursa, prevenind sau limitand dezvoltarea mucegaiurilor, iar cealalta metoda estede a

elimina sursele. Intretinerea preventiva ar trebui, in majoritatea cazurilor, sa preintampine

nevoia unor interventii majore, reducand astfel costurile de conservare a cladirii. Intrucat

mediul intern al unei cladiri este rezultatul unor factori, este recomandat studiul acestora, cum


7/13

ar fi temperatura, umiditatea, circulatia aerului la nivelul microclimatelor, a raspunsului si

performantei cladirii inainte de a intreprinde orice interventie care implica lucrari de

constructie. Monitorizarea continua a mediului interior a cladirii poate asigura sanatatea pe

termen lung a materialelor de constructie, a structurii si de asemeana, a ocupantilor.

BIBLIOGRAFIE

"Metabolismul urban. O abordare neconvenional a organismului urban" - Craciun Cerasella

"Building Pathology"- David Watt

"Investigation of sick buildings"- Jagjit Singh

"Cule"- Igloo (imagini)

LUMINA NATURALA SI CONTROLUL SOLAR

Luminazilei poate fi privita ca un cadru pe care se adapteaza bioritmul nostru natural. Adunam

zilnic, inconstient, o bogatie de informatii de la factorii pe care ii consideram banali cum ar fi

starea de spirit, pozitia soarelui, starea vremii, anotimpul, toate fiind necesare reglementarii

functiilor organismului nostru.

Sensibilitate la receptivitatea factorilor cum ar fi luminozitatea sau tonalitatea ambientala este

individuala atat la nivel constient cat si subconstient. Persoanele cu o dispozitie rationala tind sa

prefere lumina puternica, alba, in timp cei mai sentimentali prefera lumina atenuata, moale, cu

o tenta usor galbuie. Aceste preferinte ale subconstientului se complica luand in considerare si

experientele dobandite individual in legatura cu locurile luminoase sau intunecate , care aduc


8/13

cu ele o serie intreaga de asocieri si stari, chiar inainte de a evalua constient un spatiu. Astfel

putem sa ne legam de discutia preliminara despre organismul urban si patologia acestuia si cum

influenteaza direct componentele sale, deci si fiinta umana. Perceptia tine de bagajele de

experiente individuale. De aceea tinzi sa asociezi lumina puternica, alba cu locul de munca, cea

usor galbuie, moale, atenuata, cu locuinta, cea disipanta, galbuie, aproape stinsa cu strazile

romantice pe care te plimbi fericit, iar cea vulgara, violenta, colorata cu haosul orasului

aglomerat pe care te zbati sa-l traverserzi.

Pe langa propriile experiente, perceptia luminii tine si de diferentele culturale, de investitiile

simbolice pe care le capata soarele si razele lui, de antiteza in care se gaseste cu intunericul

(raul, maleficul, necunoscutul).

Influenta luminii asupra vietii de zi cu zi si cum aceasta este primita se leaga si de zona

geografica. In regiunile sudice au fost concepute metode ingenioase ale acoperisurilor pentru a

oferi adapost de razele fierbinti ale soarelui, se prefera locurile umbrite, reci, umede. In schimb

in tarile scandinavice exista o obsesie a "luminii capturate", cautandu-se diferite metode de

colectare a luminii insuficiente de Nord cu ajutorul structurilor in forma de evantai sau a

elementelor in forma de palnie.


9/13

Asa cum fiecare epoca a avut diferite tipuri arhitecturale care le-au caracterizat de-al lungul

istoriei Europei, tot asa acestea si-au dezvoltat o pozitie individuala in relatia cu lumina

naturala. De exemplu, in Romantism, atmosfera data de folosirea ingenioasa a luminii naturale

era mistica si pala, pe cand in Renastere, s-a dorit o iluminare puternica, rationala si alba. De-a

lungul timpului starea de spirit data de lumina si cum aceasta era utilizata pentru a exprima o

semnificatie culturala, a pendulat intre rational si emotional.

"Arhitectura este jocul savant, corect si magnific al volumelor reunite sub lumina; lumina si

umbra reveleaza aceste forme..."- Le Corbusier

Definitia data de Le Corbusier arhitecturii include lumina, ca factor determinant al organizarii

spatiului. Intreaga plastica a spatiului, structura sa, depind esentialmente de prezenta luminii si

de intensitatea stralucirii ei. In absenta luminii, materia, culoarea, forma, nu ar putea prinde


10/13

viata. Descifrarea discursului arhitectural cuprinde urmarirea decupajelor luminilor si umbrelor

cum progreseaza.

Controlul solarpresupune folosirea inteligenta de catre

om a luminii naturale in functie de necesitatile sale. Asa

cum am mai spus aceste necesitati variaza in functie de

sensibilitatea fiecaruia la receptivitatea ei, dar si de

zonele climatice, geografice, diferentele culturale si

functionale.

Am ales pentru studiul controlului solar exemple de

arhitectura traditionala si diferitele moduri prin care

aceasta raspunde la necesitatile omul de a se feri de

soare sau de a il capta mai bine. Cladirile traditionale

difera intre ele din punct de vedere constructiv, al

materialelor utilizate, formei volumui si culturii din care

fac parte. Avem astfel iglu-rile, constructiile specifice

regiunilor polare care folosesc aerul stagnat intre picile

cu care sunt captusite pentru o mai buna izolare. In tarile

cu clima umeda sau uscata, aerul este manevrat (fie

miscat fie stagnat) pentru a crea un mediu racoros

(exemplu corturile amerindienilor). In zonele cu clima

calda aerul trebuie lasat sa circule liber. Materialele

folosite sunt usoare si calde pentru a stoca racoarea, iar

acumularea de aer rece se face in peretii grosi din partile

umbrite, realizati din materiale reci. Aerul incalzit este

evacuat datorita tirajului natural. Acestea sunt cateva

exemple de constructii simple care sunt protejate prin

controlul solar de supraincalzire sau racire excesiva prin

diferite metode in functie de factorii amintiti mai sus.


11/13

La casele traditionale romanesti controlul solar se

poate spune ca exista implicit. Este foarte interesant

cum oamenii simplii, fara cunostinte despre fizica

constructiilor au reusit sa intuiasca atat de bine

cauzele, efectele si metodele prin care se pot proteja

sau exploata mediul natural in care se afla

constructia. Pentru ei, asezarea unei case nu se face

dupa regulile punctelor cardinale (desi o respecta), ci

mai degraba este orientata dupa momentele cosmice semnificative ale calendarului ceremonial

: inceputul primaverii si sfarsitul toamnei, ambele fiind sarbatori ale fertilitatii. Chiar si modul de

impartire a casei in odai si luminarea acestora este dupa alte principii, desi rezultatul indica

faptul ca totul a fost gandit atat de bine incat sa nu existe pierderi de caldura in timpul iernii, iar

vara sa fie protejati de incalzirea excesiva. Nu exista ferestre pe latura de Nord si rareori pe cea

de Vest. Acest lucru se datoreaza faptului ca pe NV este caminul, vatra, camera in care doarme

femeia cu copilul, odaie care trebuie sa fie mereu calda si ferita de frig (sa nu doarma copilul cu

capul la fereastra). In acelasi timp, aceste laturi ale casei sunt cele umbrite, deci se poate

explica si asa izolarea termica excesiva

a acestei parti a casei. Asezarea prispeisau usii in unghiul SV se explica prin

orientarea casei dupa soare, asa cum

fac si oamenii. De sigur acestea sunt

fatadele vitrate si este normal sa se

orienteze dupa soare pentru a fi

luminata casa pe tot parcursul zilei.

Prin urmare, aceste reguli ce par a avea o origine mitica, aplica cat se poate de real reguli care

ajuta la o protejare cat mai eficienta a case impotriva factorilor negativi externi. La fel de

importante ca si asezarea constructiei sunt materialele din care aceasta este realizata si modul

in care este ridicata. Este specific pentru casele traditionale romanesti sa foloseasca materiale

gasite in natura, specifice zonei in care acestea se afla. O casa traditionala se construieste fie


12/13

din piatra, caramida, lemn, pamant, lut si este acoperita cu sita, fan, papura, tigla in functie de

traditiile zonei. Exista insa caracteristici la nivelul constructiilor care, desi din zone diferite se

aseamana. Fundatiile sunt intotdeauna dintr-un material dur, rezistent infiltratiilor (piatra sau

caramida), peretii usor si buni izolanti termici, ferestrele sunt pe fatadele SV si SE, hornurile

functioneaza eliminand fumul in pod unde se pastreaza un timp izoleaza casa termic. Ventilatia

este naturala prin ferestre sau lucarne in pod sau la mansarda, acoperisul are streasina alungita

pentru a proteja ferestrele, fatada si prispa de supraincalzire sau de zapezi si ploaie.


13/13

Daca aceste masuri de precautie nu sunt suficiente se apeleaza si la sistemele naturale, prin

plantarea de vita de vie sau a copacilor care vara tin umbra si racoare iar iarna, desfrunziti lasa

lumina sa patrunda in casa. Nu se recomanda vita de vie pe fatada casei intrucat aceasta

mentine umezeala si poate sa apara mucegaiul.

BIBLIOGRAFIE "Lumina si culoarea in arhitectura"

"Daylighting and Solar Control" - Helmut F.O. Mueller

"Daylight and Architecture" - Velux

"Day and Light. Natural Light in Architecture" - Derek Phillips

fizica constructiilor ecologie; patologie; lumina naturala si controlul solar

Documents