studii privind eficientizarea energeticĂ a clĂdirilor
TRANSCRIPT
1
Universitatea Tehnica de Construcții București
Facultatea Ingineria Instalațiilor
TEZA de DOCTORAT
STUDII PRIVIND EFICIENTIZAREA
ENERGETICĂ A CLĂDIRILOR,
UTILIZAREA RĂCIRII PASIVE ÎN
CONDIŢIILE CLIMATICE DIN ROMÂNIA
Conducătorul științific de doctorat:
Prof. dr. ing. Iolanda Colda
Doctorand
Ing. Felicia Popa (cs. Uciu)
2017
2
„Nu putem rezolva problemele folosind același tip
de gândire pe care l-am folosit atunci când le-am
creat.” — Albert Einstein
3
Rezumat
Analiza prezentată în această lucrare are în vedere masura în care Metoda răcirii
prin ventilare nocturnă a clădilor poate fi eficientă în practica reducerii consumurilor pentru
răcire în România.
Pentru stabilirea factorilor care influenţează procesul de răcire al clădirii
(debitul de ventilare, temperatura exterioară, capacitatea termică a clădirii, durata posibilă
de ventilare etc) , am ales clădiri diferite, pe care le-am amplasat în zone de temperaturi
diferite, reale. Simulările au fost realizate cu pas de timp orar, variind: parametrii climatici,
caracteristicile termice ale clădirii, debitul de aer pe perioada nopții, temperatura de aer
propus în interior, pentru intervalul de ocupare. Rezultand un numar foarte mare de
simulări, pentru tratarea datelor rezultate s-au utilizat metode statistice de prelucrare, care
să acopere situaţiile practice posibile și care probează eficiența tehnicii de ventilare
nocturnă.
Studiul realizat pentru stabilirea economiei de energie pentru răcire, a probat
eficiența tehnicii de ventilare nocturnă in localitați din sudul României, zonă afectată de
temperaturi ridicate cu grad de repetivitate înalt, în mod deosebit în ultimii ani.
Introducerea utilizării temperaturii de echilibru pentru studiul ventilării nocturne,
care permite determinarea numărului de grade zile pentru care nu este necesară
climatizare, a constituit a doua etapă în stabilirea sarcinii termice de răcire ca indicator cu
conținut multicriterial în funcție de care se poate estima economia. Alături de informații
utile cu referire la răspunsul clădirii supusă la sarcinile externe, temperatura de echilibru
este baza determinării numărului de grade zile de răcire. Abordarea conceptului de grade
zile înmagazinează două aspecte. Primul se referă la baza de calcul și al doilea la modul în
care acestea sunt aplicate la analiza și construirea strategiei consumului de energie. În cazul
primului aspect,determinarea temperaturii de echilibru răspunde scopului de confort
propus. În al doilea caz, pe baza liniilor de performanță ale clădirilor studiate, vom propune
temperaturi interioare care să răspundă cerințelor de confort și de eficiență.
4
Abstract
The analysis presented in this paper is dealing with the correct and energy efficient
measures of cooling buildings through nocturnal ventilation. Using this solution is proved
in this article to be efficient and can reduce substantially the cooling demand.
In order to establish the factors influencing the process of passively cooling a
building (the ventilation volume, exterior temperature, thermal capacity of the building,
possible duration of the ventilation), we have chosen different buildings, which we have
placed them in different temperature zones of Romania. The study is based on multiple
simulations realized with a time step of one hour, with the following variations: the climatic
parameters, the thermal characteristics of the building, the air flow during night time, the
proposed interior temperature. Since the study consisted of numerous simulations, in order
to treat the results we have used statistical methods that cover the practical and possible
situations, and proved the efficiency of nocturnal ventilation.
The analysis presented in this paper is dealing with the correct and energy efficient
measures of cooling buildings through nocturnal natural ventilation. Using this solution is
proved in this article to be efficient and can reduce substantially the cooling demand.
In order to establish the factors influencing the process of passively cooling a
building (the ventilation volume, exterior temperature, thermal capacity of the building,
possible duration of the ventilation), we have chosen different buildings, which we have
placed them in different temperature zones of Romania. The study is based on multiple
simulations realized with a time step of one hour, with the following variations: the climatic
parameters, the thermal characteristics of the building, the air flow during night time, the
proposed interior temperature. Since the study consisted of numerous simulations, in order
to treat the results we have used statistical methods that cover the practical and possible
situations, and proved the efficiency of nocturnal ventilation.
5
Cuvânt înainte
Această teză de doctorat a fost realizată pe parcursul perioadei septembrie 2013 -
iulie 2017, urmare a unei îndelungate experiențe de constructor, învațat să iubească și
respecte meseria de la dascăli de excepție, de la Facultatea din Timișoara, care ne-au
format.
Doresc să mulțumesc domnului prof.univ.dr.ing. Sorin Burchiu, decan al Facultații
de Inginerie a Instalațiilor Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, doamnei prof.
dr. arh. Cristina Ochinciuc, din cadrul Universitații de Arhitectură și Urbanism "Ion
Mincu", doamnei conf. dr. ing. Marina Verdeș, Universitatea Tehnică “Gheorghe Asachi”
din Iaşi, domnului conf.dr.ing. Tiberiu Catalina, Facultatea de Inginerie a Instalațiilor,
Universitatea Tehnică de Construcţii, Bucureşti, pentru disponibilitatea de a face parte din
comisia de susținere a tezei și pentru timpul acordat analizei acesteia.
Mulțumesc doamnei prof. dr. ing. Iolanda Colda, conducătorul ştiințific al prezentei
teze, inițiatorul acestei teme complexe, pentru călăuzirea pe parcursul întregului proiect,
numeroasele discuții și sfaturi extrem de valoroase. Îi mulţumesc pentru încrederea
acordată şi pentru sprijinul științific și moral, pentru exemplul de profesionalism.
Îmi exprim gratitudinea colectivului didactic al Departamentului de Sisteme Termo-
hidraulice și de Protecția Atmosferei din cadrul Facultații de Inginerie a Instalațiilor,
București pentru primirea susținerii în department a acestei teze. Mulțumesc doamnei prof.
dr. ing. Rodica Frunzulică, pentru sfaturi și susținerea acordată.
Mulțumesc domnului conf. dr. ing. Cătălin Lungu pentru aprecierea calității lucrării.
Mulțumesc profesorilor din Facultatea de Inginerie a Instalațiilor, Universitatea
Tehnică de Construcţii, Bucureşti, care prin forța de sinteză și cunoaștere, au transformat
susținerea rapoartelor, I, II, III, în trepte de esență pentru lucrarea finală.
Mulţumesc pentru promtitudinea și disponibilitatea de care au dat dovadă, când le-
am cerut părerea, domnului Jean NOËL, dezvoltatorul soft-ului KoZyBu și domnului
Martin Bromley, co-dezvoltator “Energy Lens - Energy Management Software”, care prin
aprobarea rezultatelor testărilor efectuate pentru București, mi-au oferit încrederea să merg
mai departe.
Mulțumesc doamnei conf. dr. ing. VartiresAndreea și domnului conf.dr.ing. Tiberiu
Catalina pentru ajutorul acordat pe parcursul publicării articolelor care susțin viabilitatea
rezultatelor obținute.
Popa (Uciu) Felicia
Iunie 2017
6
Cuprins
INTRODUCERE ..................................................................................................................................... 8
Obiectivul cercetării ..................................................................................................................................................... 8
Prezentare succintă a conținutului tezei ...................................................................................................................... 8
1. RĂCIREA PRIN VENTILARE NOCTURNĂ ÎN CONTEXTUL ENERGETIC
ACTUAL ................................................................................................................................................ 10
1.1. TABLOUL ENERGETIC ACTUAL .......................................................................................................... 10
1.2. CERINȚE SI CONSTRÂNGERI LEGISLATIVE PENTRU DEZVOLTARE SUSTENABILĂ .......... 14
1.3. RĂCIREA PRIN VENTILARE NOCTURNĂ ............................................................................................ 20 1.3.1. Concept, realizări ......................................................................................................................................... 20 1.3.2. Cercetări si rezultate in cercetarea internațională ....................................................................................... 41 1.3.3. Concluzii, factori de influenta, posibilități de eficientizare .......................................................................... 55
2. STUDIUL EFICIENȚEI ENERGETICE A RĂCIRII PRIN VENTILARE
NOCTURNĂ ÎN CONDIȚII CLIMATICE DIN SUDUL ROMÂNIEI ................................. 65
2.1. CONDIȚIILE CLIMATICE DIN ROMÂNIA PENTRU SEZONUL DE VARĂ .................................. 65
2.2. SIMULAREA FENOMENELOR TERMICE ȘI AERAULICE DIN CLĂDIRI. SOFTUL KOZIBU 72
2.3. SIMULAREA CONSUMULUI DE ENERGIE .......................................................................................... 84
2.4. REZULTATE ȘI INTERPRETĂRI ........................................................................................................... 95
3. METODA GRADE-ZILE PENTRU EVALUAREA POSIBILITĂȚII DE
RĂCIRE ÎN REGIM LIBER 140
3.1. PREZENTAREA METODEI ȘI A APLICAȚIILOR ............................................................................ 140
3.2. STABILIREA TEMPERATURII DE ECHILIBRU PRIN METODE STATISTICE ........................ 144
3.3. DETERMINAREA NUMĂRULUI DE GRADE-ZILE DE RĂCIRE .................................................. 151
3.4. VALIDAREA METODEI ......................................................................................................................... 154
3.5. POSIBILITĂȚI DE EXTINDERE A UTILIZĂRII METODEI ........................................................... 158
4. REZULTATE ȘI CONTRIBUȚII PERSONALE ................................................................. 168
4.1. EFICIENȚA ENERGETICĂ A RĂCIRII PRIN VENTILARE NOCTURNĂ ÎN SUDUL
ROMÂNIEI ............................................................................................................................................................. 168
4.2. CONTRIBUȚII PERSONALE .................................................................................................................. 170
7
CONCLUZII ȘI PERSPECTIVE ................................................................................................... 172
ANEXE .................................................................................................................................................................... 175 ANEXA1. CENTRALIZAREA REZULTATELOR ......................................................................................... 175 ANEXA 2. CARACTERISTICI TERMOTEHNICE ALE ANVELOPEI ......................................................... 193 ANEXA 3. CLIMA ............................................................................................................................................ 196
LISTA FIGURILOR .......................................................................................................................... 203
LISTA TABELELOR ........................................................................................................................ 206
REFERINTE BIBLIOGRAFICE ................................................................................................... 207
8
INTRODUCERE
Obiectivul cercetării
Obiectivul principal al lucrării îl reprezintă o analiză a nevoilor și potențialului
clădirilor și echipamentelor, studierea predicțiilor pentru climatul viitor, în vederea
asigurării unor condiții de activitate adecvate, cu consumuri reduse de energie. Vom
aprofunda importanța controlului climatului interior și folosirea deschiderilor operabile în
designul construcției în tandem cu natura.
Toate observațiile cuprinse în lucrare sunt făcute în ideea reducerii consumului de
energie în clădiri și implicit pentru a realiza un plus în păstrarea mediului natural în
integritatea valorii sale.
Lucrarea își propune să analizeze bazele teoretice ale acestor metode, cu scopul de
a aproxima cât mai aproape de realitate necesarul de energie, în condițiile unei răciri pasive
nocturne.
Pe de altă parte, teza de față are ca scop să evidențieze, prin studii de caz, probleme
mai puțin cunoscute și studiate care influențează consumul de energie pentru răcire, cum
ar fi debitele de aer proaspăt și strategia de ventilare, poziția geografică, care, prin latitudine
si longitudine influențează radiația solară si poziția pe verticala clădirii. Studiile de caz au
fost alese astfel încât să pună în evidență aceste influențe.
Considerăm că investind fiecare, in măsura puterii sale, vom reuși sa adaptăm
consumul energetic la balanța dintre existent și nevoile noastre viitoare.
Prezentare succintă a conținutului tezei
Studiul realizat în această lucrare are în vedere măsura în care Metoda răcirii
prin ventilare nocturnă a clădirilor poate fi eficienta în practica reducerii consumurilor
pentru răcire în Romania.
Lucrarea este structurată pe două niveluri pentru a proba eficiența tehnicii de
ventilare nocturnă în localități din sudul României. Primul nivel a urmărit necesarul de
energie pentru răcire si diminuarea consumului utilizând ventilarea nocturnă prin varierea
ratei de ventilare nocturnă de la 1 la 4 h-1, în locații și poziții diferite.
A doua parte a lucrării introduce utilizarea temperaturii de echilibru pentru studiul
ventilării nocturne, care permite determinarea numărului de grade zile pentru care nu este
necesară climatizare. Alături de informații utile cu referire la răspunsul clădirii supusă la
sarcinile externe, temperatura de echilibru este baza determinării numărului de grade zile
9
de răcire. Abordarea conceptului de grade zile înmagazinează două aspecte. Primul se
referă la baza de calcul și al doilea la modul în care aceste determinări sunt aplicate la
analiza și construirea strategiei consumului de energie. Primul aspect, determinarea
temperaturii de echilibru, este foarte important, definind pragul temperaturii exterioare de
la care este nevoie de răcire.
Această abordare a constituit a doua etapă in stabilirea sarcinii termice de răcire ca
indicator cu conținut multicriterial în funcție de care se poate estima economia de energie
necesară in sezonul de răcire.
Pentru stabilirea factorilor care influențează procesul de răcire pasivă a clădirii
(debitul de ventilare, temperatura exterioară, capacitatea termică a clădirii, durata posibilă
de ventilare, etc.), am ales clădiri diferite, pe care le-am amplasat în zone de temperaturi
diferite, in condiții reale. Simulările au fost realizate cu pas de timp orar, variind parametrii
climatici, caracteristicile termice ale clădirii, debitul de aer pe perioada nopții, temperatura
de aer propusă în interior, pentru intervalul de ocupare. Rezultând un număr foarte mare
de simulări, pentru tratarea datelor rezultate s-au utilizat metode statistice de prelucrare,
care să acopere situațiile practice posibile și care probează eficiența tehnicii de ventilare
nocturnă.
În cadrul acestei analize s-au folosit metode de calcul detaliate ale consumului de
energie. O metodă adecvată pentru un număr foarte mare de simulări, trebuie să fie în
același timp și rapidă și de o mare acuratețe. Pentru a răspunde acestor perspective ne-am
propus metoda de calcul orară bazată pe analogie termoelectrică ce reprezintă baza
teoretică a modelării fenomenelor termo-aeraulice din clădiri. Având aceste direcții am ales
ca matrice de experimentare, software-ul KoZiBu, pentru că are la baza aceste legi. Acest
software poate analiza performanțele dinamice hidrotermale ale elementelor de construcție
atunci când este supus la orice fel de condiții climatice.
Programul KoZiBu are la bază modelarea unui sistem termic format dintr-o clădire
amplasată în mediul exterior. Acestui model îi sunt aplicate solicitări externe (climatul
exterior), sarcini interne, etc., care pot fi și ele la rândul lor modelate. Comportamentul
dinamic al clădirii rezultă din faptul că programul ține cont de caracterul variabil în timp
al acestor solicitări iar datele de ieșire sunt calculate în funcție de pasul de timp ales.
Pentru a sublinia diferitele aspecte luate în calcul de fiecare dintre abordări în
evaluarea energiei necesare răcirii, am făcut scenarii pe parcursul cărora, pe rând,
parametrii de intrare au definit situații reprezentative, cum ar fi temperatura de introducere
și debitul aerului proaspăt, condițiile climatice, caracteristicile termice ale elementelor
delimitatoare ale încăperilor (capacitate termică, constantă de timp, asimilare termică, etc).
10
1. RĂCIREA PRIN VENTILARE NOCTURNĂ ÎN
CONTEXTUL ENERGETIC ACTUAL
1.1. TABLOUL ENERGETIC ACTUAL
Provocarea energetică este una dintre marile probleme cu care se confruntă Europa
de astăzi. Existența planetei noastre este amenințată de fenomene specifice civilizației
moderne care, în înaintarea lor către progres, produc efecte nocive vieții și viitorului nostru.
Deciziile pe care le luam la nivel de grup și la nivel personal sunt foarte importante
pentru a ne proteja viitorul. Economisind energie, vom trai în armonie cu natura.
Eficiența energetică este un concept care grupează metodele și mijloacele prin care,
în urma unei analize tehnico-economice adaptate la real, pot fi reduse consumurile de
energie păstrând același confort inițial.
Creșterea populației, combinată cu cererea creșterii nivelului de trai, conduce la
creșteri semnificative de consum de energie și în paralel la degajarea emisiilor nocive, după
cum figura 1.1 eșalonează valorile globale:
fig. 1. 1. Emisii globale de CO2 din arderea de combustibili, 1990, 2000, 2010, 2013.
(E.U. , 2016)
11
Continuarea metodelor tradiționale de generare a energiei, va duce la niveluri din
ce in ce mai mari ale gazelor de seră, factor critic în distrugerea atmosferei în care trăim.
fig. 1. 2. . Media de deviații a temperaturii anuale, 1850-2016
(E.U., 2016)
Materialele prezentate în articolele statistice ale strategiei Europa 2020 subliniază
aceste date și prezintă cum este dorită o evoluție pozitivă în direcția consumului, poluării
și energiei regenerabile.
fig. 1. 3. Emisii de gaze de seră pe cap de om, pe tara, 2005, 2014
(E.U., 2016)
12
Aceste motive presează factorii de decizie mondiali să aplice toate metodele de a
înlocui combustibilii cu resurse regenerabile și de a optimiza modul în care se folosește
energia.
fig. 1. 4. Generarea de electricitate din surse regenerabile, 1999-2014
(E.U., 2016)
Europa a pornit de la economia materială, Statele Unite au pornit de la „economia
pentru viață”, dar în modul lor Guvernele acestor state se implică și finanțează cercetarea
și aplicarea metodelor naturale de păstrare a vieții.
In timpul irrnii se pune problema reducerii consumului de energie pentru încălzire,
în timp ce în sezonul cald, punctul de pornire este riscul de supraîncălzire a clădirilor,
predicția nevoilor de răcire și noile soluții de răcire eficientă. Faptul că 40% din totalul
consumului de energie în Uniunea Europeană este pus pe seama clădirilor determină
oamenii de știință, fabricanții de echipamente, responsabilii cu politicile energetice,
consumatorii de echipamente și utilizatorul final să își pună problema utilizării complexe
a anvelopei pentru confort și economie.
Sectorul construcțiilor se află în expansiune, ceea ce va duce la creșterea consumului
de energie. Prin urmare, reducerea consumului de energie prin concepție și utilizarea
inteligentă a construcției/clădirilor constituie măsuri importante necesare pentru reducerea
dependenței energetice a Uniunii și a limitării emisiilor de gaze cu efect de seră. Tema
13
răcirii clădirilor este mult discutată pe plan internațional pentru că unește aceste probleme
actuale datorită celor două componente atât de reale si necesare vieții noastre; economie și
confort.
Sub egida Comitetului Executiv de conservare a energiei în clădiri, al AIE și
Programului Comunitar AIE ECBCS a avut loc în Bruxelles, Belgia, Reuniunea in cadrul
căreia s-a format o noua anexă: EBC Annex 62 Ventilative Cooling (AIE ECBCS răcire
prin ventilare). Venticool este partener-cheie de comunicare.
(IEA-EBC project annex 62, 2012)
În acest context s-au discutat strategiile de răcire a spațiilor interioare, despre
provocări și soluții, despre folosirea aerului exterior pentru a reduce consumul de energie.
"Anexa 62" a însemnat patru ani de lucru și de raportare, în intervalul 2014-2017.
Platforma Venticool a fost inaugurată în septembrie 2012, pentru a crește gradul de
conștientizare în ceea ce privește răcirea prin ventilare și pentru a promova schimburile cu
privire la acest subiect, atât pentru practicieni cat și pentru cercetători.
Proiectul Energie inteligentă pentru Europa "QualiChEck", aprobat recent
abordează probleme de răcire prin aerisire legate de conformitatea și calitatea lucrărilor în
colaborare cu Venticool.
La acest moment a fost publicat Raportul anual pentru 2015_EBC (International
Energy Agency) care cuprinde ultimele cercetări ale domeniului.
(IEA-EBC.org, 2016)
14
1.2. CERINȚE SI CONSTRÂNGERI LEGISLATIVE
PENTRU DEZVOLTARE SUSTENABILĂ
Cuantificarea consumului de energie are o importanță majoră deoarece, până la 31
decembrie 2020, toate clădirile noi construite în UE vor fi clădiri al căror consum de
energie este aproape egal cu zero, conform legislației adoptate de Parlamentul European,
reluată și în România prin completările aduse la Legea 372.
În prezent ultima completare a Legii nr. 372/2005, este Ordonanța nr. 13 din 27
ianuarie 2016.
Comisia UE prin Cartea Verde (COM 769) din 29 noiembrie 2000, „Pentru o
Strategie Europeană în Aprovizionarea cu Energie”, privind necesitatea promovării
economisirii de energie a stabilit:
- problemele de mediu sunt din ce în ce mai accentuate, iar 94% din producția de
emisii de gaze are loc în procesele de producere și utilizare a energiei.
- în aspectul privind securitatea aprovizionării cu energie: dacă nu se iau măsuri,
dependența de import va atinge 70% în 2030, față de 50% în prezent.
- UE are o influență limitată asupra condițiilor de aprovizionare cu energie.
Aceste puncte au determinat țările să implementeze politici pe partea necesarului
de energie (DSM – Demand Side Management) prin promovarea economiilor de energie
în sectoarele clădirilor și Transporturilor.
Studiile au arătat că sectorul clădirilor rezidențiale și terțiare este cel mai mare
consumator de energie (pentru încălzire, iluminat, aparatură electrocasnică și
echipamente).
Obiectivele propuse de statele membre UE vor contribui la crearea de condiții
uniforme pentru eforturile de economisire a energiei făcute în sectorul construcțiilor și vor
oferi viitorilor proprietari sau utilizatori transparență în ceea ce privește performanța
energetică pe piața de proprietăți imobiliare a Comunității Europene.
15
Directiva 2002/91/CE a Parlamentului European și a Consiliului privind
performanța energetică a clădirilor propune patru obiective:
- o metodologie comună de calcul a performanței energetice integrate a clădirilor
- aplicarea unor standarde minime de performanță energetică
- schemele de certificare pentru clădirile noi sau existente pe baza standardelor de
mai sus și expunerea publică a certificatelor de performanță energetică precum si a
temperaturilor interioare recomandate și a altor factori climatici relevanți în clădirile
publice și clădirile frecventate de către public. Certificatele trebuie să nu fie mai vechi de
cinci ani.
(Council EU, 2002)
Performanța energetică a clădirilor la nivelul Uniunii Europene este reglementată,
începând cu data de 8 iulie 2010, prin Directiva 2010/31.
Se propun măsuri specifice și instaurarea unor standarde mai drastice care să vizeze
un număr mai mare de clădiri. Sunt schimbări importante:
- în ceea ce privește cerințele minime de performanța energetică, noua Directiva
extinde aplicarea lor la toate clădirile existente și viitoare, la unitățile de clădire supuse
unor lucrări importante de renovare, la elementele care fac parte din anvelopa clădirii și au
un impact semnificativ asupra performanței energetice a anvelopei clădirii când sunt
modernizate sau înlocuite, precum și la sistemele tehnice ale clădirilor, când acestea sunt
instalate, înlocuite sau îmbunătățite. La stabilirea cerințelor minime de performanță
energetică trebuie să se aibă în vedere atingerea unor niveluri optime din punct de vedere
al costurilor.
S-a propus introducerea unor standarde de performanță energetică ridicate pentru
clădirile noi:
- până la 31 decembrie 2020, toate clădirile noi vor fi clădiri al căror consum de
energie este aproape egal cu zero;
- după 31 decembrie 2018, clădirile noi ocupate și deținute de autoritățile publice
sunt clădiri al căror consum de energie este aproape egal cu zero.
Standardul “consum de energie aproape egal cu zero” va fi definit de către fiecare
stat la nivel național.
16
Fiecare stat membru trebuie să elaboreze planuri naționale cu obiective specifice pe
categorii de clădiri care să genereze creșterea numărului de clădiri care ating standardul
“consum de energie aproape egal cu zero”.
( Council EU, 2010)
Planurile naționale care descriu progresele înregistrate privind creșterea numărului
de clădiri al căror consum de energie este aproape egal cu zero sunt transmise periodic
Comisiei, care le evaluează și publică un raport începând cu 2012, o dată la trei ani. Pe
baza acestui raport, Comisia elaborează un plan de acțiune referitor la transformarea
clădirilor existente în clădiri al căror consum de energie este aproape egal cu zero.
Prin acordul politic al șefilor de stat și de guvern asupra pachetului legislativ
energie/schimbări climatice, în cadrul Consiliului European din decembrie 2008, a fost
adoptat Angajamentul pentru reducerea nivelului emisiilor de gaze cu efect de seră cu 20%
până în anul 2020 față de nivelul din 1990.
Pachetul inițial energie/climă a fost actualizat, UE adoptând acte legislative
cuprinzătoare.
In cadrul Consiliului European din 23-24 octombrie 2014, a fost agreat Cadrul 2030
privind politicile în domeniul energiei și schimbărilor climatice, care vizează:
- ținta de reducere la nivel UE a emisiilor de gaze cu efect de seră de 40% față de
nivelul din 1990
-un nivel minim obligatoriu la nivel UE de 27% pentru ponderea energiei obtinută
din surse regenerabile
- țintă indicativă pentru îmbunătățirea eficienței energetice de cel puțin 27% la nivel
UE ce va fi revizuită până în 2020 în eventualitatea unui nivel crescut la 30% în 2030.
(Consiliul European, 2014)
In România sunt aceleași teme privite responsabil;
A fost elaborată Legea nr. 199/13.11.2000, “Legea eficienței energetice” cu scopul
de a crea cadrul legal pentru elaborarea și aplicarea unei politici naționale de utilizare
eficientă a energiei, în conformitate cu prevederea tratatului Cartei Energiei, ale
Protocolului Cartei Energiei privind eficiența energetică.
17
Legea 372 din 13.12.2005 privind performanța energetică a clădirilor (publicată in
Monitorul Oficial nr. 1 Partea I din 19.12.2005) a transpus Directiva 2002/91 în legislația
românească. S-a instituit obligativitatea evaluării performanței energetice a clădirilor noi
și existente.
Performanța energetică a clădirilor se calculează pe baza unei metodologii comune
pentru țările europene, bazată pe standardele europene CEN ISO și poate fi diferențiată la
nivel regional, luându-se în considerație condițiile climatice locale. Alături de izolarea
termică sunt incluși toți factorii cu un rol important, cum ar fi instalațiile de încălzire și
de condiționare a aerului, folosirea surselor de energie regenerabilă și configurația clădirii.
Sistemul de certificare a clădirilor tinde sa conștientizeze mult mai bine proprietarii,
chiriașii și utilizatorii asupra nivelurilor de consum de energie.
Metodologia de evaluare a performanței energetice a unei clădiri MC001/3,
reglementată prin OM 157/2007 transpune prevederile Directivei 2002/91/CE conform
Legii nr. 372/2005 privind performanța energetică a clădirilor. Normativul este compus din
trei părți: metodologia de determinare a caracteristicilor hidro-termo-energetice ale
elementelor care alcătuiesc anvelopa clădirii, metodologia de analiză a instalațiilor și
echipamentelor clădirii și metoda de întocmire a auditului energetic al clădirii și a
certificatului de performanță energetică a clădirii.
Ordinul 1071/16.12.2009 modifică și completează OM 157/2007, adăugând încă
două părți Metodologiei de calcul și anume: partea IV – Breviar de calcul al performanței
energetice a clădirilor și apartamentelor, indicativ MC001/4-2009 și partea V –Model
certificat de performanță energetică al apartamentului, indicativ MC001/5-2009.
Datorită faptului ca se pune cu atâta acuitate problema economisirii energiei,
utilizând datele pe care le avem si pentru ca o clădire să poată fi modelată spre binele ființei
umane și timpului, trebuie să studiem și să aplicăm ceea ce este compatibil condițiilor de
climat si condițiilor tehnice specifice habitatului nostru.
Reducerea consumului de energie reprezintă o temă ferm abordată atât de
responsabilii individuali cât si de corporații responsabile cu supraviețuirea planetei.
În Romania, ANRE(Autoritatea Naționala de Reglementare in domeniul Energiei) a
publicat în 2015 si apoi în 2016 « RAPORTUL privind progresul înregistrat în îndeplinirea
obiectivelor naționale de eficiență energetică »;
18
-în introducere a fost prezentată Legea 121/2014 (adoptată în 18 iulie 2014 de
Parlamentul României) privind eficiența energetică, lege care a fost publicată în Monitorul
Oficial, Partea I nr. 574 din 1 august 2014.
(INCERC, 2014)
Se evidențiază că “Legea transpune Directiva 2012/27/UE a Parlamentului
European și a Consiliului din 25 octombrie 2012 privind eficiența energetică, de modificare
a Directivelor 2009/125/CE și 2010/30/UE și de abrogare a Directivelor 2004/8/CE și
2006/32/CE. publicată în Jurnalul Oficial al Uniunii Europene seria L nr. 315 din 14
noiembrie 2012.”
Prin Planul național de acțiune în domeniul eficienței energetice/ (PNAEE 2014 –
2020, aprobat prin Hotărârea Guvernului nr. 122/2015) se stabilește anul 2020 ca o țintă
națională indicativă de reducere a consumului de energie cu 19%.
La nivel național, consumul de energie în sectorul locuințelor și sectorul terțiar
(birouri, spatii comerciale și alte clădiri nerezidențiale) reprezintă împreună 45% din
consumul total de energie.
Institutul National de Statistică din România a întocmit o serie de statistici (tabel 1
si fig.5)la nivelul anului 2009 în materie de producție și consum energetic în baza
proiectului EUROSTAT (lansat de Oficiul de Statistică al UE) în perioada 4.01.2010 -
3.05.2011.
Lucrarea a pus in evidență că la locuințe cu suprafețe mai mari de 150 metri pătrați,
suprafața medie încălzită ajunge la 88.0 metri pătrați iar suprafața medie răcită nu depășește
2.5 metri pătrați „ceea ce denota dotarea precară cu aparate de aer condiționat”.
Suprafața totală a clădirilor ne-rezidențiale este de 67 200 000 m².
19
fig. 1. 5. Structura fondului construit din sectorul nerezidențial în funcţie de categoria de clădiri (m2)
(BPIE)
tabel 1. 1 Defalcarea fondului imobiliar nerezidențial in funcție de tipul de clădire
(INCERC, 2014)
Institutul Național de Statistică prezintă măsurile luate pentru economisire/izolarea
clădirilor rezidențiale evidențiind că „doar 31.83% dintre locuințe au în acest moment cel
puțin o lucrare de izolație. Din totalul lucrărilor de izolații 46.61% sunt izolații la ferestre,
dintre acestea 78.82% fiind în mediul urban.” Încălzirea prin pereți, tavan și ferestre din
cauza luminii solare puternice în zonele sudice ale României, provoacă disconfort în clădiri
și crește necesarul de răcire. Datorită aerului condiționat facturile electrice sunt foarte mari,
în timp ce costul pe kWh continuă să crească.
(MDRAP, 2014)
Acest studiu are ca scop determinarea impactului diferitelor niveluri ale clădirii, pe
diferite zone indicate de Centrul de Meteorologie Român ca fiind cel mai afectate de
radiația solară, pe nevoia de aer condiționat pentru a economisi energie.
Birouri 16.3%
Clădiri educaționale 16.9%
Spitale 13.8%
Hoteluri și restaurante 7.7%
Unități sportive 7.0%
Spații pentru comerț en-gros și cu amănuntul 27.2%
Alte clădiri nerezidențiale 11.1%
20
1.3. RĂCIREA PRIN VENTILARE NOCTURNĂ
1.3.1. Concept, realizări
Metoda răcirii prin ventilare nocturnă a clădirilor este analizată în numeroase
publicații și este considerată ca fiind o soluție tehnică de eficientizare energetică a
clădirilor.
“Asigurarea unei ventilații naturale într-un mediu tehnic, nu este o sarcina ușoară,
dar necesită o echipă dedicată și design integrat.”
(Chris Flint Chatto, 2009)
“Oamenii petrec 90% din timp în spatii închise și respiră 30 kg aer/zi.
Consumul de energie depinde de complexitatea sistemului .
Sistem de ventilare naturală; se consumă energie pentru încălzirea/răcirea aerului de
ventilare Qa :
Qa = Φa τ ( 1.1 ), Φa =Ṽ ρ cp (ti – te) ( 1.2 )
τ - timpul pentru care se calculează energia
Ṽ- debitul volumic de aer [mc/s]
ρ - densitatea aerului kg/mc
cp - căldura specifică a aerului; cp = 1 kJ/(kg. grd)
Φa - fluxul de căldură necesar pentru încălzirea/răcirea aerului de ventilare; este asigurat
de sistemul de încălzire/răcire al clădirii si este integrat in sarcina termica a clădirii
Φ I.R = ± Φ a ± Φ T – Φ SI ( 1.3)
ΦT – fluxul termic transmis prin anvelopa, datorita Δt, soare, inclusiv încălzirea/răcirea
aerului infiltrat
ΦSI – fluxul termic de la sursele interioare”
(Colda, 2014)
21
Cauzele ventilării
Ventilarea este produsă prin diferențele de presiune din afara și înăuntrul clădirii.
Diferența de presiune și fluxul de-a lungul deschiderilor va determina rata de curgere a
aerului. Cele două forțe principale ce produc diferențe de presiune, sunt forța vântului și
forța termică, sau efectul de stivă. Cantitatea de presiune indusă de diferențele termice într-
o clădire este direct proporțională cu înălțimea volumului închis de aer, încălzit sau răcit.
Volumele camerelor înalte vor avea efectul de stiva puternic, pe când camerele mici vor
avea un efect mic, sau deloc. Pentru clădiri cu înălțime mică si condiții de vânt medii sau
mari, efectul de stivă poate fi considerat neglijabil, in comparație cu forțele date de
presiunea vântului. Efectul de stivă rareori creează o mișcare suficientă a aerului pentru a
răci ocupanții direct, dar oferă destulă ventilare pentru aer proaspăt și cerințe de sănătate.
În clădiri înalte, efectul de stivă poate cauza o mișcare de aer puternică prin puțurile
de lift și scări, dar etajele individuale sunt de obicei separate de celelalte etaje, așa că efectul
de stivă asupra etajelor va fi mic. În cazul ventilării nocturne, se subliniază efectul aerului
rece de noapte.
Răcirea
Răcirea nocturnă, în care masa clădirii ușurează variația de temperatură zilnică, este
eficace in climate care au variații mari de temperatură zilnic (ex. climate cald-arid). In
timpul zilei interiorul clădirii este neventilat și capacitatea termică mare a clădirii servește
ca un radiator ce cumulează căldura crescând câștigurile interioare. Noaptea masa este
răcită de radiații de undă lungă. Răcirea poate fi ușurată circulând aerul rece de noapte prin
clădire, scoțând căldura depozitată (temperatura de noapte a aerului exterior trebuie sa fie
mai mică decât temperatura aerului interior și să intre în clădire cu o temperatură sub zona
de confort). Arhitectura tradițională a utilizat răciri similare cu ceea ce numim ventilare
nocturnă, prin folosirea ferestrelor mici ce se puteau închide și deschide și a diferitelor
forme de turnuri si prize de vânt.
22
Ventilarea nocturnă poate coborî temperaturile interioare de zi sub cele ale unei
clădiri cu o mărime termica similara dar neventilata, cu o suma egala cu 15% a din
temperatura externă.
Daca temperatura externă este 15 oC, o reducere adițională de 2.3 oC poate fi văzută
într-o clădire cu o sarcină termică similară, dar ventilată nocturn.
(Guyer, 2012)
Necesarul de energie pentru răcire
Pentru fiecare zonă a clădirii, necesarul de energie pentru răcire, pentru fiecare lună de
calcul se calculează conform relației:
Q R = Q surse.R - ηRQ Tr.R pentru situația Q R > 0. (1. 4)
în care:
- Q R - energia necesară pentru răcirea clădirii, [MJ];
- QTr.R- energia totală transferată între clădire și mediul exterior, în situația răcirii clădirilor,
[MJ];
- Qsurse.R - energia totală furnizată de sursele de căldură, în situația răcirii clădirii, [MJ];
- ηR - factorul de utilizare a pierderilor de căldură, în situația răcirii
QTr = QT + QV (1. 5)
QT - căldura transferată prin transmisie, [MJ];
QV - căldura transferată prin aerul de ventilare
Qsurse = Qint + QS (1. 6)
Qint - căldura degajată de sursele interioare, [MJ];
QS - căldura provenită de la soare, [MJ].
QT = Σk { HT.k. (θi – θe.k)}.t (1. 7 )
în care:
HT.k - coeficientul de transfer de căldură prin transmisie, al elementului k, către spațiul
sau zona de temperatură θe.k, [W/K];
θi - temperatura interioară a clădirii sau a zonei.
θe.k - temperatura spațiului, a mediului exterior sau a zonei adiacente elementului k.
t - durata de calcul, [Ms].
QV = Σk{HV.k( θi - θintr.k}.t (1. 8)
23
în care:
HV.k coef. de transfer prin ventilare datorat aerului refulat în zona z, prin elementul k,
[W/K];
θintr.k.- temperatura de introducere (refulare), [K];
θi - temperatura interioară a clădirii (zonei), [K];
t - durata de calcul, [Ms].
(Mc 001/ 1, 2006)
Principiul de răcire pe timpul nopții: materialul de construcție se răcește peste
noapte, astfel încât să poată absorbi căldura în ziua următoare, când incinta este ocupată și
supusă sarcinii termice exterioare. Construcția (anvelopa) se încălzește lent în timpul zilei.
După cum rezultă din relațiile (1.4....1.8) energia este legată de debitul masic de aer
și de diferența de temperatură.
În funcție de capacitatea termică a masei expuse, sarcina de răcire poate fi atenuată
dacă aceste câștiguri (căldura), pot fi stocate și efectiv eliberate în afara orelor de ocupare.
(1. 9)
dθ / dt este rata de schimbare a temperaturii clădirii.
U’ este coeficientul pierderilor de căldură pe ansamblu construcției (kW x K-1).
C este capacitatea termică efectivă a clădirii dată de:
(1. 10)
unde Vf este volumul elementului structural care este termosensibil (m3).
ρ este densitatea elementului (kg •m -3) și
cp este căldura specifică a elementului (kJ • kg-1 •K -1) pentru elemente active n.
Comportamentul termic al clădirii
Aerul interior sub aspectul compoziției și al confortului termic este asigurat prin
procesul de ventilare, ventilarea naturală fiind procesul pasiv de schimb permanent de aer
între clădire și mediul ambiant.
24
Ventilarea naturală se realizează datorită diferențelor de presiune a aerului ce se
exercită de o parte si de alta a anvelopei. Diferența de presiune a aerului poate fi generată
de doi factori naturali: diferența de temperatură si acțiunea vântului.
Clădirile ar trebui concepute și realizate în așa fel încât să tină seama de cei doi
factori enunțați, asigurând prin arhitectura lor, funcționarea ventilării.
Intensitatea ventilării unei unități funcționale poate fi apreciată după următoarele
criterii:
debitul de aer împrospătat, exprimat in m3/h sau m3 /h și persoană;
rata ventilării data de raportul intre volumul de aer împrospătat pe oră și
volumul încăperii, exprimată in volume pe oră sau h-1; /între rata ventilării și debitul
necesar de aer proaspăt există o relație directă;
viteza de mișcare a aerului în încăperi.
Rezultatul lucrării “Economie d'énergie et confort thermique” a lui Y. Jannot și T.
Djiako a subliniat că parametrii care influențează confortul sunt:
- temperatura aerului care limitează câștigurile termice prin pereții și acoperișul
caselor;
- temperatura medie radiantă a tavanului, care poate sa devină radiator, în sezonul
cald, daca nu a fost izolat.
(Djiako, 1994)
Comportamentul termic al unei clădiri este complex și depinde de solicitările la care
este supusă aceasta.
O clădire este alcătuită din elemente de construcție, supuse legilor fizicii și implicit
legilor termodinamicii. Figura 1.6 schematizează transferul termic pentru un element al
unei clădiri:
fig. 1. 6. Comportament termic
radiație conducție
convecție
25
1- Conducție: transferul se realizează din aproape în aproape în interiorul unui corp
(solid) sau între două corpuri aflate în contact nemijlocit, fără o deplasare aparentă de
substanță.
Legea lui Fourier reprezintă ecuația de bază a conducției termice unidirecționale
printr-un material cu conductivitatea termică λ. Ea are forma:
Φ =dQ/dτ = -λS dt/dx [W] (1. 11)
qs =Φ/S = -λdt/dx [W/m2] (1. 12)
Φ este fluxul de căldură. [ W];
qs=densitatea fluxului [w/m2];
Q - căldura. [ J];
τ - timpul;
S - aria suprafeței de schimb de căldură [ m2];
dt/dx -gradientul temperaturii. [ °C/m];
λ – conductivitatea termică a materialului, [ W/(m-°C)]sau [W/(mK)].
Pe baza legii lui Fourier se pot stabili ecuațiile diferențiale ale conducției termice.
2- Convecție : – se realizează concomitent cu mișcarea unei mase de fluid.
Ecuația fundamentală a convecției termice -Newton (1701):
qs = α(ts - tf). (1. 13)
unde qs este fluxul unitar de suprafață, [Wmp]
α - coeficientul de schimb de căldură prin convecție, [ W/(m2*K)];
ts - temperatura peretelui, [oC]
tf - temperatura aerului, [oC]
– Căldura se transmite ca efect al deplasării macroscopice a fluidelor calde în
interiorul aceleiași faze, sau între faze diferite aflate în contact.
Convecție liberă: diferențele de densitate apărute ca urmare a diferențelor de
temperatură care sunt in fluid.
Convecție forțată: gradienții de presiune produși de acțiunea mecanică, determină
mișcarea fluidului.
Valoarea coeficientului de convecție depinde de numeroși factori: natura fluidului,
viteza fluidului, presiune, temperatură, starea de agregare, geometria suprafeței, etc..
26
3- Radiație termica: (legea Stefan-Boltzmann)
Radiația termică este procesul de transfer de căldură între corpuri cu temperaturi diferite
separate în spațiu (de la distantă).
Q= σ0 ST4 [W] (1. 14)
Stefan–Boltzmann - fluxul termic emis de un corp negru absolut
σ = 5.675.10-8 W/m².K4. constanta Stefan-Boltzmann
Ϭ0 este coeficientul de radiație a corpului negru
S – suprafața. [m2].
T –temperatura [K].
In rezumat
Fluxurile de căldură prin bariera structurală, care separă cele două spații la
temperaturi diferite, depind de trei factori;
Suprafața barierei structurale (perete, acoperiș, etc.)=> cu cât este mai mare aria
suprafeței, cu atât este mai mare debitul (direct proporțional).
Diferența de temperatură pe fiecare parte a structurii=> cu cât este mai mare
diferența de temperatură, cu atât mai mare este debitul (direct proporțional).
Proprietățile de conducție termică ale barierei structurale sau Rezistența (R) la
fluxul de căldură oferit de materialul de construcție;
=>Cu cât este mai mare rezistenta, cu atât este mai mic fluxul de căldură (invers
proporțional).
Capacitatea unei clădiri pentru a stoca sau a elibera căldură este legată de volumul
său (și de masă), în timp ce rata la care câștigă sau pierde căldură este raportată la suprafața
sa.
Raportul Suprafață / Volum determină viteza cu care clădirea se încălzește în timpul
zilei și răcește în timpul nopții [I5_3.1.9(2)a)].
(MDRAP, 2011)
Prin deschiderea căilor de ventilare pe tot parcursul nopții, debitul de aer ar trebui
să răcească masa termică a clădirii prin convecție. Dimineață, clădirea este închisă și se
păstrează închisă pe tot parcursul zilei, pentru a preveni intrarea aerului cald de afară.
În timpul zilei, masa rece absoarbe căldura de la ocupanți și alte sarcini interne.
27
Acest lucru se face în mare măsură prin radiație, dar convecția și conducția au și ele sarcina
lor. Ventilația naturală pentru răcire necesită un interior relativ liber pentru a permite
circulația fluxului de aer.
Performanța ventilării naturale este dependentă de următorii parametrii:
-geometria clădirii;
-site-ul de construcție;
-orientarea clădirilor în raport cu direcția predominantă a vântului;
-viteza și direcția vântului;
-proiectarea ferestrelor, plasare, dimensiune, deschidere,...;
-temperatura aerului exterior;
-masa termică a clădirii;
-geometria si obstacolele din interior.
Limitările pe care le aduce Ventilarea naturală de noapte sunt datorate climei,
problemelor de securitate, precum și facilitaților de uzitare.
Metoda, s-a demonstrat in timp, este adecvată numai pentru zonele climatice cu un
interval de temperatură relativ mare de la zi la noapte, iar pe timp de noapte temperaturile
sa fie sub 20 ° C.
Conceptul Ventilarea naturală de noapte se bazează pe relația natura /clădire, unite
printr-o etichetă care acum poarta numele de Profil urban datorită diferențelor pe care le
aduce în studiu și în viată oamenilor.
Profilul urban se referă la densitatea clădirilor care fac corp comun cu străzile, astfel
definindu-se o suprafață mult mai mare care recepționează căldura. Noaptea, căldura
emanată de această suprafață este reabsorbită de compartimentele superioare (blocurile
înalte) care emană în infraroșu în toate direcțiile, evident și înapoi spre zonele inferioare.
Clădire: Metodologia de calcul a performanței energetice a clădirilor a definit un
drum în urmărirea acestui domeniu prin “Definirea și ierarhizarea elementelor
componente ale anvelopei clădirilor și a parametrilor de performanță termo hidro
energetică asociate acestora. Stabilirea prin calcul a valorilor parametrilor de performanță
termică, energetică și de permeabilitate la aer a anvelopei clădirilor.
Natura: definită de factori climatici
-radiația solară
28
-așezarea regiunii:
-latitudine geografică
-altitudine
-raport mare/uscat
-existența curenților marini
-existența curenților de aer (vânturi permanente ca Vântul negru, Suhoveiurile -vânturi
foarte uscate care bat vara).
Încălzirea atmosferei se realizează de la pământul încălzit de soare, prin conducție
la limita de contact cu aerul atmosferic și prin convecție pentru straturile mai înalte. Prin
radiație, direct de la soare, aerul primește o cantitate foarte mică de căldură deoarece este
un mediu transparent. Suprafața terestră se încălzește de la soare prin absorbția radiațiilor
în mod diferit datorită structurii diferite a acestuia (orașe, lacuri, câmpii, munți, păduri).
Aerul din imediata vecinătate a solului se va încălzi prin contact de la sol, va deveni mai
ușor (mai puțin dens) și va urca în altitudine dând naștere curenților de convecție care vor
încălzi la rândul lor atmosfera până la mari înălțimi. Curenții turbulenți (starea de agitare
dezordonată) și transportul unor mase de aer contribuie de asemenea la încălzirea
atmosferei. Comprimarea sau dilatarea aerului produce de asemenea efecte termice
(încălzire sau răcire). Noaptea solul se răcește treptat și prin contact se va răci și aerul din
apropierea solului (răcire nocturnă).
Temperatura aerului prezintă o minimă la o oră după răsăritul soarelui și o maximă
la 2-3 ore după ce soarele a trecut la verticală (la meridianul locului).
(Balan)
Aceste date sunt parametrizabile și ar trebui sa fie reprezentative în luarea deciziilor
domeniului.
29
REALIZĂRI IN PRACTICA MONDIALĂ CARE CREEAZĂ
PERSPECTIVE PRIN PUTEREA EXEMPLULUI
În parcursul ideatic ne bazam mereu pe munca înaintașilor încercând să susținem
mersul sustenabil spre mai departe.
Coborăm în timp la 1632, anul de atestare pentru Taj Mahal și reținem pentru tema
noastră din arhitectura indiana imaginea unui jaali, un ecran de piatra perforată după un
model dantelar.
fig. 1. 7 Perete jaali, ansamblu și detaliu
Jaali (fig.1.7) ajută la scăderea temperaturii prin comprimarea aerului prin găurile
dantelăriei. Frumusețea peretelui este însoțită de utilități realizate special pentru clima in
care este dispus; umbrire și ventilare. Când aerul trece prin aceste deschideri, viteza de
difuzie crește. S-a observat că în zonele umede, au găuri mai mari, cu opacitate totală mai
mică în comparație cu regiunile de climă uscată. Imaginea din figura 1.7, este de la
Mormântul lui Sheikh Salim Chishti construit la sfârșitul anilor 1500, în orașul Fatehpur
Sikri).
(S. Srivastav, 2009)
30
Și meșteșugarii din România secolelor trecute au gândit casele în beneficiul
oamenilor, în acord cu natura.
fig. 1. 8. "Ochii" Sibiului, detaliu și ansamblu
La Sibiu (fig. 1.8), invelitoarea a fost gândită pentru ventilarea podurilor, dar astăzi a
rămas numai motiv arhitectural admirat, uitând că tehnica ar trebui pusă in practică, pentru
că timpul a verificat și a dat girul.
REALIZĂRILE SPECIALIȘTILOR DIN TĂRI ÎN CARE ARHITECȚII AU
COLABORAT CU SPECIALIȘTII HVAC
CENTRUL EASTGATE
Unul dintre exemplele cele mai neobișnuite și inovatoare realizări recente, este
CENTRUL EASTGATE, o structură care utilizează tehnologia termitelor aparținând
arhitectului Mick Pearce, inspirat de un program de televiziune BBC din 1992 despre
termite, găzduit de naturalistul David Attenborough. Pearce a fost uimit de ''utilizarea de
către termite a capacității termice a solului și a mușuroiului si de labirinturile lor, de
tunelurile de aerisire''. Mușuroiul de termite pe care îl vedem deasupra solului este un
sistem de respirație și de aer condiționat, cum ar fi plămânul uman"(fig. 1.10), a spus
31
arhitectul.
fig. 1. 9 Eastgate Centre, un centru comercial din Harare, Zimbabwe, arhitect Mick Pearce, exterior
și interior
Centrul Eastgate (fig.1.9) se bazează pe răcirea de noapte: aerul rece de noapte este
condus printr-o multitudine de pasaje de aer, realizate în structura grea de beton și zidărie
a clădirii, răcind tavanul din beton boltit, care absoarbe căldură în timpul zilei. Căldura
acumulată in fiecare zi este evacuată pe timp de noapte prin aceleași pasaje, în parte de
ventilatoare și parțial de către forțele de convecție din 48 stive uriașe care trec prin centrul
clădirii.
Pearce spune că i-au fost necesari aproximativ trei ani pentru a optimiza
programarea ventilatoarelor pe timp de zi și pe timp de noapte pentru a le alinia cu
diferențele diurne de temperatură. "A fost ca și cum ai acorda o orga într-o biserică, unde
32
rezonanța clădirii este importanta", spune el. "Un alt factor a fost ocuparea clădirii, unde,
cum ar fi într-un cuib de termite, căldura ocupanților este crucială pentru cicluri." Potrivit
lui Pearce, Eastgate folosește 10% din energia clădirilor cu aer condiționat comparabile ca
mărime, din Harare.
(Doan, 2012)
fig. 1. 10. Schema de ventilație naturală a clădirii
Figura 1.10, pune în paralel bio-mimetismul termitelor implementat în ideea de
bază a clădirii Eastgate Center, Harare, utilizarea gurilor de aerisire pentru a asigura
circulația aerului care reglează temperatura movilei/clădirii.
PEARL ACADEMY DIN JAIPUR
Această clădire este un alt exemplu de arhitectură care a prezentat în armonie
perfectă elementele tradiționale arhitecturale indo-islamice adaptându-le la modern și a
adaptat strategii de răcire pasivă din trecut la climatul cald uscat, predominant deșertic, din
Rajasthan, cum ar fi curți deschise, zone de apă, pereți jaalis (piatră perforată sau ecran
zăbrelit). Toate aceste elemente au fost derivate din uzanțele lor istorice, dar au devenit o
33
parte intrinsecă a vieții de zi cu zi a studenților.
fig. 1. 8. Pearl Academy din Jaipur
Clădirea include o piscină de interior care, după cum explică arhitectul Manit
Rastogi, funcționează asemănător unui subsol, păstrând-se mai rece decât aerul de
deasupra solului în timpul verii și mai caldă în timpul iernii; briza, care curge sub clădire,
creează curenți de răcire prin evaporare, care împing aerul în sus, prin atrii și casa scărilor
deschise(figura 1.12).
Clădirea dispune de asemenea de un ecran de grilaj exterior (jaali) care învăluie
clădirea(figura 1.11. stânga), o caracteristică tradițională a arhitecturii RAJASTHANI,
PEARL ACADEMY din JAIPUR, INDIA si care oferă un tampon termic pentru clădiri.
(acest lucru nu este considerat ca fiind o răcire cu adevărat pasivă, ci mai degrabă o
strategie pentru a evita supraîncălzirea). În ciuda faptului că aceasta clădire se află într-un
climat de deșert fierbinte, Rastogi spune că menține temperaturi interioare de 80-85 ° F,
chiar atunci când sunt 110 ° F afară, folosind minim de aer condiționat mecanic doar pentru
două luni din an.
-design tradițional utilizând apa pentru răcire
34
fig. 1. 9. Conceptul de răcire
(Ozkan, 2009)
În lume dezvoltarea sectorului de birouri, a determinat căutarea și aplicarea soluțiilor
care să ofere ambianța potrivită muncii dar și costuri reduse de utilizare.
Construirea unei noi clădiri de birouri a fost o oportunitate ideală promovată de site-
ul Garston BRE care reunit idei noi ale
arhitecților și specialiștilor HVAC
pentru utilizarea ventilației naturale,
utilizarea maximă a iluminatului
natural, utilizarea maximă a masei
clădirii la temperatură moderată și
sisteme de control care să lase clădirea
să își îndeplinească obiectivele de
mediu, oferind confort.
fig. 1. 10. clădirea de birouri BRE în Garston, Watford, Marea Britanie/ BRE Office Building. Watford.
UK
35
Astfel s-a construit clădirea de
birouri BRE în Garston, Watford,
Marea Britanie (fig. 1.13).
Caracteristica cea mai izbitoare
a clădirii, pe partea de sud sunt cele
cinci puțuri de aerisire. Acestea
formează o parte esențială a sistemului
de ventilație naturală și răcire, de
economisire a energiei. Soarele de vară
strălucește în arborii frontali de sticlă,
încălzind aerul interior.
fig. 1. 11 Ventilația în zile fierbinți, vara(efect stivă )
Aerul încălzit se ridică în mod natural din "coșurile", din oțel inoxidabil și
antrenează aerul din interiorul clădirii pentru a fi înlocuit. Într-o zi răcoroasa mișcarea
aerului peste vârfurile acestor coșuri de fum crește acest efect "stack". In zilele când este
foarte cald, ventilatoare de
energie redusă (de putere
mica), în partea de sus a
stivelor pot fi pornite
pentru a mări fluxul de aer
(fig.14).
fig. 1. 12 Tavan curbat, BRE Office Building, Watford, UK
36
Plăcile curbate (fig. 1.15), goale, din beton, ajută la ventilația clădirii prin circulația
aerului prin canalele din podea/tavan în zile calde și vântoase.
fig. 1. 16.Rețeaua realizată în pardoseală pentru răcire
Răcirea poate fi gestionată și prin circularea apei prin trecerile din placa
curbată(fig.1.15)
Aerul condiționat a fost evitat prin construcția speciala a plafonului. Placa absoarbe
căldură în timpul zilei și este răcită prin ventilație de noapte.
Țevi încorporate în podea pot furniza răcirea suplimentară prin utilizarea apelor
subterane. În zile fără vânt aerul este luat din partea de nord, umbrită, a clădirii, prin
ferestrele de la nivelul cel mai înalt. În zilele calde cu vânt puternic (atunci când vântul
pe partea de nord nu este la fel de bun) aerul este tras prin circuite (dale goale) în podeaua
curbă de beton. Datorită masei termice, betonul răcește aerul care intră. Răcirea
suplimentară poate fi obținută prin circularea apei reci prin placă. Apa rece este trasă din
puțuri de adâncime în care temperatura este în mod constant în jur de 10 oC (fig. 1.16).
(The Environmental Building, Case Study by Clayton Harrison, Spring 2006, 2006)
37
Ventilarea naturală după cum am văzut, însoțește clădirile de la începuturile
timpurilor, să ne amintim cupolele construite de romani, preluate de fastuoasele catedrale
pentru efectul lor in confortul interior.
Sub egida AIE a fost publicat in Anexa 28 un amplu rezultat al studiului „Low
Energy Cooling” și prezentate „Studii de caz” pe care timpul le-a validat. Reținem câteva
exemple:
RĂCIRE DE NOAPTE CU VENTILARE NATURALĂ.
Realizari până în anul 1998(publicate de Anexa 28)
1.VILA NOVA DE GAIA
Această clădire este mai etanșă și mai bine
izolată decât s-a cerut de reglementările
portugheze. Nu este instalat nici un sistem
mecanic. Pentru a menține clădirea rece în
timpul verii, toate ferestrele sunt ținute
închise pe timp de zi. Atunci când condițiile exterioare sunt potrivite, ferestrele sunt
deschise pentru a asigura o ventilare naturală și a utiliza răcirea de noapte sau
ventilarea transversală.
2. UNIVERSITY DESIGN STUDIO.
Clădire de birouri, Marea Britanie
Când această clădire a fost renovată, nu
s-a instalat răcire mecanică. În schimb,
scopul a fost de a reduce câștigurile
interne și de a spori răcirea naturală de
noapte pentru a preveni supraîncălzirea în
timpul verii. Originalul ferestrei unice glazurate a fost schimbat cu o fereastră care
38
furnizează o protecție solară îmbunătățită, o ventilare mai bună și un control mai bun
al utilizatorului. Capacitatea de răcire crește, utilizând tavanul prin expunerea
intradosului de beton. Sondajele făcute pe ocupanți confirmă îmbunătățirea
condițiilor, mai ales pe vreme caldă.
3. Clădirea IONICA.
Clădire de birouri, Marea Britanie
Exemplu de aplicare a mixtului
răcire de noapte/ ventilare mecanică.
Clădirea este prevăzută cu o selecție de
opțiuni de răcire: turnuri de vânt
pentru extragerea aerului din atrium, plăci de bază cu goluri pentru a spori capacitatea
termica de stocare, răcire naturală de noapte prin evaporare indirecta. Pentru a utiliza
aceste opțiuni într-o modalitate eficientă a fost nevoie de un sistem de control fin
reglat.
4. CLĂDIREA DOW OFFICE,
Elveția
O placă de beton stochează
câștigul de căldură de la zi la noapte,
atunci când acesta este eliminat prin
răcitoare de aer conectate la buclele de apă din placă. Ventilația mecanică asigură
ventilarea prin deplasare prin prize de aer de alimentare integrate în cadrele de
susținere a lămpilor suspendate din camere. Aerul rece coboară la podea cu
turbulență redusă. Utilizând răcirea în timpul liber (două treimi din timp), clădirea
este foarte eficientă din punct de vedere energetic, în comparație cu o clădire complet
răcita mecanic.
(Mr S.J. Irving, 2000)
39
5. CLĂDIREA de birouri
SARINA, Elveția
Cladire de birouri construita în 1991 în
Fribourg, în Elveția. Plăcile de podea din
beton (grele) ale clădirii sunt utilizate pentru
încălzire și răcire. Datorită diferenței de
temperatură scăzută între dală și cameră,
sistemul se autoreglează. De îndată ce camera devine prea calda, căldura este împinsă
la placa, în timp ce în cazul în care aceasta este prea rece, căldura este atrasă. Aerul
din cameră este furnizat prin conducte din plastic înglobate în placa de beton și
conectate la deplasarea prin ventilare (prizele de aer sub ferestre). Costul este mai
mic și anual costurile de operare sunt mai puțin de jumătate din cele pentru un sistem
convențional oferind același confort.
(Jen Anesi &, 2001)
SOLUȚII TEHNICE TESTATE ȘI IMPLEMENTATE
1 Evaluarea experimentală a
conceptului de răcire NightCool
(Parker, 2009)
1.Florida Solar Energy Center
(FSEC), 2005
-schema funcționează foarte bine
în zonele uscate și destul de bine chiar și
într-un climat umed.
- caracteristic acestui sistem este
faptul că acoperișul este convențional.
- Există potențial în anumite
climate de a utiliza același sistem de
acoperiș / mansardă din metal pentru
încălzirea spațiului în perioade reci.
40
2
2.Sistem de răcire ” Briza nopții”
Se elimină sau reduce nevoia de aer
condiționat refrigerat, cu ajutorul
aerului de noapte, rece.
(David Springer, 2015)
3 -
3. Centrul Florida
Florida, solicită sistemele de racire la cote
maximale. O combinație a tehnicilor de
răcire pasivă, s-a dovedit eficientă. Casa
experimentală a fost un mare succes în
îndeplinirea obiectivului de cladire
pasivă.
(Parker D. , 2001)
4. Cer de Noapte și acoperiș cu sistem
de răcire cu jet de apă
Se răcește acoperișul prin pulverizarea
apei pe timp de noapte. În nopțile senine,
cerul este mult mai rece decât aerul
exterior, contribuind la rate ridicate de
răcire a apei printr-o combinație de
radiații si evaporare. Peste noapte,
sistemele de Night-sky pot răci de obicei,
un volum mare de stocare. Este potrivit
numai in zonele de clima uscata si caldă.
(Parker S. A., 1998)
41
1.3.2. Cercetări si rezultate in cercetarea internațională
Problema estimării performanței ventilării în clădiri, prezintă interes major pentru
cercetători, tehnicieni, guverne.
S-au definit metode de studiu bazate pe mai multe tipuri de modele:
modele analitice, empirice, experimentale
modele experimentale de mici dimensiuni, modele experimentale la
scară reală
modele multizonale, modele zonale
Alegerea unui model adecvat este dependentă de problema studiata.
Modele analitice
Modelele analitice sunt derivate din ecuațiile fundamentale ale dinamicii fluidelor
și de transfer de căldură, cum ar fi masa, impuls și energie.
Modelele analitice folosesc simplificări în geometrie și în condițiile de limită din
dinamica fluidelor, pentru a obține o soluție.
Ca un rezultat, ecuațiile finale obținute pentru un caz nu pot fi folosite pentru altul
fără modificări. Totuși, metodologia și aproximările pot fi similare pentru cazuri diferite.
1. Un exemplu de modele analitice este cel dezvoltat de Fitzgerald și Woods care
au studiat influența fenomenului de stivă pe modelele de curgere și stratificare asociate cu
ventilația naturală cu două deschideri.
Modelul analitic calculează creșterea de temperatură în cameră cu un flux de
căldură distribuit.
(Fitzgerald SD, The influence of stacks , 2008)
2. Mazumdar și Chen au dezvoltat un alt exemplu de model analitic, folosind
principiul suprapunerii și metoda de separare a variabilelor. Au studiat un compartiment
de pasageri al unui avion de linie, afectat de o sursă de contaminanți bacteriologici.
42
Au obținut o soluție analitică care definește concentrația contaminantului în
anumite poziții, cu ajutorul ecuațiilor matematice cu o mulțime de aproximări.
(Mazumdar S, 2007)
3. Holford și Woods au utilizat modele analitice pentru a studia efectul tampon
termic, al unei clădiri ventilate natural prin masă termică internă. Ei au descoperit că rolul
masei termice în a fi tampon pentru temperatura interioară a fost foarte diferit sub diferite
rate de ventilare.
(WOODS, 2007)
4. Prin analiza ventilației naturale cu un turn sau cos solar, Bassiouny și Koura au
obținut o relație simplă între intensitatea solară și temperatura aerului din încăpere.
(Bassiouny, 2008)
5.Coffey și Hunt au elaborat diferite modele analitice de calcul a eficacității
ventilării pentru a evalua amestecarea și ventilația prin deplasare a aerului.
(Coffey CJ, 2007)
6. Wu și colaboratorii săi au folosit o soluție analitică pentru a evalua un model de
rețea al fluxului de aer pentru calculul temperaturii și debitului aerului pentru sisteme
complicate de ventilare.
(Wu Z., 2007)
Aceste rezultate indică faptul că metoda analitică este încă foarte utilă în zilele
noastre. Metoda este un instrument puternic pentru a estima performanța ventilării.
Modelele analitice pot da indicații (calitativ și cantitativ) asupra performanței
ventilării cauzate de influența diferitelor variații de geometrii și condiții limită termo-
fluid.
Lucrările enunțate au apărut sub girul AIVC (Air infiltration and Ventilation
Centre), centrul de informare AIE privind ventilarea eficientă a energiei.
43
Modele empirice
Sunt dezvoltate din ecuații de conservare de masă și energie.
În multe cazuri, datele măsurătorilor experimentale sau simulărilor pe calculator
sunt, de asemenea, utilizate în dezvoltarea modelelor empirice pentru obținerea unor
coeficienți ce fac modelele empirice să funcționeze într-un anume scop.
În teorie, modelele analitice și empirice nu diferă foarte mult. Percepția este că
modelele empirice pot utiliza mai multe aproximări decât modelele analitice.
Modele empirice tipice pentru estimarea performanței ventilării sunt formule care
calculează viteza aerului, temperatura aerului si profilul concentrațiilor chimice.
Formulele au fost un instrument foarte util pentru inginerii proiectanți pentru a
estima confortul termic și calitatea aerului interior într-un spațiu ventilat.
Există mii de modele empirice pentru determinarea performanței ventilării definite
de autori diferiți.
7. Cho și colab. au dezvoltat un set de ecuații pentru a determina comportamentul
jetului de aer în termeni de profile de viteză, rata de răspândire a jeturilor pe suprafață și
diminuare a jetului, prin utilizarea CFD și a rezultatelor experimentale ale jeturilor de
perete confluente într-o cameră.
(Cho Y, 2008)
8. Proiectanții au puține instrumente analitice pentru a estima zona de scurgere
dintr-o încăpere și să stabilească o diferență de curgere corespunzătoare în spitale,
adăposturi și alte incinte în cazul în care sunt prezente boli transmisibile. NIOSH, Earnest
GS, Jensen PA au folosit datele de la 67 camere de izolare a infecției pentru a dezvolta un
model empiric care descrie relația între debit, presiune diferențială și zonă
scurgere. Modelul ar putea efectiv estima zona de scurgere reala în aceste camere.
(Hayden II CS, 2007)
9. Bastide și echipa sa, au obținut un coeficient dependent de construcție care a
reprezentat foarte bine fenomenele de turbulență aproape de deschiderile externe mari,
prin dezvoltarea unui model pentru clădiri ventilate încrucișat cu două deschideri externe
importante.
44
(Bastide A, 2007)
10. Mahdavi și Pröglhöf utilizează un model empiric calibrat cu date de pe teren
pentru a studia controlul ventilării naturală în clădiri.
(Mahdavi A, 2005)
11. Cornick și Kumaran au examinat patru modele empirice pentru estimarea
umidității relative interioare comparând-o cu datele măsurate.
(Cornick SM, 2008)
Sunt mulți autori care consideră “un simbol de maturitate în practica inginereasca”
apariția formulelor empirice în multe manuale de proiectare și ghiduri de proiectare.
Modelele empirice pot fi combinate cu modele analitice pentru a furniza mai multe
informații.
12. Nazaroff a folosit modele analitice și date empirice pentru a studia fracțiunea de
admisie pentru versiuni episodice de poluanți interiori. cum ar fi cele de la curățenie, gătit,
sau fumat. Rezultatele au indicat că fracțiunea de admisie, în general, depinde de
construcție, ocupanți și factori dinamici poluanți, dar o relație simplificată ar putea fi
stabilită pentru cazurile simple.
(WW, 2008)
Aceste aplicații ale modelelor empirice demonstrează că modelele sunt instrumente
eficiente de reducere a costurilor pentru inginerii de ventilare si arhitecți, chiar și
instrumente pentru a anticipa performanța ventilării în clădiri.
Performanța modelelor empirice este similară cu cea a modelele analitice. Ele sunt
foarte dependente de caz.
45
Modele experimentale la scară mică
Folosesc tehnici de măsurare pentru a prevedea sau evalua performanța ventilării
cu o scală redusă a clădirilor/camerelor. Este mult mai economică utilizarea unui model
experimental la scară mică decât o clădire (cameră) pe scară largă. Se pot obține realist
performanțe de ventilare prin măsurarea directă a condițiilor termo-fluid într-un model la
scară mică în cazul în care debitul în model este similar cu realitatea.
În vederea realizării unei similitudini între fluxul pe un model experimental la scară
mică și o clădire/ cameră adevărată, parametrii importanți de curgere adimensionali într-
un model experimental la scară mica, cum ar fi numărul Reynolds. număr Grashof, numărul
Prandtl, etc., trebuie să rămână aceeași ca și cei din clădirea propriu-zisă (sau camera).
Când transferul de căldură este implicat într-o cameră cu ventilare, este dificil să se obțină
aceleași numere Reynolds și Grashof.
O posibilitate este de a utiliza lichid cu densitate diferită, cum ar fi apa sau freon
pentru a simula flotabilitatea termică (capacitatea unui corp de a pluti pe suprafața unui
fluid). În caz contrar, modelul la scară mică nu poate simula fluxul real de la clădiri sau
camere, chiar dacă, în cazul fluxurilor de scară mică poate să nu fie același cu cel in camera
obișnuită.
13. Livermore și Woods au folosit un mic rezervor acrilic cu înălțime de 31 cm.,
umplut cu apă, pentru a studia ventilația naturală a unui bloc cu încălzire la mai multe
niveluri. Clădirea avea două etaje conectate la un atrium comun pe stânga.
Ambele etaje au fost încălzite și conțineau o serie de deschideri pentru a reprezenta
zone naturale de ventilare. Cifra a arătat direcția de curgere prin deschideri și în cadrul
rezervorului folosind tehnica grafic-umbră și evidențiată prin trasoare colorate.
(Woods, 2006)
De asemenea, modelele analitice sunt dezvoltate pentru a calcula înălțimea de
flotabilitate neutră și direcția fluxului. Rezultatele de la modelul analitic și modelul la scară
mică au fost în concordanța. S-a folosit aceeași tehnică pentru a studia stratificarea și
oscilațiile produse de pre-răcire în timpul ventilării naturale tranzitorie într-o clădire.
(Chenvidyakarn, 2007)
46
14. MORSING și colab.; cu mai multe modele (1:10, scară) au determinat efectele
fluxului de aer intern si curbele curgerii la nivelul pardoselii, cu privire la emisiile de gaze
de la adăposturi pentru animale.
(Morsing S, 2008)
15.Tapsoba și colab.; au comparat cu modelele de flux de aer într-o carcasă cu
evacuare, ventilată parțial, încărcată cu cutii goale tăiate într-un model la scara 1:3,325
măsurat cu un anemometru Doppler cu laser și calculat de CFD. Modelele de curgere
măsurate sunt în concordantă cu rezultatele calculate.
(Tapsoba M, 2007)
16. Kang și Lee au recurs la o scală model de studiu pentru ventilația naturală într-
o clădire (fabrică mare), folosind un ventilator cu jaluzele.
(Kang J-H, 2007)
Modelele experimentale la scară mică sunt foarte eficiente și economice pentru a
studia performanța ventilării în clădiri. Cu toate acestea, în plus față de problemele de
scalare asociate cu parametrii adimensionali termo-fluid, poate fi destul de dificil să se
reducă geometria fluxului complex.
Modelele experimentale au fost utilizate în principal pentru a valida analitic modele
(empirice sau numerice).
Modelele analitice, empirice, sau numerice validate au fost apoi scalate pentru
studierea performantei ventilării în clădiri reale.
Modele experimentale la scară completă
Modelele experimentale la scară largă au fost utilizate pentru a estima performanța
ventilării în clădiri. Cu toate acestea, s-a observat ca modelele la scară largă au fost utilizate
în principal pentru a genera date, pentru a valida modele numerice, în special modele CFD.
Modelele experimentale la scară largă, pot fi clasificate în două categorii:
experiment de laborator și măsurători pe teren.
47
Experimentul de laborator folosește adesea o cameră medie pentru a imită o cameră
sau un singur etaj cu mai multe camere mici. În cazul în care trebuie să fie luate în
considerare condițiile de vânt în aer liber, camera ar trebui să fie plasată într-un tunel de
vânt, ceea ce ar face cercetarea foarte scumpă.
Într-o cameră, condițiile la limită termo-fluid pot fi, de obicei controlate.
17. Zhang și colaboratorii au folosit o cameră pentru a imita o secțiune a unui avion
cu cabină cu culoar dublu.
Chiar și un model experimental pe scară largă aproximează de multe ori condițiile
termo-fluid limită și geometria curgerii.
Ei au folosit cutii încălzite pentru a simula pasageri/(ar putea fi lipsit de etica a
angaja mai mulți oameni "pasageri" în cabina test unde este gaz de marcare și particule
necesare pentru a fi simulat transportul de poluanți).
Cu toate acestea, facilitatea experimentală arata mai degrabă realist. S-a utilizat un
echipament adecvat pentru a măsura performanța de ventilare. Zhang si echipa au folosit
anemometre cu ultrasunete pentru a măsura distribuțiile de viteză a aerului, distribuția
temperaturii aerului și a contaminanților, simulate de un trasor de particule de gaz.
Contaminanții s-a presupus a fi viruși eliberați de un pasager cu o boala infecțioasă.
(Zhang Z C. X., 2007)
Nu poate fi realist să se construiască un model la scară largă, în cazul în care cineva
dorește să prezică performanța ventilării într-un teatru sau într-o clădire întreagă cu mai
multe etaje. O soluție este utilizarea unei clădiri existente de natură similară pentru a
prevedea performanța ventilării.
Măsurătorile pe teren pot fi dificile, deoarece condițiile limită termo-fluid nu sunt
controlabile în cele mai multe cazuri. Pot exista tulburări neașteptate în timpul unei
măsurări experimentale.
Rezoluția de date este de multe ori scăzută, deoarece măsurarea parametrilor de
ventilare în multe locuri într-o clădire mare poate fi dificila. În plus, datele obținute de la
o clădire pot să nu fie aplicabile la o clădire similară din apropiere.
48
Sunt lucrări care arată că măsurătorile experimentale nu sunt lipsite de erori
(aparatele de măsura au nevoie de calibrare frecventă și au limitările lor).
(Melikov AK, 2007)
18. Sun Y și Zhang au dat o imagine de ansamblu privind echipamentele disponibile
pentru măsurarea vitezei aerului(un fir-cald sau sfera anemometru cald nu pot măsura
viteza aerului corect atunci când este scăzută).
(Sun Y, 2007)
19. Sandberg de asemenea, a prezentat informații detaliate cu privire la utilizarea
PIV (imagini de particule velocimetry, o metoda optica de vizualizare a fluxului) pentru
măsurarea întregului domeniu de viteză a aerului într-o cameră ventilată.
(M, 2007)
20. Larsen și Heiselberg utilizând datele de la un tunel de vânt (facilitate
experimentală la scară largă), au stabilit o nouă expresie pentru calcularea ratei fluxului de
aer în ventilația naturală pe o singură față.
(Larsen TS, 2008)
21. Wang și colaboratorii au folosit o secțiune a unei cabine de aeronavă cu culoar
dublu care conținea 35 de manechine pentru a evalua eficacitatea ventilării.
(Wang A, 2008)
22. Stathopoulou și echipa sa, au studiat calitatea aerului măsurată în două mari
hale sportive cu ventilare naturală și mecanică în ceea ce privește poluarea exterioara și
condițiile meteorologice.
(Stathopoulou OI, 2008)
23. Yoshino a măsurat în patru clădiri tradiționale japoneze temperatura interioară
și umiditatea și a concluzionat că răcirea cu tehnologii tradiționale, cum ar fi umbrirea
solară dată de acoperișurile striate (de paie) ar putea să scadă temperatura interioară.
(H, 2007)
49
24. Xu și Ojima au măsurat ventilația într-o casă cu fațadă cu un sistem perete dublu,
reușind să cuantifice necesarul de energie redus de sistemul utilizat.
(Xu L, 2007)
Aceste recente aplicații indică faptul că modelele la scară mare, prin experimente de
laborator, sau măsurători pe teren dau cea mai realistă predicție de performanță a ventilării
pentru clădiri. Cu toate acestea, ele au fost în general foarte scumpe și consumatoare de
timp. În plus, aceste măsurători experimentale au un procent de erori.
Tendința actuală pare să utilizeze la scară largă modele experimentale obținute în
urma experimentului de laborator și măsurători pe teren pentru a obține date pentru
validarea modelelor dezvoltate de calculatoare, cum ar fi modele de CFD-uri și apoi să
utilizeze modele computerizate validate pentru a efectua predicțiile de ventilare.
Măsurătorile pe teren au fost utilizate mai frecvent pentru a evalua performanța
clădirilor existente.
Modele multizonale
Modelele de rețea multizonale sunt folosite în principal pentru a determina ratele de
schimb de aer și distribuțiile debitului de aer în clădiri cu sau fără sisteme de ventilare
mecanică.
Pot fi de asemenea folosite pentru a calcula eficiența ventilării, cererea de energie,
transportul de poluanți și controlul fumului.
(J, 2007)
25. Wang și Chen au găsit că ipotezele ar putea provoca erori semnificative în unele
cazuri. Ei au propus să rezolve problema prin cuplarea unui program multizonal,
CONTAM, cu un program de CFD și au demonstrat teoretic că acest cuplaj a avut o soluție
unica.
Wang și Chen, preocupați de această temă, au multe lucrări pe acest subiect. Au
validat, de asemenea, cuplarea programului cu datele experimentale și au constatat că
programul cuplat ar putea îmbunătăți în mod semnificativ rezultatele.
50
(Wang L C. Q., E multizone airflow network models, 2007)
(Wang L C. Q., Studies of coupling multizone and CFD models, 2007)
(Wang L C. Q., 2007)
Un model multizonal, cum este CONTAM, calculează distribuția fluxului de aer și
contaminant între zonele (sau camerele) unei clădiri și între clădire și aer liber.
Acest studiu a folosit un laborator la o universitate pentru a studia fluxul de aer și
contaminant, transportul în condiții de echilibru într-o clădire de dimensiuni moderate.
Această simulare a presupus că cele mai multe dintre căile fluxului de aer de la fațada
clădirii au fost închise, cu excepția unei ferestre si a unei uși. Astfel, debitul prin crăpăturile
de pe fațada a fost minim. Zonele interne au fost ventilate mecanic și prin urmare, fluxul
de aer, a fost echilibrat. Datorită conservării masei de aer, o cantitate mare de curgere a
intrat prin ușă din direcția opusă vântului și a ieșit prin fereastra pe direcția vântului.
Aerisirea retur a avut grijă să suplinească mecanic excesul de aer în laborator. Modelul
multizonal a determinat dispersia contaminantului dintre zonele de flux de aer. Concluzia
a fost: concentrația de noxe calculată ar putea fi zero pentru zone cu presiune ridicată.
(Wang, 2007)
Un model de rețea multizonal pare a fi singurul model acceptabil pentru analiza
performanței ventilării pentru clădiri de dimensiuni mari. Modelele multizonale pot obține
rapid rezultate de performanță de ventilare. Cu toate acestea, din cauza ipotezelor utilizate,
acest tip de model este încă limitat la predicțiile caracteristicilor medii ale distribuției
curenților de aer și contaminant. Ipotezele includ o temperatura a aerului uniformă.
(Walton GN, 2006)
Îmbunătățirile pe aceste modele sunt în curs de desfășurare . Aceste modele au fost
validate la mai multe niveluri: comparație între model, cu datele colectate în laborator și
cu datele de teren.
51
Modele zonale
Lipsa de informații detaliate asupra fluxului și distribuției contaminantului într-o
zonă (camera) în modele analitice și empirice multizonale au stimulat interesul
cercetătorilor în remedierea problemelor.
Au folosit un model zonal pentru a determina distribuția detaliata a aerului într-o
zonă.
26. Haghighat și colaboratorii au prezentat o variație a modelului presiune zonal,
POMA/(Pressurized zOnal Model with Air diffuser), Model Zonal Presurizat cu Difuzor
de Aer.
Modelul realizează predicția câmpului de temperaturi și a circulației aerului în
încăpere, pe baza calculului câmpului de presiuni. Spațiul din încăpere este împărțit într-
un număr relativ mic de volume de control în care temperatura și densitatea sunt
considerate omogene, în timp ce presiunea variază după o lege hidrostatică. Ecuațiile de
conservare a masei și energiei sunt aplicate fiecărei celule în parte, iar aerul din interior
este tratat ca un gaz perfect. Debitul de masă care traversează interfața dintre două celule i
și j, depinde de diferența de presiune între cele două celule . Astfel motorul curgerii va fi
considerat diferența de presiune între cele două celule.
(Haghighat F, 2001)
Modele CFD
Modele CFD au devenit un instrument de modelare puternic pentru estimarea
performanței ventilării în clădiri. Prin rezolvarea ecuațiilor de conservare de masă, impuls,
energie și concentrarea de specii, modele CFD pot prezenta cantitativ informații foarte
detaliate privind performanța ventilării.
27. Un model CFD la care se face referire frecvent pentru estimarea performanței
ventilării, este modelul de turbulență RNG k-ε. Modelul turbulență este stabil și poate da
rezonabil rezultate exacte pentru majoritatea curenților de aer interior.
(Zhang Z Z. W., 2007)
52
Din cauza aproximări utilizate în modelul CFD pentru a face posibilă rezolvarea
ecuațiilor de transport, rezultatele calculate au incertitudini. Rezultatele sunt transpuse
grafic pentru a compara viteza aerului calculată și măsurată, temperatura și concentrația de
contaminant în centrul biroului. Imagistica determinărilor este foarte sugestiva.
Evident, rezultatele CFD sunt cele mai informative, în comparație cu alte modele.
Modelele CFD sunt, de asemenea, modele numerice mai precise.
Cu toate acestea, modelele CFD sunt, probabil, cel mai greu de utilizat. De obicei
este nevoie de trei-patru luni pentru a pregăti un asistent de cercetare /absolvent pentru a
utiliza un model CFD fără probleme. Asistentul de cercetare de asemenea, ar trebui să aibă
o bună cunoaștere a dinamicii fluidelor și o buna tehnică numerică.
Pentru evaluarea performanței unui nou sistem de ventilare, un utilizator CFD bine
pregătit poate să nu fie în măsură să obțină rezultate precise, deși el/ea au lucrat cu un
sistem de ventilare diferit.
O nouă validare este întotdeauna necesară atunci când caracteristicile de curgere se
schimbă.
Astfel, modelele CFD nu pot fi utilizate pentru a înlocui măsurători complet
experimentale.
Comparativ cu modelele multizonale și zonale, modelele CFD folosesc de obicei
mai mult timp de calcul. Un model multizonal poate calcula fluxul de aer într-o clădire de
dimensiuni moderate in câteva secunde de calcul pe un PC. Un model CFD pentru o clădire
cu câteva zone, cum ar fi un laborator, poate lua câteva zile de calcul, ceea ce este prea
mult pentru un proiectant. Astfel, fiecare model poate fi folosit pentru un țel specific.
28. De exemplu, modelul multizonal poate fi utilizat pentru a studia performanța
generală a unui sistem de ventilare hibrid.
(Yuan X, 1999)
Informațiile obținute de modelele analitice și empirice sunt de multe ori suficiente
pentru proiectarea sistemului de ventilare. Modelele experimentale la scară mică și la scară
largă, ar putea oferi informații mai detaliate despre performanța sistemelor de ventilare
decât modelele analitice și empirice.
53
Rezultatele obținute cu măsurătorile experimentale au fost cele mai fiabile, astfel
încât acestea au fost folosite pentru a valida modelele numerice. Măsurătorile
experimentale sunt în general scumpe, mai ales cu un model la scară largă, în comparație
cu alte modele studiate în această cercetare.
Modelele analitice pot fi aplicate numai la probleme foarte simple. Sunt instrumente
bune în înțelegerea mecanismului de ventilare. Modelele pot fi fost folosite în viața de zi
cu zi.
fig. 1. 17.Ponderea in 2007 a diferitelor modele pentru estimarea performantei ventilării in clădiri
Cele mai multe dintre manualele de proiectare, orientări de proiectare și cataloage
de produse pentru proiectarea ventilării în clădiri folosesc modele CFD(figura 1.17).
(Chen, 2009)
Modelele experimentale la scară mică sunt mai puțin costisitoare decât modelele
experimentale reale.
Modelele la scară redusă oferă adesea vizualizare excelentă a fluxului, prin utilizarea
imaginilor cu particule.
Modelele Particle Image Velocimetry, la scară mică pot produce date surprinzătoare
de înaltă calitate pentru anumite tipuri de curgere. cum ar fi convecția naturală pură sau
convecția pur forțată.
54
Particle Image Velocimetry (PIV) este o tehnica de măsurători non intrusiva. pentru
cercetări si diagnoze in fluxuri. turbulente. micro fluidica si procese de combustie.
Mișcarea particulelor (care prin tehnici de iluminare devin vizibile) se utilizează pentru a
calcula viteza și direcția (câmpul vitezelor) fluxului studiat.
Modelele la scară mică sunt greu de folosit singure ca un instrument de predicție
pentru performanța ventilării. Sunt de obicei suplimentate cu modele analitice. empirice.
și numerice.
În prezent. un număr semnificativ de studii a folosit modele la scară redusă pentru
a produce date de calitate. iar validarea cu modele de CFD-uri este încă discutată.
Modelele la scară largă în laborator și pe teren sunt foarte populare în studii de
performanță a ventilării. Cele mai multe dintre măsurătorile experimentale sunt validate cu
modelul CFD.
Date experimentale de înaltă calitate sunt încă dificil de obținut, datorită
complexității fluxului de aer în construirea de ventilare. Multe dintre măsurători nu oferă
informații detaliate, ceea ce face utilizarea datelor dificilă pentru alți cercetători. Cei mai
mulți oameni au încredere in datele măsurate de experiment mai mult decât în cele calculate
prin simulări numerice, dar tendința arată că acum se folosesc simulările pentru a completa
studiile experimentale.
Modelele de rețea multizonala sunt utilizate pe scară largă în estimarea performanței
ventilării pentru clădiri întregi. Modelele CFD reprezintă 70% din studii de performanța
ventilării pentru a valida rezultatele. Este de asemenea interesant de notat că LES a fost
folosit în destul de puține studii de ventilare, cum ar fi prezicerea traiectoriei
particulelor. În mod evident, acești cercetători caută o precizie mai mare.
Numărul cercetărilor si publicațiilor pe aceasta tema este foarte ridicat, noi am
prezentat câteva concluzii din volumul mare de publicații.
55
1.3.3. Concluzii, factori de influenta, posibilități de eficientizare
Răcirea prin ventilare are la bază utilizarea strategiilor fizice sau mecanice de
ventilare pentru răcirea spațiilor interioare.
Specialiștii au definit prin diverse metode că utilizarea eficientă a aerului din exterior
reduce consumul de energie al sistemelor de răcire, menținând în același timp un confort
termic.
Tehnica cea mai comună este utilizarea debitul crescut de aer de ventilare și aerisire
noaptea, dar au fost și sunt luate în considerare și alte tehnologii.
Ideea spre care tind foarte multe studii este aplicarea în practică a doua concepte;
masa termică mare si ventilarea nocturnă.
1.Concluziile Primului Atelier internațional de lucru pe tema Răcire prin ventilare,
desfășurat la Bruxelles, in martie 2013, care s-au regăsit la mai mulți vorbitori din cadrul
conferinței, le putem rezuma afirmând că după protecția solară și reducerea sarcinilor
interne, răcirea de noapte prin ventilare este singura tehnica pasivă care oferă economii
semnificative de energie pentru răcire.
(Rapporteur Marta Fernandez, 2013)
2. Unele cercetări susțin că temperatura de vârf din interiorul clădirilor de birouri
poate fi redusa între 0°C și 2.6°C pentru clădiri ventilate pe o singură față și între 0.2°C și
3.5°C în clădiri ventilate transversal.
(Geros. 1999)
Alte studii arată că pentru aerisirea de zi și noapte (4ACH), temperatura internă este
redusă cu aproximativ 1°C și 1.5° C în Marea Britanie.
(Kolokotroni. 1998).
3. Făcând trimitere la Anexa 28, prof.M. Santamouris subliniază că pentru un
anumit loc, potențialul de răcire al tehnicilor de ventilare de noapte depinde de debitul de
aer, capacitatea termică a clădirii și cuplarea corespunzătoare a masei termice și a debitul
de aer.
(Kolokotsa, 2013)
56
Un alt studiu bazat pe aprecierea individuală a utilizatorilor, a concluzionat că
percepția de confort termic depinde de tipul sistemului cu care este echipată clădirea, dacă
este ventilare naturală sau mecanică (s-a pornit de la proiectul RESHYVENT). Se
sugerează că reacțiile individuale față de clădiri cu aer condiționat ar trebui să fie mai bine
investigate, deoarece mulți oameni optează pentru confortul asociat cu ventilația naturală.
(Hassid, 2013)
O modalitate de a măsura performanța unui spațiu ventilat natural este măsurarea
schimburilor de aer pe oră într-un spațiu interior.
Shaviv et &. au analizat temperatura maximă interioara ca o funcție de rata de
schimbare a aerului de ventilare de noapte, masa termică și diferența de temperatură de zi
in clădiri rezidențiale (clădire în masă grea) utilizând un model de simulare orara.
În climatul umed fierbinte al Israelului, cercetarea lor a dovedit că temperatura
maximă de interior poate fi redusa cu 3-6 ° C în comparație cu maximul în aer liber.
(Edna Shaviv, 2001)
4. Un alt aspect important legat de variația ratelor de schimb a fost prezentat de Finn
și colab. Ei au investigat efectul parametrilor de funcționare crescând masa termica prin
schimbarea materialelor de construcții (de la 887 kg/mp la 1567 kg/mp) la o bibliotecă
amplasata în climatul maritim moderat al Irlandei. Creșterea masei (construcției) a obținut
o reducere semnificativă a temperaturii interioare, cuprinsă între 2 și 3 °C. Creșterea ratelor
de ventilare dincolo de 10 ACH nu a dus la o îmbunătățire semnificativă.
(D. Finn and P., 2005)
5. Akbari și colab, ne vorbesc despre eficacitatea pereților masivi, prin efectul
variațiilor coeficienților de convecție cu privire la stocarea energiei termice în materialele
structurale în anvelopa exterioara a clădirilor. În funcție de direcția fluxului de căldură,
coeficienții de transfer de căldură standard, pentru transfer de căldură combinată (convecție
și radiație) sunt în domeniul 5.9-10 W/m2K [EN ISO 6946]. Cu toate acestea, în timpul
ventilarii pe timp de noapte radiația nu contribuie la transferul de căldură de pe suprafețe
(aerul este practic transparent pentru radiația infraroșu), dar de fapt se produc transferuri
de căldură de la o suprafață la alta. Coeficienții standard de transfer de căldură prin
57
convecție sunt de 2.5 W/m2K pentru pereți verticali, 5.0 W/m2K pentru fluxul de căldură
în sus și 0.7 W/m2K pentru fluxul de căldură în jos [EN ISO 13791]. Acest lucru înseamnă
că mai ales tavanul - acoperire beton- reprezintă adesea o parte semnificativă a masei
termice a camerei.
(Akbari, 1986)
6. Nikolai Artmann a publicat lucrarea „Răcirea structurii clădirii prin ventilare pe
timp de noapte” prezentând rezultatele sale experimentale care au demonstrat interacțiunea
dintre transferurile de căldura prin convecție și radiație, fluxurile contribuind pentru fluxul
de căldură total evacuat dintr-o cameră în timpul ventilarii pe timp de noapte. Ventilația de
amestecare, afectează în mod semnificativ fluxul de căldură totală la nivelul tavanului.
Părerea sa este că trebuie să prevenim acumularea de aer cald sub plafon. În
ventilația prin deplasare acest lucru l-a realizat prin amplasarea unui orificiu de evacuare
aproape de tavan.
Artmann a arătat că doar la o rată relativ înaltă a aerului (peste circa 10 ACH) efectul jetului
de aer care curge de-a lungul tavanului a devenit semnificativ și ventilația prin amestecare
a fost mai eficientă. Prin urmare. în cazul în care este de așteptat o rată scăzută a fluxului de
aer, orificiul de ieșire ar trebui să fie plasat cât mai aproape de tavan.
(Artmann, 2009)
7. Un grup de oameni de știință din Spania au prezentat rezultatul unei lucrări care
a analizat confortul termic realizabil în conformitate cu standardul european EN
15251:2007 în clădiri de birouri situate in Spania, 12 zone climatice diferite, 8 tipologii,
construcții cu o suprafață vitrată in limitele 30% și 60%. un total de 192 de studii de caz.
Rezultatele simulării au demonstrat că economisirea de energie realizabilă este
(foarte) dependentă de tipologia clădirii, suprafața vitrată și zona de climă. Mai mult,
activitatea a afirmat că folosind tehnologia VAF(fațade ventilate activ), cererea de răcire
a clădirilor de birouri ar putea fi redusa în medie cu 20%. și chiar până la 40%, în multe
cazuri.
(O. Irulegi, 2013)
58
IEA- workshop-ul „ Ventilative-cooling-at-clima-2016
Buletinul informativ nr.8 din iunie 2016 Venticool –IEA EBC Annex 62;
Ventilative Cooling- ne facilitează accesul la cele mai recente abordări in domeniul răcirii
prin ventilare:
1. in martie 2016, a avut loc la Atena, Atelierul al doilea QUALICHeCK .
Tematica s-a concentrat pe tehnologiile durabile de confort de vară și de răcire prin
ventilare.
2. in aprilie 2016 a fost organizat un seminar pe tema Răcire prin ventilare si
Riscul supraîncălzirii, in Irlanda, la Cork (Ventilative Cooling & Overheating Risk).
3. in mai 2016. in cadrul celei de a 12-a Conferinței REHVA s-a organizat o
sesiune specifică privind răcirea prin ventilare “Ventilare pentru răcire in condițiile climei
din 2016“.
1. Atelierul al doilea QUALICHeCK
Principalele subiecte de la workshop-ul internațional cu privire la tehnologiile de
confort de vară în clădiri (martie 2016, Atena, Grecia) au fost:
controlul solar. răcirea prin ventilare
standardizarea acestui domeniu
acoperișuri “reci”
Mat Santamouris (National Kapodistrian University of Athena. Grecia), in cadrul
lucrării pe care a prezentat-o, “Provocări pentru un confort de vară durabil” după ce a
arătat ce înseamnă și căt a crescut consumul energetic pentru răcire in lume, care este
impactul asupra sănătății, asupra economiei, asupra mediului, considera că aceste probleme
influențează la nivel local și global schimbarea climei.
(Santamouris, 2016)
Autorul și toți participanții la conferință consideră că ar trebui să se investească în
cercetare și dezvoltare pentru a transforma aceste probleme în oportunități.
Toți participanții au subliniat că este necesar să se dezvolte orientări specifice pentru
sistemele naturale de răcire prin ventilare. Au identificat o nevoie clară de training-uri
59
pentru a îmbunătăți abilitățile specialiștilor pentru a implementa sisteme de răcire prin
ventilare.
Cu toate că mai multe standarde încearcă să acopere toate aceste aspecte,
participanții au fost de acord că sunt anumite elemente cheie care lipsesc, în special,
algoritmi de control pentru aerisire.
“Pentru a considera răcirea prin ventilare într-o simulare energetică „este necesară
interacțiune intre modele fizice sau date de intrare care reprezintă: date climatice;
caracteristicile clădirilor; rata de ocupare a clădirilor și condițiile de operare; algoritmi și
opțiuni de control; rata circularii aerului; transferul de căldura prin infiltrație și ventilare;
și energia necesara clădirii” sunt cuvintele autorului, care face referire la FprCEN TR
16798-10(se va publica in 2017), ca fiind insuficient pentru a coordona toate datele.
Majoritatea participanților au considerat necesar să se includă o listă prin care se
aleg aproximativ zece identificatori pentru a defini tipurile de control majore și algoritmi
asociați, în mod similar cu ceea ce se face în regulamentul francez. Au considerat important
să se utilizeze limite de temperatură, folosind un confort adaptiv pentru a limita riscurile
de supraîncălzire și s-a propus ca acest lucru ar trebui să fie combinat cu o formă de
penalizare. O soluție a fost sa fie penalizata creșterea consumului de energie. (workshop-
at-clima-2016; ventilative-cooling-in-energy-performance-regulations-summary-from-
the-ventilative-cooling)
(International platform, 2016)
Discuțiile au evidențiat ca răcirea prin ventilare este slab reprezentată în
reglementările din Europa. Există o serie de metode în standardele existente sau în noul set
de standarde EPDB care ar putea depăși barierele existente, de exemplu, pentru a calcula
debitul de aer de aerisire prin fereastra. S-a solicitat o definiție neambiguă a parametrilor
de intrare și a modalități de a verifica acești parametrii de intrare inclusiv cerințele
preliminare pentru verificarea conformității.
60
fig. 1. 18. Tablou al standardelor care gestionează răcirea prin ventilare, in prezent
François Rémi Carrié în lucrarea “Anumite aspecte-cheie care iau în considerare
răcirea prin ventilare în reglementările de performanță energetică” realizează un tablou al
standardelor care gestionează răcirea prin ventilare, in prezent(fig.1.18).
(Carrié, 2016)
Concluzia unanimă este că există în continuare provocări-cheie, în special cu
strategiile de control, care trebuie rezolvate.
2. Reuniunea de la Cork a discutat și a planificat aprofundarea temelor de actualitate
(extinderea "Ghidului de proiectare pentru răcirea prin ventilare "si Legislația și
standardele in domeniu).
Continuarea discuțiilor s-a purtat in Austria la „Ventilative Cooling Symposium
2016” Vienna, octombrie, 2016.
Teme prezentate:
61
- Principiile și potențialul ventilării de răcire, Per Heiselberg, Anexa 62
- PCM (material cu schimbare de faza) componentă tehnică și aplicațiile sale, Maria
Kolokotroni, Universitatea Brunel din Londra
- Fereastră automatizata de ventilare. Heinz Hackl, VELUX
- Dezvoltarea unui nou ventilator de schimb de căldură, Rainer Pfluger,
Universitatea din Innsbruck
-Restaurarea Universitatii din Innsbruck, Facultatea de Științe Tehnice, Harald
Malzer. Passivhaus Institut
-Ventilare de răcire - Studii de caz.
tabel 1. 2 Baza de cunoaștere in ventilarea naturala
factori de influenta posibilități de eficientizare
- potențialul de răcire al tehnicilor de
ventilare de noapte depinde de debitul de
aer, capacitatea termică a clădirii și
cuplarea corespunzătoare a masei termice și
a debitul de aer;
- economisirea de energie realizabila este
(foarte) dependentă de tipologia clădirii.
suprafața vitrată și zona de climă;
-Irlanda; crescând masa termica prin
schimbarea materialelor de construcții, a
obtinut o reducere semnificativă a
temperaturii interioare, cuprinsă între 2 și 3
°C. modificand rata de ventilare pana la
10ACH;
- eficacitatea pereților masivi, prin efectul
variațiilor coeficienților de convecție cu
privire la stocarea energiei termice în
materialele structurale în anvelopa
exterioara a clădirilor.
FprCEN TR 16798-10(se va publica in
2017)
+ penalizeaza creșterea consumului de
energie.
- fereastră automatizata de ventilare.
- PCM (material cu schimbare de faza).
- acoperișuri reci.
1. după protecția solară și reducerea
sarcinilor interne, răcirea de noapte prin
ventilare este singura tehnica pasiva care
oferă economii semnificative de energie
pentru răcire.
2. temperatura de vârf din interiorul
clădirilor de birouri poate fi redusa între
0.2°C și 3.5°C pentru clădiri ventilate
transversal și între 0°C și 2.6°C în clădiri
ventilate pe o singură față
3. aerisirea de zi și noapte (4ACH).
62
-ecuația ventilării naturale este definita de:
*datele de intrare care reprezintă: date
climatice; caracteristicile clădirilor; rata de
ocupare a clădirilor si condițiile de operare;
algoritmi și opțiuni de control; rata
circularii aerului; transferul de căldura prin
infiltrație si ventilare;
*datele de ieșire=energia necesara clădirii.
temperatura internă este redusă cu
aproximativ 1°C și 1.5° C în Marea Britanie
4. percepția de confort termic depinde tipul
sistemului cu care este echipata clădirea-
mulți oameni optează pentru confortul
asociat cu ventilația naturală.
5. mai ales tavanul - acoperire beton-
reprezintă adesea o parte semnificativă a
masei termice a camerei
6. trebuie sa prevenim acumularea de aer
cald sub plafon, orificiul de ieșire ar trebui
să fie plasat cât mai aproape de tavan.
7. controlul solar, răcirea prin ventilare
8. standardizarea acestui domeniu
Toate aceste puncte sunt semne de întrebare și în încercările care se fac in România
de către cei care doresc o dezvoltare curata si corecta, aplicabila in scopul predării
generațiilor viitoare a unui parcurs sustenabil, fără a epuiza resursele disponibile și fără a
distruge mediul.
63
Motivația pentru alegerea temei
In mediul rural si cel urban al României care își respecta trecutul, sunt încă exemple
de înțelepciune arhitecturala tributara specificului geografic/climatic pe care trebuie sa o
adaptam la condițiile de astăzi.
Avem încă exemple realizate cu dragoste, înțelepciune, cu tehnici ingenioase care
utilizează inteligent forțele naturii in funcționarea benefica a clădirilor din punct de vedere
termic. Adaptarea la condițiile locale de mediu foarte rar se regăsește la construcțiile noi.
Noțiuni ca: umbrire, poziția casei după cum „bate” soarele si vântul, aerisirea de
dimineața, „sa fie curent cat e rece afara si apoi închide ușa si fereastra”, trebuie astăzi sa
reintre in obiceiul oamenilor.
Utilizând datele pe care le avem, pentru ca o clădire poate fi modelata înainte de a
fi pusa in opera, spre binele ființei umane si a timpului, trebuie sa studiem și sa aplicăm
ceea ce este pliabil modificărilor climatice și condițiilor tehnice specifice habitatului
nostru.
S-au întocmit numeroase studii precum și experiențe practice care au arătat că in
sectorul clădirilor există un mare potențial de economisire a energiei.
Există pe piață, brevetate sau nu, o multitudine de soluții de economisire a energiei.
Prezența noastră lucrare își propune ca pe baza studiilor de caz și folosind metode
de prelucrare statistică adecvate, sa pună in evidenta soluții de diminuare a necesarului de
energie pentru răcirea clădirilor, utilizând ventilarea nocturnă si sa găsească metode
simplificate pentru introducerea unor prescripții simplificate in normele curente de calcul
al consumului de energie.
Întrebările la care lucrarea își propune să formuleze răspunsuri
Metoda răcirii prin ventilare nocturnă a clădirilor este analizată în numeroase
publicaţii şi este considerată ca fiind o soluţie tehnică de eficientizare energetică a
clădirilor. Totuşi. unele simulări făcute în condiţiile climatice din zona de sud a României
au arătat că în perioda foarte caldă (lunile iunie, iulie) sunt puţine ore în care temperatura
exterioară scade suficient în raport cu temperatura interioară, astfel încât ventilarea
64
nocturnă să aducă rezultate interesante din punct de vedere economic. Pe de altă parte.
studii deocamdată sporadice făcute în ţară (Universitatea Tehnică din Braşov)
demonstrează că în această zonă climatică a României se pot obţine rezultate interesante.
Din acest punct de start. studiul din cadrul acestei lucrări va trebui să evidenţieze
factorii care influenţează procesul de răcire pasivă a clădirii (debitul de ventilare.
temperatura exterioară. capacitatea termică a clădirii. asimilarea termică superficială a
anvelopei. durata posibilă de ventilare etc).
Trebuie urmărit de asemenea dacă răcirea realizată în perioada nocturnă este
utilizabilă în perioada de ocupare normală a clădirii: nu se realizează aceleaşi beneficii
într-o încăpere foarte aglomerată (amfiteatru, sală de şedinţe sau birouri), gradul de ocupare
al sălii fiind foarte important.
O problemă dificil de rezolvat este modul în care se caracterizează clima. astfel încât
rezultatele să aibă un anumit grad de generalitate şi să fie extrapolabile pentru a fi utlizabile
în realizarea unor prescripţii naţionale. De exemplu condiţiile climatice pot fi caracterizate
prin număr de ore în care diferenţa de temperatură dintre interior şi exterior depăşeşte o
anumită valoare, dar în acelaşi timp este important şi care sunt condiţiile climatice (în
special însorirea) în perioada de început a ocupării spaţiului, factori de care depinde
perioada în care nu este necesară climatizarea.
De asemenea clădirea trebuie caracterizată din punct de vedere al capacităţii de
acumulare a căldurii dar şi din punct de vedere a asimilării acesteia la nivelul suprafeţei,
factor de care depinde timpul de răspuns al masei de acumulare.
65
2. STUDIUL EFICIENȚEI ENERGETICE A RĂCIRII
PRIN VENTILARE NOCTURNĂ ÎN CONDIȚII
CLIMATICE DIN SUDUL ROMÂNIEI
2.1. CONDIȚIILE CLIMATICE DIN ROMÂNIA
PENTRU SEZONUL DE VARĂ
Raportarea la condițiile climatice din România, fiind baza obiectivului stabilit, ne-am
îndreptat atenția spre ceea ce oferă NATURA în România, pentru realizarea unui ambient
de lucru stimulativ.
În România clima este temperat-continentală.
Am studiat harta climatică a României, urmărind perioadele cu temperaturi maxime
și radiații peste 1300 kWh /m2, pentru centrele urbane cu densitate ridicată pe segmentul
clădirilor de birouri.
Ultimii ani au avut verile foarte calde, chiar caniculare (cu temperaturi ridicate de
până la 37 oC) și cu puține precipitații.
figura 2. 1. România pentru perioada 1961-2013, zone cu valuri de căldură
66
Administrația Națională de Meteorologie, a prezentat în cadrul studiului Schimbările
climatice – de la bazele fizice la riscuri și adaptare, un studiu, in care s-au cartografiat pe
baza unor ample cercetări, existentul și prognoza climei, din care evidențiem sezonul cu
valuri de căldură (intervale de minim două zile consecutive cu temperatura maximă mai
mare de 37°C) la 113 stații din țară. Prezentăm această structurare in figura 2.1. Stațiile cu
tendințe crescătoare semnificative sunt simbolizate cu triunghiuri roșii, iar cu cercuri, cele
care nu prezintă tendință de repetivitate ridicată.
(Roxana Bojariu& , 2015)
figura 2. 2. Scenarii climatice
(Administratia Natiomala Meteorologie, 2013)
Administrația Națională de Meteorologie, afiliată la Politica Europeană de urmărire
a evoluțiilor temperaturilor, a întocmit o serie de prognoze și arhive pentru determinarea
impactului climatologic, figura 2.2 și figura 2.3, arătând trendul schimbărilor climatice pe
parcursul anilor viitori și creșterea valorilor temperaturilor în lunile de vară, cu vârfuri la
mijlocul lunii iulie si creșteri bruște în iunie. Septembrie devine o zonă de transfer de la
sezonul cald la sezonul rece.
Figura 2.3 prezintă luna august, mediată pentru teritoriul României (în º C), pentru
16 modele climatice și pentru media ansamblului (cu negru). A fost reprezentată tendința
în cazul mediei multinodal (cu linie roșie). Ciclul sezonier al temperaturilor
67
corespunzătoare intervalelor 1961-1990 (albastru), 2001-2030 (roșu), 2031-2060
(portocaliu) și 2061-2090 (verde) în cazul mediei pentru teritoriul României (în º C).
figura 2. 3. Prognoza lunara
Figura 2. 3 prezinta ciclul sezonier al temperaturilor corespunzǎtoare intervalelor 1961-
1990 (albastru), 2001-2030 (roşu), 2031-2060 (portocaliu) şi 2061-2090 (verde) în cazul
mediei pentru teritoriul României (în º C), in sezonul de vara. Scenariul utilizat este A1B.
Au fost folosite mediile ansamblului a 17 modele climatice extrase din baza de date
CMIP3.
(Administratia Nationala de Meteorologie, 2013)
figura 2. 4. Creșterea medie a temperaturii aerului vara
68
Creșterea temperaturii medii anuale în România(figura 2. 4) se înscrie în scenariile globale.
Studiul enunțat anterior, Schimbările climatice – de la bazele fizice la riscuri și adaptare,
prezentând rezultatele programului EuroCORDEX, subliniază predicția de creștere a
mediei temperaturii aerului vara, care va influența in mod deosebit partea de sud a
României așa cum indica figura 2. 4.
Autorii vorbesc despre “caracteristica comună diferitelor tipuri de modele exploatate
în condițiile tipurilor diferite de scenarii este sezonalitatea acestei creșteri: cea mai mare
vara și, apoi, iarna și semnificativ mai mică în lunile octombrie și noiembrie”. Creșterea
medie a temperaturii aerului vara, evidențiată prin tente de culoare, în °C, în intervalul
2070-2099 față de intervalul 1971-2000 în condițiile scenariului RCP 8.5. La calcularea
mediei au fost folosite rezultatele a șase experimente numerice cu șase modele regionale
din programul EuroCORDEX. Liniile de contur ilustrează topografia modelului (contur
alb (figura 2.4), până la 500 m, contur albastru – până la 1000 m, contur violet – până la
1500 m).
(Roxana Bojariu& , 2015)
Este foarte important să înțelegem trendul liniei schimbărilor climatice pentru a
putea fi în concordanță cu directiva Uniunii Europene privind eficiența energetică a
clădirilor, referitoare la clădirile noi al căror consum de energie va fi aproape egal cu zero,
iar energia va proveni în mare parte din surse regenerabile.
De asemenea, încă din 2019, clădirile ocupate și deținute de autoritățile publice trebuie să
îndeplinească aceste standarde /Directiva 2010/31/EC.
(Jurnalul Oficial al Uniunii Europene, 2010)
Statisticile meteorologice și temperaturile resimțite de populație arat ă clar ca vara începe
acum cu luna mai și se termină la jumătatea lui septembrie în câmpiile din Sud și Vest.
Specialiști preocupați de influența fenomenelor mediului, asupra a ceea ce se întâmplă
astăzi și cum se prognozează viitorul, au pus la dispoziția tuturor, munca lor. Site
http://www.infoclimat.fr a fost un real ajutor în clasificările necesare în studiu și în
culegerea datelor necesare realizării bazei de date formate în vederea realizării simulărilor
și analizei ulterioare prezente in lucrarea noastră.
69
figura 2. 5. Apariția zilelor cu temperaturi ridicate
(L'Association INFOCLIMAT, n.d.)
Figura 2.5, prezintă pentru intervalul 2000-2016, pentru București, frecvența de
apariție, anuală a temperaturilor mai mari de 30, 25, 20oC, conform site-ului menționat.
Pentru celelalte zone urbane cu densitate peste medie, a clădirilor, datele sunt prezentate
în Anexa 3_clima.
Vara lui 2012 s-a definit cea mai solicitantă din punct de vedere al sarcinii de răcire
a clădirilor, prin numărul și mai ales prin persistența valurilor de căldură caracterizate de
mai multe zile consecutive cu temperaturi maxime mai mari de 35 °Celsius și nopți
consecutive cu temperaturi minime mai mari de 20 °Celsius.
În sudul României au existat peste 40 de zile „tropicale” (cu temperaturi peste 30
°Celsius) și peste 90 de zile de vară (cu temperaturi peste 25 °Celsius) conform site-urilor
de specialitate.
Temperatura scade odată cu creșterea altitudinii (scade cu 6° la fiecare 1000 m), conform
specialiștilor.
Luna iunie, de asemenea a fost o lună a recordurilor meteo, recordul termic absolut
al lunii pentru temperatura maximă a fost depășit la șase stații meteorologice, iar in luna
iulie la opt stații meteorologice.
În luna august, s-a atins recordul absolut al lunii pentru temperatura maxima la 82
de stații meteorologice, printre care și în București.
În capitală, la 7 August 2012, la stația Filaret, s-au înregistrat 41.5°Celsius, depășind
70
maxima absolută de pană atunci, înregistrată la 20 August 1945 (41.1 °C).
Temperatura cea mai ridicată a verii 2012 a fost înregistrată la Giurgiu, la 7 August
și a fost de 43.5 °C.
Abaterea temperaturii medii din luna iulie 2012, față de normala climatologică
standard (1961-1990) a acestei luni s-a situat peste normă, abaterile pozitive fiind mai mari
de 4°C în aproape toata țara. Pe areale restrânse din vestul țării, dar și în Delta Dunării
abaterile pozitive au fost de asemenea ridicate, dar cuprinse între 3 si 4°C, față de medii.
Cea mai mare abatere pozitivă din luna iulie 2012, de 6.2°C, s-a înregistrat la stația
meteorologică Giurgiu. Abaterea temperaturii medii din luna iunie 2012, față de normala
climatologică standard (1961-1990) a acestei luni s-a situat peste normă, abaterile pozitive
fiind mai mari de 2°C în toată țara. Cele mai mari abateri pozitive, de 4.2°C, s-au înregistrat
la stațiile meteorologice Oravița, Lăcătui si Cunța.
Abaterea temperaturii medii din luna august 2012, față de normala climatologică
standard (1961-1990) a acestei luni a fost pozitivă, fiind mai mare de 1.5°C în toată țara.
În majoritatea regiunilor temperatura medie a depășit cu 2-4°C normala climatologică, iar
cea mai mare abatere pozitivă, de 4.8°C, s-a înregistrat la stația meteorologică Giurgiu.
(Meteorologie, 2016)
După cum evidențiază studiul citat, s-a afirmat o puternică tendință de mărire a
temperaturilor de vară care ne obligă să luăm măsuri din timp pentru a evita escaladarea
costurilor cu răcirea clădirilor.
a) Iunie 2012
71
b) iulie 2012
c) august d) septembrie
figura 2. 6. Temperaturi 2012_vară_România (a)-iunie, b)-iulie, c)-august, d)-septembrie)
(Meteorologie, Administratia Nationala , 2012)
Anul cu temperaturi maxime și frecvență ridicată a zilelor în care acestea se manifestă
pentru intervalul 2000-2015, este 2012 pentru București, Craiova si Iași. Pentru Constanța,
2002 a fost cel mai solicitant an, din punct de vedere al răcirii, in ultimii 16ani. Anul 2012
este pe primul loc la temperaturi de vara în ultimii nouă ani. Datele meteo specifice
locațiilor si perioadelor enunțate au fost reunite într-o baz ă de date utilizată la simulări. În
figura 2.6 am prezentat distribuția temperaturilor în lunile de vară, pe teritoriul României
în anul 2012. Distribuția culorilor arată ca zona de sud a fost afectată în iunie și iulie de
temperaturi mai mari de 28 °C. În Anexa 3, sunt prezentate grafice pentru diferite localități
din țară cu distribuția frecvențelor de apariție a zilelor cu temperaturi ridicate.
72
2.2. SIMULAREA FENOMENELOR TERMICE ȘI
AERAULICE DIN CLĂDIRI. SOFTUL KOZIBU
În acest subcapitol vom prezenta matricea de experimentare a acestei lucrări,
software-ul KoZiBu. Vom începe prin prezentarea protocolului de validare BESTEST care
validează concordanță cu datele experimentale. Următorul pas va fi să descriem modelul
analogic termo-electric 1R2C care stă la baza acestui software. În partea a treia vom face
o trecere în revistă a datelor de intrare, parametri, sarcini, regulatoare, vreme și datele de
ieșire. În încheiere vom prezenta câteva exemple de utilizare a acestui software, proiecte
importante pe plan internațional și cum este folosit acesta în studiile din România.
Posibilitățile pe care le deschid software-urile de evaluare a eficienței energetice
sunt un real ajutor în studiile care se fac. Abordarea instrumentelor software și diversitatea
lor funcție de pistele tehnice deschise spre utilizatorii lor, conduc în general spre același
obiectiv; reducerea timpului în obtinerea rezultatelor viabile, în căutarea soluțiilor de
reducere a consumului de energie. La nivel mondial, erau in anul 1993, mai mult de 120
de instrumente software dezvoltate, cu mii de utilizatori. .
(Winkelmann, și alții, 1993)
Astăzi sunt aplicații pentru fiecare pistă de cercetare, pe care fiecare utilizator le poate
personaliza
Pentru a veni în sprijinul realizării unei certitudini a rezultatelor, International
Energy Agency (IEA) prin cercetătorii națiunilor participante au definit Procedura
BESTEST, privind testarea capacității unui pachet software de a modela procese termice
asociate cu anvelopa clădirii.
Testările Building Energy Simulare și Metodele de diagnosticare (BESTEST) NREL au
dezvoltat o serie de teste de simulare (bestest) a energiei în clădiri pentru evaluarea și
diagnosticarea erorilor în software-ul utilizat pentru analiza energiei în clădiri comerciale
și rezidențiale. ASHRAE 140, este metoda standard de testare pentru Programe de
calculator de evaluare energetică a clădirilor (ASHRAE 2007).
( Multi-Zone NonAirflow, 2011)
IEA BESTEST (septembrie 2008), prin membrii experți pentru testarea și validarea
73
instrumentelor de simulare software (Building Energy Simulation Tools) au inclus în lista
de co-autori pe Jean Noel; JNLOG, Franța, care a participat la testări cu versiunea KoZiBu.
Kozibu este versiunea recentă provenită din CoDyBa (COmportement DYnamique des
BAtiments).
„simulările numerice cu ajutorul Software CODYBA sunt în concordanță cu datele
experimentale„
(Virgone, 2005)
Acest instrument de lucru poate fi folosit pentru mai multe scopuri: să realizeze studii și
strategii de încălzire și de răcire, să analizeze opțiuni de climatizare sau de ventilare, să
compare materiale izolatoare pentru a fi montate.
Programul permite să se estimeze necesarul de încălzire sau de răcire pentru a menține o
anumită temperatură setată, sau pentru a calcula temperatura interioară atunci când
sistemul de încălzire sau de răcire este insuficient.
Clădirea supusă procesului de simulare, este redată cu acuratețe în ansamblul elementelor
care o definesc prin intermediul unei interfețe accesibile. J.Noel definește KoZiBu ca fiind
un program de calculator folosit pentru a analiza performanța hidrotermal-dinamică a
elementelor de construcții atunci când sunt supuse la orice fel de condiții climatice. Autorul
spune ca software-ul se bazează pe ansamblul de „cărămizi” pentru a prezenta clădirea de
bază și echipamentul, definind astfel modul în care operatorul accesează interfața pentru a
conecta datele de intrare; geometria clădirii din elementele de bază (volum aer, pereți,
ferestre), locația cu date meteorologice, sarcinile interne și tipul de control, la software.
Figura 2.7 arată schematic mecanismele diferite care indică schimbul prin convecție și prin
radiație (GLO și CLO) între suprafețele exterioare ale unei clădiri și mediul extern.
figura 2. 7. Schematizarea schimburilor fluxurilor cu exteriorul
74
figura 2. 8. Flux a)GLO și b)CLO
a) flux GLO într-un volum de aer b) flux CLO într-un volum de aer
Figura 2.8 a) prezintă modelarea transferurilor GLO, care sunt considerate printr-o
temperatură radiantă și care pot trata aceste fluxuri, în același fel ca transferul conductiv
dintre aer și pereți.
Figura 2.8 b) prezintă schematic mecanismele de reflexie / absorbție a radiației CLO într-
o incinta, printr-o suprafață de sticlă, și trece printr-o succesiune de reflecții și absorbții
către pereți.
(Noël, 2010)
Modelul fizic al software, reprezintă volumul de aer prin temperatura aerului, temperatura
radiantă și umiditatea specifică. Peretele este simulat de modelul 1R2C.
Fluxurile solare sunt calculate la fiecare pas de timp. Ferestrele sunt acum modelate,
încorporând produsele de protecție solara (nuanțe, ecrane, măști, etc.).
Ecuația fundamentală, (15), a sistemului "CoDyBa"este conservarea energiei unui volum
de material:
ρ C Volume dT/ dt = ∑ (Flux surfacique +Flux volumic) (15)
(Jean NOËL, 2005)
75
Model analogic termo –electric
Două sisteme sunt analoage când ele au naturi diferite dar respectă ecuații similare
care au condiții la limită similare. Aceasta presupune că ecuațiile care descriu comportarea
unui sistem pot fi transformate în ecuațiile celuilalt sistem prin corespondența simbolurilor
variabilelor.
Elementele fenomenului fizic:
In fig. 2.9 este redat schematic, fenomenul fizic unde;
- θi, temperatura aerului interior,
- θe, temperatura aerului exterior,
- θintr, temperatura aerului introdus
pentru ventilare
- θmr, temperatura medie de radiație,
- θs, temperatura (de stocare), scrisă ca
o valoare echivalenta dintre
temperatura aerului interior θi și
temperatura medie de radiație θmr
- θm, temperatura masei clădirii,
- Φd – flux disponibil de încălzire, răcire figura 2. 9. Fenomen fizic
- Φint – flux de căldură de la surse interioare
- ΦS – flux de căldură (aporturi solare)
- Ṽ - debit de aer de ventilare
Din punct de vedere termic, nodurile corespund temperaturilor următoare: θi, θe, θintr, θs,
θm
Cm – capacitatea termică a elementelor de construcție ale încăperii
76
Transferul conductiv în pereți, modelul „1R2C“
(„1Rezistență - 2 Volume“) a fost prezentat în teza de doctorat „Proposition de
modèles simplifiés pour l'étude du comportement thermique des bâtiments” expusă de
Jean-Jacques Roux, in 1984, la INSA de Lyon.
Reproducem în figura 2.10, schematizarea fenomenului prezentată de autor.
figura 2. 10. Modelul analog 1R 2C al unui perete
Datele peretelui sunt straturile (materiale și grosime), azimut, înclinare, etc. Modelarea
transferurilor conductive în regim variabil în pereții opaci, se obțin prin scrierea ecuațiilor
bilanțurilor de energie. Acest lucru oferă cele două ecuații diferențiale ca urmare a
modificării temperaturilor de suprafață (singurele variabile ale peretelui). Flux F1 și F2
sunt respectiv fluxurile pe părțile 1 și 2 ale peretelui.
(NOËL1, mars 2005 )
Software-ul construcție ,definirea entităților, modelare
Modelul fizic al software KoZiBu: se bazează pe scenariul că fiecare volum de aer
conține controlere de temperatură (încălzire / răcire) sau umiditate, cu propria lor putere și
poziție. În absența acestora, reglarea temperaturii și a umidității evoluează în mod liber.
Clădirea este descrisă prin interfața grafică, ca un arbore similar cu cel din Windows
Explorer (figura.2.11).
La fiecare "entitate" este asociată o pictogramă care facilitează accesul la proprietăți.
Utilizatorul definește ansamblul clădire-sarcini folosind meniurile din interfață.
77
figura 2. 11. Reprezentarea schematica a legăturii care se stabilește intre datele de teren și
software KoZiBu
(NOËL, revizuit 2016)
Datele de intrare sunt elementele care definesc clădirea (geometria clădirilor,
volume de aer, pereți, geamuri dotate sau nu cu protecții solare) (fig.2.12).
Datele peretelui sunt straturile (materiale și grosime), azimut, înclinare, etc…
Principalii parametri sunt:
-sarcinile interne (căldura generată de iluminat, personal, mașini etc.)
- regulatoare (puterea și temperatura setata, umiditatea și ventilația)
- vremea cu următoarele informații:- poziția soarelui (azimut și altitudinea soarelui)
- temperatura aerului
- temperatură cer
- fluxul solar orizontal (directă și difuză)
- umiditatea relativă
Datele de ieșire sub formă grafică (cupluri [valori, timp]), remit rezultate care pot
fi vizionate și tipărite. Aceste grafice pot compara alternative selectate pentru a furniza
informații cu privire la consumul de energie.
Software-ul este construit într-un limbaj de programare orientat pe obiect: C ++ .
Acest tip de limbaj de programare constă în identificarea unor obiecte cu operații (metode)
specifice asociate și realizarea comunicării între aceste obiecte prin intermediul unor
mesaje. Elementul constructiv – obiectul este o instanță a unei clase (tip de dată definită de
utilizator). Clasele sunt membre ale unei ierarhii și sunt corelate între ele prin relații de
78
moștenire.
figura 2. 12. Definirea datelor de intrare
Principalele clase manipulate grafic, nivelul de obiecte de construcții:
Tip obiect (volum, regulator de suprafață, de încărcare internă).
Element de rețea (ENET): componentă de bază a unui obiect.
Tabele (orice alte date decât un atribut, constantă sau în funcție de timp, o valoare
singură sau o lista de valori).
Material (acoperire, materiale de construcții, sticlă, gaz, lichid).
Numeric, se obține un sistem general de matrici, a cărei rezoluție se face printr-o
metodă iterativa (Jacobi). Se pot adăuga cât mai multe obiecte ale clădirii, păstrând aceleași
criterii de convergență (doar timpul de calcul și spațiu de memorie sunt funcții directe ale
dimensiunii geometriei).
Modelarea constă în reprezentarea volumelor ca noduri ale unui grafic și fluxurile
prin arce (fig.2.13. respectiv fig.2.14).
Prin generalizare, s-a considerat că energia antrenată provine din volumul specific
numit "exterior" . Astfel sunt două noduri pentru fiecare arc.
79
figura 2. 13. Noduri si arce de modelare figura 2. 14. Modelarea exterioara
Această descompunere în noduri și arce oferă un număr limitat de entități manipulate și
eficiență optimă, adică metode de proiectare orientată pe obiecte (proiectare C ++, cu
ierarhii de clase).
În cadrul Proiectului Anexa 41- IE ECBCS a fost prezentat un clasament al software
existente în funcție de domeniul de aplicare și nivelul de detaliere a modelelor .
(Janssens & Woloszyn, 2008)
Clasamentul a fost completat în 2012, oferind o privire de ansamblu asupra software STD
cele mai utilizate în simularea performanței termice a clădirii. Software CoDyBa (precursor
KoZyBu) fiind încadrat ca I(Intermediar) din perspectiva STD (Finețea modelelor
dinamice de simulare termică) pentru volumul de aer modelat cu o temperatură.
tabel 2. 1 Conformarea CoDyBa in normele STD
(Diaz, 2016). (Spitz, 2012)
Prezentam tabelul complet în Anexe.
80
Aplicații internaționale și în România
Materiale cu schimbare de fază (PCM)
J. Noel a fost foarte preocupat ca rezultatele obținute prin intermediul acestui
software să fie reale și pentru încălzire și pentru cazul răcirii în perioada caldă pentru clădiri
de talie diferită, cu diferite tipuri de umbriri/obloane și poziții diverse în relația cu razele
solare.
Un studiu al autorului, având ca instrument de lucru software-ul implementat, a fost
utilizarea materialelor cu schimbare de fază (PCMi). Studiul a fost solicitat pentru
renovarea unui liceu construit în 1961, clădire cu o inerție termică scăzută, în plus din punct
de vedere termic, izolarea existentă a fost de proastă calitate.
Prima provocare a fost adaptarea software-ul de simulare, CoDyBa, să ia în
considerare tipul de material propus pentru renovare. A doua s-a referit la problemele de
confort de vară; s-a pus problema dacă soluția punerii în operă a acestor materiale, va
permite în același timp și economii de energie în timpul iernii, tocmai datorită capacitații
lor de a stoca o cantitate mare de căldură.
figura 2. 15.Determinarea experimentala figura 2. 16. Modelarea capacitații termice
a capacitații termice a și conductivitatătii PCM a PCM cu CoZyBu
in funcitie de temperatura
În CoZyBu, capacitatea termică (fig.2.15 și fig.2.16) a fost modelată în formă
"exponențiala".
Formularea "door" este o altă posibilitate pentru a descrie capacitatea calorica.
81
S-au utilizat panouri flexibile de 5 mm grosime. Clădirea supusă reabilitarii a fost o clădire
cu inerție redusă, mai veche de douăzeci de ani.
Testele numeroase au arătat câteva diferențe în rezultate în ceea ce privește temperatura
rezultantă a camerei.
Din concluziile prezentate de autor vom retine câteva puncte care sunt importante
pentru studiul nostru:
-„ abatere de ordinul a 4 °C in timpul supraîncălzirii…. Combinația cu ventilarea de
noapte este foarte avantajosa deoarece îmbunătățește reabilitarea PCM și prin urmare,
eficacitatea lor (temperatura interioară a pierdut pana la 7 °C).”
-“studiul influenței diferiților parametri asupra eficienței soluției tind să confirme
că este mai bine să se aloce o suprafață mare de materiale de grosime redusă (o grosime de
5 mm a avut rezultate mai bune decât grosimi mai mari). Ameliorarea inerției unei clădiri
vechi este posibila prin utilizarea PCM (materiale cu schimbare de fază), asociat cu izolație
externă, protecție solară și ventilare crescută, care este o soluție eficientă mai ales în timpul
nopții”.
(Joseph Virgone, 2009)
Prognoza pentru atestarea performanței energetice a unei clădiri, cu energie
scăzută
La Conferința din 2009, iulie 27-30, din Scoția, Glasgow, intitulată “Building
Simulation”, a fost prezentată compararea informațiilor furnizate de cinci programe,
software-uri care sunt utilizate pe scară largă în Franța: EnergyPlus, TRNSYS, CoDyBa,
Pleiadele + Comfie și PHPP. Aceste programe au fost folosite pentru a prognoza
performanța energetică a unei clădiri cu energie scăzută care era la acel moment în
construcție la Le Bourget-du-Lac. A fost prima clădire pe platforma experimentală a
Institutului Național al energiei solare franceze.
Comportamentul clădirii a fost evaluat în timpul iernii și al verii cu diferite fluxuri de
ventilare.
Studiul a arătat o armonie definită în rezultatele pentru temperaturi ale aerului și
82
sarcina termică (între 22.5 și 23.5 [W / m ²]) oricare ar fi instrumentele utilizate. Aceleași
rezultate au fost găsite pentru cerința specifică de căldură/spațiu (între 15 și 19
[kWh /m².an]) și numărul de ore supraîncălzire (temperaturi de peste 27 ° C). A doua
simulare efectuată : modificarea unui parametru fizic al modelului (coeficientul de transfer
de căldură prin convecție). Valorile selectate au fost impuse sau sugerate de către soft-uri.
„Acești parametri nu au fost bine identificați de studiu, deci în continuare incertitudinile
trebuie reluate în cercetare.”
(Adrien Brun and Laurent Mora, 2009)
Urmărind cercetările și aplicațiile existente în țări cu climat asemănător cu cel din
România și chiar mai aspru din punct de vedere al confortului, vara, considerăm că este
necesar să militam pentru obligativitatea implementării din faza de proiectare a
determinărilor privind economia de energie ce se pot realiza o data cu implementarea
Metodei de ventilare nocturnă.
Personalități ale lumii cercetării tehnice romanești și-au adus aportul în evidențierea
problemelor și posibilităților economiei de energie. Este momentul aplicării pe scară largă
a rezultatelor obținute.
Evaluarea sarcinii de răcire a unei clădiri de birouri, situată în București
Analiza metodelor de evaluare a sarcinii de răcire a unei clădiri de birouri, este
prezentată în lucrarea „Energy demand for cooling an office building„ - autori Andreea
Vartires, Andreea Berescu, Andrei Damian. Au fost analizate, aici, Metoda de abordare
lunară de calcul "Metodologia de calcul pentru performanța clădirilor energetice", descrisă
în regulamentul românesc Mc001 / 2006. Autorii au ales Metoda de simulare cu software-
ul CODYBA, o metoda orara de calcul și Metoda de calcul orar utilizând software-ul
TRNSYS.
Ipoteza de studiu a lucrării la care facem referire a pornit de la o clădire de birouri
prevăzută cu un sistem de răcire apă-aer.
Concluzia studiului citat a fost că, pentru răcire, o analiză cu pasul de calcul orar
este mai aproape de real, utilizarea instrumentelor de simulare oferite de TRNSYS sunt
mai eficiente datorită complexității lor, dar numărul mare de componente și conexiuni care
83
trebuie definite sunt un punct de luat în considerare. În ceea ce primește software-ul
CODYBA, este definit ca având o interfața intuitivă, putând să definească corect
necesitatea de răcire.
(Andreea Vartires, 2013)
“Modelarea și simularea clădirilor si instalațiilor”
Conf. dr. habil. ing. Tiberiu Catalina a publicat, în speța pe care o urmărim, lucrarea
“Modelarea si simularea clădirilor și instalațiilor” referind la doua programe de simulare
numerica pentru clădiri; KoZiBu și Trinsys. Lucrarea îi ghidează pe cei care aleg să
folosească KoZiBu cu foarte multa eficiență.
(Catalin, 2015)
Cu mulțumiri specialiștilor români care și-au dedicat inteligența, timpul și energia
relației energie-clădire- economie, aflăm un vast material menit să determine căldura să
rămână în incinte, iarna, tratat sub multe aspecte.
Apropiindu-ne de anul 2020, utilizarea forțelor naturii pentru economie și confort, vara,
devine și in România, o tema importantă de lucru .
84
2.3. SIMULAREA CONSUMULUI DE ENERGIE
În ventilarea, naturală produsă de presiunea vântului și diferențele de temperatură,
cât și în ventilarea mecanica, fluxul de aer este determinant.
Fluxul de aer depinde de diferențele de presiune, tipul și dimensiunile deschiderilor.
Metoda răcirii prin ventilare nocturnă a clădirilor este considerată , pe plan internațional,
în ultimul timp, ca fiind după umbrire, a doua soluție tehnică de eficientizare energetică a
clădirilor.
(Ralf Cavelius, 2014)
Domeniul economisirii energiei pentru răcire poate avea un ansamblu de teme și
probleme care apar și cer soluționări. Abordarea răcirii prin ventilare nocturnă, pentru
România a avut sporadice prezentări, atenția majora fiind acordată sezonului cu necesar de
incalzire.
Din volumul mare de simulări și din prelucrarea datelor, realizate pe parcursul
acestei lucrări (care s-au identificat și în observațiile studiilor specialiștilor din întreaga
lume), ventilarea nocturnă poate înlocui parțial și în funcție de anumiți factori, în totalitate
consumul de energie pentru răcire.
Pregătirea etapelor cercetării
Stabilirea direcțiilor de urmat pentru atingerea obiectivului analizei și colectarea
datelor necesare pentru a descrie factorii care influențează calculul necesarului de energie
pentru răcirea clădirilor, au fost primii pași în evaluarea potențialului răcirii nocturne.
Definirea sistemului care va crea corespondența între real și speranță, pentru a
putea trece de la informațiile obținute prin metoda simulării la informații profitabile
sistemului real, a necesitat;
- definirea condițiilor de calcul privind datele climatice
- stabilirea încăperii pentru care se se fac simulările
- stabilirea elementelor de construcție care delimitează încăperea studiată (suprafețe,
85
orientare, poziție)
- definirea scenariului de ventilare, considerând că se ia in considerare numai căldura
sensibilă nu și cea latentă
- determinarea debitul de ventilare necesar
- evaluarea temperaturii operative pe baza I5
Mărimile definitorii pentru performanța energetică a clădirilor:
- fluxul de căldură prin transmisie și pentru ventilarea clădirii;
- contribuția surselor interne de căldură și a aporturilor solare la bilanțul termic al
clădirii considerate;
- necesarul anual de energie pentru răcire, pentru menținerea unei temperaturi
interioare prescrise în clădire/zonă - (la nivelul clădirii).
(Mc001–2006, II.2.4.3, 2009)
Ipotezele principale pe care se bazează studiul:
a) definite de studiul bibliografic:
pentru un anumit loc, potențialul de răcire al tehnicilor de ventilare de noapte
depinde de debitul de aer, capacitatea termică a clădirii și cuplarea corespunzătoare a
masei termice și a debitul de aer.
(prof.M.Santamouris)
reacțiile individuale fața de clădiri cu aer condiționat ar trebui să fie mai bine
investigate, deoarece mulți oameni optează pentru confortul asociat cu ventilația naturală.
(Hassid. 2013)
temperatura maximă interioara este o funcție de rata de schimb a aerului de ventilare
de noapte, masa termică și diferența de temperatură in clădiri rezidențiale.
(Edna Shaviv. 2001)
efectul parametrilor de funcționare; crescând masa termică prin schimbarea
materialelor de construcții (de la 887 kg/mp la 1567 kg/mp), s-a obținut o reducere
semnificativă a temperaturii interioare, cuprinsă între 2 și 3 °C.
Creșterea ratelor de ventilație cu mai mult de10 sch/h nu a dus la o îmbunătățire
semnificativă.
86
(D. Finn and P.. 2005)
eficacitatea pereților masivi, cu privire la stocarea energiei termice în materialele
structurale în anvelopa exterioară a clădirilor.
(Akbari. 1986)
utilizarea materialelor cu schimbare de fază (PCM ), la renovarea unui liceu
construit în 1961, clădire cu o inerție termică scăzută.
(J.Noel. 2009)
b) ipotezele de lucru:
economisirea de energie realizabila este dependentă de tipologia clădirii, suprafața
vitrată și zona de climă.
încăperea este considerată ca un spaţiu închis delimitat de elementele de construcţie
temperatura aerului este uniformă în întreg volumul încăperii
suprafeţele elementelor de construcţie sunt considerate izoterme
proprietăţile termofizice ale materialelor elementelor de construcţie sunt constante
conducţia căldurii prin fiecare element de construcţie este monodimensională
straturile de aer din cadrul elementelor de construcţie sunt considerate ca fiind
delimitate de suprafeţe izoterme
Selectarea variabilelor:
a) independente (vremea și clima, parametrii incintelor, geometrici și funcționali,
regimul de utilizare al spațiului.
Clima este influențată de :
-radiația solară,
-descrierea regiunii; latitudine geografică, altitudine, raport mare/uscat, existența
curenților marini, existența curenților de aer,
Clima se referă la perioade lungi de timp, vremea se referă la perioade de timp scurte, până
la câteva săptămâni.
b) dependente; rezultanta temperaturilor interioare, temperatura de echilibru,
puterea și consumul necesar pentru răcire.
87
c) Variabile de control:
- CDD
Stabilirea intervalului de variație a variabilelor:
Pasul de timp pentru simulări este 1(o) ora.
Matricea de experimentare: programul utilizat este KoZiBu
Adecvarea pachetului software pentru problema de studiu propusă trebuie să aprecieze
dacă rezultatul algoritmilor de calcul redau elocvent realitatea. Aprecierea are ca prim
argument corespondența dintre datele din teren și capacitatea de răspuns a pachetului
software propus.
Conform studiului pe care îl facem și discuțiilor purtate cu dezvoltatorul soft-ului, J.Noel,
am concluzionat că software KoZiBu a fost o bază corectă pentru determinări și volumul
de rulări.
Conceptul răcirii prin VN(ventilare nocturnă) pe care ne-am bazat studiul:
Răcirea prin ventilare datorată aerului exterior cu temperatura mai mică decât cea
prescrisă, are două aspecte temporale:
ZIUA = interiorul clădirii este ventilat, la cerințele de calitate ale aerului.
NOAPTEA = masa clădirii este răcită datorită temperaturii mai scăzute a aerului exterior.
Prin circularea aerului rece nocturn, prin clădire, căldura depozitată este disipată.
În funcție de capacitatea termică a masei expuse, sarcina de răcire poate fi atenuată dacă
aceste câștiguri pot fi stocate și eliberate in funcție de necesar.
Pentru a urmări fenomenul și performanțele sale în utilizarea eficientă a clădirilor, am
simulat ventilarea nocturnă în diferite clădiri.
88
Definirea scenariului de ventilare; Determinarea debitul de ventilare necesar
Debitul de ventilare (aer proaspăt) s-a determinat în funcție de categoria de ambianță, de
numărul ocupanților și de activitatea lor, precum și de emisiile poluante ale clădirii și
sistemelor, fiind o încăpere de birou cu prezență umană conform recomandărilor I5 și
normativelor în vigoare, (I5, 5.4.3, Debitul de calcul pentru ventilare).
(IPC . 2010)
Conform I5 a fost stabilit debitul necesar pentru împrospătare, q =1.5 [mc/h] conform
categoria de ambianță IDA3.
Temperatura interioară s-a stabilit la valoarea 24.5 °C, la primul set de simulări. Pentru
urmărirea corectă a economisirii energiei pentru răcire, prin folosirea ventilării nocturne,
s-au analizat cazuri în care propunem temperatura de confort 25 si 26 °C; (temperatura
operativă de confort pentru birouri, activitate sedentară, poate atinge 27 oC, conform SR
EN 15251:2007).
Programul de ocupare este 8-18 h (luni, marți, miercuri, joi, vineri), în restul timpului,
biroul este închis. La sfârșit de săptămâna (sâmbătă, duminica) clădirea nu a beneficiat de
ventilare.
În birou lucrează 40 persoane, fără degajări substanțiale de umiditate.
Nu sunt alte surse interioare de căldură.
Biroul a beneficiat în intervalul de lucru, 8-18h, de ventilare (q = 1.5 mc/h) pentru a
menține calitatea aerului.
Scenariul de ventilare nocturnă urmărit pe parcursul simulărilor se bazează pe mărirea
ratei de ventilare de la 1, la 2, 3, 4 [h-1], pe timpul nopții.
Definirea structurii bazei de date
- baza de date climatice,
- baza de date tehnice.
Pe baza acestor date utilizând software KoZiBu s-au realizat un volum mare de simulări.
Toate datele de ieșire determinate pe baza simulărilor au fost constituite în baza de date
utilizata în cercetarea statistică, prelucrări care ne ajută să ne susținem ipoteza.
89
A. Baza de date de intrare
figura 2. 17. structura bazei de date de intrare
A.1. CLĂDIRI
Am simulat ventilarea nocturnă pentru diferite tipuri (structural), de clădiri
amplasate diferit (geografic) în condițiile reale de climă pentru anul 2012, lunile iunie,
iulie, august, septembrie, cu pas de timp orar.
S-au făcut pe rând simulări pentru doua tipuri de structuri; zidărie GVP anvelopată și
panouri tristrat. Clădirea a avut dou ă tipuri de acoperiri(pod și terasă). Simulările s-au făcut
pentru parter și ultimul etaj.
Au fost alese spații de birouri cu volumetrie identică, pentru care a variat poziția geografică
de amplasare, structura anvelopei, nivelul pe verticala clădirii la care este amplasat biroul
si poziția elementelor vitrate fată de punctele cardinale. Clădirea este P+2, fără subsol
(fig.36 este prezentarea schematică a situațiilor din punct de vedere al anvelopei și poziției).
Biroul are dimensiunile interioare: în plan 6 x 30 =180 mp
Clima
Anvelopa clădirii
Echipamentele
clădirii
Funcționare ora 8-18, l,m,m,j,v,
La sfarsitul saptamanii
cladirea este inchisa
Ocupanți 40 lucratori
Condiții de confort t int propus=25, 24.5,
24gr.C
90
înălțimea =3m, => Vint= 540 mc
Elementele vitrate au orientarea Sud, reprezintă 18.5%, raportat la suprafața expusă la
sud, cu 10% = raportul Sv/Sp (suprafața vitrată / suprafața pardoselii încăperii) .
Tocaria este PVC, cu închidere etanșa și sticlă tip Thermopan.
figura 2. 18. reprezentare schematică a tipurilor de clădiri utilizate
Aceasta alegere a fost determinată de amploarea actuală a construcțiilor pe segmentul de
birouri care va ridica consummul de energie pentru racire in mod substantial prezentata si
de studiul efectuat în 2014 sub egida Ministerului Dezvoltării Regionale și Administrației
Publice. În paragraful referitor la fondul construit se indică că 33.2% din existentul de
clădiri din Romania îl reprezintă clădirile de birouri și clădirile educaționale, „Clădirile
nerezidențiale reprezintă 18% din suprafața totală construită. Spațiile ocupate de
administrația publică, clădirile educaționale și cele comerciale determină împreună
aproximativ 75% din consumul nerezidențial de energie (figura ), fiecare reprezentând 20-
25% din total.”
(MDRAP, 2014)
În tabel 2.2 sunt indicate localitățile și coordonatele geografice pentru care s-a
realizat baza de date meteo.
Localitățile propuse pentru analiză au evidențiat condiții maxime de temperatură,
scenariu pe care l-am vizat în această lucrare. În România intensitatea radiației solare
directe și difuze prezintă valori maxime pentru zonele dispuse pe latitudinea 44-44.5 N.
A.2. Biroul beneficiază de iluminare naturală, datorită ferestrelor dispuse pe latura
91
sud a clădirii.
tabel 2. 2 Coordonatele geografice ale localităților studiate
București Craiova Constanta
Latit.: 44.5N.
long.: 26.13E.
altitudine: 90 m
Latit.: 44.3N.
long.: 23.8E.
altitudine: 192 m
Latit.: 44.22N.
long.: 28.63E.
altitudine: 13 m
Prezentăm în această etapă parametrii de calcul pentru straturile elementelor de
anvelopă pentru biroul dispus la ultimul etaj (tabel 2.3) și dispunerea elementelor vitrate
pe fațada sudică a biroului(figura 2.19).
În Anexa 1 sunt prezentate caracteristicile geometrice și termotehnice ale anvelopei
pentru toate cazurile urmărite în acest studiu.
tabel 2. 3 Caracteristici geometrice și termotehnice pentru un birou situat la ultimul etaj sub
placă
elemente
închidere
orientare arie Straturi componente(i->e) R
poziție [mp] Material Grosime[m] 0C mp/W
Perete
exterior opac
PE
S
ext
76.32
mortar var 0.005 2.950
mortar v.si c. 0.015
cărămidă GVP 950 0.29
polistiren 0.1
mortar v.si c. 0.02
Perete interior
(P int)
spre casa
scării
18.72
mortar var 0.005 0.592
mortar v. si c. 0.015
GVP 950 0.25
mortar v. si c 0.015
mortar var 0.005
Perete
exterior opac
(PE)
E
ext
18.72
mortar var 0.005 2.950
mortar v.si c. 0.015
GVP 950 0.29
polistiren 0.1
mortar v.sic. 0.02
Perete interior
(P intc)
spre
culoar
acces
87.93
mortar var 0.005 0.592
mortar v. si c. 0.015
GVP 950 0.25
mortar v.si c. 0.015
mortar var 0.005
180 mortar var 0.0015 2.335
92
Plafon
(Pf_cT int)
plafon
terasa
BA2400 0.15
beton simplu 0.12
izolant 0.001
mortar cim. 0.015
polistiren 0.08
izolație hidrofuga 0.001
umpl. nisip 0.03
Planșeu
(PLs_cT)
planșeu
intermed
iar
180
parchet 0.012 0.714
polistiren 0.004
mortar ciment 0.05
polistiren 0.018
BA 2400 0.14
mortar var 0.015
uși (U) Spre c.s. 5.67 lemn 0.08 0.625
ferestre (FE)
tocării
PVC+geam
TMP
S
ext
17.28
geam int 0.004 0.55
aer 0.02
0.004
figura 2. 19. Fațada sudică a biroului aflat într-o clădire de birouri
A.3. Program de ocupare 8-18 h (luni, marți, miercuri, joi, vineri, iar la sfârșitul
săptămânii este închis).
A.4. In birou lucrează 40 persoane, fără degajări substanțiale de umiditate.
A.5. Biroul a beneficiat în intervalul de lucru, 8-18h, de ventilare (q=1.5mc/h)
pentru a menține calitatea aerului.
Scenariul de ventilare nocturnă urmărit pe parcursul simulărilor se bazează pe mărirea ratei
de ventilare la 1, 2, 3, 4 [sch/h], pe timpul nopții.
Simulările au avut ca studii de caz scenarii pentru care temperatura interioară propusă în
perioada orelor de ocupare este 24.5 °C, 25 °C. Nu sunt alte surse interioare de căldură.
Pentru scenariul simulărilor care au ca bază spațiul situat la parterul unei clădiri situată în
93
București, s-au făcut simulări, în plus, pentru cazurile în care temperatura interioara limită
propusa să fie 24 °C, 26 °C.
A.6. Datele climatice:
a) Administrația Naționala de Meteorologie din Romania prezintă pe sit-ul ei rapoarte ale
perioadelor parcurse si prognoze.
(Administratia Nationala de Meteorologie, 2013)
b)Pentru a utiliza citiri orare ale temperaturilor exterioare am folosit site-urile
www.infoclimat.fr și www.wunderground.com.
c)Pentru datele referitoare la poziția soarelui (azimut, înălțime solara) și fluxul solar
orizontal (direct și difuz), specifice fiecărei localități, citirile s-au realizat utilizând site-uri
specializate.
(Sun Position, 2012)
Pentru București locația folosită în culegerea datelor a fost Facultatea de instalații
(coordonate 44° 26' 21.673" N ; 26° 7' 35.037" E).
Strategiile de ventilare propuse au fost testate pentru lunile iunie, iulie, august, septembrie,
anul 2012, definit de Agenția de Meteorologie Reamâna, cu „abaterile pozitive fiind mai
mari de 4°C în aproape toată țara”. Vara începe acum cu luna mai și se termină la jumătatea
lui septembrie în câmpiile din Sud. În acestă zonă a României există peste 40 de zile
„tropicale”(cu temperaturi peste 30 oC) și peste 90 de zile de vară (cu temperaturi peste 25o
C).
(ANM. 2012)
Am pornit de la o privire de ansamblu a perioadelor de vară urmărind harta
temperaturilor în țară și anii cu temperaturile cele mai ridicate după 2000, pentru localitățile
cu densitate ridicată de locuitori/clădiri; cele mai expuse acestor factori determinanți în
consumul pentru răcire, în România sunt Craiova, București, Iași (informații suplimentare
la Anexa 3). Celelalte localități au și perioade în care pot „respira” după vârfuri meteo, în
zona sudică a României unde clima specifică este temperat-continentală.
Dobrogea în statistici este caracterizată de media duratei de strălucire a soarelui mai mare
(peste 2300 ore) și pentru influența Marii Negre pe fâșia de litoral, influențată de apariția
94
brizelor, ceea ce a determinat includerea în cazurile pentru care evaluam efectul ventilării
nocturne pentru segmentul de birouri amplasate la Constanța.
Hârțile de temperaturi din România pe care le-am utilizat în acest studiu și pe baza cărora
facem propuneri pentru viitor sunt prezentate la Anexa 3.
B. Date de ieșire : -puterea sensibila pentru testările propuse
-temperaturi;
Aceste cupluri [valori, timp] au fost necesare pentru întocmirea graficelor care pot
compara, după selectata rea lor, situații alternative pentru a furniza informații cu privire la
consumul de energie, necesar daca ziua, biroul are un aport de 1.5 h-1, ventilare naturală
(aerul intră în incintă la temperatura exterioară) și scenariul propus , noaptea clădirea să
beneficieze de o rată de ventilare nocturnă de 1, 2, 3 sau 4 h-1.
STUDII DE CAZ
Chiar daca pe planșa arhitectului clădirile sunt aceleași structuri de grinzi, pereți,
planșee, ele sunt de fapt entități complexe, al căror efect se formează si se modifică in timp,
comportamentul lor din punct de vedere al consumurilor de energie are o multitudine de
factori care-l influențează. Este un consum de timp și de cunoaștere foarte mare pentru
urmărirea acestui proces fluctuant. Simularea poate oferi un grad de încredere acceptat
pentru a cerceta impactul unui domeniu larg de parametrii de proiectare, estimând
consumul de energie.
Pentru București și apoi pentru fiecare localitate, analiza a fost împărțită în două etape. În
primul rând un set de simulări preliminare a fost urmărit, global, pe fiecare din lunile
iunie, iulie, august, septembrie, consumurile, temperaturile interioare, iar următoarea etapa
a constat din analiza fiecărei săptămâni a acestor luni, pentru acuratețea rezultatelor.
95
2.4. REZULTATE ȘI INTERPRETĂRI
Tema lucrării noastre este sa analizam cum putem folosi datele naturale in
managementul răcirii.
Astfel primul pas îl reprezintă vizualizarea fluctuației temperaturilor pentru fiecare
longitudine si altitudine propusa. Latitudinea 44.5N este linia de temperaturi maxime
pentru Romania. Bucureștiul este situat pe aceasta latitudine care este aproximativ aceeași
ș i pentru celelalte localități analizate( +0.1gr.. respectiv 0.5).
figura 2. 20. Harta fizică; zona de sud a României
BUCUREȘTI
Pentru început facem o trecere in revistă a condițiilor meteo specifice începând cu
anul 2000 pană in prezent la București: figurile 2.21 si 2.22. prezintă temperaturile din
lunile iunie, iulie, august care s-au înregistrat la București din anul 2000 pană in
2016(inclusiv).
Se observă o ușoară creștere a numărului de zile când temperaturile diurne sunt mai
mari de 25o C, intr-un interval de 16 ani, dar sunt trei ani în care temperaturi peste 30° C
se regăsesc în tot sezonul cald(peste 70 de zile). Gradul de disconfort ridicat va ridica
consumul pentru răcire.
longitudine:
altitudine:
Craiova
23.8E.
192 m
București
26.13E.
90 m
Constanta
28.63E.
13 m
96
Temperaturile nocturne, utilizate pentru răcirea anvelopei și a interioarelor clădirilor pot
reduce necesarul de răcire. Media minimelor lunilor iunie, iulie, august 2012, pentru
București este 16.4°C. Pentru a asigura răcirea independent de mijloace mecanice, clădirea
are nevoie de temperaturi mici, ciclic, în fiecare noapte pentru a disipa căldura acumulata
în timpul în care este supusa radiației solare.
figura 2. 21. Numărul de zile când temperaturile depășesc 200 C, 250 C, 300 C
figura 2. 22. Temperaturi medii, si temp.med minime/ maxime_2000-2016
Graficele arata ca in, trecut, perioada de repetare a vârfurilor de temperaturi era de șapte
ani, iar in perioade mai recente intervalul la care apar temperaturi maxime(40o C), se
micșorează, resimțind astfel și in climatul temperat continental din România, efectele
încălzirii globale, mutarea temperaturilor mari pe iunie, iulie, iar mai și septembrie
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Bucuresti_frecventa temperaturilor vara
t>20 t>25 t>30 Linear (t>20) Linear (t>25) Linear (t>30)
12141618202224262830323436384042
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
[gr.
C]
anul
Bucuresti- temperaturi maximale
t maximale t min med t max med
nr.zile >..oC
16.40 C
97
devenind acum zonele de tranziție, intre intre incalzire-racire.
Luna iunie:
-15.3 ore de lumina (UNL.edu, 2016)
-studiile și experiențele proprii ne vorbesc despre luna iunie ca devenind din ce in ce mai
fierbinte.
-in iunie 2012, București (t medie=25.1gr.C) începe sezonul de răcire, temperatura și
radiația solara au valori ridicate și timpul in care îactionează radiația solara se extinde.
Luna iunie a anului 2012 a avut temperaturi ridicate (fig. 2.23), ceea ce a dus la un necesar
de răcire care a crescut in fiecare săptămână cum este arătat in fig.2.24.
Luna iulie
-începe cu 15.3 ore de lumina si ajunge la 31 iulie sa ofere 14.4 ore de lumina pe zi, in total
958.3h de soare in anul 2012, conform http://www.infoclimat.fr
-este cea mai călduroasa luna a anului,
-oferă numai pe o perioada de 8-9% temperaturi la care clădirea poate lucreze
independent(din pct.v. al răcirii). In aceste condiții efectul scontat nu se poate realiza. Luna
august are 27%din totalul de număr de grade sub valoarea de 18.6gr.C, iar ca întindere este
aproape 30% din timpul perioadei.
tabel 2. 4 București -temperaturi maxime luna iulie intervalul 2000-2016
Iulie din anii 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
t med max 31.9 31.4 31 30.8 29.1 28.6 30 34.6
t med min 14.4 15.3 17.2 13.8 14.1 15.1 14.7 15.8
t max 41.2 36.3 36.7 37.7 34.5 36.3 34.5 40.7
Iulie din anii 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
t med max 30.2 30.4 30.1 30.4 34.4 29.9 29.3 32 31.2
t med min 14.5 15.6 16.5 15.9 18.3 14.9 16.3 16.1 15.7
t max 36.4 36.3 34.5 36.2 39 36.9 32.7 38.5 35.5
Urmărim variația consumului pentru răcire la biroul situat la
parterul unei clădiri cu pereți exteriori. GVP anvelopant. Temperatura propusa in interior
in perioada de ocupare =25o C.
t int propus = 25o C
98
In fig.43 este prezentat consumul cu ventilare nocturna(rata de ventilare 2h-1
si 4 h-1) si consumul fără VN, pentru luna iunie, in condiția in care
temperatura interioara propusa este 25o C. Aplicarea unei rate de ventilare
nocturna diminuează consumul pentru răcire a biroului in intervalul de ocupare.
Iunie
figura 2. 23.diagrama temperaturi exterioare, iunie 2012_Bucuresti
figura 2. 24. consum pentru răcirea unui birou la parter; iunie 2012_Bucuresti
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
155:0
8…
156:0
3…
156:2
2…
157:1
7…
15
8:1
2…
159:0
7…
160:0
2…
160:2
1…
161:1
6…
162:1
1…
163:0
6…
164:0
1…
164:2
0…
165:1
5…
166:1
0…
167:0
5…
168:0
0…
168:1
9…
169:1
4…
170:0
9…
171:0
4…
171:2
3…
172:1
8…
173:1
3…
174:0
8…
175:0
3…
17
5:2
2…
176:1
7…
177:1
2…
178:0
7…
179:0
2…
179:2
1…
180:1
6…
181:1
1…
[gra
deC
]
iunie 2012
Temperatura Bucuresti
t_sf sapt t_noapte t_zi t zi med
-10000
-9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
155:0
8 0
4/0
6/
08:
156:0
2 0
5/0
6/
02:
156:2
0 0
5/0
6/
20:
157:1
4 0
6/0
6/
14:
158:0
8 0
7/0
6/
08:
159:0
2 0
8/0
6/
02:
159:2
0 0
8/0
6/
20:
160:1
4 0
9/0
6/
14:
161:0
8 1
0/0
6/
08:
162:0
2 1
1/0
6/
02:
162:2
0 1
1/0
6/
20:
163:1
4 1
2/0
6/
14:
164:0
8 1
3/0
6/
08:
165:0
2 1
4/0
6/
02:
165:2
0 1
4/0
6/
20:
166:1
4 1
5/0
6/
14:
167:0
8 1
6/0
6/
08:
168:0
2 1
7/0
6/
02:
168:2
0 1
7/0
6/
20:
169:1
4 1
8/0
6/
14:
170:0
8 1
9/0
6/
08:
171:0
2 2
0/0
6/
02:
171:2
0 2
0/0
6/
20:
172:1
4 2
1/0
6/
14:
173:0
8 2
2/0
6/
08:
174:0
2 2
3/0
6/
02:
174:2
0 2
3/0
6/
20:
175:1
4 2
4/0
6/
14:
176:0
8 2
5/0
6/
08:
177:0
2 2
6/0
6/
02:
177:2
0 2
6/0
6/
20:
178:1
4 2
7/0
6/
14:
179:0
8 2
8/0
6/
08:
180:0
2 2
9/0
6/
02:
180:2
0 2
9/0
6/
20:[k
w]
iunie 2012
Consum pentru racire _birou la parter Bucuresti_t int propus=25oC
1.5zi 2no 4no S3_iun
ie
99
Metoda grafica pune in evidenta consumurile de energie care pot fi economisite
daca noaptea clădirea beneficiază de un număr de schimburi de 2, respectiv 4 [h-1].
Consumul este in concordanta cu variația temperaturii exterioare, diurne si nocturne. Cu
cat temperatura nocturnă este mai scăzută, in condițiile sezonului de vara, diferența
consumurilor la rate de ventilare diferite este mai vizibila. Iulie
figura 2. 25. temperatura exterioara-iulie 2012 București
figura 2. 26. Consum pentru răcire-birou la parter- București 2012
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
39
183:0
0…
183:2
2…
184:2
0…
185:1
8…
186:1
6…
187:1
4…
188:1
2…
189:1
0…
190:0
8…
191:0
6…
192:0
4…
193:0
2…
194:0
0…
194:2
2…
195:2
0…
196:1
8…
197:1
6…
198:1
4…
199:1
2…
200:1
0…
201:0
8…
202:0
6…
203:0
4…
204:0
2…
205:0
0…
205:2
2…
206:2
0…
207:1
8…
208:1
6…
209:1
4…
210:1
2…
211:1
0…
212:0
8…
213:0
6…
214:0
4…
215:0
2…
tem
per
atura
exte
rioar
a[gr.
C]
ora
Temperatura iulie 2012 Bucuresti
t med ext zi t med no Ext no ext zi t sf sapt
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
183
: 0
2/0
7/
00
:1
83
:19 0
2/0
7/
19
:1
84
:14 0
3/0
7/
14
:1
85
:09 0
4/0
7/
09
:1
86
:04 0
5/0
7/
04
:1
86
:23 0
5/0
7/
23
:1
87
:18 0
6/0
7/
18
:1
88
:13 0
7/0
7/
13
:1
89
:08 0
8/0
7/
08
:1
90
:03 0
9/0
7/
03
:1
90
:22 0
9/0
7/
22
:1
91
:17 1
0/0
7/
17
:1
92
:12 1
1/0
7/
12
:1
93
:07 1
2/0
7/
07
:1
94
:02 1
3/0
7/
02
:1
94
:21 1
3/0
7/
21
:1
95
:16 1
4/0
7/
16
:1
96
:11 1
5/0
7/
11
:1
97
:06 1
6/0
7/
06
:1
98
:01 1
7/0
7/
01
:1
98
:20 1
7/0
7/
20
:1
99
:15 1
8/0
7/
15
:2
:10 1
9/0
7/
10
:2
01
:05 2
0/0
7/
05
:2
02
: 2
1/0
7/
:2
02
:19 2
1/0
7/
19
:2
03
:14 2
2/0
7/
14
:2
04
:09 2
3/0
7/
09
:2
05
:04 2
4/0
7/
04
:2
05
:23 2
4/0
7/
23
:2
06
:18 2
5/0
7/
18
:2
07
:13 2
6/0
7/
13
:2
08
:08 2
7/0
7/
08
:2
09
:03 2
8/0
7/
03
:2
09
:22 2
8/0
7/
22
:2
10
:17 2
9/0
7/
17
:2
11
:12 3
0/0
7/
12
:2
12
:07 3
1/0
7/
07
:2
13
:02 0
1/0
8/
02
:2
13
:21 0
1/0
8/
21
:2
14
:16 0
2/0
8/
16
:2
15
:11 0
3/0
8/
11
:
iulie parter-Consum pentru racirea unui birou la parter_cu si fara VN
1.5zi 2no 4no
fara VN cu VN
S5_iul
100
figura 2. 27. consum pentru răcirea unui birou la ultim etaj, pereți tristrat; iulie 2012_Bucuresti
După un start cu multe grade si începerea sezonului de răcire, iulie 2012 (fig.2.25), a fost
un vârf de temperaturi ceea ce însemnă valori ridicate ale necesarului pentru răcirea
clădirilor. Si in aceasta luna aplicam ventilarea nocturna la rate variate, urmărind efectul
lor asupra consumului propunând temperatura interioara in orele de ocupare de 25 °C
(fig.2.26). Valorile consumului pentru răcirea biroului in intervalul de ocupare au crescut,
iar efectul care s-a observat aplicând ventilarea nocturna in iunie, acum, in iulie, devine
insesizabil. Comparând fig. 2.25 si fig.2.26, verificam temperaturile nocturne in săptămâna
patru, când indiferent cat se mărește rata de ventilare diagramele de putere indica aproape
aceleași maxime, observam nopți cu t>21 °C. Din observațiile făcute pentru 2012, la
temperaturi nocturne peste 18.5°C -19 °C, sunt necesare si alte metode de răcire, in condiția
in care in clădire intra după ora 18, aer netratat/nerăcit.
Analizam o săptămâna din iunie si o săptămâna din iulie, cu temperaturi diurne medii ale
săptămânii, aproape egale(29.72- 29.85 °C), cu temperaturi diferite ale solului pe timpul
nopții(16.4, respectiv 21°C).
-12500
-10500
-8500
-6500
-4500
-2500
-5001
83:
02
/07
/ :
18
3:1
8 0
2/0
7/
18
:1
84:1
2 0
3/0
7/
12
:1
85:0
6 0
4/0
7/
06
:1
86:
05
/07
/ :
18
6:1
8 0
5/0
7/
18
:1
87:1
2 0
6/0
7/
12
:188:0
6 0
7/0
7/
06:
18
9:
08
/07
/ :
18
9:1
8 0
8/0
7/
18
:
19
5:
14
/07
/ :
19
5:1
8 1
4/0
7/
18
:1
96:1
2 1
5/0
7/
12
:1
97:0
6 1
6/0
7/
06
:
2:0
6 1
9/0
7/
06:
20
1:
20
/07
/ :
20
2:1
2 2
1/0
7/
12
:2
03:0
6 2
2/0
7/
06
:2
04:
23
/07
/ :
204:1
8 2
3/0
7/
18:
20
5:1
2 2
4/0
7/
12
:2
06:0
6 2
5/0
7/
06
:207:
26/0
7/
:2
07:1
8 2
6/0
7/
18
:2
08:1
2 2
7/0
7/
12
:2
09:0
6 2
8/0
7/
06
:2
10:
29
/07
/ :
21
0:1
8 2
9/0
7/
18
:2
11:1
2 3
0/0
7/
12
:2
12:0
6 3
1/0
7/
06
:2
13:
01
/08
/ :
21
3:1
8 0
1/0
8/
18
:2
14:1
2 0
2/0
8/
12
:2
15:0
6 0
3/0
8/
06
:
con
sum
pt
raci
re[
kw
]
iulie 2012
Consum pt.racirea unui birou la ultim etaj, pereti tristrat_Bucuresti
1.5zi 2no 4no
101
tabel 2. 5 Temperaturi medii doua săptămâni
iunie S5_iulie
t med sf sapt 23.49 27.85
t med zi 29.72 29.85
t med no 21.27 22.72
t sol. noaptea 16.4 21
tabel 2. 6 Comparația consumurilor pentru răcire cu si fără VN
pentru săptămâni cu aceeași t_med_zi in luni diferite, poziții diferite, relația cu
radiația solara diferita, t int prop=25 °C, iunie=s3 iulie =s5
Bucuresti 2012
rata [h-1] parter
[kwh]
Ultimul etaj
cu pod[kwh]
Ultim etaj
sub placa
[kwh]
a) Variatia consumului pentru racire in iulie raportat la iunie
iun iul %inplus iun iul %in plus iun iul %in plus
1.5 fara VN 192 250 23% 277 353 22% 342 410 17%
2 cu VN 138 218 37% 202 299 32% 261 355 26%
4 cu VN 110 198 44% 160 268 40% 209 318 34%
b) Cresterea consumului in raport cu biroul la parter
1.5 fara VN 44% 41% 78% 64%
2 cu VN 46% 37% 89% 63%
4 cu VN 45% 35% 90% 61%
b) Scaderea consumului cu VN. raportat la cazul fara VN
1.5 fara VN
2 cu VN 28% 13% 27% 15% 24% 13%
4 cu VN 43% 21% 42% 24% 39% 22%
Tabelul 2.6 sistematizează observațiile pentru diagramele 2.28 a si b, care indica cu
cat se reduce consumul pentru răcire, in perioada de ocupare, când creste rata de ventilare
nocturna de la cazul cu VN, 2 h-1 si 4 h-1, in raport cu cazul fara ventilare nocturna, pentru
biroul situat la parter. In paralel prezentam temperaturile care au determinat aceste variații.
Chiar daca media temperaturii diurne a săptămânii este aceeași, asupra clădirii
acționează temperatura de la sfârșitul săptămânii precedente si temperatura solului.
Temperatura solului in nopțile din iunie este de 16.4 °C, in timp ce in iulie creste la
21 °C, temperatura mediului prezentând noaptea in medie un plus de 1.5 °C.
Efectul temperaturii solului se face simțita, fenomen observabil din creșterea cu 44%
a consumului in iulie la aceeași rata de ventilare, 4 h-1, noaptea. Influenta răcirii radiative,
este vizibila in toate perioadele. In tabel 2. 7, rubrica „a”, care prezinta valorile, in iunie si
102
in iulie se observa o creștere de 45%, când temperatura solului a fost t sol= 16 °C si mai
redusa, 35% in iulie, când noaptea t sol=21 °C.
figura 2. 28.a) Consum răcire, detaliu din fig.2.24. b)respectiv din fig.2.26
Iunie iulie
t med sf sapt 23.49 27.85
t med zi 29.72 29.85
t med no 21.27 22.72
t sol. noaptea 16.4 21
figura 2. 29. temperaturi București 2012
a) 18-22 iunie b) 30 iulie-3 august
In iunie încă structura clădirii descarcă spre interior o temperatura acceptabila. In timp,
sarcina gradelor in plus va solicita anvelopa si răcirea va avea efectul diminuat.
Ne raportam la aceleași condiții exterioare si urmărim valorile si posibilitățile de reducere
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
16
9:
18
/06
/ :0
0
16
9:0
8 1
8/0
6/
08
:
16
9:1
6 1
8/0
6/
16
:
17
0:
19
/06
/ :0
0
17
0:0
8 1
9/0
6/
08
:
17
0:1
6 1
9/0
6/
16
:
17
1:
20
/06
/ :0
0
17
1:0
8 2
0/0
6/
08
:
17
1:1
6 2
0/0
6/
16
:
17
2:
21
/06
/ :0
0
17
2:0
8 2
1/0
6/
08
:
17
2:1
6 2
1/0
6/
16
:
17
3:
22
/06
/ :0
0
17
3:0
8 2
2/0
6/
08
:
17
3:1
6 2
2/0
6/
16
:
17
4:
23
/06
/ :0
0
kw
18-22iunie
Consum racire cu si fara VN -
iunie, parter
1.5zi 2no 4no
25o C
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
21
1:
30
/07
/ 0
0:
21
1:0
8 3
0/0
7/
08
:
21
1:1
6 3
0/0
7/
16
:
21
2:
31
/07
/ 0
0:
21
2:0
8 3
1/0
7/
08
:
21
2:1
6 3
1/0
7/
16
:
21
3:
01
/08
/ 0
0 :
21
3:0
8 0
1/0
8/
08
:
21
3:1
6 0
1/0
8/
16
:
21
4:
02
/08
/ 0
0:
21
4:0
8 0
2/0
8/
08
:
21
4:1
6 0
2/0
8/
16
:
21
5:
03
/08
/ 0
0 :
21
5:0
8 0
3/0
8/
08
:
21
5:1
6 0
3/0
8/
16
:
kw
30 iul-3aug
Consum racire cu si fara VN
iulie,parter
1.5zi 2no 4no
141618202224262830323436
16
9:0
0 1
8/0
6/ …
16
9:0
8 1
8/0
6/ …
16
9:1
6 1
8/0
6/ …
17
0:0
0 1
9/0
6/ …
17
0:0
8 1
9/0
6/ …
17
0:1
6 1
9/0
6/ …
17
1:0
0 2
0/0
6/ …
17
1:0
8 2
0/0
6/ …
17
1:1
6 2
0/0
6/ …
17
2:0
0 2
1/0
6/ …
17
2:0
8 2
1/0
6/ …
17
2:1
6 2
1/0
6/ …
17
3:0
0 2
2/0
6/ …
17
3:0
8 2
2/0
6/ …
17
3:1
6 2
2/0
6/ …
17
4:0
0 2
3/0
6/ …
iunie 2012 Bucuresti
t_noapte t_zi
141618202224262830323436
21
1:0
0 3
0/0
7/ …
21
1:0
8 3
0/0
7/ …
21
1:1
6 3
0/0
7/ …
21
2:0
0 3
1/0
7/ …
21
2:0
8 3
1/0
7/ …
21
2:1
6 3
1/0
7/ …
21
3:0
0 0
1/0
8/ …
21
3:0
8 0
1/0
8/ …
21
3:1
6 0
1/0
8/ …
21
4:0
0 0
2/0
8/ …
21
4:0
8 0
2/0
8/ …
21
4:1
6 0
2/0
8/ …
21
5:0
0 0
3/0
8/ …
21
5:0
8 0
3/0
8/ …
21
5:1
6 0
3/0
8/ …
iulie 2012 Bucuresti
t no t zi
103
a consumurilor pentru răcirea biroului situat la ultimul etaj al clădirii având diferite tipuri
de acoperire si anvelopa.
Tabelul 2.6, punctul b si c, arata in valori procentuale situația pe care o regăsim in graficele
2.24, 2.26 care indica alura curbei (consumului). Când creștem rata de ventilare nocturna
nivelul de reducere este in mod firesc influențat de valoarea temperaturii nocturne.
Dacă ne concentram atenția asupra legăturii cu solul si asupra protecției plafonului un
birou situat la parter va economisi in iunie 45% energie in raport cu un birou situat sub o
zona de pod, iar in iulie 35%. Același birou la parter, raportat la un birou sub terasa va
economisi 90% energia pentru răcire in iunie(radiația solara in iunie acționează 921.7ore
in raport cu 958.3 ore in iulie ) si 60% in iulie.
figura 2. 30. Consum răcire, birou sub pod București 2012
a) detaliu iunie. b)respectiv 30iulie-3august
Privim cu multa atenție implementarea metodei de ventilare nocturnă ca un factor
natural care sa îmbunătățească confortul si să împiedice poluarea naturii. Orice clădire
aflată in mediu exterior, datorita dispunerii si elementelor din care este realizata răspunde
la sarcinile climatice la care este supusa, in mod individual. Pentru a proiecta o clădire
eficienta termic, vara, in mod natural, ar trebui sa cunoaștem fluctuațiile de temperatura
specifice zonei, tipul clădirii, tipul si perioada de ocupare, pentru a stabilii timpul in care
clădirea păstrează răcirea produsă pe timpul nopții.
-9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
169
: 1
8/0
6/
:
169
:07 1
8/0
6/
07
:
169
:14 1
8/0
6/
14
:
169
:21 1
8/0
6/
21
:
170
:04 1
9/0
6/
04
:
170
:11 1
9/0
6/
11
:
170
:18 1
9/0
6/
18
:
171
:01 2
0/0
6/
01
:
171
:08 2
0/0
6/
08
:
171
:15 2
0/0
6/
15
:
171
:22 2
0/0
6/
22
:
172
:05 2
1/0
6/
05
:
172
:12 2
1/0
6/
12
:
172
:19 2
1/0
6/
19
:
173
:02 2
2/0
6/
02
:
173
:09 2
2/0
6/
09
:
173
:16 2
2/0
6/
16
:
173
:23 2
2/0
6/
23
:Consum pentru racire birou sub pod,
cu si fara VN- iunie
1.5 [1/h] 2 [1/h] VN 4 [1/h] VN
25o C
-9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0211:
00 3
0/0
7/
:
211:0
8 3
0/0
7/
08:
211:1
6 3
0/0
7/
16:
212:
00
31/0
7/
:
212:0
8 3
1/0
7/
08:
212:1
6 3
1/0
7/
16:
213:
00 0
1/0
8/
:
213:0
8 0
1/0
8/
08:
213:1
6 0
1/0
8/
16:
214:
00 0
2/0
8/
:
214:0
8 0
2/0
8/
08:
214:1
6 0
2/0
8/
16:
215:
00 0
3/0
8/
:
215:0
8 0
3/0
8/
08:
215:1
6 0
3/0
8/
16:
216:
00 0
4/0
8/
:
kw
30iul-3aug
necesar racire cu si fara VN
1,5 fara VN cuVN 2 cu VN 4
104
figura 2. 31. Consum răcire, birou sub terasa, București 2012
a) detaliu iunie. b)respectiv 30iulie-3august
figura 2. 32. Consum răcire, birou sub terasa, cu anvelopa tristrat , București 2012.
a) detaliu iunie. b)respectiv 30iulie-3august
Figura 2.32, arata că in luna iunie, biroul aflat la parter in primele ore ale dimineții(3…1
ore de ocupare) nu are nevoie de alte sisteme de răcire, la o medie a t ext de 29.5 °C.
Economia de energie se reduce la minim spre sfârșitul programului, indiferent de poziția
și structura anvelopei.
-10000
-9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
01
69
: 1
8/0
6/0
1 :
169
:08 1
8/0
6/0
1 0
8:
169
:16 1
8/0
6/0
1 1
6:
170
: 1
9/0
6/0
1 :
170
:08 1
9/0
6/0
1 0
8:
170
:16 1
9/0
6/0
1 1
6:
171
: 2
0/0
6/0
1 :
171
:08 2
0/0
6/0
1 0
8:
171
:16 2
0/0
6/0
1 1
6:
172
: 2
1/0
6/0
1 :
172
:08 2
1/0
6/0
1 0
8:
172
:16 2
1/0
6/0
1 1
6:
173
: 2
2/0
6/0
1 :
173
:08 2
2/0
6/0
1 0
8:
173
:16 2
2/0
6/0
1 1
6:
174
: 2
3/0
6/0
1 :
Consum racire birou cu acoperire
terasa_ iunie
1.5 [1/h] 2 [1/h] VN 4 [1/h] VN
25O C
-10000
-9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
211
: 3
0/0
7/0
1 :
211
:07 3
0/0
7/0
1 0
7:
211
:14 3
0/0
7/0
1 1
4:
211
:21 3
0/0
7/0
1 2
1:
212
:04 3
1/0
7/0
1 0
4:
212
:11 3
1/0
7/0
1 1
1:
212
:18 3
1/0
7/0
1 1
8:
213
:01 0
1/0
8/0
1 0
1:
213
:08 0
1/0
8/0
1 0
8:
213
:15 0
1/0
8/0
1 1
5:
213
:22 0
1/0
8/0
1 2
2:
214
:05 0
2/0
8/0
1 0
5:
214
:12 0
2/0
8/0
1 1
2:
214
:19 0
2/0
8/0
1 1
9:
215
:02 0
3/0
8/0
1 0
2:
215
:09 0
3/0
8/0
1 0
9:
215
:16 0
3/0
8/0
1 1
6:
215
:23 0
3/0
8/0
1 2
3:
kw
h
ora
Consum racire birou cu acoperis
terasa_iulie
1.5 [1/h] 2 [1/h] VN 4 [1/h] VN
-10500
-8500
-6500
-4500
-2500
-500
169
: 1
8/0
6/
00
:
169
:07 1
8/0
6/
07
:
169
:14 1
8/0
6/
14
:
169
:21 1
8/0
6/
21
:
170
:04 1
9/0
6/
04
:
170
:11 1
9/0
6/
11
:
170
:18 1
9/0
6/
18
:
171
:01 2
0/0
6/
01
:
171
:08 2
0/0
6/
08
:
171
:15 2
0/0
6/
15
:
171
:22 2
0/0
6/
22
:
172
:05 2
1/0
6/
05
:
172
:12 2
1/0
6/
12
:
172
:19 2
1/0
6/
19
:
173
:02 2
2/0
6/
02
:
173
:09 2
2/0
6/
09
:
173
:16 2
2/0
6/
16
:
173
:23 2
2/0
6/
23
:
Consum pentru racire, birou tristrat
iunie
1.5 [1/h] 2 [1/h] VN 4[1/h] VN
25O C
-10500
-8500
-6500
-4500
-2500
-500
21
1:0
0
30/0
7/
00:
21
1:0
6 3
0/0
7/
06
:
21
1:1
2 3
0/0
7/
12
:
21
1:1
8 3
0/0
7/
18
:
21
2:
00 3
1/0
7/
00:
21
2:0
6 3
1/0
7/
06
:
21
2:1
2 3
1/0
7/
12
:
21
2:1
8 3
1/0
7/
18
:
21
3:
00 0
1/0
8/
00:
21
3:0
6 0
1/0
8/
06
:
21
3:1
2 0
1/0
8/
12
:
21
3:1
8 0
1/0
8/
18
:
21
4:
00 0
2/0
8/
00:
21
4:0
6 0
2/0
8/
06
:
21
4:1
2 0
2/0
8/
12
:
21
4:1
8 0
2/0
8/
18
:
21
5:
03/0
8/
00 :
21
5:0
6 0
3/0
8/
06
:
21
5:1
2 0
3/0
8/
12
:
21
5:1
8 0
3/0
8/
18
:
21
6:
04/0
8/
00 :
kw
h
ora
tristrat, idem iulie
1.5 [1/h] 2 [1/h] VN 4[1/h] VN
105
figura 2. 33. Efectul ratei de ventilare nocturnă asupra reducerii consumului pentru răcire in orele de
ocupare in iunie 2012_Bucuresti(% = diferența kwh(fără VN-cu VN)/kwh fără VN)
figura 2. 34 Reducerea consumului en.răcir30iulie-3aug 2012, birou București, VN 4h-1
Primele două zile ale intervalului de ocupare vin după un sfârșit de săptămână fierbinte,
37°C, ziua, 21°C, noaptea (imaginea alăturată este diagrama de temperatură a săptămânii
analizate, s5)-figura 2.34, secțiune din figura 2.25.
Când noaptea temperatura , a coborât la 18 ° C, în ziua, respectiv
noaptea următoare, biroul la parter a fost răcit (rata VN =4h-1),
reușind în primele trei ore sa aibă eficientă 100%. Pentru
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%1
69
:08
…
16
9:1
0 …
16
9:1
2 …
16
9:1
4 …
16
9:1
6 …
16
9:1
8 …
17
0:0
8 …
17
0:1
0 …
17
0:1
2 …
17
0:1
4 …
17
0:1
6 …
17
0:1
8 …
17
1:0
8 …
17
1:1
0 …
17
1:1
2 …
17
1:1
4 …
17
1:1
6 …
17
1:1
8 …
17
2:0
8 …
17
2:1
0 …
17
2:1
2 …
17
2:1
4 …
17
2:1
6 …
17
2:1
8 …
17
3:0
8 …
17
3:1
0 …
17
3:1
2 …
17
3:1
4 …
17
3:1
6 …
17
3:1
8 …
RE
DU
CE
RE
CO
NS
UM
ORA
Rezultatul ventilarii nocturne(4h-1) in 18-22 iunie 2012_Bucuresti,
tmed zi =29.72oC
tristrat sub terasa sub pod parter
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100% Eficienta unei VN, 4h-1 in luna iulie 2012, Bucuresti la un birou,
tmed zi =29.85oC
tristrat sub terasa
sub pod parter
106
următoarele ore eficienta scade, sub sarcina termică exterioară, 30-31oC si ceă interioără,
datorată personalului.
tabel 2. 7 Efectul ratei de ventilare nocturnă asupra reducerii consumului pentru răcire in orele
de ocupare in 18 iunie 2012_București
ora 1.5
[1/h] fără vn
2 [1/h]
VN 4 [1/h]
VN diferenta % sub
pod
1.5 [1/h] fara vn
2 [1/h]
VN
4[1/h]
VN
Dif. parter
169:09 18/06/ -1776 0 0 -1776 1.00 -21
-21 100%
169:10 18/06/ -2873 -2734 0 -2873 1.00 -1312
-1312 100%
169:11 18/06/ -3775 -1572 0 -3775 1.00 -2179 -77.6
-2178.7 100%
169:12 18/06/ -4523 -2549 -1100 -3423 0.76 -2864 -1300 -31.9 -2831.9 99%
169:13 18/06/ -5126 -3336 -2059 -3068 0.60 -3427 -2013 -1048 -2378.4 69%
169:14 18/06 -5415 -3783 -2636 -2779 0.51 -3757 -2470 -1596 -2161.2 58%
169:15 18/06 -5648 -4160 -3121 -2527 0.45 -4100 -2919 -2122 -1978 48%
169:16 18/06/ -5650 -4291 -3343 -2308 0.41 -4220 -313 -2398 -1822 43%
169:17 18/06 -5734 -4486 -3616 -2118 0.37 -4386 -3375 -2698 -1687.9 38%
169:18 18/06/ -5816 -4666 -3866 -1950 0.34 -4526 -3582 -2954 -1571.7 35%
Principala sursa de încălzire a aerului și a Pământului este Soarele.
Pământul este cald după încetarea radiației solare si încă cedează căldura atmosferei, care
se menține relativ calda. În timpul nopții pământul continua sa se răcească deoarece emite
radiații mai mult decât câștigă din atmosferă. La rândul său, un strat subțire de aer din
imediata vecinătate a solului începe să se răcească prin conducție ca transfer de energie
termică care are loc de la aerul cald inițial la solul mai rece. Cât de mult se răcește si solul
și aerul pe timp de noapte depinde, în parte, de efectele de amestecare ale vântului, iar pe
de alta parte de numărul de ore mai mare in care soarele este prezent si mai puține ore in
care pământul poate pierde căldura acumulata.
Atmosfera e in continua mișcare. Astfel se răcește si pământul și atmosfera (troposfera),
pământul prin radiație și conducție, atmosfera prin convecție.
(Dutton, 2004)
Atât observațiile făcute pe baza diagramelor in acest studiu, cat și publicațiile apărute pe
plan internațional, ne indica ca metoda ventilării nocturne trebuie aplicata exact in funcție
de orele când aerul este rece, pentru a avea efectul scontat.
Aerul este rece intre ora 2AM pana înainte cu o ora de răsăritul soarelui.
Acesta este intervalul in care trebuie răcita clădirea.
107
August
Luna august are temperaturi nocturne (figura 2. 36) mult mai ofertante pentru
răcirea nocturna, temperaturi care coboară la 10 °C, noaptea si ziua urca la 41°C.
Daca propunem in orele de ocupare (8-18), o temperatura interioara t_int=25°C si urmărim
reprezentarea grafica a consumurilor pentru răcire, în luna august(figura 2. 37), constatam
ca săptămânile în care nopțile au medii de temperatura de 14 °C, pot suplini răcirea
mecanică complet.
figura 2. 35. graficul temperaturilor exterioare înregistrate în București, august 2012
figura 2. 36. necesarul de răcire pentru un birou situat in București, la parterul unei clădiri, cu si fără
ventilare nocturnă
10121416182022242628303234363840
218:1
7 0
6/0
8/
17:
219:1
0 0
7/0
8/
10:
220:0
3 0
8/0
8/
03:
220:2
0 0
8/0
8/
20:
221:1
3 0
9/0
8/
13:
222:0
6 1
0/0
8/
06:
222:2
3 1
0/0
8/
23:
223:1
6 1
1/0
8/
16:
224:0
9 1
2/0
8/
09:
225:0
2 1
3/0
8/
02:
225:1
9 1
3/0
8/
19:
226:1
2 1
4/0
8/
12:
227:0
5 1
5/0
8/
05:
227:2
2 1
5/0
8/
22:
228:1
5 1
6/0
8/
15:
229:0
8 1
7/0
8/
08:
230:0
1 1
8/0
8/
01:
230:1
8 1
8/0
8/
18:
231:1
1 1
9/0
8/
11:
232:0
4 2
0/0
8/
04:
232:2
1 2
0/0
8/
21:
233:1
4 2
1/0
8/
14:
234:0
7 2
2/0
8/
07:
235:
23/0
8/
:235:1
7 2
3/0
8/
17:
236:1
0 2
4/0
8/
10:
237:0
3 2
5/0
8/
03:
237:2
0 2
5/0
8/
20:
238:1
3 2
6/0
8/
13:
239:0
6 2
7/0
8/
06:
239:2
3 2
7/0
8/
23:
240:1
6 2
8/0
8/
16:
241:0
9 2
9/0
8/
09:
242:0
2 3
0/0
8/
02:
242:1
9 3
0/0
8/
19:
243:1
2 3
1/0
8/
12:
gra
de
C
august
Temperatura exterioara, august 2012 Bucuresti
t med ext zi Ext no ext zi t sf sapt
-9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
218:0
1 0
6/0
8/
01:
218:1
8 0
6/0
8/
18:
219:1
1 0
7/0
8/
11:
220:0
4 0
8/0
8/
04:
220:2
1 0
8/0
8/
21:
221:1
4 0
9/0
8/
14:
222:0
7 1
0/0
8/
07:
223:
11/0
8/
:223:1
7 1
1/0
8/
17:
224:1
0 1
2/0
8/
10:
225:0
3 1
3/0
8/
03:
225:2
0 1
3/0
8/
20:
226:1
3 1
4/0
8/
13:
227:0
6 1
5/0
8/
06:
227:2
3 1
5/0
8/
23:
228:1
6 1
6/0
8/
16:
229:0
9 1
7/0
8/
09:
230:0
2 1
8/0
8/
02:
230:1
9 1
8/0
8/
19:
231:1
2 1
9/0
8/
12:
232:0
5 2
0/0
8/
05:
232:2
2 2
0/0
8/
22:
233:1
5 2
1/0
8/
15:
234:0
8 2
2/0
8/
08:
235:0
1 2
3/0
8/
01:
235:1
8 2
3/0
8/
18:
236:1
1 2
4/0
8/
11:
237:0
4 2
5/0
8/
04:
237:2
1 2
5/0
8/
21:
238:1
4 2
6/0
8/
14:
239:0
7 2
7/0
8/
07:
240:
28/0
8/
:240:1
7 2
8/0
8/
17:
241:1
0 2
9/0
8/
10:
242:0
3 3
0/0
8/
03:
242:2
0 3
0/0
8/
20:
243:1
3 3
1/0
8/
13:
kw
august, 2012
Bucuresti parter_racire cu si fara VN
1.5zi 2no 4no
t int propus=25oC
108
Privim săptămâna 2 si 4 din august. Situația aplicării VN(4h-1 aer la temperatura nocturna)
(lina neagra), in săptămâna 4, reduce necesarul cu 82% raportat la o scădere de numai
38%in cazul neutilizării VN(linia roșie).
(VN=ventilare nocturnă).
figura 2. 37 consum de energie cu si fără VN la un birou situat la ultimul etaj sub pod la București
figura 2. 38. Necesarul de răcire pentru un birou situat in București, la ultimul etaj sub placa BA, cu VN
si fără VN
Necesarul de răcire pentru un birou situat in București (figura 2.36), la parterul unei clădiri
-11000
-9000
-7000
-5000
-3000
-1000
21
8:0
0 0
6/0
8/0
00
1 0
0:0
0
21
8:1
8 0
6/0
8/0
00
1 1
8:0
0
21
9:1
2 0
7/0
8/0
00
1 1
2:0
0
22
0:0
6 0
8/0
8/0
00
1 0
6:0
0
22
1:0
0 0
9/0
8/0
00
1 0
0:0
0
22
1:1
8 0
9/0
8/0
00
1 1
8:0
0
22
2:1
2 1
0/0
8/0
00
1 1
2:0
0
22
3:0
6 1
1/0
8/0
00
1 0
6:0
0
22
4:0
0 1
2/0
8/0
00
1 0
0:0
0
22
4:1
8 1
2/0
8/0
00
1 1
8:0
0
22
5:1
2 1
3/0
8/0
00
1 1
2:0
0
22
6:0
6 1
4/0
8/0
00
1 0
6:0
0
22
7:0
0 1
5/0
8/0
00
1 0
0:0
0
22
7:1
8 1
5/0
8/0
00
1 1
8:0
0
22
8:1
2 1
6/0
8/0
00
1 1
2:0
0
229:0
6 1
7/0
8/0
001 0
6:0
0
23
0:0
0 1
8/0
8/0
00
1 0
0:0
0
23
0:1
8 1
8/0
8/0
00
1 1
8:0
0
23
1:1
2 1
9/0
8/0
00
1 1
2:0
0
23
2:0
6 2
0/0
8/0
00
1 0
6:0
0
23
3:0
0 2
1/0
8/0
00
1 0
0:0
0
23
3:1
8 2
1/0
8/0
00
1 1
8:0
0
23
4:1
2 2
2/0
8/0
00
1 1
2:0
0
23
5:0
6 2
3/0
8/0
00
1 0
6:0
0
23
6:0
0 2
4/0
8/0
00
1 0
0:0
0
23
6:1
8 2
4/0
8/0
00
1 1
8:0
0
23
7:1
2 2
5/0
8/0
00
1 1
2:0
0
23
8:0
6 2
6/0
8/0
00
1 0
6:0
0
23
9:0
0 2
7/0
8/0
00
1 0
0:0
0
239:1
8 2
7/0
8/0
001 1
8:0
0
24
0:1
2 2
8/0
8/0
00
1 1
2:0
0
24
1:0
6 2
9/0
8/0
00
1 0
6:0
0
24
2:0
0 3
0/0
8/0
00
1 0
0:0
0
24
2:1
8 3
0/0
8/0
00
1 1
8:0
0
24
3:1
2 3
1/0
8/0
00
1 1
2:0
0[kw
]
august 2012_Bucuresti
Consum de energie pt. birou la ultimul etaj sub pod
1.5zi 2no 4no25o C
-12500
-10500
-8500
-6500
-4500
-2500
-500
218:0
1 0
6/0
8/
01:0
0
218:1
9 0
6/0
8/
19:0
0
219:1
3 0
7/0
8/
13:0
0
220:0
7 0
8/0
8/
07:0
0
221:0
1 0
9/0
8/
01:0
0
221:1
9 0
9/0
8/
19:0
0
222:1
3 1
0/0
8/
13:0
0
223:0
7 1
1/0
8/
07:0
0
224:0
1 1
2/0
8/
01:0
0
224:1
9 1
2/0
8/
19:0
0
225:1
3 1
3/0
8/
13:0
0
226:0
7 1
4/0
8/
07:0
0
227:0
1 1
5/0
8/
01:0
0
227:1
9 1
5/0
8/
19:0
0
228:1
3 1
6/0
8/
13:0
0
229:0
7 1
7/0
8/
07:0
0
230:0
1 1
8/0
8/
01:0
0
230:1
9 1
8/0
8/
19:0
0
231:1
3 1
9/0
8/
13:0
0
232:0
7 2
0/0
8/
07:0
0
233:0
1 2
1/0
8/
01:0
0
233:1
9 2
1/0
8/
19:0
0
234:1
3 2
2/0
8/
13:0
0
235:0
7 2
3/0
8/
07:0
0
236:0
1 2
4/0
8/
01:0
0
236:1
9 2
4/0
8/
19:0
0
237:1
3 2
5/0
8/
13:0
0
238:0
7 2
6/0
8/
07:0
0
239:0
1 2
7/0
8/
01:0
0
239:1
9 2
7/0
8/
19:0
0
240:1
3 2
8/0
8/
13:0
0
241:0
7 2
9/0
8/
07:0
0
242:0
1 3
0/0
8/
01:0
0
242:1
9 3
0/0
8/
19:0
0
243:1
3 3
1/0
8/
13:0
0
[kw
]
august, 2012
Bucuresti ultim etaj, terasa
1.5zi 2no 4no
t int propus=25gr.C
109
și pentru un birou situat la ultimul etaj sub pod (figura 2. 37), consum de energie cu și fără
VN sunt aproape la fel, variind amplitudinea.
Rămânem la luna august pentru a urmări in continuare consumurile pentru biroul situat la
ultimul etaj: unul protejat la partea superioara de pod, care este un tampon termic(figura
2.37), in calea radiației solare și pentru biroul care la partea superioara este închis cu
element structural din BA, anvelopat (figura 2.38).
figura 2. 39 consum pt. răcire cu si fără VN la un birou situat într-o clădire tristrat la ultimul etaj, la
București
Privim si figura 2.39, acoperire terasa, elementele de inchidere pe verticala sunt pereți
tristrat, disconfortul este maxim vara. Rămânem cu speranța ca acest tip de pereți sunt doar
un experiment al unei epoci apuse.
Consumul este in concordanta în primul rând, cu variația temperaturii exterioare, iar
diferența de consum este funcție de valoarea ratei de ventilare nocturnă. Cu cat temperatura
nocturnă coboară sub 17 0C, cu atât diferențele sunt mai evidente.
tabel 2. 8 Temperaturi medii zi/noapte, august 2012, București
săptămâna s1 s2 s3 s4
t med zi[oC] 30.5 23.7 30.2 24.3
t med noapte[oC] 24.4 17 21.1 17.46
diferența s1-3 si s2-4 zi=0.3 Sf s med/24=17.86 tno=+3.3 la s1 Sf s med/24=27.11
-14000
-12000
-10000
-8000
-6000
-4000
-2000
0
:01
06
/08
/ 0
1:
:19
06
/08
/ 1
9:
:13
07
/08
/ 1
3:
:07
08
/08
/ 0
7:
:01
09
/08
/ 0
1:
:19
09
/08
/ 1
9:
:13
10
/08
/ 1
3:
:07
11
/08
/ 0
7:
:01 1
2/0
8/
01:
:19
12
/08
/ 1
9:
:13
13
/08
/ 1
3:
:07
14
/08
/ 0
7:
:01
15
/08
/ 0
1:
:19
15
/08
/ 1
9:
:13
16
/08
/ 1
3:
:07
17
/08
/ 0
7:
:01
18
/08
/ 0
1:
:19
18
/08
/ 1
9:
:13
19
/08
/ 1
3:
:07
20
/08
/ 0
7:
:01
21
/08
/ 0
1:
:19 2
1/0
8/
19:
:13
22
/08
/ 1
3:
:07
23
/08
/ 0
7:
:01
24
/08
/ 0
1:
:19
24
/08
/ 1
9:
:13
25
/08
/ 1
3:
:07
26
/08
/ 0
7:
:01
27
/08
/ 0
1:
:19
27
/08
/ 1
9:
:13
28
/08
/ 1
3:
:07
29
/08
/ 0
7:
:01
30
/08
/ 0
1:
:19
30
/08
/ 1
9:
:13
31
/08
/ 1
3:[k
w]
august 2012
Consum de energie cu si fara VN, pt birou la ultimul etaj in cladire
tristrat, la Bucuresti
1.5zi 2no 4no
t i pr =25O C
110
Tabelul 2.9 structurează condițiile de temperatură, arătând că la temperaturi diurne egale,
valoarea consumului pentru răcire, poate fi 0 kWh, sau poate creste mult raportat la
anvelopa clădirii și existenta sau nu a ventilării nocturne(fig.2.36_parter, 2.37_sub pod,
2.38_sub terasa, 2.39_tristrat). Pentru a detalia si a pune in paralel doua spatii(birou la
parter/ birou la ultimul etaj sub pod), privim figura 2.40, care arată variația necesarului de
energie când nu se aplică ventilarea nocturnă (linia roșie) și cazul VN, când rata de
ventilare este 2h-1, respectiv 4h-1.
a) b)
figura 2. 40. Consum pentru răcire, a) birou la parter, b) birou la ultimul etaj sub terasa,
t int propusa =25 oC
Biroul la nivelul solului beneficiază de răcirea radiativa si de umbrirea pe care i-o asigură
etajele superioare in comparație cu un birou dispus la ultimul etaj sub o placa anvelopanta
dar neumbrita.
In practica internaționala, pe baza studiilor au fost realizate îmbunătățiri ale materialelor si
secțiunii sistemelor de acoperire, pentru ca reprezintă zona cea mai afectata de radiația
solara.
Observații:
a) Am variat poziția pe verticala clădirii. Diagrama care reprezintă consumul in
aceste cazuri prezintă valorile cel mai mici de consum in cazul biroului la parter, in toate
abordările studiate.
-10000
-8000
-6000
-4000
-2000
0
[kw
]
s3augst 2012Bucuresti_parter
1.5sch/h fara VN
2sch/h VN
4sch/h VN
-12000
-11000
-10000
-9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
[kw
]
s3_august 2012
Bucuresti_ultim etaj
1.5sch/h fara VN
2sch/h VN
4sch/h VN
111
b) Am variat straturile anvelopei la partea superioară, biroul este situat la ultimul
nivel sub pod si biroul sub placa BA, izolată cu polistiren (fig.2.37 si 2.38).
Toată luna august, un birou situat la ultimul etaj sub placa BA, prezintă un necesar de
răcire mai mare, cu 27.6% in situația fără ventilare nocturnă și un plus de 25.7% la
aplicarea unei rate de ventilare de 4h-1, ventilare nocturnă raportat la consumul pentru
răcire al unui birou situat la parter.
In situația când temperatura nocturnă nu a coborât sub 20°C, necesarul pentru răcire are
fluctuații foarte mici, 2%. In încercarea de a creste rata de ventilare, de fapt se introduce
aer cald, care nu are posibilitatea să răcească anvelopa, efect pe care ne bazam pentru a
păstra in intervalul de ocupare temperatura propusă.
c) Biroul aflat la ultimul etaj într-o construcție care are pereții verticali din panouri
prefabricate, structură existentă încă in exploatare, este inclus in tipul de clădire cu cel mai
mare consum termic, pe baza conductivității termice din normative. In teren, este o situație
și mai defavorabilă, realitatea a arătat un procent extins de cazuri de punere in operă care
nu au respectat prescripțiile proiectanților din punctul de vedere al rezistentei termice.
In București și de altfel in toată tara, clădiri cu structura aceasta, pereți tristrat și planșeu
din BA sunt încă utilizate.
d) Spre finalul fiecărei săptămâni de lucru, se remarcă o creștere ușoară a necesarului
de energie pentru răcire in perioadele cu temperaturi relativ constante, tendința vizibilă de
micșorare când temperaturile de noapte scad. Se observă o creștere considerabilă după ce
clădirea a stat închisă mai mult de 50 ore (la maxima zi 38.6 °C, temperatura in interior se
ridică la 26.3 °C/sfârșitul săptămânii, clădire nerăcită noaptea).
Comparând săptămânile 2 si 4, ale lunii august, se observă că la temperaturi asemănătoare
ziua, dar cu diferențe vizibile de temperaturi in weekend, consumurile cresc major .
112
tabel 2. 9 Influenta temperaturilor din weekend asupra necesarului de răcire
august t med/24h
t med zi Nr.sch.
weekend t med no aer energie pt. racire [kwh]
s2
(13-
17)
17.86 23.7 1.5zi 84 130 187 156
17 si 2n 11 24 60 52
si 3n 2 6 29 27
si 4n 0 3 12 13
27.11 24.3 1.5zi 143 193 254 237
s4 17.46 si 2n 65 86 133 132
(27- si 3n 46 55 100 101
31) si 4n 34 42 75 79
dif= 0.6 1.5zi (1- s2/s4) 41% 33% 26% 34%
10.75 0.46 si 2n 83% 72% 55% 61%
si 3n 96% 89% 71% 73%
si 4n 100% 93% 84% 84%
Centralizatorul (tabel 2. 10) si practica indică că un pod neventilăt, căre păstreăză căldură
ăcumulătă, nu este o soluție optimă pentru sezonul de vara.
e) Este remarcat efectul aerului rece de noapte(17.5-16 °C) care poate contrabalansa
temperaturi ridicate din timpul zilei (35.6 °C), cu cât mărim rata de ventilare, efectul este
mai vizibil.
f) In Anexa 1 am prezentat rezultatul simulărilor pentru cazul când temperatura
interioara propusa in intervalul de ocupare este 24.5 °C. S-a observat, ca daca se reduce
temperatura propusa pentru interior cu 0.5 °C, valorile consumului de energie pentru răcire
cresc cu 111-144kWh, la un volum răcit de 576mc pentru perioada 2 iulie-
3august(exemplu) când temperatura medie este 21.3 °C în orele de noapte si 29.4°C pe
timpul zilei, iar la sfârșit de săptămâna 27.3 °C.
g) Studiile și practica au arătat ca umbrirea ferestrelor este o soluție eficienta pentru
grade mai puține in încăpere, umbrirea in timpul zilei si ventilarea nocturna, fiind metode
dovedite de răcire pasiva cu toate avantajele care decurg din aplicarea metodelor pasive.
h) Am testat posibilitatea de a mări numărul de schimburi de aer in perioada zilei
(tabel A.16. ANEXA), cu aer la temperatura exterioară, are ca rezultat încălzirea incintei,
113
urmare un necesar mai mare de energie pentru răcire, scenariu nefolositor.
i) Oferta naturii pentru eficienta energetica in sezonul cald, pe segmentul răcirii:
Iunie Iulie August Septembrie
t max 35.5 39 40.6 32.9
t max med 29.2 34.4 32.2 27.3
t medii 22.2 26.3 23.9 19.7
t min med 15.2 18.3 15.6 12.1
t min 9.7 13.1 9.8 7
temperaturi foarte
ridicate ziua. dar are
nopți încă reci ceea
ce este esențial in
ventilarea nocturnă
medii nocturne
>20gr.C.
avantajul răcirii
nocturne este
destul de redus
la rate de ventilare de 4 h-1,
sunt săptămâni in care este
suficienta ventilarea de
noapte pentru a avea
temperatura interioara
propusa de 25 oC, in orele
de ocupare
oferă temperaturi
nocturne care duc
la înlocuirea
totala a ventilării
mecanice cu
ventilarea
nocturnă.
fig. 2.24-temperatura
fig.2.24-racire [kwh]
fig. 2.28, 2.30 a),
2.31 a), 2.32 a)
fig.2.33 a)-eficienta
pe parcursul orelor in
timpul zilei
fig.2.25
fig.2.26;
2.27
2.28, 2.30 b)
2.31 b), 2.32 b)
fig.2,33a)-
eficienta
fig.2.35
fig. 2.36
fig. 2.38, 2.39
Perspectiva de zero consum va avea câmp restrâns de acțiune, in ani cu aceleași
temperaturi ca in 2012. Metoda ventilării nocturne poate să înlocuiască ventilarea
mecanica in lunile de tranziție și să reducă la 45%,consumul pentru răcire, când nopțile au
sub 18°C.
Septembrie
Urmărim in continuare temperaturile(fig.2.41) și consumurile pentru luna septembrie
(fig.2. 2).
114
figura 2. 41. Temperatura exterioara septembrie 2012 București
Diagramele de consum sunt reflectarea diagramelor de temperatură.
figura 2. 42.diagrama consumului de energie pt. un birou la parter in septembrie 2012 București
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
342
46
: 0
3/0
9/
:
246
:15 0
3/0
9/
15
:
247
:06 0
4/0
9/
06
:
247
:21 0
4/0
9/
21
:
248
:12 0
5/0
9/
12
:
249
:03 0
6/0
9/
03
:
249
:18 0
6/0
9/
18
:
250
:09 0
7/0
9/
09
:
251
: 0
8/0
9/
:
251
:15 0
8/0
9/
15
:
252
:06 0
9/0
9/
06
:
252
:21 0
9/0
9/
21
:
253
:12 1
0/0
9/
12
:
254
:03 1
1/0
9/
03
:
254
:18 1
1/0
9/
18
:
255
:09 1
2/0
9/
09
:
256
: 1
3/0
9/
:
256
:15 1
3/0
9/
15
:
257
:06 1
4/0
9/
06
:
257
:21 1
4/0
9/
21
:
258
:12 1
5/0
9/
12
:
259
:03 1
6/0
9/
03
:
259
:18 1
6/0
9/
18
:
260
:09 1
7/0
9/
09
:
261
: 1
8/0
9/
:
261
:15 1
8/0
9/
15
:
262
:06 1
9/0
9/
06
:
262
:21 1
9/0
9/
21
:
263
:12 2
0/0
9/
12
:
264
:03 2
1/0
9/
03
:
264
:18 2
1/0
9/
18
:
265
:09 2
2/0
9/
09
:
266
: 2
3/0
9/
:
266
:15 2
3/0
9/
15
:
267
:06 2
4/0
9/
06
:
267
:21 2
4/0
9/
21
:
268
:12 2
5/0
9/
12
:
269
:03 2
6/0
9/
03
:
269
:18 2
6/0
9/
18
:
270
:09 2
7/0
9/
09
:
271
: 2
8/0
9/
:
271
:15 2
8/0
9/
15
:
t ex
t
ora
Temperatura exterioara, septembrie 2012 Bucuresti
t_sf sapt t_noaptre t_zi t zi med
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
246:
03/0
9/
:
246:1
9 0
3/0
9/
19:
247:1
4 0
4/0
9/
14:
248:0
9 0
5/0
9/
09:
249:0
4 0
6/0
9/
04:
249:2
3 0
6/0
9/
23:
250:1
8 0
7/0
9/
18:
251:1
3 0
8/0
9/
13:
252:0
8 0
9/0
9/
08:
253:0
3 1
0/0
9/
03:
253:2
2 1
0/0
9/
22:
254:1
7 1
1/0
9/
17:
255:1
2 1
2/0
9/
12:
256:0
7 1
3/0
9/
07:
257:0
2 1
4/0
9/
02:
257:2
1 1
4/0
9/
21:
258:1
6 1
5/0
9/
16:
259:1
1 1
6/0
9/
11:
260:0
6 1
7/0
9/
06:
261:0
1 1
8/0
9/
01:
261:2
0 1
8/0
9/
20:
262:1
5 1
9/0
9/
15:
263:1
0 2
0/0
9/
10:
264:0
5 2
1/0
9/
05:
265:
22/0
9/
:
265:1
9 2
2/0
9/
19:
266:1
4 2
3/0
9/
14:
267:0
9 2
4/0
9/
09:
268:0
4 2
5/0
9/
04:
268:2
3 2
5/0
9/
23:
269:1
8 2
6/0
9/
18:
270:1
3 2
7/0
9/
13:
271:0
8 2
8/0
9/
08:
consu
m p
t. r
acir
e [k
w]
septembrie 2012
Consum pt.racire birou la parter_Bucuresti 2012
1.5zi 2no 4no
115
figura 2. 43. consum energie pt. răcire birou la ultimul etaj sub pod in București
Când in diagrama de temperatură arată nopți cu temperaturi sub 18° C, curba consumului
de răcire obținută ca urmare a unei ventilări nocturne cu rata de ventilare =4h-1, linia
neagra(fig.2.42, 2.43) se apropie de abscisa indicând eficacitatea 100% a ventilării
nocturne. Verificăm in diagrama de temperaturi(fig.2.41) care sunt condițiile care duc la
consum 0 si vedem temperaturi nocturne mici(12-17 °C).
Studiul nostru s-a raportat la anul 2012, ca reprezentând o condiție limită( temperaturile au
avut media mai mare cu 4° C, fată de norma climatologică). Pe baza acestei informații
reluăm cele două diagrame, temperatură și consum, pentru fiecare caz in parte, coborăm
linia de temperaturi cu patru unități, rezultatul, ipotetic, este coborârea cu 4° C a
temperaturii nocturne, ajutorul esențial in ventilarea nocturnă. Dăcă noaptea sunt 16 °C,
anvelopa clădirilor descrise in cazurile studiate si interiorul se pot răci, aplicând răcirea
nocturnă. După cum ne arată rezultatele aplicând metoda ventilării nocturne pe timpul
sezonului de vara, cu temperaturile lui 2012, am diminuat consumul de energie pentru
răcire. Cu încredere putem face studiul și pentru un an cu temperaturi conform prognozelor
realizate de specialiști in meteorologie.
Diferențele de temperatura intre zi și noapte, pentru zonele analizate, sunt intre 6 °C(iulie)
si 12 °C(august). In tabel 2.10 și in figura 2.44, am prezentat pentru București, datele de
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
24
6:
03
/09
/ :
24
6:1
9 0
3/0
9/
19
:2
47:1
4 0
4/0
9/
14
:2
48:0
9 0
5/0
9/
09
:2
49:0
4 0
6/0
9/
04
:2
49:2
3 0
6/0
9/
23
:2
50:1
8 0
7/0
9/
18
:2
51:1
3 0
8/0
9/
13
:2
52:0
8 0
9/0
9/
08
:2
53:0
3 1
0/0
9/
03
:2
53:2
2 1
0/0
9/
22
:254:1
7 1
1/0
9/
17:
25
5:1
2 1
2/0
9/
12
:2
56:0
7 1
3/0
9/
07
:2
57:0
2 1
4/0
9/
02
:2
57:2
1 1
4/0
9/
21
:2
58:1
6 1
5/0
9/
16
:2
59:1
1 1
6/0
9/
11
:2
60:0
6 1
7/0
9/
06
:2
61:0
1 1
8/0
9/
01
:2
61:2
0 1
8/0
9/
20
:2
62:1
5 1
9/0
9/
15
:2
63:1
0 2
0/0
9/
10
:2
64:0
5 2
1/0
9/
05
:2
65:
22
/09
/ :
26
5:1
9 2
2/0
9/
19
:2
66:1
4 2
3/0
9/
14
:2
67:0
9 2
4/0
9/
09
:2
68:0
4 2
5/0
9/
04
:2
68:2
3 2
5/0
9/
23
:269:1
8 2
6/0
9/
18:
27
0:1
3 2
7/0
9/
13
:2
71:0
8 2
8/0
9/
08
:
[kw
]
septembrie 2012 Bucuresti
Consum de energie pt. racire birou la ultimul etaj sub pod
1.5zi 2no 4no
116
temperatura nocturna medii care constitue situația reala din 2012. Rezultatele generale nu
au relevat ca pe o condiție obligatorie, existenta unei diferențe mai mare de 10°C intre zi
si noapte, pentru a utiliza metoda ventilării nocturne, necesară in ventilarea nocturna este
o temperatura si o rata de ventilare care sa poată disipa căldura acumulata in structura
clădirii.
figura 2. 44. temperaturi nocturne iunie, iulie, august 2012_București
Alte aspecte in zona de temperaturi sunt importante:
-noaptea sa fie mai puțin de 18°C.
-deschiderile pentru ventilarea nocturna sa fie acționate după ce atmosfera se răcește,
-este necesar sa se aplice metoda ventilării nocturne in nopțile care preced începutul
perioadei de ocupare,
-temperaturile din grafic sunt calculate după încetarea radiației solare. In simulările făcute
pana in prezent, am prezentat situația in care ventilarea începe după încetarea programului
de ocupare.
tabel 2. 11 Temperaturi medii diurne si nocturne. București 2012
București
2012
18-
22iun
25-
29iun
2-6
iul
9 -13
iul
16-
20 iul
23-
27 iul
30iul-
3aug
6-10
aug
13-17
aug
20-
24
aug
27-
31
aug
t noapte 18.8 17.9 18.67 22.03 18.62 25.09 21.81 22.42 15.46 18.96 16.95
t media 25.1 21.8 25.1 27.16 23.45 28.39 25.85 26.91 20.32 25.45 20.7
tdif zi no 10.4 6.5 11.08 8.8 8.06 6.066 7.608 8.58 9.09 11.83 7.6
t min la sol noaptea
16.4 16.4 18 19 16 21 21 25 12 18 8
18,8
17,918,67
22,03
18,62
25,09
21,8122,42
15,46
18,96
16,95
18-22iun 25-29iun 2-6 iul 9 -13 iul 16-20 iul 23-27 iul 30iul-3aug 6-10 aug 13-17 aug 20-24 aug 27-31 aug
t_noapte vara 2012
Bucuresti
117
Rezultatele determinate pentru aplicarea ventilării nocturne la un birou situat in București.
pentru toate structurile, lunile, temperaturile propuse in interior, cazurile fără VN, cazurile
cu VN, cu rate de la 1 la 4h-1, in amănunt, sunt centralizate in tabelele aflate la sectorul
Anexa rezultate.
Pentru exemplificarea variației consumului, care tinde la zero, care este funcție de
temperatura exterioara, mărimea ratei de ventilare nocturna si de structur a clădirii (ex.
parter/ultimul etaj), am prezentat consumul pentru răcire detaliind săptămâni din luna
august si septembrie 2012. București , birou la parter și birou la ultimul etaj sub terasa
împreuna cu valoarea temperaturilor exterioare de zi și noapte( tabel 2.12), care au
determinat necesarul de răcire și au redus acest necesar.
Analizam condițiile pentru care aplicând ventilarea nocturna economia realizata este
100%, adică consum răcire = 0 kwh :
tabel 2. 12 Consumul pentru răcire. săptămânal, pentru un birou situat in Bcuresti_2012
Bucuresti 2012 Cărămidă anvelopanta BA
t_int
=25gr.C Nr.sch. t med zi parter etaj sub pod etaj sub placa tristrat
1/h t med no Con.[kwh] Con.[kwh] Con.[kwh] [kwh]
13-17 aug 3 23.7
17
2 6 29 27
4 0 3 12 13
10_14 sept 4 22.01
16.02 2 3 16
14
17_21 sept 3 19.23
15.9
0 0 12 5
4 0 0 0 0
Prima concluzie este ca spatiile protejate de acțiunea directa a radiației solare, prezinta
avantajul înlocuirii totale sau parțiale a consumului de energie pentru răcire pe intervale
mai lungi de timp. De asemenea spatiile amplasate la nivelul solului beneficiază de răcirea
radiativa, prezentând rezultate favorabile evitării consumului.
Analizam valorile pentru săptămâna 17-21 septembrie, t med_zi =19.23°C, o valoare la
care conform normativelor nu mai este necesara răcirea. Biroul situat la parter, si cel de
sub pod, se încadrează in aceasta logica. Se comporta diferit spatiile sub placa de BA. Sunt
pe plan mondial studii si testări pentru a contracara efectele nedorite ale acestor acoperișuri
calde neventilate. NASA a realizat o imagine sinteza a problemelor tuturor incintelor
situate la ultimul etaj sub terase plane, neprotejate, cu suprafețe mari.
118
In funcție de temperatura nocturna, daca t_med_noapte este sub 17 oC si ziua t med =
23.7°C, clădirea poate asigura independent răcirea, in condițiile luate in calcul.
Urmărim diagramele de temperaturi, august și septembrie(figura 2. 41), in paralel cu
diagramele de consumuri pentru răcire pentru tipurile de clădiri urmărite( fig. 2.38, fig.
2.39, fig.2.42, fig.2.43) pentru intervalele indicate in tabel, când [kwh]/răcire=0, sau tinde
la 0.
figura 2. 45. temperatura exterioara figura 2. 46. consum energ. pt. răcire
figura 2. 47. Necesar pentru răcire in săptămâna 10-14sept.2012, București
Privim un detaliu al săptămânilor când ventilarea nocturna a înlocuit consumul de energie
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
13/0
8/
00
13/0
8/
13
14/0
8/
02
14/0
8/
15
15/0
8/
04
15/0
8/
17
16/0
8/
06
16/0
8/
19
17/0
8/
08
17/0
8/
21
13-17 aug 2012
Bucuresti
t ext_n t ext_zisf sapt
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
13
/08
/ 0
0
13
/08
/ 0
6
13
/08
/ 1
2
13
/08
/ 1
8
14/0
8/
00
14
/08
/ 0
6
14
/08
/ 1
2
14
/08
/ 1
8
15
/08
/ 0
0
15
/08
/ 0
6
15
/08
/ 1
2
15
/08
/ 1
8
16
/08
/ 0
0
16
/08
/ 0
6
16
/08
/ 1
2
16
/08
/ 1
8
17
/08
/ 0
0
17
/08
/ 0
6
17
/08
/ 1
2
17
/08
/ 1
8
18
/08
/ 0
0
kw
ora
Sarcina de racire in saptamana 13-17
august 2012 Bucuresti cu si fara VN
4n part 1.5zi part 4n_pod 1.5zi_pod
4n tera 1.5zi tera 4n tristr 1.5zi tris
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
10/0
9/
00
10/0
9/
03
10/0
9/
06
10/0
9/
09
10/0
9/
12
10/0
9/
15
10/0
9/
18
10/0
9/
21
11/0
9/
00
11/0
9/
03
11/0
9/
06
11/0
9/
09
11/0
9/
12
11/0
9/
15
11/0
9/
18
11/0
9/
21
12/0
9/
00
12/0
9/
03
12/0
9/
06
12/0
9/
09
12/0
9/
12
12/0
9/
15
12/0
9/
18
12/0
9/
21
13/0
9/
00
13/0
9/
03
13/0
9/
06
13
/09/
09
13/0
9/
12
13
/09/
15
13/0
9/
18
13/0
9/
21
14/0
9/
00
14/0
9/
03
14/0
9/
06
14/0
9/
09
14/0
9/
12
14/0
9/
15
14/0
9/
18
14/0
9/
21
15
/09/
00
kw
ora
Sarcina de racire in saptamana 10-14 septembrie 2012 Bucuresti cu si
fara VN
4n_parter[kwh] 1.5zi_parter[kwh] 4n_sub pod[kwh] 1.5zi_sub pod[kwh]
4n_sub terasa[kwh] 1.5zi_sub terasa[kwh] 4n_ tristrat[kwh] 1.5zi_tristrat[kwh]
t med zi=22oC
t med no=16oC
23.7oC
17OC
119
pentru răcire(figura 2. 47, respectiv figura 2.48).
Figura 2.48 si 2.47 urmărite împreuna cu figura 2. 48, indica ca temperaturi nocturne sub
17oC, răcesc clădirea păstrând, pe timpul zilei cu tzi =28°C, un interior cu temperatura
interioara propusa=25°C. Când temperatura nocturna este de 17.9°C, noaptea a patra, ziua
următoare, chiar daca este mai puțin fierbinte, pentru a menține t int propus, este necesar
un ajutor consum pentru răcire.
Nopți reci = clădire eficienta energetic, cu interior confortabil pentru lucru, răcita aplicând
ventilarea nocturna.
Temperaturile reci, noaptea, sunt de fapt după ora 1. In tabelul urmator, pentru luna iulie,
care cel mai solicitant interval pentru sarcina de răcire, sunt prezentate valorile de
temperatura nocturna . Trebuie sa analizam daca eficienta din grade mai puține in balanța
cu timpul mai scurt este util.
tabel 2. 13. Variatia temperaturilor nocturne
data.ora saptamana 30 iulie-3 august. București 2012
30/07/ 18: 31.1 :18 31/07/ 18: 24.4 :18 01/08/ 18: 29.9 02/08/ 18: 32.3
30/07/ 19: 29.7 :19 31/07/ 19: 25.2 :19 01/08/ 19: 28.9 02/08/ 19: 31.3
30/07/ 20: 28.7 :20 31/07/ 20: 24 :20 01/08/ 20: 27.1 02/08/ 20: 27.51
30/07/ 21: 27.6 :21 31/07/ 21: 21.9 :21 01/08/ 21: 26 02/08/ 21: 25.01
30/07/ 22: 27.6 :22 31/07/ 22: 18.8 :22 01/08/ 22: 27 02/08/ 22: 24.7
30/07/ 23: 26.6 :23 31/07/ 23: 19.1 :23 01/08/ 23: 25.3 02/08/ 23: 24.2
31/07/ : 25.4 : 01/08/ : 18.8 : 02/08/ : 24.2 03/08/ 00 : 23.2
31/07/ 01: 24.2 :01 01/08/ 01: 18.8 :01 02/08/ 01: 24.1 03/08/ 01: 23
31/07/ 02: 23.7 :02 01/08/ 02: 19 :02 02/08/ 02: 22.7 03/08/ 02: 18.71
31/07/ 03: 22.7 :03 01/08/ 03: 18.9 :03 02/08/ 03: 21.6 03/08/ 03: 17.5
31/07/ 04: 22 :04 01/08/ 04: 19.3 :04 02/08/ 04: 21.4 03/08/ 04: 18.1
31/07/ 05: 21.6 :05 01/08/ 05: 18 :05 02/08/ 05: 20.5 03/08/ 05: 16.5
31/07/ 06: 21.7 :06 01/08/ 06: 19.2 :06 02/08/ 06: 20 03/08/ 06: 16.1
tabel 2. 14. Eficienta aplicarii VN dupa ora 1AM
t_int
=25gr.C
Nr.sch. VN t med zi etaj sub pod etaj sub pod. racirea incepe la ora 1AM
[1/h] t med no Con.[kwh] Con.[kwh] %
2-6 iul 2no 29.6 209 223
4no 20.95 165 184
9-13 iul 2no 30.7 344 337
4no 23.9 320 307 -4
16-20iu 2no 27 149 176
4no 20 108 145
120
23-27iul 2no 30.7 384 371
4no 26.3 376 355 -6
30 iul- 2no 29.85 299 297
3aug 4no 22.72 268 265
6-10aug 2no 30.5 370 360
4no 24.4 344 328 -5
13-17 2no 23.7 24 45
aug 4no 17 3 11
Soluția in care ventilarea nocturna este operabila numai in orele când temperatura
exterioara înregistrata, începe sa scadă, este utila numai pentru cazurile extreme,
temperaturi nocturne medii peste 22.8oC, in rest, pentru o clădire cu structura GVP, este
defavorabil. Tabelul 2.19, cuprinde valorile din intervalul maxim de temperaturi, pentru
biroul situat la ultimul etaj sub pod, tabelul complet cu rezultate este redat la Anexe
rezultate.
CONCLUZII:
Evaluările care au urmat analizei pentru fiecare localitate au dovedit ca fenomenele
se repeta cu o ciclicitate impusa de condițiile meteorologice ale zonei.
Pentru București:
1. Alegerea temperaturii ținta pentru interior, in orele de lucru, aduce variații
importante in consumul pentru răcire.
16%
20% 22% 23%
16%
22%24%
25%25%
33%35%
38%
27%
38%
42%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
1.5zi 2no 3no 4no 1.5zi 2no 3no 4no
IULIE AUGUST
[%]
nr.sch. VN
Cresterea consumului la reducerea temperaturii propuse pentru
interior, RAPORTAT la tint propus= 25oC
24.5gr.C 24gr.C
45%
tprop =24.5oC tprop =24oC tint prop =25oC
121
figura 2. 49. Creșterea consumului daca scădem t int propus cu 0.5 °C, raportat la t int pr=25°C, pentru un
birou la parter, in București
-variația temperaturii ținta interioare, la o reducere cu 0.5°C, creste necesarul pentru
răcire, cu 25….45%(fig.2.49 )
figura 2. 50. Necesarul de răcire, valoric, cu si fără ventilare nocturnă, pentru a menține t int =25…24 °C,
in timpul activității
Este prezentata situația pentru un birou situat la parter, in cazul in care spațiul
noaptea primește 2.3.4 schimburi de aer la temperatura exterioara, alături de același birou
fără VN.
1. Influenta numărului de schimburi in ventilarea natural nocturnă:
Prelucrând grafic datele relevate in urma simulărilor, pentru scenariile propuse,
valorile energiei necesare pentru răcire in situația măririi pe perioada nopții a
1279
10821022 976
851
611545 499
1483
13031245 1199
989
747675
626
1594
14361384 1343
1077
845775
725
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1.5zi 2no 3no 4no 1.5zi 2no 3no 4no
IULIE AUGUST
[kw
h]
numar de schimburizi/noapte
Consum energie pentru racire cu si fara VN; birou la parter,
Bucuresti_2012
t_int =25gr.C 24.5gr.C 24gr.C
40%
52%58%
17%22%
26%30%
39%43%
73%
91%95%
2no 3no 4no 2no 3no 4no 2no 3no 4no 2no 3no 4no
iun iul aug sept
rap
ort
fata
de
lip
sa v
enti
lari
i
no
ctu
rne
numar de schimburi aplicate nocturn unui birou la ultimul etaj sub
pod
Ecomomia de energie
cu ventilare nocturnă
122
figura 2. 51. Procentul de reducere al necesarului de răcire aplicând ventilarea nocturnă la un birou sub
spațiu rece, pentru t int=25°C
schimburilor de aer 4h-1, intrat in intervalul 19-8 in încăpere, pun in evidenta diminuarea
necesarului de energie cu 26% in iulie si 40% in august (fig. 2.51).
figura 2. 52. Procentul de reducere al necesarului de răcire aplicând ventilarea nocturnă la un birou in
contact cu exteriorul la partea superioara prin placa de BA, izolata
In figura 2.53, se observa același trend de economisire la aplicarea ventilării nocturne,
procentele fiind mai mici datorita influenței radiației solare asupra tavanului biroului.
2. Influenta poziției pe verticala clădirii si a structurii anvelopei in ventilarea natural
nocturnă
Un birou situat la parter va beneficia in mai mare măsura de răcirea radiativa(fig.
2.55). Este cunoscut fenomenul prin care pământul este cald seara, cedând in atmosfera
căldura si astfel căldura se menține in prima parte a nopții. Pentru ca nu mai primește,
pământul cedează căldura, răcind-se foarte tare prin radiație și conducție. Acest fenomen
va afecta anvelopa clădirii, respectiv biroul in raport cu poziția lui fata de sol.
Parterul are nevoie de mai putina răcire decât ultimul nivel, cu atât mai mult daca
spațiul este ventilat nocturn.
Vara, polistirenul nu are un efect cuantificabil.
34%
44%52%
15%20%
24% 27%
35%41%
62%
76%
87%
2no 3no 4no 2no 3no 4no 2no 3no 4no 2no 3no 4no
iun iul aug sept
Ecomomia de energie cu ventilare nocturna
t int prop = 25oC
123
figura 2. 53. Necesarul de răcire in funcție de anvelopa clădirii pentru birou cu si fără ventilare nocturnă
(4h-1)
4. Valoarea temperaturii nocturne este definitorie in ventilarea nocturna, fără a minimiza
aportul celorlalți parametrii.
Diagramele pun in evidenta, procentual, perioadele cu temperaturi favorabile ventilării
natural nocturne si procentajul de grade optime aceluiași job. Este de așteptat, cu cat sunt
mai multe nopți cu temperaturi sub 18.6 °C, clădirea supusă unui număr mai mare de
schimburi cu aer la temperatura de noapte, va reuși sa răcească incinta si anvelopa pentru
a avea ziua temperatura propusa, situație realizabila in luna august, pentru tipul de clădiri
analizate.
Figura 2.56 susține necesitatea ventilării nocturne, pentru ca reduce vizibil temperatura din
interior. In exemplul prezentat sunt temperaturi medii, ziua 28.76°C și noaptea 22.69°C.
In aceste condiții daca se aplica o ventilare nocturna cu rata de ventilare 4h-1, diferența de
temperatura medie intre temperatura interioara cu și fără VN este 3.73°C.
0
500
1000
1500
2000
2500
fara
VN
_1
.5_
1/h
4n
o
fara
VN
_1
.5_
1/h
4n
o
fara
VN
_1
.5_
1/h
4n
o
fara
VN
_1
.5_
1/h
4n
o
iun iul aug sept
kw
h Necesar de racire, birou in functie de anvelopa cladirii -
Bucuresti_2012
Parter etaj sub pod etaj sub placa tristrat
t int prop =25oC
124
figura 2. 54. variația temperaturii interioare, liber, la un birou la parter, cu VN 4 [h-1]
figura 2. 55. raportarea temperaturilor din vara 2012 la 18.6°°C, București 2012
S-a observat pe parcursul testărilor ca 18.6°C, noaptea, asigura răcirea clădirii in
mod liber, in primele ore de program.
Încadrat in acest câmp de temperaturi de 30% din total, cu medii de 25 °C sau mai
mici si temperaturi noaptea egale sau mai mici de 18.6 °C, realizând noaptea 3sch/h,
volumul de 570mc, al unui birou unde ziua lucrează 40 oameni, nu va avea nevoie de
energie electrica pentru răcire pe perioada de vara extrema. Perioadele caniculare definite
pentru Romania(ziua >35°C, noaptea >20°C) in așa numitele „insule urbane” sistemele
121416182022242628303234363840
:01
06
/08
/ 0
1:
:07
06
/08
/ 0
7:
:13
06
/08
/ 1
3:
:19
06
/08
/ 1
9:
:01
07
/08
/ 0
1:
:07
07
/08
/ 0
7:
:13
07
/08
/ 1
3:
:19
07
/08
/ 1
9:
:01
08
/08
/ 0
1:
:07
08
/08
/ 0
7:
:13
08
/08
/ 1
3:
:19
08
/08
/ 1
9:
:01
09
/08
/ 0
1:
:07
09
/08
/ 0
7:
:13
09
/08
/ 1
3:
:19
09
/08
/ 1
9:
:01
10
/08
/ 0
1:
:07
10
/08
/ 0
7:
:13 1
0/0
8/
13:
:19 1
0/0
8/
19:
:01 1
1/0
8/
01:
:07 1
1/0
8/
07:
:13 1
1/0
8/
13:
:19 1
1/0
8/
19:
:01 1
2/0
8/
01:
:07 1
2/0
8/
07:
:13 1
2/0
8/
13:
:19 1
2/0
8/
19:
:01 1
3/0
8/
01:
:07 1
3/0
8/
07:
:13 1
3/0
8/
13:
:19
13
/08
/ 1
9:
[gr.
C]
6-12august 2012_Bucuresti
Temparatura exterioara si t interior liber cu si fara VN
_birou la parter
t ext_n t ext_zi sf sapt 1i5 t int 4n t int
marti mierc joi
vineri
diferenta intre
t int cu si fara VN
nr noapti
t<18.6
8%
noapte>18.623%
zi>18.643%
nr zi t<18.6
0%
sf_sapt<18.61%
sf_sapt>18.625%
ORE cu t>18.6grC iulie
iulie 2012
Bucuresti
nr_nopti
< 18.6
18%
noapte>18.615%
zi>18.639%
zi<18.62%
sf_sapt<18.69%
sf_sapt>18.617%
ORE cu t >18.6gr.C, august
august 2012
Bucuresti
luni
Cladirea este inchisa
125
mecanice de ventilare vor „face legea”, spre deosebire de zonele rurale, unde este redusa
densitatea zonelor asfaltate, a suprafețelor care absorb radiația si prea puțin o reflecta.
Diagrama consumurilor arata influenta pe care o are mărirea numărului de rate de
ventilare noaptea si este favorabila in condițiile in care temperatura de noapte coboară sub
18°C :
a) Rezultatele marchează temperatura de noapte de peste 20°C, ca devenind ineficienta
pentru ventilarea natural nocturnă, fără alt ajutor natural, hibrid sau consumator de
energie electrica.
b) Ziua, de la ora 8 la ora 18 este necesar sa fie evitata invadarea interiorului clădirii
cu aer la temperatura diurna.
c) In timpul zilei clădirea trebuie umbrita
CRAIOVA
Latitudine: 44.3N, longitudine: 23.8E, elevație: 192 m.
Craiova este dispusa în partea de vest a Câmpiei Române (sectorul Lunca Jiului), aproape
de contactul cu cele mai sudice prelungiri ale Podișului Getic, Lunca Jiului se
caracterizează prin prezenta interfluviilor plane și teraselor, cu altitudini de până la 150-
200 de metri.
Este o localitate reprezentativa pentru câmpie. Are o clima temperat continentala, cu
influențe submediteraneene datorate poziției depresionare pe care o ocupă județul Dolj, în
sud-vestul țării. Vara temperaturile sunt foarte ridicate si precipitațiile sunt mai scăzute
decât în restul teritoriului.
Urmând pașii din determinările precedente, pentru aceleași tipuri de spatii (constructive si
de utilizare) raportând-ne la temperaturile înregistrate in vara anului 2012,observatiile au
urmat trendul situațiilor întâlnite la zona București:
-o scădere a consumurilor cu apropierea de sol
126
-scăderea consumurilor la utilizarea ventilării nocturne, cu preponderenta la n=4h-1
-spațiul protejat de pod are necesarul de răcire mai redus.
figura 2. 56 Temperatura exterioara iulie 2012 Craiova
Figura 2.57 prezinta temperatura exterioara pentru luna iulie 2012, in Craiova.
In ANEXA 1 sunt prezentate diagramele de variația temperaturilor exterioare aferente
următoarelor luni calde(fig.) si tabelele care centralizează rezultatele simulărilor cu citiri
orare si cumulate la luna(tabel).
figura 2. 57. Reducerea necesarului de energie la variația cu 0.5 OC, birou la ultimul etaj sub terasa
Craiova
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
39
183
: 0
2/0
7/
:
183
:22
02
/07/
22
:
184
:20
03
/07/
20
:
185
:18
04
/07/
18
:
186
:16
05
/07/
16
:
187
:14
06
/07/
14
:
188
:12
07
/07/
12
:
189
:10
08
/07/
10
:
190
:08
09
/07/
08
:
191
:06
10
/07/
06
:
192
:04
11
/07/
04
:
193
:02
12
/07/
02
:
194
: 1
3/0
7/
:
194
:22
13
/07/
22
:
195
:20
14
/07/
20
:
196
:18
15
/07/
18
:
197
:16
16
/07/
16
:
198
:14
17
/07/
14
:
199
:12
18
/07/
12
:
2:1
0 1
9/0
7/
10:
201
:08
20
/07/
08
:
202
:06
21
/07/
06
:
203
:04
22
/07/
04
:
204
:02
23
/07/
02
:
205
: 2
4/0
7/
:
205
:22
24
/07/
22
:
206
:20
25
/07/
20
:
207
:18
26
/07/
18
:
208
:16
27
/07/
16
:
209
:14
28
/07/
14
:
210
:12
29
/07/
12
:
211
:10
30
/07/
10
:
212
:08
31
/07/
08
:
213
:06
01
/08/
06
:
214
:04
02
/08/
04
:
215
:02
03
/08/
02
:
t ex
t[g
r.C
]
ora
Temperatura exterioara; iulie 2012 Craiova
t zi t noapte t sf sapt
30%
46%
26%29%
16% 17%14% 15%
20%22%
16% 17% 18%19%
14% 14%
42%
47%
14% 15%
26%29%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
50%
3no 4no 3no 4no 3no 4no 3no 4no 3no 4no 3no 4no 3no 4no 3no 4no 3no 4no 3no 4no 3no 4no
18-22 iun 25-29iun 2-6 iul 9-13 iul 16-20 iul 23-27 iul 30 iul-
3aug
6-10 aug 13-17
aug
20-24
aug
27-31
aug
Influenta t int propus = 25OC raportat la 24.5O C
t i pro = 24.5oC
t int =25oC
127
figura 2. 58. Craiova 2012- consumul pentru răcire la t int propus=25°°C, in funcție de tipul clădirii.
figura 2. 59. Variația necesarului de energie pentru un birou cu si fără VN in funcție de poziția si protecția
fata de radiația solara_CRAIOVA 2012_t int propus=25°°C
Ca si in situația prezenta pentru București, s-a observat reducerea consumurilor o data cu
acceptarea unei propuneri pentru temperatura interioara, t int propus = 25°C, reducerile
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
1.5zi 4no 1.5zi 4no 1.5zi 4no 1.5zi 4no
iun iul aug sept
[kw
h]
2012
Consum de energie -birou cu si fara VN_Craiova
etaj sub placa etaj sub pod Parter tristrat
201
83
259
143
356
223235
123
388
334
438413
313
220
365
337351
270
434
182
40
429
394
221
113
280
134
216
66
133
3
298
146131
52
188
92
300
241
178
84
334
288
388367
258
175
316293302
228
409387
130
23
385
355
177
82
225
95
162
33
86
0
251
114
81
34
118
56
202
168
112
56
229207
268271
173
128
210208208
171
285291
78
9
271258
111
55
156
64
112
23
54
181
77
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
1.5
zi
4no
1.5
zi
4no
1.5
zi
4no
1.5
zi
4no
1.5
zi
4no
1.5
zi
4no
1.5
zi
4no
1.5
zi
4no
1.5
zi
4no
1.5
zi
4no
1.5
zi
4no
1.5
zi
4no
1.5
zi
4no
1.5
zi
4no
1.5
zi
4no
1.5
zi
4no
1.5
zi
4no
4-8iun 11-
15iun
18-
22iun
25-
29iun
2-6 iul 9-13
iul
16-
20iul
23-
27iul
30 iul-
3aug
6-
10aug
13-17
aug
20-24
aug
27-31
aug
3_7
sept
10_14
sept
17_21
sept
24_28
sept
kw
h
h-1 /saptamana
Craiova 2012_consum pentru racire cu si fara VN
etaj sub placa etaj sub pod Parter
128
fiind intre 14 % si 47 % (fig.2.57).
In cazul metodei Ventilării Nocturne, datorita condiționărilor impuse de fluctuațiile
temperaturilor exterioare, o evaluare a valorilor la fiecare săptămâna, este mai corecta.
Daca urmărim in paralel fig.2.57 si fig. 2.58 se observa diferențele si se pot gestiona, corect
intervalele când ventilarea nocturna înlocuiește complet sau diminuează necesarul pentru
răcire.
CONSTANTA
Orașul Constanța este situat în zona de sud-est a României, la intersecția spațiului
litoral-pontic cu cel continental. În vest se află podișul Dobrogei de sud, iar în est este
mărginit de apele Mării Negre. Clima orașului Constanța este una temperat continentală,
cu influențe maritime datorită proximității Mării Negre. Regimul termic este printre cele
mai ridicate din țară, media temperaturii multianuale fiind de aproximativ 11 grade Celsius.
Apropierea Mării Negre imprimă climei orașului o influență aparte, variația
temperaturilor fiind relativ mică de la zi la noapte și de la un anotimp la altul față de restul
regiunilor țării. Acest fapt se datorează capacității apei mării de a înmagazina căldură și de
a o elibera treptat (iarna), însă are și un rol ponderator asupra maximelor termice (vara).
Vara la Constanța este moderată termic, aproape zilnic circulația în straturile
inferioare ale troposferei făcându-se dinspre est, briza mării ponderând mult maximele în
comparație cu zona continentală a Dobrogei.
Aceeași briză a mării face ca temperaturile să fie cu câteva grade mai scăzute în zona
litorală decât în cea continentală a orașului.
În schimb, nopțile cu temperaturi minime de peste 20 de grade sunt frecvente, făcând
astfel aerul greu respirabil, disconfortul termic resimțit pe timpul nopții aici fiind printre
cele mai mari din România în decursul sezonului cald. Media multianuală a temperaturii
în luna iunie este de 19.5 °C, în iulie de 22.2 °C în timp ce august (fig.30) are de asemenea
o medie foarte ridicată, de 22 °C. Nebulozitatea în orașul lui Ovidiu este printre cele mai
129
scăzute din țară pe timpul verii.
(www.vremea.ro/constanta, 2016)
figura 2. 60. temperatura exterioara in august 2012 la Constanta
figura 2. 61. diagrama de consumuri pe răcire, birou la parter, cu si fără VN- Constanta_august 2012
Luna august (fig.2.60) are variații cu intervale fierbinți si intervale reci. Temperatura medie
nocturnă=21.65 °C si media diurna=26.57 °C (fără sfârșiturile de săptămâna), are diferența
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
218
:08 0
6/0
8/
08
:2
18
:22 0
6/0
8/
22
:2
19
:12 0
7/0
8/
12
:2
20
:02 0
8/0
8/
02
:2
20
:16 0
8/0
8/
16
:2
21
:06 0
9/0
8/
06
:2
21
:20 0
9/0
8/
20
:2
22
:10 1
0/0
8/
10
:2
23
: 1
1/0
8/
:2
23
:14 1
1/0
8/
14
:2
24
:04 1
2/0
8/
04
:2
24
:18 1
2/0
8/
18
:2
25
:08 1
3/0
8/
08
:2
25
:22 1
3/0
8/
22
:2
26
:12 1
4/0
8/
12
:2
27
:02 1
5/0
8/
02
:2
27
:16 1
5/0
8/
16
:2
28
:06 1
6/0
8/
06
:2
28
:20 1
6/0
8/
20
:2
29
:10 1
7/0
8/
10
:2
30
: 1
8/0
8/
:2
30
:14 1
8/0
8/
14
:2
31
:04 1
9/0
8/
04
:2
31
:18 1
9/0
8/
18
:2
32
:08 2
0/0
8/
08
:2
32
:22 2
0/0
8/
22
:2
33
:12 2
1/0
8/
12
:2
34
:02 2
2/0
8/
02
:2
34
:16 2
2/0
8/
16
:2
35
:06 2
3/0
8/
06
:2
35
:20 2
3/0
8/
20
:2
36
:10 2
4/0
8/
10
:2
37
: 2
5/0
8/
:2
37
:14 2
5/0
8/
14
:2
38
:04 2
6/0
8/
04
:2
38
:18 2
6/0
8/
18
:2
39
:08 2
7/0
8/
08
:2
39
:22 2
7/0
8/
22
:2
40
:12 2
8/0
8/
12
:2
41
:02 2
9/0
8/
02
:2
41
:16 2
9/0
8/
16
:2
42
:06 3
0/0
8/
06
:2
42
:20 3
0/0
8/
20
:2
43
:10 3
1/0
8/
10
:2
44
: 0
1/0
9/
:
[gr.
C]
2012
Temperaturi exterioare-august 2012 Constanta
no zi sf sapt
-9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
218:
06/0
8/
:
21
8:1
8 0
6/0
8/
18:
219:1
2 0
7/0
8/
12:
220:0
6 0
8/0
8/
06:
221:
09/0
8/
:
221:1
8 0
9/0
8/
18:
222:1
2 1
0/0
8/
12:
223:0
6 1
1/0
8/
06:
224:
12/0
8/
:
224:1
8 1
2/0
8/
18:
225:1
2 1
3/0
8/
12:
226:0
6 1
4/0
8/
06:
227:
15/0
8/
:
227:1
8 1
5/0
8/
18:
228:1
2 1
6/0
8/
12:
229:0
6 1
7/0
8/
06:
230:
18/0
8/
:
230:1
8 1
8/0
8/
18:
231:1
2 1
9/0
8/
12:
232:0
6 2
0/0
8/
06:
233:
21/0
8/
:
233:1
8 2
1/0
8/
18:
234:1
2 2
2/0
8/
12:
235:0
6 2
3/0
8/
06:
23
6:
24
/08
/ :
236:1
8 2
4/0
8/
18:
237:1
2 2
5/0
8/
12:
238:0
6 2
6/0
8/
06:
239:
27/0
8/
:
239:1
8 2
7/0
8/
18:
240:1
2 2
8/0
8/
12:
241:0
6 2
9/0
8/
06:
242:
30/0
8/
:
242:1
8 3
0/0
8/
18:
24
3:1
2 3
1/0
8/
12:
kw
ora
Constanta 2012- consumul pentru racire cu si fara VN, birou la parter
kw dupa 4no kw la 1.5zi
130
intre zi si noapte de 4-10 °C.
Pentru ca sunt nopți cu temperaturi sub 18 °C sunt condiții care favorizează reducerea
consumului pentru răcire folosind ventilarea nocturnă (fig.2.61).
Observații
-diagrama de temperaturi pentru 2012-Constanta, arata variația temperaturilor relativ mică
de la zi la noapte (apropierea Mării Negre), briza mării ponderând mult maximele în
comparație cu zona continentală a Dobrogei. Marea Neagra imprimă climei orașului o
influență specifica si cu toate ca temperaturile sunt mai ridicate, un birou situat la parter,
in care lucrează 40 oameni poate beneficia de ventilare natural nocturnă pe perioada verii,
cu excepția lunii iulie, daca managerul clădirii ventilează biroul, cu aer la temperatura de
noapte.
Celelalte dispuneri pe verticala ale spațiului de birou au aceeași comportament termic cu
similarele lor situate la alte poziții geografice. In fig.31 sunt prezentate valorile
consumurilor pentru răcire daca clădirea nu este ventilata noaptea si situația ventilării
nocturne cu 4h-1 aer la temperatura nocturnă exterioară.
figura 2. 62. valorile consumurilor pentru răcire cu si fără VN_Constanta 2012, t int propus=25 °C
Iunie, chiar daca are 15 ore de lumina si temperaturi din ce in ce mai ridicate, nu pune
probleme accentuate de răcire pentru că nopțile au încă temperaturi sub 18-19 °C.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
1.5zi 4no 1.5zi 4no 1.5zi 4no 1.5zi 4no
iun iul aug sept
[kw
h] Consum de energie pentru racire cu si fara VN_ Constanta 2012
Parter etaj sub pod etaj sub placa tristrat
131
figura 2. 63. reducerea consumului pentru răcire, in situația aplicării ventilării nocturne raportat la situația
fără VN_Constanta 2012, t int propus =25°C
In fig.2.63 punem in evidenta procentul reducerea pe care o obținem aplicând ventilarea
natural nocturnă, iar figura 2.62, este o vedere de ansamblu a necesarului de răcire pentru
un birou la diferite niveluri ale clădirii si cu acoperiri diferite in situația aplicării unei rate
de ventilare nocturna 4h-1, in paralel cu situația când nu este aplicata ventilarea nocturna.
Pentru luna iulie rezultatele sunt nesemnificative, dar pentru iunie si septembrie, scăderea
este 50% si 100%.
Pentru un manager al unui spațiu de birouri, diagramele ii vor sublinia necesitatea de a
proteja la partea superioara clădirea cu un volum de aer.
La secțiunea ANEXA 1, Constanta, sunt prezentate valorile determinate( tabel 13,
14) pe parcursul studiului.
Pe parcursul determinărilor s-a observat ca „2012” a fost in ultimii zece ani situația
climatica critica pentru răcire.
Datele obținute au arătat ca in clădirile in care nu exista decât ventilare mecanica, sunt
consumuri foarte mari si in perioadele de neocupare temperaturile interioare ajung la valori
ridicate implicit ridica consumul la început de săptămâna.
Diagrama de consum pentru răcire este un răspuns fidel al curbei de temperaturi,
32
%
41
% 48
%
14
% 19
% 23
%
21
% 28
% 33
%
89
%
10
0%
35
%
45
% 50
%
15
% 20
% 24
%
23
% 29
% 32
%
10
0%
37
%
45
% 51
%
14
% 18
% 21
%
20
% 25
% 28
%
10
0%
28
%
36
% 43
%
13
% 17
% 21
%
19
% 25
% 29
%
86
%
99
%
2no 3no 4no 2no 3no 4no 2no 3no 4no 2no 3no
iun ie iu l ie augus t sep tembr ie
Reducerea consumului pentru racire in functie de rata de
venti lare nocturnă
etaj sub placa etaj sub pod Parter tristrat
132
pentru situația unei clădiri neventilate noaptea, Aplicând o ventilare nocturnă, curba se va
îndepărta cu atât mai mult cu cat rata de ventilare este mai mare si temperatura nocturnă
are valori mai mici. Așa cum se vede de exemplu, in fig.2.63, la Constanta reducerea
consumului la o rata a ventilării nocturne de 4h-1,este pentru iulie de 20%, pentru august
de 35%, pentru iunie de 50% iar in septembrie nu este necesara ventilarea mecanica daca
folosim ventilarea nocturnă. Asemănătoare este si situația la București (fig.29). La Craiova
(fig.32) reducerile obținute s-au încadrat intre 18%, in iulie pana la 100%, in septembrie.
Cu toate ca fiecare zona are câmpul specific de temperaturi, studiul a arătat ca se stabilește
o regula de răspuns la variabilele independente a variabilelor dependente; vreme/consum:
privim cele trei zone prin caracteristicile generale de temperaturi si cum răspund diverse
tipuri structurale la o răcire modulata prin ventilare nocturna sau nu. Graficele pentru
consum fără VN, arata o vara „acoperita de sisteme de răcire”, cu tendința de a se extinde
in lunile mai si iunie, inclusiv septembrie. Aplicând VN, diagramele „respira”, rămânând
puține „varfuri”de gestionat.
CRAIOVA
BUCURESTI
CONSTANTA
o C luna Iunie Iulie August Septembrie
t max 36.2 39.1 39.8 33.5
t max med 29.9 35 33.2 28.3
t medii 22.8 27.1 24.7 20.3
t min med 15.8 19.3 16.1 12.2
t min 14.80
o C luna Iunie Iulie August Septembrie
t max 35.5 39 40.6 32.9
t max med 29.2 34.4 32.2 27.3
t medii 22.2 26.3 23.9 19.7
t min med 15.2 18.3 15.6 12.1
t min 9.7 13.1 9.8 7
o C luna Iunie Iulie August Septembrie
t max 34.1 34 32.9 33.5
t max med 26.4 29.4 27.3 23.6
t medii 22.9 26.2 23.9 20.6
t min med 19.4 22.4 20.6 17.4
t min 15 18.1 15.3 11.5
133
a) b)
c) d)
e) f)
0
100
200
300
400
4-8iun11-
15iun18-
22iun
25-
29iun
2-6 iul
9-13 iul
16-20iul
23-27iul30 iul-
3aug6-10aug
13-17
aug
20-24
aug
27-31
aug
3_7 sept
10_14
sept
17_21
sept
24_28
sept
Consum racire cu VN, 4h-1 Craiova
etaj sub placa etaj sub pod Parter
0
100
200
300
400
5004-8iun
11-
15iun18-
22iun
25-
29iun
2-6 iul
9-13
iul
16-
20iul23-
27iul30 iul-
3aug
6-
10aug
13-17
aug
20-24
aug
27-31
aug
3_7
sept
10_14
sept
17_21
sept
24_28
sept
Consum racire fara VN,
Craiova
etaj sub placa etaj sub pod Parter
0
100
200
300
4004-8iun
11-15iun
18-22iun
25-29iun
2-6 iul
9-13 iul
16-20iul
23-27iul30 iul-
3aug6-10aug
13-17
aug
20-24
aug
27-31
aug
3_7 sept
10_14
sept
17_21
sept
24_28
sept
Consum racire cu VN( 4h-1 )_Bucuresti
etaj sub placa etaj sub pod
0
100
200
300
400
5004-8iun
11-…
18-…
25-…
2-6 iul
9-13…
16-…
23-…30…6-…
13-…
20-…
27-…
3_7…
10_1…
17_2…
24_2…
Consum racire fara VN,
Bucuresti
etaj sub placa etaj sub pod Parter
0
100
200
300
4004-8iun
11-15iun
18-22iun
25-29iun
2-6 iul
9-13 iul
16-20iul
23-27iul30 iul-
3aug
6-10aug
13-17
aug
20-24
aug
27-31
aug
3_7 sept
10_14
sept
Consum racire cu VN(4h -1) Constanta
etaj sub placa Parter
0
100
200
300
400
500
4-
8iun11-
15…18-
22…
25-
29…
2-6
iul
9-13
iul
16-
20iul23-
27iul
30
iul…
6-
10…
13-
17…
20-
24…
27-
31…
3_7
sept
10_1
4…
Consumracire fara VN,
Constanta
etaj sub placa Parter
134
figura 2. 64 distribuția consumului pentru răcire cu si fără VN. vara 2012 in Sudul României
Apelam la statistica pentru a urmări cum o variabilă este dependentă de altă variabilă, prin
regresie si sa înțelegem gradul în care o variabilă este dependentă de o altă variabilă prin
relațiile de corelație.
Se construiesc graficele, pentru fiecare localitate, pornind de le perechile de valori
observate (x, y) care se reprezintă în sistemul de axe rectangulare. Pe axa OX se reprezintă
variabila independentă x=temperatura nocturna, iar pe axa OY variabila dependentă
y=consumul de energie, după aplicarea ventilării nocturne, pentru răcirea biroului.
figura 2. 65 Corelația t nocurn /consum racire
a) București b) Craiova
Am unit graficele 2.64(a,b,c,d,e,f), pentru a determina cu ajutorul graficelelor de dispersie
2.65(a,b,c), relația de corelație intre consum si temperatura pe care am extras-o in tabel
2.20 si am verificat soluția relației.
y = 27,655x - 459,73
R² = 0,8742
y = 38,171x - 629,38
R² = 0,8889
y = 41,937x - 675,93
R² = 0,9289
y = 45,034x - 728,81
R² = 0,9222
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
16 18 20 22 24 26
kw
h
[oC]
kwh= fct(t noapte, structura, rata
VN=4h-1), Bucuresti
kwh_pa kwh_pod
kwh_ter kwh_BA
Linear (kwh_pa) Linear (kwh_pod)
Linear (kwh_ter) Linear (kwh_BA)
y = 27,747x - 489,23
R² = 0,861
y = 37,466x - 654,36
R² = 0,8824
y = 39,387x - 663,35
R² = 0,8801
y = 45,888x - 785,63R² = 0,9014
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
16 18 20 22 24 26
kw
h
[oC]
kwh=f(t noapte, rata VN=4h-1,
structura) Craiova
kwh_pa_4nokwh_podkwh_terkwh_BALinear (kwh_pa_4no)Linear (kwh_pod)
135
Fig. 2.65. c) Constanta
Observam si cazul in care ne raportam la temperatura de zi(fig.2.66)
figura 2. 66. : determinarea relațiilor de dependenta dintre temperatura de zi si consumul de energie
y = 29,441x - 521,01
R² = 0,8695
y = 44,423x - 766,34
R² = 0,9292
y = 39,761x - 696,71
R² = 0,8976
y = 49,098x - 845,5
R² = 0,9325
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
16 18 20 22 24 26
kw
h]
[oC]
kwh=f(t noapte, rata VN, structura)
Constanta
kwh_parter kwh_terasa
kwh_sub pod kwh_tristr
Linear (kwh_parter) Linear (kwh_terasa)
Linear (kwh_sub pod) Linear (kwh_tristr)
y = 24,506x - 550,23
R² = 0,8108
y = 33,985x - 758,49
R² = 0,8322
y = 36,682x - 800,61
R² = 0,8394
y = 39,219x - 858,21
R² = 0,8261
0
100
200
300
400
500
20 22 24 26 28 30 32
kwh=fct(temp zi, structura, la rata VN=4h-1), Bucuresti
kwh_pa kwh_pod kwh_ter
kwh_BA Linear (kwh_pa) Linear (kwh_pod)
Linear (kwh_ter) Linear (kwh_BA)
136
Determinarea relațiilor de dependenta dintre temperatura de noapte si consumul de
energie:
Urmărind reprezentarea grafica a corelației dintre temperatura exterioara si consumul de
energie pentru răcire in fiecare caz, in care rata de VN a fost 2,3, 4h-1, se observa aceeași
relație care definește corelația pentru vara 2012. Pentru exemplificare analizam cazul
VN(4h-1) in fig.2.65 (a, b si c) si extragem relațiile de corelare in tabel 2.20.
tabel 2. 15. Relația de corelare (t noapte_consum pt. răcire) pentru structuri si localități diferite
kwh=f (t noapte) Craiova Bucuresti Constanta MEDIE EROARE
val.medie
Parter
X 27.747 27.655 29.441 28.281 2% 2% -4%
liber -489.23 -459.73 -521.01 -489.99
R2 0.861 0.8742 0.8695 0.86823
pod
X 37.466 38.171 39.761 38.466 3% 1% -3%
liber -654.36 -629.38 -696.71 -660.15
R2 0.8824 0.8889 0.8976 0.88963
terasa
X 39.387 41.937 44.423 41.9157 6% 0% -6%
liber -663.35 -675.93 -766.34 -701.87
R2 0.8801 0.9289 0.9292 0.91273
tristrat
X 45.888 45.034 49.098 46.6733 2% 4% -5%
liber -785.63 -728.81 -845.5 -786.65
R2 0.9014 0.922 0.9325 0.91863
In tabel 2.20, pentru fiecare tip de structura, urmărim relația dintre consumul pentru răcire
si t ext noapte. La acest tip de corelare liniara, cu coeficientul de corelare(R2>0.86), relația
este Y= a X + b, in care Yeste consumul, a panta si b termenul liber, care arata cum creste
Y la variația lui X (aici temperatura medie noaptea)
Scriem pentru fiecare tip de structura relația de corelație. Interesul nostru este sa avem
consumul Y [kwh]=0.
Impunem aceasta condiție in (1,2,3,4) si obținem temperatura medie nocturna pentru care
aplicarea metodei ventilării nocturne duce la consum =0 kWh.
parter kWh=t noapte * 28.281- 489.99 (1). la Y=0 => t med noapte=17.320C
spre pod kWh=t noapte * 38.466- 660.15 (2) t m no pod= 17.160C
u.et terasa kWh=t noapte * 41.9157- 701.87 (3) t m no terasa= 16.740C
137
tristrat kWh=t noapte * 46.6733- 786.65 (4) t m no tristrat =16.850C
Daca temperatura nopții creste cu o unitate, consumul creste cu aceeași valoare pentru
fiecare localitate, funcție de tipul de clădire, cu diferența ca punctul de la care începe
este o temperatura diferita, data de locație.
Folosim relațiile obținute si verificam necesarul de răcire după ce am aplicat ventilarea
nocturna cu 4h-1. Presupunem ca temperatura medie noaptea este 17,18,20 °C. Datele sunt
prezentate in tabel .
Astfel, folosind relația determinata(1,2,3,4) si cunoscând temperatura nocturna, se poate
estima pentru fiecare locație consumul săptămânal pentru răcire. La verificare, eroarea a
fost 16%; valorile sunt prezentate in Anexa. tabel .
tabel 2. 21 Determinarea consumului pentru răcire cunoscând temperatura aerului nocturn
temp
noct
BUCURESTI CRAIOVA CONSTANTA
[kwh] parter [kwh] parter [kwh] parter
x y A liber y A liber y A liber
17 10 28 460 28 489 29 521
18 38 10
19 66 38 9
20 93 66 38
26 259 232 68
birou la ultim etaj sub pod
17 20 38 629 37 654 44 766
18 58 20 18
19 96 57 33
20 134 95 78
26 363 320 122
Urmărim același raționament pornind de la relațiile de corelare intre consum si temperatura
de zi stabilite după aplicarea VN(4h-1). prezentam relațiile in tabelul 2.17. Observam ca
apar deviații de pana la 10%. ceea ce face sa crească încrederea in stabilirea unei corelații
t_med_noapte/consum.
138
tabel 2. 16 Relația de corelare (t zi_consum pt. răcire) pentru structuri si localități diferite
kwh=f(t zi) Bucuresti Craiova Constanta MEDIE EROARE
Parter
x 24.506 28.504 27.464 26.8247 9% 6% 2%
liber -550.23 -614.63 -623.72 -596.19
R2 0.8108 0.8579 0.8196 0.82943
pod
x 33.985 38.275 37.29 36.5167 7% 5% 2%
liber -758.49 -818.18 -840.7 -805.79
R2 0.8322 0.8697 0.8553 0.8524
terasa
x 36.682 39.952 41.714 39.4493 7% 1% 6%
liber -800.61 -828.18 -928.5 -852.43
R2 0.839 0.8551 0.8874 0.8605
tristrat
x 39.219 45.903 46.082 43.7347 10% 5% 5%
liber -858.21 -961.04 -1024.1 -947.78
R2 0.8261 0.8517 0.8897 0.85583
Observații:
- temperaturile nocturne mai scăzute la nivelul solului ajuta spatiile situate la nivelul
solului, in problema economiei de energie;
-podul clădirilor este foarte important; graficul de temperatura arata ca a păstrat aerul rece
din zilele precedente, menținând clădirea spre temperatura de echilibru, după o perioada
mare (doua săptămâni) de temperaturi ridicate (ziua >27-28 °C), pana când temperatura
medie exterioara coboară la 24°C, (34°C, ziua si 14°C noaptea).
-diagramele reflecta influenta majora a poziției spațiului asupra consumurilor pentru răcire
(parter, ultim etaj, cu sau fără pod) in zilele călduroase
Corelând aceasta diagrama cu diagrama 21 se observa răspunsul spațiului indiferent de
poziție la extreme nocturne cu temperatura de 15°C sau 23 °C.
-când temperatura medie nocturnă este egala sau mai mare de 22-23°C, ventilarea naturala
devine ineficienta.
-vara, influenta majora in răcire, o are poziția fata de radiația solară.
-la temperaturi mari, media 28.5°C (ziua 37.5/ noaptea 19) toate tipurile de clădiri, ziua,
au nevoie de răcire hibridă.
-majorarea rezistentei termice a pereților verticali, vara, nu are o cuantificare vizibilă.
-estimările strict pe perioada de lucru a clădirii sunt cele mai corecte pentru evita
139
supraevaluările.
- situația in care noaptea sunt mai puțin de 18 oC, clădirea consuma mai puțin, tinzând spre
0, pentru ca se răcește anvelopa, natural.
Temperaturile nocturne mari implica pentru orice tip de clădire consum energetic mare
sau foarte mare, exemplu pentru spatii la ultimul etaj, plafon fără pod, terasa expusa
radiației diurne.
În mediul urban, populația densă și activitățile lor generează căldură. Clădirile
acumulează, de asemenea, căldură în timpul zilei. Prin urmare, scăderea temperaturii în
mediul urban și în timpul nopții este mai lenta decât în zonele rurale. Temperaturile din
zonele urbane din apropierea mării sunt modulate de mare și, prin urmare, încălzirea
clădirilor este mai lenta.
Este important sa urmărim pentru fiecare zona si clădire/incinta in parte temperatura care
se stabilește liber pentru a ajunge la o viziune de ansamblu asupra zonelor/așezărilor
populate ale României pentru care ventilarea natural nocturnă reprezintă o perspectiva
viabila: temperaturile exterioare nocturne egale si mai mici de 18 °C sunt cele mai potrivite
pentru a evita ventilarea mecanica.
La 11-12 mai 1997, NASA a folosit un Lear Jet special echipat pentru a colecta date termice
pe metropola Atlanta, Georgia. Poreclit "Hot-Lanta" de unii dintre locuitorii săi, orașul a
avut temperatura aerului în timpul zilei de doar circa 26.7 °C (80 grade Fahrenheit) în acele
zile, dar unele dintre temperaturile de suprafață au crescut la 47.8 °C. În această imagine,
zonele albastre indica temperaturile reci și roșu arată temperaturile calde. Zonele de
temperaturi deosebit de
calde apar în alb. (Imagine
cu favoarea NASA /
Goddard Space Flight
Center științific -
Vizualizare Studio.)
figura 2. 67. Vedere in infra roșu
(Scott, 2006)
140
3. METODA GRADE-ZILE
PENTRU EVALUAREA POSIBILITĂȚII
DE RĂCIRE ÎN REGIM LIBER
3.1. PREZENTAREA METODEI ȘI A APLICAȚIILOR
Pentru a evalua performanta așteptată a clădirilor vom urma metoda Grade zile de
răcire.
Metoda Grade zile este un instrument de management energetic utilizat pentru
monitorizarea performanței clădirilor si verificarea eficacițății lucrărilor de îmbunătățire
energetica prin monitorizare responsabila a parametrilor modificați. Graficele
consum/temperatura sunt un instrument de gestionare a energiei.
Calculul consumului de energie pornind de la determinarea numărului de grade-zile
este prezent în NP048 - 2000 şi în Metodologia de calcul al performantei energetice a
clădirilor MC 001/1.2.3 – 2009 si este folosit pentru sezonul de încălzire.
Principiul pe care se bazează Metoda Grade zile de răcire, este similar cu cel utilizat
la Metoda Grade zile de încălzire.
Este o abordare simplificată pentru a evalua rapid modul în care poate fi estimat
consumul de energie din faza de proiectare. Având acest instrument proiectantul va lua
decizii favorabile construcțiilor implicit utilizatorilor definind de la planșeta capacitatea
termică viitoare, nivelurile de izolare, în funcție de sarcini.
Grade zile de răcire, reprezinta o măsura a cat de mult (în grade) și pentru cât timp
(în zile), temperatura aerului exterior este mai mare decât temperatura de echilibru si
clădirea are nevoie de răcire. Prin definiție “grade zile” este o funcție de timp care variază
cu temperatura.
Specialiștii in domeniul eficientei energetice au căutat tehnici simple de estimare a
energiei necesare construcțiilor, pe perioada rece, dezvoltând ca metoda de calcul, Metoda
Grade zile de încălzire. Dovedindu-și eficienta in timp, principiul a fost implementat și in
141
cercetările centrate pe diminuarea necesarului de răcire și a fost aprofundata Metoda
Grade zile de răcire (Cooling Degee Days). In literatura occidentala de specialitate sunt
uzitate acronimele CDD si HDD, pentru a reprezenta, in ansamblu, suma gradelor
acumulate in raport cu temperatura de echilibru, mai mari, respectiv mai mici, pentru o
clădire supusa unor sarcini termice.
In “Final_report_eu_building_heat_demand – august 2014” privind cererea de
energie termică, se precizează la pct 8.1:“nevoia de răcire a spațiului este foarte mult o
problema locală”, iar la pct 8.2 se prezinta Tabelul 26 care “oferă valorile “grade zile de
răcire lunare” (CDD) din capitalele UE, inclusiv București.
(Kemma)
Pentru a ușura determinarea parametrului Grade zile de răcire, s-au folosit diferite
metode:
I.- Direcția de Climatologie din Franța prezinta o “metoda a profesioniștilor” și o
“metoda meteo”
“Pentru o anumită locație, DJU(Degrés Jours Unifiés) este o valoare reprezentativă
a diferenței dintre temperatura dintr-o anumită zi și un prag de temperatură prestabilită.”
(Cedex)
1. Metoda Meteo: este o metoda simplificată, exprimata astfel:
„Pentru a calcula temperatura excedenta (pentru răcire) în comparație cu un prag selectat:
daca S ≥ Medie : DJ = 0 (4.1)
- Si S < Medie : DJ = Medie – S (4.2)
• S: Temperatura pragului de referință ales.
• Medie = (Tx +Tn)/2, Temperatura medie a zilei”
DJ = grade zile de răcire
2.“ Metoda Profesioniști in Energie:
Pentru a calcula surplusul de temperatura în raport cu pragul selectat, pentru situații
distincte sunt date relații specifice:
„- daca S > Tx : DJ = 0 (4.3)
- daca S ≤Tn : DJ = Medie – S (4.4)
142
- daca Tn < S ≤Tx : DJ = ( TX – S ) * ( 0.08 + 0.42 * ( Tx – S ) / ( TX – Tn ))” (4.4)
• Tn: temperatura minima a zilei J măsurată la 2 metri deasupra solului găsita între J-1 (cu
o zi înainte)de la 18h la 18h UTC și ziua J.
• „Tx: temperatura maximă a zilei J măsurată la 2 metri deasupra solului găsita între J 06h
și J + 1 (a doua zi) la UTC 06h.” Au fost utilizate simbolurile din documentul citat.
(Climatologie, 2005)
II. O alta metodă de determinare grade zile este utilizarea formulelor empirice
bazate pe temperatura aerului medie lunară (care este calculată pe baza temperaturii medii
zilnice maximă și minimă).
O astfel de formula este cunoscuta sub numele de Formula Hitchin.
(4.5)
Unde:
Dm = valoarea lunară grade-zile
Nm este numărul de zile din luna
Ɵo.m este temperatura medie lunara
Ɵb este temperatura de echilibru
k este o constantă specifica locației, k =2.5/ϬƟ (4.6)
ϬƟ este abaterea standard a variației de temperatura de-a lungul lunii.
Beneficiul aplicării formulei lui Hitchin este numărul redus de informații necesare .
Prof. Tony Day (London South Bank University) in “Degree-days: theory and
application”, evidențiază posibilitatea unor ipoteze simplificatoare in acest segment de
determinări: “În cazul în care nu există nici o sarcină specifica , există doar îndepărtarea
căldurii sensibile la o rată specificata de relația:
Evacuarea căldurii (kW) = debitul masic (kg • s-1) x căldura specifica a aerului
(Kj • kg-1 • K-1) x (temperatura aerului exterior – temperatura de echilibru) (K)”
Temperatura de echilibru este definita ca fiind temperatura exterioara la care clădirea
poate asigura temperatura propusa in interior, in mod liber.
La subcapitolul 2.7, vorbește de necesitatea folosirii unei temperaturi de echilibru
143
specifice clădirii care exista într-un anumit climat, menționând „În fiecare lună este o
relație unică între totaluri grad-zi și de temperatura de echilibru”.
(Day P. T., TM41: Degree Days: Theory & Application, 2006)
Site-ul francez INFOCLIMAT, prezinta diagrame Degree-jours, pentru fiecare an
si localitate, împreuna cu diagrame grade zile de încălzire/răcire, pe baza datelor IMH,
pentru București, Romania (ANEXA, fig.3.1). Pragul definit(temperatura de referință) prin
convenție, în Franța este de 18 ° C.
(/climatologie-mensuelle/bucuresti-imh-bucarest.html, 2012)
Cu valorile oferite liber pentru informare, prin munca acestor specialiști care au realizat si
upgradeaza site-ul www.infoclimat.fr, am întocmit o harta a CDD, funcție de localitatea
vizată.
figura 3 1 . Valorile DJU (grade zile de răcire) pentru București in conformitate cu datele
www.infoclimat.fr
Figura 3.1 este pentru București, iar pentru localități care au dezvoltat construcțiile din
segmentul „birouri”, diagramele sunt in secțiunea ANEXE.
După aceasta privire de ansamblu a abordărilor internaționale asupra CDD, in lucrare
am urmărit răspunsurile pe care parametrul Grade zile, pentru care vom folosi in
continuarea abrevierea din literatura de specialitate internațională, CDD, îl oferă asupra
întrebării de la care am pornit:
“-Este Ventilarea naturala de noapte eficienta in climatul din Romania?”
0
100
200
300
400
500
600
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
DJU(climaticien); Bucuresti
mai iunie iulie august septembrie
144
3.2. STABILIREA TEMPERATURII DE ECHILIBRU
PRIN METODE STATISTICE
Temperatura de echilibru este importanta pentru ca stabilește temperatura exterioara
de start pentru pornirea sistemelor care suplinesc necesarul pentru realizarea condiției de
confort, in cazul răcirii, temperatura exterioara de la care clădirea are nevoie de sisteme de
răcire. Pentru a determina CDD, primul pas este cunoașterea temperaturii de echilibru, care
de fapt este eticheta pe care sta scrisa relația dintre caracteristicile mediului și răspunsul
clădirii la sarcina termica externa.
Pornind de la cererea de energie a unei clădiri care poate fi exprimata ca o integrala
ʃQE dt =ƛ ʃ(t ext – t eq) dt . (4.7)
ƛ = parametru de transfer de căldură
CDD = ʃ(t ext – t eq) dt. (4.8)
Astfel cererea de energie pentru răcire este produsul intre un coeficient de transfer si CDD.
Temperatura de echilibru t eq, (°C), determinată pe baza echilibrului energetic al clădirii
este
t eq = t int –QG/U’ (° C). (4.9)
Unde: t int este temperatura punctului setat in interior (° C).
QG este câștigul de căldură util al spațiului (kW) .
U’ este coeficientul pierderilor de căldură pe ansamblu construcție (kW x K-1)
Altfel scris:
t eq = t int -
η * (Φint + ΦS)
H T + HV
(4.10)
Unde: t int este temperatura aerului din interior (° C);
- HT este coeficientul de transfer de căldură prin transmisie (W / K);
- HV este coeficientul de transfer de căldură prin ventilare (W / K);
- η reprezintă factorul de utilizare a pierderilor pentru răcire (-).
Perioada de răcire (specifica fiecărei clădiri prin HT) este definita de temperaturile
exterioare care sunt mai mari decât temperatura de echilibru. In aceeași zona geografica
145
tipologii diferite de clădiri vor avea nevoie de temperaturi de echilibru diferite și lungimi
ale intervalului de răcire diferite.
Temperatura aerului exterior nu rămâne constantă, se schimbă destul de mult tot
timpul, gradul de ocupare a clădirii variază pe parcursul săptămânii, existând doua zile in
care temperatura incintei este funcție numai de transferul conductiv (prin anvelopa), ceea
ce a determinat, pentru acuratețea rezultatelor, ca alegerea temperaturilor de echilibru sa
se facă pentru fiecare săptămâna de lucru in condiții limita de temperatura.
Stabilirea temperaturii de echilibru cu ajutorul analizei de regresie
Literatura de specialitate folosește pentru determinarea temperaturii de echilibru
relații empirice si metode grafice in cazul in care sunt disponibile baze de date cu
consumurile de energie.
Daca nu avem la dispoziție o baza de date privind consumurile pentru răcire, corelate
cu temperaturile exterioare dar dorim o clădire eficienta termic vara, trebuie sa cunoaștem
ce valori vor fi in interiorul clădirii in condițiile propuse, pe care sa le comparam cu
temperatura de confort necesara in orele de ocupare, in vederea propunerilor de
eficientizare.
Luând in calcul dilema arhitectului la răspunsul viitor al clădirii pentru diverse
soluții tehnice si arhitecturale, am considerat ca suntem in situația in care nu cunoaștem
consumurile pentru răcire, având tipologii structurale in uz, in condițiile locale de clima.
Pentru acest start am inițiat o Metoda grafica pentru determinarea temperaturilor de
echilibru care se bazează pe relația de corelare intre temperatura exterioara si temperatura
care se realizează fără condiționări in interior (fără sisteme de climatizare).
Pentru a studia dependenta dintre temperatura exterioara si cea interioara, am apelat
la statistica, utilizând analiza de regresie si corelație. Axa X cuprinde valorile
temperaturilor exterioare ale săptămânii cu pas de citire o ora. Valorile înscrise pe axa Y,
care marchează temperaturile determinate in incinta analizata sunt obținute in urma
simulărilor efectuate utilizând soft-ul KoZiBu.
Impactul sarcinilor climatice asupra temperaturii interioare a fost investigat
continuând procesul de simulare care are la baza software KoZiBu. Programul permite să
146
se determine temperatura interioară libera.
Numărul de zile de inițializare pentru fiecare simulare este 20 zile, in urma
discuțiilor/net purtate cu Jean NOËL, (dezvoltator al software de calcul) si reluării repetate
in diferite condiții a simulărilor, data fiind importanta majora a numărului de zile de
inițializare in determinarea temperaturii de echilibru.
Simulările au arătat ca temperatura de echilibru ara variații (aproximativ 3°C), in funcție
de perioada de inițializare, 7 zile/20 zile.
Pentru a avea răspunsul corect al clădirii aflate într-o anumita zona de temperaturi,
având o anumita anvelopa, inclusiv toate caracteristicile care o individualizează din punct
de vedere al consumului pentru răcire, am păstrat scenariul de ventilare expus la capitolul
2, punctul 3 si anume rate de ventilare pe perioada nopții 2, sau 3, sau 4h-1 noaptea si 1.5
h-1 ziua.
Metoda grafica aplicata după realizarea bazei de date, a pus in evidenta o legătura
neliniara intre cei doi parametri, unul dependent(t int) in raport cu cel variabil(t ext),
conducând spre modelul neliniar de regresie.
Au fost păstrate toate condițiile prezentate la capitolul precedent; 40 de oameni
care ocupa biroul in intervalul 8-18h, aceleași tipuri constructive, aceleași localități, același
scenariu de ventilare, același interval săptămânal pentru determinări.
Cu ajutorul analizei de regresie vom estima valoarea temperaturilor de echilibru
medii, a fiecărei săptămâni, cunoscând valorile temperaturilor exterioare. Variabila Y,
temperatura interioara, este rezultatul a două categorii de factori: un factor esențial, X.
temperatura exterioara și mai mulţi factori specificaţi printr-o variabilă aleatoare de
perturbaţie, ε.
(ε reprezintă acea parte din valoarea variabilei Y care nu poate fi măsurată printr-o relaţie
sistematică cu variabila X )
(Damalan, 2016)
Soluția dezvoltata pentru aceasta analiza, începe cu condiția ca temperatura
interioara sa fie, in intervalul 8-18h, temperatura int, propusa = 25 oC.
Prezentam pentru exemplificare săptămâna 13-17 august 2012:
Relația matematica care descrie cel mai bine modelul de regresie, este data de
147
polinomul de gradul II.
Exemplificam pentru un birou situat la parter, sap amana 13-17 august 2012, rata de
ventilare nocturna este 4h-1, situația prezentata in graficul din figura 3.2 cu culoarea mov:
figura 3 2. determinarea temperaturii de echilibru pentru un birou situat la parterul unei clădiri
figura 3 3.corelatia intre temperatura exterioara si cea interioara _Craiova, birou la parter
y = 0,0131x2 - 0,4206x + 32,081
R² = 0,8623
y = -0,0059x2 + 0,5456x + 16,957
R² = 0,7709
y = -0,011x2 + 0,8082x + 12,901
R² = 0,7616
y = -0,0149x2 + 1,0022x + 9,9196
R² = 0,7594
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
t_in
teri
oar
a[gr.
C]
temperatura exterioara[OC]
Birou la parter Bucuresti
1.5zi t int 2no tint 3no tint 4no tint
Poly. (1.5zi t int) Poly. (2no tint) Poly. (3no tint) Poly. (4no tint)
13-17august 2012
y = 0,0083x2 - 0,2079x + 29,517
R² = 0,8914
y = -0,003x2 + 0,3767x + 19,734
R² = 0,9041
y = -0,0064x2 + 0,5532x + 16,88
R² = 0,8849y = -0,0091x2 + 0,691x + 14,686
R² = 0,8722
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
t_in
teri
or
t_exterior
13-17 august_Craiova, birou la parter
1i5 2no 3no 4noPoly. (1i5) Poly. (2no) Poly. (3no) Poly. (4no)
Recomandare
I5-2010
top =26oC,birou
148
figura 3 4. metoda grafica pentru determinarea temperaturii de echilibru
y= -0.0149x2 +1.0022x+9.9196
pentru condiția impusa y=25. =>ecuația -0.0149x2 +1.0022x – 15.0804=0
cu rădăcina x=22.7, ceea ce indica ca biroul cu datele enunțate(structura, poziție, locație,
sarcini), poate asigura in interior temperatura previzionata, independent, fără surse de
energie, daca temperatura exterioara este 22.72oC (in situația data=17°C, noaptea si
23.7°C, ziua, biroul situat la parter, a beneficiat de 4h-1, rata de ventilarea nocturna).
Același tip de clădire, aceeași perioada (13-17 august 2012), biroul este amplasat in locații
diferite (temperaturi si radiații solare diferite), reprezentat prin relația care se stabilește
intre temperatura exterioara si cea interioara, au ajutat in prima faza la determinarea
temperaturilor de echilibru. Sunt redate in figurile 3.2, 3.3, 3.4.
Soluția ecuației de regresie conduce la determinarea temperaturii exterioare de
echilibru, ceea ce înseamnă ca acestei valori t ext_eq prin relația de corelare ii corespunde
t int_propusa. Astfel aflam temperatura de echilibru, la momentul dt, in condiția ventilării
nocturne, pentru condițiile temei abordate.
Prezentam spre exemplificare t eq, in aceasta săptămâna pentru fiecare rata de ventilare,
pentru a observa cu cat mărirea ratei de ventilare nocturna, ridica t eq,(indicativul
„no”=noapte).
y = 0,0081x2 - 0,207x + 29,272
R² = 0,866
y = -0,0061x2 + 0,5301x + 17,514
R² = 0,7673
y = -0,0104x2 + 0,7501x + 14,13
R² = 0,7467
y = -0,0138x2 + 0,9227x + 11,525
R² = 0,737
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
tem
per
atura
inte
rio
ara
t_exterior[ gr.C]
13-17august 2012Constanta_parter
1.5zi 2no 3no 4no
Poly. (1.5zi) Poly. (2no) Poly. (3no) Poly. (4no)
149
tabel 3 1 Valorile t eq in săptămâna 13-17aug. 2012, in sudul României, in funcție de rata de
ventilare nocturna, la o clădire GVP iz. la parter
13-17_08_2012 t med ext zi t med ext no t eq_2no t eq_3no t eq_4no
[0C] [0C] [0C] [0C] [0C]
Craiova 24.7 19 16.02 18.74 20.41
Bucuresti 23.7 17 18.8 21 22.7
Constanta 24 19.5 17.74 20.08 21.5
O determinare pentru fiecare săptămâna este conforma cu realitatea, raportat la o
determinare lunara, situație in care t eq, trebuie sa ia o valoare care producă efectul așteptat
la oricare variație a t ext.
Folosind oportunitățile de calcul ale Office, ecuația de corelație este returnata
automat. De asemenea este afișat “R2” care este valoarea coeficientului de corelație dintre
X si Y.
Impunem o temperatura de confort mai ridicata, ex. 26 °C, (fig.3.2 sau 3.3 sau
fig.3.3). Din Y=26°C, ducem o paralela la axa temperaturilor exterioare(X) pentru a
intersecta curba de corelare. Coboram perpendicular pe axa X, obținem valoarea
temperaturii exterioare la care clădirea, asigura confortul in orele de ocupare, exemplu, text
eq = 26.4 °C.
Pe baza datelor precedente, aplicând această metodă facila,de determinare grafică,
presupunem acum ca este solicitată o temperatură de confort de 24.5 °C. Metoda grafică
ajută la evaluarea temperaturii de echilibru, care pentru acest caz, va fi, t eq = 24.4 °C _la
4n-1 situație mai puțin întâlnită in verile zonei de sud din Romania, in iulie. Rememoram
graficele din fig.2.49, București, fig.2.57, Craiova, care indicau un +21,.23 %
consum[kwh], la o scădere de 0.5°C, de la 25°C, la 24.5°C, a temperaturii propuse pentru
interior in perioada de ocupare, rata VN, 4h-1. Este același rezultat observabil și pe baza
analizei t eq, la variația temperaturii interioare propuse cu 0.5°C, sau 1°C.
Toate observațiile conduc la concluzia ca pentru t zi = t eq, CDD = 0 si implicit consumul
ar trebui sa tinda la 0.
La rata de 4 h-1, ventilare nocturna, sunt săptămâni din lunile de tranziție(iunie si
septembrie), cu t eq, relativ= t zi med. Situația este mai favorabila pentru biroul la parter
si la clădirile cu pod. Folosim t eq, care este necesar sa fie mai mare, pentru a crea
independenta clădirii, ca motiv de pledoarie pentru a construi clădiri protejate la partea
150
superioara de un volum de aer.
Analizam doua diagrame, t int = f(t ext), in cazul cu VN (4h-1), pentru o săptămâna din
iunie, care are t zi med =28.39°C si t med noapte = 21.2°C, birou la ultimul etaj sub pod si
ultimul etaj sub placa BA(+10cm polistiren). Diferența dintre temperatura de echilibru care
ar asigura independenta clădirii pentru răcire est2 cu 3.75 °C, in favoarea construcției cu
pod, Un t eq ridicat se apropie de temperatura exterioara. Valorile pentru CDD_pod sunt
22(grade zile) și pentru CDD_terasa 36.5(grade zile).
Tabelul următor arata ca si la o medie nocturna de 21°C este eficienta ventilarea nocturna.
Bcuresti_2012 etaj sub pod etaj sub placa
sapt t med zi Nr t eq CDD racire t eq CDD racire
t mno[ oC] .sch [ oC] gr.zile [kwh] [o C] gr.zile [kwh]
28.39 1.5zi _ 277 _ 342
22 21.20 si 2n 19.01 41.60 202 9.73 87.60 261
iunie si 3n 22.10 28.20 176 17.36 49.50 232
si 4n 23.85 22 160 20.10 36.5 209
y = 0,0026x2 + 0,1928x + 18,921
R² = 0,9091
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35
t in
t[oC
]
18-22iunie 2012
Birou sub pod_Bucurest i 2012
1.5 fara VN cu VN 2 cu VN 3 cu VN 4Poly. (1.5 fara VN)Poly. ( cu VN 2)Poly. ( cu VN 3)Poly. ( cu VN 4)
y = 0,0003x2 + 0,2976x + 18,896
R² = 0,941
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35
t in
t[oC
]
18-22 iunie 2012
Birou sub placa BA_Bucuresti
2012
fara VN 1.5zi
cu VN 2
cu VN 3
cu VN 4
Poly. (fara VN
1.5zi)Poly. (cu VN 2)
Poly. (cu VN 3)
t eq 4=20.1OC
t eq 4=23.85o
C
151
3.3. DETERMINAREA NUMĂRULUI DE GRADE-ZILE DE RĂCIRE
Pentru determinarea parametrului Grade zile de răcire am aplicat inițial metoda
enunțată de Direcția de Climatologie din Franța “metoda a profesioniștilor”:
(Climatologie, 2005)
- un calcul tabelar pe baza relației de condiționare (=IF(t_ext>t_echil.(t_ext-
t_echil)/10.0).
Ulterior, volumul de determinări fiind foarte mare, am utilizat software specializate
de calcul pentru CDD, acreditate de IEA. In aceste abordări responsabilitatea alegerii
temperaturii de echilibru ii revine aplicantului pentru determinarea CDD, ca funcție de t
eq, locație si t ext.
In cadrul acestei lucrări, pentru reducerea timpului de lucru, am folosit site
www.degreedays.net si www.wolframalpha.com.
Realizatorii site www.degreedays.net, la pagina „Sugestii de îmbunătățire: folosind grade-
zile cu înțelepciune” indica ca baza de lucru pentru CDD, formula lui Hitchin.
(Energy Lens, 2012)
In prezent sunt tari care admit generalizări pe zone geografice, definind valori
referențiale pentru temperatura de echilibru, ceea ce este o forțare, temperatura de echilibru
este rezultatul unic al relației dintre un cumul de factori (anvelopa clădirii, utilizare,
sarcinile interne si externe specifice fiecărei poziții climatice/geografice).
Folosind valorile specifice fiecărei structuri, fiecărei zone de temperaturi, fiecărui
interval săptămânal, determinate pentru temperatura de echilibru pe baza metodei pe care
am propus-o si verificat-o pe parcursul acestei lucrări, pasul următor a fost realizarea
câmpului de valori CDD, pentru sezonul de răcire 2012, in zona sudica a României.
Tabelele care arata consumul de răcire in paralel cu grade zile de răcire pentru
fiecare locație in parte sunt prezentate la ANEXE.
Valorile sunt afișate pentru fiecare grup de cinci zile de ocupare ale săptămânii
(CDD = ∑grade pe 5zile iar consumul=∑ pentru 5 zile, l, m, mi, j, v) din luna august si
septembrie pentru București.
Pentru exemplificare prezentam sfârșitul lunii august si începutul lunii septembrie
pentru București, biroul are temperatura tinta =25°C și este situat la parter, etaj sub spațiu
152
rece sau sub placa BA, in tabelul următor;
tabel 3. 2 CDD in funcție de temperatura de echilibru
București 2012.
t int propus=25oC Birou parter
Birou la ultimul etaj
sub spațiu rece închis
Birou la
ultimul etaj
sub terasa
t med zi n.sch
aer
t eq CDD răcire t eq CDD răcire t eq CDD răcire
t med no [kwh] [kwh] [kwh]
27-
31
aug
24.3 1.5 143 193 254
17.46 2n 15.95 31.1 65 15.4 33.7 86 19.67 16.9 133 3n 18.27 21.5 46 17.55 24.2 55 22.18 9.95 100 4n 19.44 17.6 34 19.24 18.2 42 24.5 5.07 75
3-
7set
23.61 1.5 _ 125 _ 177 235
17.93 2n 17.62 22.4 43 18.98 17.6 64 20.54 13.1 108 3n 20.09 14.3 24 21.9 9.62 30 20.9 12.1 74 4n 21.62 10.3 11 23.8 5.82 16 22.76 7.78 48
10-
14se
pt
22.01 1.5 _ 94 132 185
16.02 2n 18.75 13.4 19 21.62 6.63 26 20 10.1 60 3n 21.5 6.88 7 27.8 0 7 20.56 8.87 32 4n 23.35 3.07 2 … 0 3 23.25 3.87 16
Ajungând la acest pas facem o corelare cu datele obținute care reflecta necesarul de
energie pentru răcirea spațiului de birou, date obținute pe parcursul capitolului 2.
Luna august 2012, a avut temperaturi care, utilizate responsabil, pot sa apropie
consumul pentru răcire de valoarea 0.
Pentru a vedea grafic aria pe care o acoperă CDD si pentru a înțelege mecanismele
prin care o putem reduce, afișam graficele de temperatura in paralel cu graficele de consum
pentru răcire, pentru temperatura interioara ținta 25°C.
Urmărim valorile obținute :
- simulările au pus in evidenta necesarul de energie pentru răcire, 0 kwh, in
săptămâna 13-17 august si septembrie, săptămâna 2, 3 si 4, pentru rate de ventilare nocturnă
intre 2-4h-1, in funcție de poziția biroului fata de sol.
- pentru aceleași perioade valorile pentru grade zile de răcire(CDD), prezinta valori
apropiate de 0, așa cum evidențiază tabelul
- in luna iulie 2012 valoarea medie a temperaturii de zi este peste 27°C. După cum
arata si centralizatorul kwh/CDD, nu este nici o săptămâna in care parametrul CDD sa se
apropie de 0, ceea ce înseamnă ca sunt necesare masuri care sa reducă sarcinile (umbrirea
153
pentru elementele transparente existente la sud și est este o necesitate).
Este foarte importanta corectitudinea determinării temperaturii de echilibru pentru
un rezultat corect a CDD.
Necesarul de energie pentru răcire este specific fiecărei construcții, amplasata in
condiții meteorologice date. Am analizat o clădire reprezentativa, din punct de vedere al
anvelopei, funcționalității, expunerii. Trebuie sa cunoaștem pentru ce perioada și de câtă
răcire are nevoie o clădire pentru a asigura confortul in intervalul de timp propus. Daca
translatam in °C, ar însemna ca trebuie sa știm cate grade trebuie sa pierdem in intervalul
de timp propus, ceea ce este definit prin grade-zile de răcire (CDD).
CDD reprezintă pe graficul temperaturilor exterioare, aria suprafeței definita intre
diagrama de temperaturi si linia temperaturii de echilibru.
CDD = ʃ(t ext -t eq) dt. (4.8)
Temperatura de echilibru este o măsură a câștigurilor peste care spațiul nu mai
asigura confort, prin urmare, ia în considerare si modul in care este utilizata clădirea. O
abordare care presupune aceeași temperatură de echilibru pentru toate clădirile din studiu
nu reprezintă realitatea (θech. in lucrare a fost înlocuit cu t eq).
Este necesar să stabilim ce temperatura de echilibru caracterizează, vara, un tip
construcție amplasata într-o anumita locație și cum transferam aceste observații într-un
mod de lucru pentru clădirile existente. Acest proces este de discutat împreună cu mai
multe tehnici pentru analiza energiei legate de condițiile meteorologice.
Analiza a subliniat ca fiecare săptămâna este caracterizata de o anumita temperatura
de echilibru, ceea ce este foarte important din punct de vedere al economiilor de energie.
Statele care folosesc CDD in managementul energiei pentru clădiri, au introdus in
Normative, valori generale/acoperitoare pentru acest parametru determinate pe baza
statisticilor de consum efectuat, iar in prezent se reevaluează aceasta abordare.
Calculul pentru valori meteo înregistrate este posibil acum pentru orice interval
temporal si geografic, dar pentru estimarea valorilor viitoare este necesarca, pe baza a ceea
ce s-a înregistrat, sa avem valori normalizate.
154
3.4. VALIDAREA METODEI
Rezultatele obținute in prima faza au relevat posibilitatea răcirii unui birou,
maximizând efectul temperaturilor mai scăzute, ale nopții, prin mărirea ratelor de ventilare.
Un volum foarte mare de valori determinate pentru locații diferite, pe parcursul celor patru
luni de vara arata tendința de descreștere certa, a consumurilor de energie pentru răcire, cu
fiecare majorare a ratelor de ventilare nocturnă. Cu cat temperatura de noapte este mai
coborâta si rata de ventilare mai ridicata, valoarea consumului coboară la 0.
S-a observat ca 2012, in luna august, după temperaturi mari au fost și săptămâni cu
temperaturi nocturne foarte mici. Aplicând ventilarea nocturna, consumurile au scăzut spre
0kwh, la rata VN 4h-1.
Reținem intervalul de timp si rata de ventilare pentru care consumul atinge valoarea
0/ (interval sub 5kwh) si verificam daca aceste perioade corespund cu 0 CDD. Tabelul arata
acest deziderat, astfel încât putem concluziona ca metoda pe care am propus-o pentru
determinarea temperaturii de echilibru verifica condiția de a avea grade zile =0, in
momentul de consum 0 kWh.
tabel 3 3 Perioade cu 0kwh, răcire = 0 grade-zile
București 2012
Birou parter
Birou la ultimul
etaj sub pod
t m zi Nr.sch.
aer
teq CDD răcire teq CDD răcire
t m no kwh kwh
13-17
aug
23.7 1.5i 14 39.9 84 _ 130
17 2n 18.8 9.29 11 20.02 15.9 24 3n 21 4 2 23.4 7.03 6
4n 22.7 0 0 26 2.39 3
10-
14sept
22.01 1.5zi _ 94 132
16.02 si 2n 18.75 13.4 19 21.62 6.63 26
si 3n 21.5 6.88 7 27.8 0.5 7
si 4n 23.35 3.07 2 >27 0 3
17-
21sept
19.23 1.5zi _ 64 92
15.9 si 2n 17.67 9.95 4 20.94 4.18 5
si 3n 20.57 4.67 0 >21 0 0
si 4n 22.85 2.1 0 0 0
Si la celelalte tipuri de birouri se verifica condiția 0 grade zile in același interval in care se
155
realizează 0 kwh pentru răcire. Tabelul următor exemplifica:
tabel 3 4 Corelarea consumurilor 0 kwh, cu grade zile =0. București 2012 pentru clădiri la
ultimul etaj
birouri la ultimul
etaj fără pod
Bucuresti 2012
teq
CDD
răcire
kwh
teq
CDD
răcire
kwh
17-
21sept 19.23 1.5zi _ 138 3.4 73.5 103
15.9 si 2n 18.56 7.96 35 18.05 9.03 24
si 3n 19 7.09 12 20.8 4.36 5
si 4n 22.11 2.8 0 24.07 1.18 0
Validarea metodei este pusa in evidenta si de exprimarea grafica a relației dintre clădire si
relația ei cu mediul; fig. 3.5. 3.6. Temperatura pe care o propunem pentru interior in orele
de ocupare, la un birou aflat la ultimul etaj, in București este 25°C si este trasata cu roșu.
Curba care definește corelația stabilita intre temperaturile interioara si exterioara, pentru
situația când se aplica ventilarea nocturna, schimbă panta, se aplatizează , merge
aproximativ paralel cu linia temperaturii propuse pentru interior. In acest moment nu se
mai aduna grade care sa solicite consum pentru răcire. Se observa pe grafic ca nu este
necesara o rata de 3 si 4h-1, VN, este suficienta o rata VN, 2h-1.
figura 3 5 corelația dintre t ext si t int in determinarea t echilibru, birou sub pod
y = -0,0005x2 + 0,1741x + 24,661
R² = 0,7487
y = -0,0129x2 + 0,7885x + 13,983
R² = 0,7356
y = -0,0153x2 + 0,8977x + 11,868
R² = 0,7065
y = -0,0187x2 + 1,0791x + 9,0762
R² = 0,7257
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
tem
per
atu
ra i
nte
rio
ara
[oC
]
temperatura exterioara[ oC]
teq, birou sub pod, septembrie 2012 Bucuresti
1.5 tint 2no t int 3no t int 4no t int
Poly. (1.5 tint) Poly. (2no t int) Poly. (3no t int) Poly. (4no t int)
saptamana 2
156
figura 3 6 Septembrie, săptămâna 3_corelatia dintre t ext si t int in determinarea t echilibru, birou la
parter, București 2012
Linia albastra care prezinta cum se comporta temperatura interioara fata de cea exterioara
când nu se aplica ventilarea nocturna, este la 3-5°C de cazurile cu VN, fără sa realizeze
rădăcini reale adică nu se poate realiza liber, t int= 25°C.
O curbă, pentru t eq, care sa se mențină pe linia de confort este observata si in determinările
pentru celelalte localități in septembrie si august. Acest parcurs, aproape paralel indica ca
nu mai este necesar un consum de energie pentru răcire.
figura 3 7 Corelare t ext/ t int, birou la parter Constantă 2012
Toate rezultatele arata ca temperatura de echilibru variază în funcție de tipul de sistem
y = 0,0016x2 + 0,1057x + 25,03
R² = 0,873
y = -0,0101x2 + 0,6232x + 16,378
R² = 0,7929
y = -0,0135x2 + 0,7589x + 14,227
R² = 0,7714
y = -0,0164x2 + 0,8966x + 12,233
R² = 0,7466
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31
t in
t
t ext, septembr.s3
t eq, birou la parter
t int 2no t int 3no t int 4no t int
Poly. (t int) Poly. (2no t int) Poly. (3no t int) Poly. (4no t int)
y = 0,0121x2 - 0,341x + 29,336
R² = 0,9333
y = -0,0098x2 + 0,7001x + 14,31
R² = 0,9336
y = -0,016x2 + 0,9916x + 10,259
R² = 0,9231
y = -0,0206x2 + 1,2059x + 7,3049
R² = 0,9159
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
12 14 16 18 20 22 24 26 28
t in
t
t ext sapt 1septembr
teq, Constanta septembrie
1.5zi 2no 3no 4no
Poly. (1.5zi) Poly. (2no) Poly. (3no) Poly. (4no)
157
pentru care este definita.
tabel 3 5 temperatura de echilibru pentru un birou la parter la care se aplica o rata de ventilare nocturnă
de 4h-1
figura 3 8 consumul pentru un birou la parter fără VN si cu , la rata de VN de 4h-1
Figurile 3.7 si 3.8, pun in evidenta temperatura de echilibru de la care se determina CDD,
calculat ca integrala unei funcții de timp care variază cu temperatura.
Este vizibil in săptămâna 2 pentru ziua când teq= t med ext =>0 kwh. Cu cat teq se
îndepărtează de text , consumul crește proporțional cum se vede in fig.3.8.
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
218
: 0
6/0
8/
:
218
:07 0
6/0
8/
07
:
218
:14 0
6/0
8/
14
:
218
:21 0
6/0
8/
21
:
219
:04 0
7/0
8/
04
:
219
:11 0
7/0
8/
11
:
219
:18 0
7/0
8/
18
:
220
:01 0
8/0
8/
01
:
220
:08 0
8/0
8/
08
:
220
:15 0
8/0
8/
15
:
220
:22 0
8/0
8/
22
:
221
:05 0
9/0
8/
05
:
221
:12 0
9/0
8/
12
:
221
:19 0
9/0
8/
19
:
222
:02 1
0/0
8/
02
:
222
:09 1
0/0
8/
09
:
222
:16 1
0/0
8/
16
:
222
:23 1
0/0
8/
23
:
223
:06 1
1/0
8/
06
:
223
:13 1
1/0
8/
13
:
223
:20 1
1/0
8/
20
:
224
:03 1
2/0
8/
03
:
224
:10 1
2/0
8/
10
:
224
:17 1
2/0
8/
17
:
225
: 1
3/0
8/
:
225
:07 1
3/0
8/
07
:
225
:14 1
3/0
8/
14
:
225
:21 1
3/0
8/
21
:
226
:04 1
4/0
8/
04
:
226
:11 1
4/0
8/
11
:
226
:18 1
4/0
8/
18
:
227
:01 1
5/0
8/
01
:
227
:08 1
5/0
8/
08
:
227
:15 1
5/0
8/
15
:
227
:22 1
5/0
8/
22
:
228
:05 1
6/0
8/
05
:
228
:12 1
6/0
8/
12
:
228
:19 1
6/0
8/
19
:
229
:02 1
7/0
8/
02
:
229
:09 1
7/0
8/
09
:
229
:16 1
7/0
8/
16
:
229
:23 1
7/0
8/
23
:
[oC
]
ora
Temperatura de echilibru in raport cu temperatura exterioara; birou
la parter _august 2012Constanta
t no t zi t sf sapt t med zi t eq 4no
-9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
218
: 0
6/0
8/
:
218
:07 0
6/0
8/
07
:
218
:14 0
6/0
8/
14
:
218
:21 0
6/0
8/
21
:
219
:04 0
7/0
8/
04
:
219
:11 0
7/0
8/
11
:
219
:18 0
7/0
8/
18
:
220
:01 0
8/0
8/
01
:
220
:08 0
8/0
8/
08
:
220
:15 0
8/0
8/
15
:
220
:22 0
8/0
8/
22
:
221
:05 0
9/0
8/
05
:
221
:12 0
9/0
8/
12
:
221
:19 0
9/0
8/
19
:
222
:02 1
0/0
8/
02
:
222
:09 1
0/0
8/
09
:
222
:16 1
0/0
8/
16
:
222
:23 1
0/0
8/
23
:
223
:06 1
1/0
8/
06
:
223
:13 1
1/0
8/
13
:
223
:20 1
1/0
8/
20
:
224
:03 1
2/0
8/
03
:
224
:10 1
2/0
8/
10
:
224
:17 1
2/0
8/
17
:
225
: 1
3/0
8/
:
225
:07 1
3/0
8/
07
:
225
:14 1
3/0
8/
14
:
225
:21 1
3/0
8/
21
:
226
:04 1
4/0
8/
04
:
226
:11 1
4/0
8/
11
:
226
:18 1
4/0
8/
18
:
227
:01 1
5/0
8/
01
:
227
:08 1
5/0
8/
08
:
227
:15 1
5/0
8/
15
:
227
:22 1
5/0
8/
22
:
228
:05 1
6/0
8/
05
:
228
:12 1
6/0
8/
12
:
228
:19 1
6/0
8/
19
:
229
:02 1
7/0
8/
02
:
229
:09 1
7/0
8/
09
:
229
:16 1
7/0
8/
16
:
229
:23 1
7/0
8/
23
:
Consum pentru racire_ birou la parter, august 2012 Constanta
cu VN, 4 kw la 1.5zi
ᶘ
158
Fig.3.8 are si zone care ne aduc in prim plan si atenția pe care trebuie sa o avem, mai ales
in zona de litoral cu nopți fierbinți, sa împiedicăm intrarea aerului cald de noapte in clădire.
3.5. POSIBILITĂȚI DE EXTINDERE A UTILIZĂRII METODEI
METODA STATISTICA PENTRU STABILIREA LINIILOR DE PERFORMANȚĂ
In gestionarea consumurilor pentru răcire/încălzire, pe plan internațional este amplu
uzitata Metoda liniilor de performanta, metoda care se bazează pe relația de directa
proporționalitate dintre consum si CDD.
Liniile de performanță au fost utilizate timp de mulți ani și sunt bine documentate
ca un instrument de management (de exemplu McVicker [1946], Harris [1989], Levermore
[1989]). In prezent este o piața extinsa a softurilor care ajuta utilizatorii in managementul
energiei pentru a găsi soluțiile favorabile, pornind de la metoda grade zile si linia de
performanța.
Liniile de performanță sunt rezultatele graficelor care stabilesc trendul consumului
lunar de energie in raport cu grade-zile specifice ansamblului clădire-mediu-destinație-
ocupare.
Linia de performanță este instrumentul utilizat de obicei pentru a arăta modul în care
consumul de energie, specific fiecărei individualități consumatoare, variază în funcție de
starea vremii.
Pentru datele exprimate in cazurile birourilor situate la niveluri diferite ale unei
clădiri, cu sisteme de acoperire diverse, clădiri care sunt situate pe latitudinea 44.5N(partea
de sud a României), pe longitudini diferite(26.13E, 23.8E, 28.63E), la care se aplica metoda
ventilării nocturne, am realizat si comparat liniile de performanta. Când întocmim linia de
performantă a biroului pentru vara lui 2012, am imaginat sistemul definit de corelația care
se stabilește intre variabila independenta(CDD_2012) si o variabila dependenta (consumul
de energie pentru răcire_2012). Sunt redate cuplurile de observații; CDD/ kWh determinate
159
in fiecare săptămâna pentru întreg sezonul de răcire(iunie, iulie, august, septembrie).
Problema pe care ne-am pus-o a fost daca septembrie sa fie introdus cu cele patru
săptămâni, pentru ca in anul 2012, după 17 septembrie ziua au fost 19.23°C, dar in
săptămâna următoare(ultima din septembrie) t zi med = 24.05°C. Am verificat si
temperaturile din alți ani pentru septembrie si s-a dovedit ca chiar daca intervalul călduros
se translatează spre iunie, si septembrie mai are nevoie de răcire secvențial.
Linia de performanță obținută arăta modul în care consumul de energie variază în
funcție de starea vremii, prin CDD, in 2012, pentru locațiile prezentate.
Apelând la statistica, folosim Analiza de regresie si corelație pentru a stabili relația
de dependenta intre CDD si consumul pentru răcire.
Analiza de corelație măsoară gradul de asociere dintre două variabile. Analiza de
regresie estimează valoarea medie a unei variabile, cunoscând valorile fixate ale altei
variabile.
Definim modelul de regresie printr-o relație matematica de forma
Consumul=f(t ext, alti factori); consumul = a *CDD + b, sau Y = a X+ b, unde:
Y corespunde consumului, [kwh] reprezentând rezultatul a doua categorii de factori:
un factor esențial, X (CDD) si mai mulți factori specificați printr-o variabila aleatoare.
a este variaţia consumului împărţită la variaţia parametrului de temperatura(CDD).
Reprezintă panta dreptei de regresie indicănd cu cât se modifică, în medie, variabila Y
atunci când variabila X se modifică cu o unitate.
Semnul parametrului pantă a arată dacă dependenţa dintre cele două variabile este
directă sau inversă.
b se numeşte parametru de interceptare. Exprimă valoarea variabilei dependente
când variabila independentă este egală cu zero. Este punctul de intersecţie al dreptei de
regresie cu axa Oy, porţiunea fixată a lui Y, care nu poate fi explicată prin variabila
independentă.
Un indicator ce poate descrie calitatea reprezentării, adică a liniei de regresie
estimată, este coeficientul de determinaţie, notat R2.
(Damalan, 2016)
160
tabel 3 6 Parametrii a, b_Linii performanta sezon răcire 2012
t int pr
=25oC Bucuresti Constanta Craiova Bucuresti Constanta
2012 rata VN= 4h-1_parter VN= 4h-1.u et BA
R2 0.8972 0.8945 0.8801 0.8954 0.8564
a 6.143 6.541 5.828 7.180 6.704
b -15.443 -0.0782 0.9316 -11.499 -15.926
figura 3 9 corelația intre CDD si consum pentru răcire . birou la parter_Bucuresti 2012
figura 3 10. Linia de performanța birou la parter, Constanța
y = 5,5868x - 21,442
R² = 0,8896
y = 6,1433x - 15,443
R² = 0,8972
0
50
100
150
200
250
300
350
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
[kw
h]
CDD
Linia de performanta a biroului la parter, Bucuresti cu VN
kwh la 3no
kwh la 4no
Linear (kwh
la 3no)
Linear (kwh
la 4no)
t int pr=25oC
y = 5,73x - 0,849
R² = 0,873
y = 6,541x - 0,0782
R² = 0,8945
0
50
100
150
200
250
300
350
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
kw
h]
CDD
Linia de performanta a biroului la parter Constanta, cu VN
kwh la 3no
kwh la 4no
Linear (kwh la
3no)Linear (kwh la
4no)
t int p
=25oC
161
figura 3 11. Linia de performanța birou la parter_ Craiova
Scopul nostru este sa găsim parametrii a si b, corect pentru a putea construi Linia de
performanta a fiecărei tipologii a unui sistem de habitat.
Realizam linia de performanta pentru același birou aflat acum la Constanta si
Craiova.
La n=4h-1 (rata de ventilare nocturnă), cele doua linii de performanta(București,
Constanta_fig.3.09 si 3.10) sunt aceleași cu o eroare de 6% pentru R2 si panta. Diferența
este dată de termenul liber, porțiunea fixată a lui Y, care nu poate fi explicată prin variabila
independentă.
Aceste observații le putem translata in prognoza: un birou la parter va avea aceeași
linie de performanta si in anii următori.
Se observa aceeași linie de performantă pentru VN, n=4h-1 si birou la parter la
Craiova(fig.3.12).
Pentru încredere in această linie de performanta urmărim liniile de performanta
pentru celelalte tipuri de clădiri.
Publicația - Carbon Trust Guide 004 (capitolul 5)oferă instrucțiuni de utilizare a
liniilor de performanță.
Referitor la distribuția punctelor fata de linia de trend interpretarea este ca dacă
punctul se află sub linia clădirii, aceasta utilizează mai puțină energie decât era de așteptat,
iar în cazul în care punctele sunt deasupra liniei este folosita mai multa energie.
(Carbon trust, 2012)
y = 4,651x - 5,4463
R² = 0,6643
y = 5,8284x + 0,9316
R² = 0,8801
0
50
100
150
200
250
300
350
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
[kw
h]
CDD
Linia de performanta, birou la parter_Craiova cu VN
kwh_3n
kwh_4n
Linear (kwh_3n)
Linear (kwh_4n)
t int p=25oC
162
figura 3 12 Linia de performanta a unui birou la ultimul etaj_Bucuresti si Constanța
Comparand cele doua grafice, București si Constanța (fig.3.13), ele prezinta aceleași
linii de performanță.
Daca analizam cele doua situații, birou la parter(fig.3.09) si birou la ultimul etaj(fig.
3.13), aceeași localitate; s-a modificat panta liniei de performanta, in concluzie un birou la
parter, la aceleași condiții meteo va fi mai eficient utilizând VN, adică consum/kwh_parter
creste cu 6.143, când CDD creste cu o unitate, in raport cu biroul la ultimul etaj sub terasa,
unde creșterea este 7.1797. Analiza trebuie sa tina cont de termenul liber, diferența pentru
cele doua tipuri de birou, daca CDD=0. După grafic, concluzia este ca parterul este răcit
cu 4 CDD, mai puțin decât etajul.
Pe același principiu, analizam Consumul ca funcție de temperatura.
Consumul = α * t zi med + β si Consumul = ά * t zi med + β’, pentru aceleași cazuri,
parter si ultim etaj cu VN, 4h-1:
y = 6,8069x - 32,126
R² = 0,8453
y = 7,1797x - 11,499
R² = 0,8954
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 20 40 60
consu
m d
e en
ergie
pt
raci
re [
kw
h]
CDD
Linia de performanta a biroului la
ultimul etaj sub placa BA cu
VN_Bucuresti
te_kwh n=3
te_kwh n=4
Linear (te_kwh n=3)
Linear (te_kwh n=4)
t int p
=25oC
y = 5,9364x - 19,63
R² = 0,7697
y = 6,7037x - 1,5926
R² = 0,8564
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 20 40 60
consu
m p
t. r
acir
e [k
wh]
CDD
Linia de performanța a biroului la
ultimul etaj_cu VN_Constanța
te_kwh la 3no
te_kwh la 4no
Linear (te_kwh la 3no)
Linear (te_kwh la 4no)
t int p
=25oC
163
figura 3 13 Variația consumului pentru răcire in funcție de temperatura de zi sau de noapte, București
2012
figura 3 14. Variatia consumului pentru racire in functie de temperatura exterioara, Craiova, 2012
y = 36,682x - 800,61
R² = 0,8394
y = 24,506x - 550,23
R² = 0,8108
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
kw
h
t med zi
Consumul racire=f(t med zi,
pozitie)
terasa_kwh n=4
kwh la 4no, parter
Linear (terasa_kwh n=4)
Linear (kwh la 4no, parter)
y = 41,991x - 677,1
R² = 0,9293
y = 27,693x - 460,54
R² = 0,8747
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
kw
h
t med noapte
Consumul racire=f(t med noapte,
pozitie
terasa_kwh n=4
kwh la 4no, parter
Linear (terasa_kwh n=4)
Linear (kwh la 4no, parter)
y = 37,216x - 774,74
R² = 0,869y = 26,469x - 574,32
R² = 0,8665
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
19 21 23 25 27 29 31
consu
m[k
wh]
t med zi
Craiova, kwh=f(t zi)
terasa kwh_4n
parter kwh_4n
Linear (terasa
kwh_4n)
Linear (parter
kwh_4n)
y = 41,769x - 705,22
R² = 0,9006
y = 29,549x - 521,42
R² = 0,8884
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
15 17 19 21 23 25 27
Craiova, kwh=f(t noapte)
terasa kwh_4n
parter kwh_4n
Linear (terasa kwh_4n)
Linear (parter kwh_4n)
164
Figura 3.13 este o informare asupra temperaturilor de zi/de noapte pana la care
fiecare clădire poate funcționa independent când se aplica ventilarea nocturna, la rata 4h-1,
la București:
-birou la parter =>t zi= 22.45°C si t noapte = 16.63°C
-birou la ultimul etaj sub placa BA =>t zi= 21.83°C si t noapte = 16.12°C
Un alt aspect interesant este gradul de împrăștiere a punctelor care sunt definite de
cuplurile consum/temperatura nocturna, care in graficul 3.14 sunt concentrate pe linia de
corelație pentru parter si ultim etaj, care conform analizei „Carbon Trust Guide 004” este
o utilizare mai buna a valorilor X, de variabila Y, temperatura nocturna eficientizează
răcirea.
Verificam si pentru celelalte localități.
La Craiova(fig.3.14), in cazul biroului aflat sub terasa, relatia care da corelatia consum si
temperatura medie (zi, noapte) este la fel si pentru București și pentru Craiova.In concluzie,
daca cunoaștem temperaturile prognozate, putem asocia pe baza prezentei relatii de
corelare, ce consumuri pentru racire așteptam. Redam valorile de temperatura pana la care
biroul situat sub placa BA, pastreaza t propus, ziua, in mod independent:
-birou la ultimul etaj sub placa BA =>t zi= 20.8°C si t noapte = 16.88 °C
Concluzia = > t zi= 21 °C si t noapte = 16.5 °C, sunt pragurile pentru acest tip de
structura.
Pentru a analiza performanța ventilării nocturne urmărim trendul liniilor de
performanta al ventilării nocturne raportat la situația când nu se aplica ventilarea nocturna
pentru fiecare construcție in parte:
165
figura 3 15. birou la parter_consum răcire cu VN, raportat la consum fără VN, in sudul României.
figura 3 16. birou la ultimul etaj sub pod consum răcire cu VN, raportat la consum fără VN, in sudul
României
y = 1,1193x - 57,383
R² = 0,9331
y = 1,1158x - 65,736
R² = 0,9052
y = 1,2202x - 92,598
R² = 0,914
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 50 100 150 200 250 300 350 400
con
sum
de
ener
gie
cu
V
N[k
wh
]
consum de energie fara VN[kwh]
Consum de energie pentru racire cu VN- raportat la lipsa VN_ birou
la PARTER
n=2n=3n=4Linear (n=2)Linear (n=3)Linear (n=4)
y = 1,2085x - 116,23
R² = 0,9639
y = 1,2413x - 142,65
R² = 0,9455
y = 1,2424x - 150,79
R² = 0,9372
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 50 100 150 200 250 300 350 400
cu V
N [
kw
h]
fara VN [kwh]
Consum pentru racire cu VN raportat la lipsa VN, birou la ultimul ETEJ
cu POD
n=2
n=3
n=4
Linear (n=2)
Linear (n=3)
Linear (n=4)
t int pr
=25oC
t int p=25oC
166
figura 3 17. birou la ultimul etaj sub placa BA_consum răcire cu VN, raportat la consum fără VN, in
sudul României
figura 3 18. birou din panouri BA la ultimul etaj sub placa BA_consum răcire cu VN, raportat la consum
fără VN, in sudul României
In figurile 3.14_birou la parter, 3.15_birou la ultimul etaj sub pod, 3.16_birou la
ultimul etaj sub placa BA, pe axa X sunt înscrise valorile consumului pentru răcire fără
y = 1,2686x - 150,53R² = 0,9712
y = 1,2964x - 179,33R² = 0,9541
y = 1,2941x - 194,84R² = 0,9363
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
con
sum
de
ener
gie
cu
VN
[kw
h]
consum de energie pt. racire fara VN [kwh]
Consum de energie cu VN si fara VN_birou la ultimul ETAJ
n=2
n=3
n=4
Linear (n=2)
Linear (n=3)
Linear (n=4)
t int pr
=25 OC
y = 1,1795x - 120,81
R² = 0,9854
y = 1,2082x - 149,9
R² = 0,9768
y = 1,2035x - 164,73
R² = 0,9619
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
fara
VN
[kw
h]
cu VN [kwh]
Consum de energie pentru racire cu VN raportat la consum fara VN, pentru
un birou la ultimul etaj intr-o cladire de BA
n=2
n=3
n=4
Linear (n=2)
Linear (n=3)
Linear (n=4) t int pr
=25oC
167
ventilare nocturna, iar pe 0Y, valorile consumului pentru răcire in situația când se aplica
ventilarea nocturna cu rata 2h-1, sau, 3h-1, sau 4h-1. Prima diferența, pentru fiecare rata VN,
este creșterea pantei care descrie relația de corelare, adică la fiecare kwh cu care creste
necesarul de răcire la un birou fără VN, daca se aplica 4h-1_VN, necesarul creste cu 1.22,
respectiv 1.24, respectiv 1.29kWh.
Am alăturat graficul din figura 3.17_pentru birou la ultimul etaj BA, cu pereți
tristrat, din doua motive: este încă un tip de clădire folosit si pentru ca in literatura
internaționala de specialitate au fost analize care arata ineficienta polistirenului, vara. Vara
clădirea trebuie sa „respire”.
La cele doua birouri aflate la ultimul etaj cu pereți cu structuri diferite(fig.3.16 si
3.17), prima observație consta in faptul ca panta de creștere indiferent de rata VN, este
aproape aceeași (pe tip de structura).Se observa si ca la valori kwh_racire pentru situația
fără VN, sunt rezultate egale [kwh] la cazul cu VN, in tabelul următor se găsesc valorile
conform relațiilor de corelare.
2012 a [kwh]fara VN b [kwh] cu 4h-1.VN
u.et terasa 1.2941 200 194.84 63.98 1.2941 400 194.84 322.8
u.et terasa 1.2035 200 164.73 75.97
pereti tristrat 1.2035 400 164.73 316.67
In contrast cu aceasta observație pe care diagramele ne-o releva, se observa ca in
cazul biroului la parter(fig.3.14), la consumuri mici(cazul fără VN) sunt valori ale
consumului total diferite la rate diferite VN si cu cat creste consumul pentru răcire la cazul
fără VN, eficienta modificării ratei de VN, se estompează.
168
4. REZULTATE ȘI CONTRIBUȚII PERSONALE
4.1. EFICIENȚA ENERGETICĂ A RĂCIRII PRIN VENTILARE
NOCTURNĂ ÎN SUDUL ROMÂNIEI
fig.4 1 Eficiența răcirii cu VN in sudul României pentru un birou, raportat la neaplicarea VN
Studiul realizat pentru stabilirea economiei de energie pentru răcire, a probat
eficiența tehnicii de ventilare nocturna in localități din sudul României, zona afectată de
temperaturi ridicate cu grad de repetivitate înalt, in mod deosebit in ultimii ani.
Introducerea utilizării temperaturii de echilibru pentru studiul ventilării nocturne,
care permite determinarea numărului de grade zile pentru care nu este necesară
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
50%
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
etaj
sub
placa
etaj
sub
pod
parter tristrat etaj
sub
placa
etaj
sub
pod
parter tristrat etaj
sub
placa
etaj
sub
pod
parter tristrat
Craiova Bucuresti Constanta
Eficiența utilizarea ventilarii nocturne, sezon racire 2012
1.5ach, fara VN 4ach, cu VN economia%
[kwh
169
climatizare, a constituit a doua etapă in stabilirea sarcinii termice de răcire ca indicator cu
conținut multicriterial in funcție de care se poate estima economia. Alături de informații
utile cu referire la răspunsul clădirii supusă la sarcinile externe, temperatura de echilibru
este baza determinării numărului de grade zile de răcire. Abordarea conceptului de grade
zile înmagazinează doua aspecte. Primul se referă la baza de calcul si al doilea la modul în
care acestea sunt aplicate la analiza si construirea strategiei consumului de energie. In cazul
primului aspect, determinarea temperaturii de echilibru răspunde scopului de confort
propus. In al doilea caz, pe baza liniilor de performanță ale clădirilor studiate, vom propune
temperaturi interioare care să răspundă cerințelor de confort si de eficiență.
Definirea rezultatelor in economia de energie pentru răcire, in funcție de criteriile de
evaluare:
A. reducerea energiei pentru răcire:
a) mărirea ratei de ventilare nocturnă
- mărirea ratei de VN la 4h-1, a dus la diferențe de consum cu atât mai mari cu cât
temperatura exterioară nocturnă este mai scăzută. Pentru București eficiența a fost 45%
(figura 4.1).
La temperatura nocturnă pană la 16-17oC, clădirile au funcționat liber.
b) structura elementelor de anvelopă
-biroul situat la parter beneficiază de răcirea radiativă, prin dispunerea la nivelul
solului, noaptea, iar ziua este umbrit de etajele superioare, diminuând sarcina.
-dacă raportam rezultatele la biroul de la sol, biroul protejat de pod necesită un plus
de 40 % energie pentru răcire, iar biroul situat sub placă de beton, +85%.
c) temperatura interioară propusă pentru zona de ocupare:
- o temperatură interioară de 25 0C, este o valoare optimă din punct de vedere al
normativelor românești, si asigură reduceri ale consumului de energie pentru răcire de
16%, când nu se aplică VN și 25% când se aplică VN, la -0.50C mai puțin pentru interior,
exemplu 24.5oC.
170
4.2. CONTRIBUȚII PERSONALE
Tema și dezvoltarea acestei teze au pornit din neacceptarea ofensei care este adusa
naturii atunci când ne exacerbam adăposturile pentru efect vizual și o pretinsa eficienta
termica redusa la ermetizare. Arhitecții au uitat că o clădire, are „viată” proprie si chiar
trebuie sa respire vara.
Răcirea pasivă este un subiect interdisciplinar, complex. Cererea de energie pentru
răcire a fost abordată pentru o multitudine de aspecte. Răspunsurile găsite pentru
diminuare, s-au bazat in majoritatea lor, pe reducerea efectelor radiației solare și pe metode
pasive și hibride de contracarare.
Abordarea temei „răcire pasivă prin ventilare nocturnă” a urmat parcurgerii unei
vaste literaturi de specialitate. Aspectele importante prezentate de studiile actuale in
domeniu au fost integrate în cadrul primelor capitole care constituie startul către partea de
simulare, analiză și rezultate.
Au fost urmărite două direcții principale:
- determinarea necesarului de energie pentru răcire și diminuarea consumului
utilizând ventilarea nocturnă prin văriereă rătei de ventilăre nocturnă de la 1h-1, 2, 3, 4h-1,
in locații si poziții diferite, in condițiile unui an cu temperaturi peste media climatica.
- partea a doua a lucrării introduce utilizarea temperaturii de echilibru pentru studiul
ventilării nocturne, care permite determinarea numărului de grade zile pentru care nu este
necesara climatizare.
Pană acum temperatura de echilibru s-a determinat pornind de la consumul de
energie al clădirii. În cadrul acestei lucrări, aducând o noua perspectiva asupra determinării
temperaturii de baza, am propus să pornim de la corelația dintre temperatura exterioară și
temperatura rezultata in interiorul clădirii in momentul in care spațiul este ventilat nocturn,
la temperatura exterioară, cu o rată de ventilare a cărei valoare a fost variată.
Pentru a evalua cat mai aproape de realitate punctul la care clădirea poate funcționa
independent, am folosit metoda de regresie și corelație; pe axa 0X am înregistrat
temperaturile exterioare, pe axa 0Y sunt temperaturile rezultate in interiorul clădirii când
171
am introdu 2-3-4 schimburi pe ora de aer la temperatura nocturnă. Perechile de valori
rezultate din aceasta corelație dau diagrama de comportare a clădirii respective la
temperaturile date dintr-o anumita perioada (in studiul nostru determinările sunt realizate
pe parcursul fiecărei săptămâni a lunilor in care este necesara răcirea). Daca impunem
condiția de confort de 24.5 °C, sau 25°C, rezulta temperatura de echilibru specifica clădirii
pentru fiecare săptămână, in conformitate cu temperatura propusa pentru interior in
intervalul de ocupare. Punând aceasta condiție ecuației de corelație obținută prin metoda
statistica de regresie determinam temperatura de echilibru a clădirii pentru săptămâna
studiată.
Punând in evidența temperatura de echilibru pentru fiecare săptămână a lunilor iunie,
iulie, august, septembrie, observam ca atâta timp cat temperatura de echilibru a clădirii este
in afara zonelor de temperatura naturala, trebuie sa aplicam metode hibride de răcire in
funcție de depărtarea sau apropierea liniei temperaturilor de echilibru in raport cu zona
temperaturilor exterioare.
Atâta vreme cat natura ne pune la dispoziție o modalitate eficiență, fără contaminanți
si gratuită, este incorect din partea noastră sa plătim pentru a avea o soluție comodă la
prima vedere, dar care pe termen lung produce efecte adverse cuantificate.
Am demonstrat ca este posibil sa menținem un mediu interior confortabil in iunie,
august si septembrie folosind răcirea naturală.
Condensând activitatea depusa pentru realizarea acestei teze sub directa îndrumare
a doamnei prof. dr. ing. Iolanda Colda, căreia îi mulțumesc pentru pentru sprijinul moral
și științific, definesc la capitolul REALIZARI:
- Studiul bibliografic al situației energetice mondiale și a masurilor de
eficientizare din domeniul construcțiilor care plasează răcirea prin ventilare nocturna
printre metodele de mare interes; se demonstrează astfel importanta problematicii studiate
- Realizarea unui foarte mare număr de simulări pentru stabilirea economiei
de energie care probează eficienta tehnicii de VN chiar in zone foarte calde și pentru
perioade toride; perioadele de tranziție sunt însă cele pentru care beneficiile energetice
sunt foarte importante ( 45-100%)
- Introducerea utilizării temperaturii de echilibru pentru studiul ventilării
172
nocturne, care permite determinarea NGZ pentru care nu este necesară climatizarea.
- Stabilirea SARCINII termice de răcire ca indicator cu conținut multicriterial
in funcție de care se poate estima economia de energie in funcție numai de rata de ventilare.
CONCLUZII ȘI PERSPECTIVE
Clădirile sunt structuri realizate de oameni pentru a oferi condiții de lucru oamenilor.
Acest bulgăre care înglobează efort și timp ar trebui sa fie funcție de mediu și are datoria
să nu afecteze mediul.
Scopul lucrării noastre subscrie acestui deziderat printr-un studiu care a dus la un
volum major de date care, cuprins în grafice și tabele, vorbește despre necesitatea și
oportunitatea folosirii ventilării nocturne în economisirea energiei electrice și împiedicarea
utilizării aparatelor de condiționare a aerului.
Tema răcirii clădirilor este mult discutată pe plan internațional, fiind considerată
după umbrire, o metodă pasiva de răcire, cu perspectivă cuantificabilă in economisire,
constituind un vast domeniu de studiu.
Răcirea prin ventilare nocturna începe sa devină o temă de studiu si chiar a fost
aplicată in câteva proiecte arhitecturale, care prin mediatizare se propun contagioase.
Datorita aplicării specifice la condițiile climatice, cercetările făcute pana in prezent, in
domeniul ventilării nocturne, au fost îndreptate spre zonele nordice, sau zone cu diferențe
substanțiale intre temperaturile diurne si nocturne, unde rezultatele erau previzibile.
Principiul de răcire de noapte se bazează pe eficientizarea intervalului efectului prin
care materialul de construcție se răcește, astfel încât se poate absorbi căldura a doua zi,
atunci când ocupanții trebuie sa lucreze in condiții de confort. Construcția se încălzește
lent în timpul zilei următoare (încăperea este ocupată) si ciclul se reia pe parcursul nopții
următoare.
Ventilația de noapte este pliabila, ca moment de acțiune, pentru clădiri de birouri,
173
deoarece acestea de obicei, nu sunt ocupate în timpul nopții, neafectănd personalul, la
mărirea ratelor de ventilare.
Concluziile și abordările ventilării nocturne in cercetarea și studiile existente le-am
grupat pe parcursul Capitolului 1, in funcție de Rezultatele in cercetarea internațională și
speranțele de Eficientizare. Ghidajul legislativ, din care am extras câteva linii de
direcționare, in tara noastră, dorim sa aibă efectul scontat pe plan european.
Capitolul 2 prezinta studiul pe care l-am urmărit și are la bază date reale, cu citiri
orare ale valorilor meteo ale anului 2012, reprezentativ pentru condiții limită de
temperatură (+3…4 °C față de norma climatologică) si radiația solară care a înregistrat
valori record in 2012. Software utilizat este KoZiBu, atestat de Comisia AIE, care se
bazează pe modelul de transfer termic aplicat unei clădiri plasată în mediul exterior.
Studiul a vizat doua aspecte: determinarea necesarului de răcire cu și fără ventilare
nocturnă, cu analiza comparării rezultatelor scenariilor propuse.
In Capitolul 3, s-a pus in prim plan variația temperaturii interioare obținută cu si fără
ventilare nocturna pentru a urmări corelarea consumului de răcire cu temperatura
exterioară si raportarea acestor condiții exterioare la clădire prin determinarea temperaturii
de echilibru, care este specifică fiecărui cuplu exterior-clădire-utilizare, cu toate
implicațiile care apar in procesul de răcire nocturnă liberă. Determinările au fost realizate
pentru fiecare săptămâna de lucru, crescând astfel acuratețea rezultatelor, putând sa
concluzionăm că fiecare clădire are individualitatea ei in relație cu natura si o tratare
generalizatoare nu este in avantajul beneficiilor pe care le poate aduce ventilarea natural
nocturnă .
Rezultate, cuplurile [valori, timp], au fost utilizate pentru întocmirea graficelor care
sa evidențieze situații alternative cu privire la consumul de energie.
Consumul este in concordanta in primul rând, cu variația temperaturii exterioare, iar
diferența de consum este funcție de valoarea ratei de ventilare nocturna. Cu cat temperatura
nocturna coboară sub 18 °C, cu atât diferențele sunt mai evidente.
Modificarea temperaturii interioare propuse pentru perioada de ocupare cu 0.5°C,
ridica consumul pentru răcire cu 24%.
174
CONCLUZII
Variația consumului de energie pentru răcire se bazează pe regiunea climatică,
caracterizată de temperatură, radiație, viteza ventilației nocturne, structura clădirii și
temperatura internă a aerului propusă. Numărul mare de simulări demonstrează eficiența
tehnicii de ventilație nocturna chiar și în regiunile foarte calde sau în perioadele toride;
Perioadele de tranziție sunt cele pentru care beneficiile energetice sunt cele mai
semnificative (50-100%). Am constatat diferențe semnificative între parter și etaj în ceea
ce privește cererea de răcire si a efectului ventilării nocturne. De asemenea, a fost observată
o reducere cu 45% a consumului pentru răcire in București dacă vom folosi ventilația pe
timp de noapte cu rata VN de 4h-1.
Introducerea utilizării temperaturii de echilibru pentru studiul VN , care permite
determinarea NGZ pentru care nu este necesara climatizarea va ușura deciziile arhitecților
in vederea realizării clădirilor cu consum aproape de 0 kwh
In monitorizarea clădirii, linia de performanta energetica întocmita pe baza datelor
culese in timp este cheia de control care va da informații corecte, cu referire la eficiența
intervențiilor tehnice realizate pentru o funcționare cu costuri reduse.
PERSPECTIVE
-Extinderea studiului pe aceleași baze teoretice (model numeric simplificat al
comportamentului termo-aeraulic al clădirii, stabilirea temperaturilor de echilibru si a
numărului de NGZ) pentru alte zone climatice din țară.
-Elaborarea de prescripții de calcul care sa permită evaluarea de către potențialii
utilizatori a metodei de răcire nocturnă.
-Studiul cuplat al efectelor energetice ale ventilării nocturne cu ventilarea naturală.
-Cercetarea eficienței unor soluții de realizare ale unor elemente de construcții cu
capacitate mare de acumulare a căldurii (ex.: grinzi canal din beton sau alte materiale).
-Studiul utilizării materialelor cu schimbare de faza pentru stocarea și eliminarea
căldurii.
-Cuplarea studiilor de răcire prin ventilare nocturna cu studii de confort adaptativ
pentru diferite destinații de clădiri.
175
ANEXE
ANEXA1. CENTRALIZAREA REZULTATELOR
BUCUREȘTI tabel B 1. Consumul pentru răcire pentru un birou situat in București_2012, tipuri diverse de
anvelopă, poziții diverse pe verticala clădirii (t int pr = 25oC), valori lunare
t_int =25gr.C GVP BA
2012
Nr.sch.
ultim etaj placa Ult. etaj pod Parter tristrat
h-1 [kwh] [kwh] [kwh] [kwh]
iun
1.5zi 1089 757 487 1029
2no 719 457 286 708
3no 612 367 235 611
4no 528 319 200 536
iul
1.5zi 2162 1827 1279 2265
2no 1841 1523 1082 1949
3no 1725 1427 1022 1839
4no 1634 1359 976 1750
aug
1.5zi 1451 1176 851 1441
2no 1064 828 611 1095
3no 945 723 545 986
4no 853 672 499 902
sept
1.5zi 827 557 431 657
2no 317 148 108 264
3no 195 50 48 162
4no 111 26 19 97
176
tabel B 2. Consumul pentru răcire pentru un birou situat in Bcurești_2012, tipuri diverse de
anvelopa, poziții diverse pe verticala clădirii (t int pr = 25oC), citiri pentru fiecare săptămână
Cărămidă anvelopantă BA
tint propus
=25oC
Nr.sch. t med zi etaj sub placa etaj sub pod Parter tristrat
h-1 t med no Con.[kwh] Con.[kwh] Con.[kwh] kwh
4-8iun
1.5zi 23.52 180 112 69 158
2no 17.79 81 49 29 78
3no 61 37 23 62
4no 50 31 18 53
11-15iun
1.5zi 24.44 252 183 112 244
2no 21.08 170 111 64 170
3no 145 87 51 146
4no 124 75 42 126
18-22iun
1.5zi 29.72 342 277 192 346
2no 21.27 261 202 138 270
3no 232 176 122 243
4no 209 160 110 221
25-29iun
1.5zi 23.57 227 156 97 212
2no 19.65 132 76 44 129
3no 105 115 31 102
4no 82 39 22 82
2-6 iul
1.5zi 350 291 209 357
2no 29.6 261 209 148 274
3no 20.95 231 181 131 245
4no 208 165 118 223
9-13 iul
1.5zi 438 387 272 473
2no 30.7 395 344 250 425
3no 23.9 377 330 242 408
4no 364 320 236 394
16-20iul
1.5zi 283 231 158 281
2no 27 195 149 105 199
3no 20 167 122 91 172
4no 145 108 81 152
23-27iul
1.5zi 454 401 282 489
2no 30.7 436 384 279 466
3no 26.3 427 380 278 458
4no 421 376 277 451
30 iul-
3aug
1.5zi 410 353 250 434
2no 29.85 355 299 218 377
3no 22.72 334 281 207 357
4no 318 268 198 341
6-10aug
1.5zi 465 414 297 505
2no 30.5 420 370 270 475
3no 24.4 402 356 261 455
4no 389 344 254 422
13-17
aug
1.5zi 187 130 84 156
2no 23.7 60 24 11 52
177
3no 17 29 6 2 27
4no 12 3 0 13
20-24
aug
1.5zi 382 335 241 390
2no 30.2 288 246 172 303
3no 21.1 256 214 152 273
4no 232 199 138 223
27-31
aug
1.5zi 254 193 143 237
2no 24.3 133 86 65 132
3no 17.46 100 55 46 101
4no 75 42 34 79
3_7 sept
1.5zi 235 177 125 208
2no 108 64 43 101
3no 23.61 74 30 24 69
4no 17.93 48 16 11 46
10_14
sept
1.5zi 185 132 94 150
2no 60 26 19 49
3no 22.01 32 7 7 27
4no 16.02 16 3 2 14
17_21
sept
1.5zi 138 92 64 103
2no 35 5 4 24
3no 19.23 12 0 0 5
4no 15.9 0 0 0 0
24_28
sept
1.5zi 216 168 130 175
2no 53 27 17 46
3no 24.05 20 5 5 21
4no 14.72 6 2 1 8
tabel B 3. Citiri lunare pentru necesarul de energie pentru racire_birou la parter, București 2012
birou la parter. ferestre S -Iulie. August 2012
Nr.crt. faraVN
cu necesar energie pt
VN t pr=24.5gr.C t pr=24gr.C
h-1 h-1 maxime[W] Total [kWh] Total luna [kWh]
2IULIE -3AUGUST 2012
1 1.5 - 9147 1483 1594
2 1.5 1 9126 1380 1504
3 1.5 2 9121 1303 1436
4 1.5 3 9116 1245 1384
5 1.5 4 9114 1199 1343
6-31 AUGUST 2012
6 1.5 - 9838 989 1077
7 1.5 1 9545 846 941
8 1.5 2 9324 747 845
9 1.5 3 9151 675 775
178
10 1.5 4 9012 626 725
2IULIE -3AUGUST 2012
11 2 - 10403 1618
12 2 2 10376 1439
13 2 3 10371 1382
14 2 4 10369 1336
tabel B 4. București 2012_temperatura de echilibru și CDD pentru fiecare săptămână
Birou parter
t_int_pr=25 gr.C
București 2012
ultimul etaj
sub spațiu
rece
ultimul etaj
sub terasa
t med
zi Nr.sc
h. aer
t eq CDD t eq CDD t eq CD
D t eq
CD
D t mno
4-
8iunie
23.52 1.5zi _ _ _ _
17.79 si 2n 22.65 8.38 19.92 15.3 12.71 45.1 15.6 31.2
si 3n 24.89 4.2 23.48 6.64 18 21.5 19.97 15.1
si 4n 26.12 2.68 25.5 3.38 21.2 11.8 22.2 9.4
11-
15iunie
24.44 1.5zi _ _ 61 _ _
21.08 si 2n 22.27 15 18.7 28.8 14.15 50.7 15 46.4
si 3n 23.73 10.8 21 32 17.2 35.7 17.8 32.9
si 4n 24.7 8.36 22.3 14.9 19.19 26.7 12.4 59.4
18-
22iunie
28.39 1.5zi _ _ _ _
21.2 si 2n 23.26 24 19.01 41.6 9.73 87.6 11.58 78.4
si 3n 25.48 16.9 22.1 28.2 17.36 49.5 18.6 43.5
si 4n 25.75 16.1 23.85 22 20.1 36.5 20.96 32.8
25-
29iunie
23.57 1.5zi _ _ _ _
19.65 si 2n 19.67 18.8 17.32 28.9 14.05 45 15.24 39.1
si 3n 21.08 13.9 19.2 20.7 16.45 33.1 17.4 28.5
si 4n 22 11 24 6.21 18.04 25.6 18.7 22.7
2-6 iul
29.6 1.5zi _ _
20.95 si 2n 22.79 24 19.8 36.7 18.29 43.9 16.17 54.5
si 3n 24.25 18.8 22.2 26.4 21.37 29.8 19.45 38.3
si 4n 25.28 15.6 23.77 20.5 23.3 22.1 21.25 29.2
9-13 iul
30.7 1.5zi _
23.9 si 2n 19.06 46.4 15.4 64.7 16.5 59.2 13.19 75.7
si 3n 20.52 39.1 17.36 54.9 18.6 48.7 16.09 61.2
si 4n 21.51 34.3 19.17 45.8 19.94 42 17.8 52.7
16-20
iul
27 1.5zi
20 si 2n 17.39 38.8 14.85 51.5 16.31 44.2 13.4 58.8
si 3n 19.38 29.6 17.09 40.3 18.73 32.5 16 45.8
179
si 4n 20.57 24.6 19.05 31 20.43 25.2 17.59 37.9
23-27
iul
30.7 1.5zi
26.3 si 2n 16.81 59.8 _ _
si 3n 19.3 47.4 12.09 83.4 _ 9.4 96.9
si 4n 20.63 40.7 17.28 57.5 15.37 67 13.93 74.2
30iul-
3a
29.1 1.5zi 75
23 si 2n 14.6 60.3 7.68 94.9 11.9 73.8 0 133
si 3n 17.66 45 13.24 67.1 15.9 53.8 11.76 74.5
si 4n 19.31 36.8 16.7 49.8 18.12 42.7 14.81 59.3
6-10a
30.5 1.5zi
24.4 si 2n 15.08 65.1 12.9 76 12.73 76.8 11.34 83.8
si 3n 17.39 53.5 15.3 64 16.66 57.2 14.34 68.8
si 4n 18.78 46.7 17.42 53.4 18.24 49.3 16.14 59.8
13-17
aug
23.7 1.5zi 14 39.9 _
17 si 2n 22.4 9.29 20.02 15.9 29.11 0 17.32 25.1 si 3n 24.94 4 23.4 7.03 0 20.74 13.7
si 4n 26.72 0 26 2.39 0 22.83 8.28
20-24
aug
30.2 1.5zi _ _
21.1 si 2n 19.12 43.7 18.85 45 27.75 13.9 _
si 3n 22.33 29.9 22.78 28.3 29.36 9.88 19.53 41.8
si 4n 23.99 24.1 24.74 21.7 30.48 7.7 22.1 30.8
27-31
aug
24.3 1.5zi
17.46 si 2n 15.95 31.1 15.4 33.7 19.67 16.9 13.76 41.6
si 3n 18.27 21.5 17.55 24.2 22.18 9.95 16.1 30.4
si 4n 19.44 17.6 19.24 18.2 24.5 5.07 17.66 23.8
3-7set
23.61 1.5zi _ _ _
17.93 si 2n 17.62 22.4 18.98 17.6 20.54 13.1 16.85 25.3
si 3n 20.09 14.3 21.9 9.62 20.9 12.1 19.36 16.5
si 4n 21.62 10.3 23.8 5.82 22.76 7.78 21.13 11.5
10-
14sept
22.01 1.5zi _ 2 88.4
16.02 si 2n 18.75 13.4 21.62 6.63 20 10.1 19.15 12.3
si 3n 21.5 6.88 27.8 0.5 20.56 8.87 22 5.89
si 4n 23.35 3.07 23.25 3.87 24.56 2.31
17-
21sept
19.23 1.5zi _ 0 90.5 _ 3.4 73.5
15.9 si 2n 17.67 9.95 20.94 4.18 18.56 7.96 18.05 9.03
si 3n 20.57 4.67 19 7.09 20.8 4.36
si 4n 22.85 2.1 22.11 2.8 24.07 1.18
24-
28sept
24.05 1.5zi _ 12.18 46.4 _ 15.6 31
14.72 si 2n 23.4 8.81 28.68 1.49 24.08 7.51 27.13 2.94
si 3n 26.11 4.25 32.08 0 27.9 2.15 29.29 1.07
si 4n 28.26 1.83 33.38 0 30.4 0.45 30.91 0
180
tabel B 5. Consumul pentru răcire pentru un birou situat in București_2012, tipuri diverse de
anvelopa, poziții diverse pe verticala clădirii (tint pr=24.5°C)
t_int =24.5 °C Cărămidă anvelopantă BA
2012
Nr.sch.
ultim etaj Ult. etaj pod Parter tristrat
h-1 [kwh] [kwh] [kwh] [kwh]
2_6 1.5i 386 326 241 409
1no 366 287 209 368
iul 2no 335 257 186 335
3no 308 233 169 308
4no 287 213 155 286
9_13 1.5i 482 427 316 541
iul 1no 489 413 306 518
2no 475 400 317 498
3no 464 385 292 483
4no 451 374 286 464
16- 1.5i 327 271 194 340
20 1no 300 228 163 297
Iul 2no 271 196 140 260
3no 244 170 124 232
4no 222 161 112 211
23- 1.5i 496 440 323 544
27 1no 485 439 323 539
iul 2no 480 434 324 533
3no 475 431 324 526
4no 629 425 324 518
30iu 1.5i 442 389 281 479
3- 1no 414 364 264 451
aug 2no 391 343 252 428
3no 372 328 242 409
4no 359 315 234 395
6_10 1.5i 512 463 339 567
1no 488 445 327 543
2no 471 427 318 521
aug 3no 457 415 336 505
4no 446 409 311 494
1.5i 201 147 96 177
13-17 1no 133 86 47 117
aug 2no 84 46 18 76
3no 51 21 6 48
181
4no 28 10 2 29
1.5i 448 392 296 470
20 1no 396 347 256 425
-24 2no 358 312 227 385
aug 3no 327 285 206 356
4no 303 263 190 328
1.5i 286 227 170 280
27-31 1no 219 167 121 219
2no 171 125 90 175
aug 3no 137 95 67 142
4no 110 73 52 118
182
-10000
-9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
155:0
8 0
4/0
6/
08
:
156:1
9 0
5/0
6/
19
:
158:0
6 0
7/0
6/
06
:
159:1
7 0
8/0
6/
17
:
161:0
4 1
0/0
6/
04
:
162:1
5 1
1/0
6/
15
:
164:0
2 1
3/0
6/
02
:
165:1
3 1
4/0
6/
13
:
167:
16
/06
/ :
168:1
1 1
7/0
6/
11
:
169:2
2 1
8/0
6/
22
:
171:0
9 2
0/0
6/
09
:
172:2
0 2
1/0
6/
20
:
174:0
7 2
3/0
6/
07
:
175:1
8 2
4/0
6/
18
:
177:0
5 2
6/0
6/
05
:
178:1
6 2
7/0
6/
16
:
180:0
3 2
9/0
6/
03
:[kw
]
iunie 2012
_birou la parter Bucuresti_t int
propus=25oC
1.5zi-10000
-9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
16
9:
18
/06
/ :0
01
69
:11
18
/06
/ 1
1:
16
9:2
2 1
8/0
6/
22
:1
70
:09
19
/06
/ 0
9:
17
0:2
0 1
9/0
6/
20
:1
71
:07
20
/06
/ 0
7:
17
1:1
8 2
0/0
6/
18
:1
72
:05
21
/06
/ 0
5:
17
2:1
6 2
1/0
6/
16
:1
73
:03
22
/06
/ 0
3:
17
3:1
4 2
2/0
6/
14
:
kw
18-22iunie
Co racire cu si fara
VN -iunie
1.5zi 2no
25 -10000
-9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
169
: 1
8/0
6/
:1
69
:11 1
8/0
6/
11
:1
69
:22 1
8/0
6/
22
:1
70
:09 1
9/0
6/
09
:1
70
:20 1
9/0
6/
20
:1
71
:07 2
0/0
6/
07
:1
71
:18 2
0/0
6/
18
:1
72
:05 2
1/0
6/
05
:1
72
:16 2
1/0
6/
16
:1
73
:03 2
2/0
6/
03
:1
73
:14 2
2/0
6/
14
:
b pod, iunie
1.5 [1/h] 2 [1/h] VN
25
-10000
-9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
169
: 1
8/0
6/0
1 :
169
:10 1
8/0
6/0
1 1
0:
169
:20 1
8/0
6/0
1 2
0:
170
:06 1
9/0
6/0
1 0
6:
170
:16 1
9/0
6/0
1 1
6:
171
:02 2
0/0
6/0
1 0
2:
171
:12 2
0/0
6/0
1 1
2:
171
:22 2
0/0
6/0
1 2
2:
172
:08 2
1/0
6/0
1 0
8:
172
:18 2
1/0
6/0
1 1
8:
173
:04 2
2/0
6/0
1 0
4:
173
:14 2
2/0
6/0
1 1
4:
174
: 2
3/0
6/0
1 :
birou terasa_ iunie
1.5 [1/h] 2 [1/h] VN
25O
-9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
183
: 0
2/0
7/
00
:
184
:11 0
3/0
7/
11
:
185
:22 0
4/0
7/
22
:
187
:09 0
6/0
7/
09
:
188
:20 0
7/0
7/
20
:
190
:07 0
9/0
7/
07
:
191
:18 1
0/0
7/
18
:
193
:05 1
2/0
7/
05
:
194
:16 1
3/0
7/
16
:
196
:03 1
5/0
7/
03
:
197
:14 1
6/0
7/
14
:
199
:01 1
8/0
7/
01
:
2:1
2 1
9/0
7/
12
:
201
:23 2
0/0
7/
23
:
203
:10 2
2/0
7/
10
:
204
:21 2
3/0
7/
21
:
206
:08 2
5/0
7/
08
:
207
:19 2
6/0
7/
19
:
209
:06 2
8/0
7/
06
:
210
:17 2
9/0
7/
17
:
212
:04 3
1/0
7/
04
:
213
:15 0
1/0
8/
15
:
215
:02 0
3/0
8/
02
:iulie birou la parter_cu si fara VN
1.5zi 2no 4nofara VN cu VN
-9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
21
1:
30
/07
/ 0
0:
21
1:1
1 3
0/0
7/
11
:2
11
:22
30
/07
/ 2
2:
21
2:0
9 3
1/0
7/
09
:2
12
:20
31
/07
/ 2
0:
21
3:0
7 0
1/0
8/
07
:2
13
:18
01
/08
/ 1
8:
21
4:0
5 0
2/0
8/
05
:2
14
:16
02
/08
/ 1
6:
21
5:0
3 0
3/0
8/
03
:2
15
:14
03
/08
/ 1
4:
kw
30 iul-3aug
iulie, parter
1.5zi 2no -9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
211:
00 3
0/0
7/
:
211:1
3 3
0/0
7/
13:
212:0
2 3
1/0
7/
02:
212:1
5 3
1/0
7/
15:
213:0
4 0
1/0
8/
04:
213:1
7 0
1/0
8/
17:
214:0
6 0
2/0
8/
06:
214:1
9 0
2/0
8/
19:
215:0
8 0
3/0
8/
08:
215:2
1 0
3/0
8/
21:
kw
30iul-3aug
pod
1,5 fara VN -9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
211
: 3
0/0
7/0
1 :
211
:11 3
0/0
7/0
1 1
1:
211
:22 3
0/0
7/0
1 2
2:
212
:09 3
1/0
7/0
1 0
9:
212
:20 3
1/0
7/0
1 2
0:
213
:07 0
1/0
8/0
1 0
7:
213
:18 0
1/0
8/0
1 1
8:
214
:05 0
2/0
8/0
1 0
5:
214
:16 0
2/0
8/0
1 1
6:
215
:03 0
3/0
8/0
1 0
3:
215
:14 0
3/0
8/0
1 1
4:
kw
h
ora
birou terasa_iulie
1.5 [1/h] 2 [1/h] VN
183
figura B 1. Consum racire București 2012, reprezentare pentru fiecare lună și detalii saptamânale
-12500
-10500
-8500
-6500
-4500
-2500
-500
183:
02/0
7/
:184:
03/0
7/
:185:
04/0
7/
:186:
05/0
7/
:187:
06/0
7/
:188:
07/0
7/
:189:
08/0
7/
:190:
09/0
7/
:
195:
14/0
7/
:196:
15/0
7/
:197:
16/0
7/
:198:
17/0
7/
:199:
18/0
7/
:2:
19/0
7/
:201:
20/0
7/
:202:
21/0
7/
:203:
22/0
7/
:204:
23/0
7/
:205:
24/0
7/
:206:
25/0
7/
:207:
26/0
7/
:208:
27/0
7/
:209:
28/0
7/
:210:
29/0
7/
:211:
30/0
7/
:212:
31/0
7/
:213:
01/0
8/
:214:
02/0
8/
:215:
03/0
8/
:
consu
m p
t ra
cire
[ k
w]
iulie 2012
Consum pt.racirea unui birou la ultim etaj, pereti
tristrat_Bucuresti
1.5zi 2no
4no-12500
-10500
-8500
-6500
-4500
-2500
-500
21
1:0
0
30/0
7/
00:
21
1:0
6 3
0/0
7/
06
:
21
1:1
2 3
0/0
7/
12
:
21
1:1
8 3
0/0
7/
18
:
21
2:
00 3
1/0
7/
00:
21
2:0
6 3
1/0
7/
06
:
21
2:1
2 3
1/0
7/
12
:
21
2:1
8 3
1/0
7/
18
:
21
3:
00 0
1/0
8/
00:
21
3:0
6 0
1/0
8/
06
:
21
3:1
2 0
1/0
8/
12
:
21
3:1
8 0
1/0
8/
18
:
21
4:
00 0
2/0
8/
00:
21
4:0
6 0
2/0
8/
06
:
21
4:1
2 0
2/0
8/
12
:
21
4:1
8 0
2/0
8/
18
:
21
5:
03/0
8/
00 :
21
5:0
6 0
3/0
8/
06
:
21
5:1
2 0
3/0
8/
12
:
21
5:1
8 0
3/0
8/
18
:
21
6:
04/0
8/
00 :
kw
ora
tristrat, idem iulie
1.5 [1/h] 2 [1/h] VN 4[1/h] VN
184
CRAIOVA
figura Cr 1. temperatura exterioara iunie Craiova
figura Cr 2. Temperatura exterioara iulie 2012 Craiova
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
155
: 0
4/0
6/
:
155
:15 0
4/0
6/
15
:
156
:06 0
5/0
6/
06
:
156
:21 0
5/0
6/
21
:
157
:12 0
6/0
6/
12
:
158
:03 0
7/0
6/
03
:
158
:18 0
7/0
6/
18
:
159
:09 0
8/0
6/
09
:
160
: 0
9/0
6/
:
160
:15 0
9/0
6/
15
:
161
:06 1
0/0
6/
06
:
161
:21 1
0/0
6/
21
:
162
:12 1
1/0
6/
12
:
163
:03 1
2/0
6/
03
:
163
:18 1
2/0
6/
18
:
164
:09 1
3/0
6/
09
:
165
: 1
4/0
6/
:
165
:15 1
4/0
6/
15
:
166
:06 1
5/0
6/
06
:
166
:21 1
5/0
6/
21
:
167
:12 1
6/0
6/
12
:
168
:03 1
7/0
6/
03
:
168
:18 1
7/0
6/
18
:
169
:09 1
8/0
6/
09
:
170
: 1
9/0
6/
:
170
:15 1
9/0
6/
15
:
171
:06 2
0/0
6/
06
:
171
:21 2
0/0
6/
21
:
172
:12 2
1/0
6/
12
:
173
:03 2
2/0
6/
03
:
173
:18 2
2/0
6/
18
:
174
:09 2
3/0
6/
09
:
175
: 2
4/0
6/
:
175
:15 2
4/0
6/
15
:
176
:06 2
5/0
6/
06
:
176
:21 2
5/0
6/
21
:
177
:12 2
6/0
6/
12
:
178
:03 2
7/0
6/
03
:
178
:18 2
7/0
6/
18
:
179
:09 2
8/0
6/
09
:
180
: 2
9/0
6/
:
180
:15 2
9/0
6/
15
:
gra
de
C
ore-iunie
Temperatura iunie 2012 Craiova
t zi t noapte sf sapt
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
183
: 0
2/0
7/
:
183
:19 0
2/0
7/
19
:
184
:14 0
3/0
7/
14
:
185
:09 0
4/0
7/
09
:
186
:04 0
5/0
7/
04
:
186
:23 0
5/0
7/
23
:
187
:18 0
6/0
7/
18
:
188
:13 0
7/0
7/
13
:
189
:08 0
8/0
7/
08
:
190
:03 0
9/0
7/
03
:
190
:22 0
9/0
7/
22
:
191
:17 1
0/0
7/
17
:
192
:12 1
1/0
7/
12
:
193
:07 1
2/0
7/
07
:
194
:02 1
3/0
7/
02
:
194
:21 1
3/0
7/
21
:
195
:16 1
4/0
7/
16
:
196
:11 1
5/0
7/
11
:
197
:06 1
6/0
7/
06
:
198
:01 1
7/0
7/
01
:
198
:20 1
7/0
7/
20
:
199
:15 1
8/0
7/
15
:
2:1
0 1
9/0
7/
10
:
201
:05 2
0/0
7/
05
:
202
: 2
1/0
7/
:
202
:19 2
1/0
7/
19
:
203
:14 2
2/0
7/
14
:
204
:09 2
3/0
7/
09
:
205
:04 2
4/0
7/
04
:
205
:23 2
4/0
7/
23
:
206
:18 2
5/0
7/
18
:
207
:13 2
6/0
7/
13
:
208
:08 2
7/0
7/
08
:
209
:03 2
8/0
7/
03
:
209
:22 2
8/0
7/
22
:
210
:17 2
9/0
7/
17
:
211
:12 3
0/0
7/
12
:
212
:07 3
1/0
7/
07
:
213
:02 0
1/0
8/
02
:
213
:21 0
1/0
8/
21
:
214
:16 0
2/0
8/
16
:
215
:11 0
3/0
8/
11
:
t ex
t[g
r.C
]
ora
Temperatura iulie 2012 Craiova
t zi t noapte t sf sapt
185
tabel Cr 1. Necesar energie pentru răcire birou Craiova 2012, citiri lunare, t int propus=25°C
Craiova Cărămidă anvelopanta BA
t_int
propus
=25oC
Nr.sch.
vol/h
etaj sub placa etaj sub pod Parter tristrat
Con.[kwh] Con.[kwh] Con.[kwh] Con.[kwh]
iun
1.5zi 1168 858 547 1159
2no 881 618 398 901
3no 794 546 358 818
4no 723 505 328 752
iul
1.5zi 2092 1769 1199 2215
2no 1891 1576 1109 2000
3no 1812 1520 1077 1921
4no 1748 1467 1051 1855
aug
1.5zi 1469 1236 844 1510
2no 1267 1049 752 1314
3no 1198 992 722 1246
4no 1142 954 699 1192
sept
1.5zi 974 724 521 857
2no 335 374 267 534
3no 279 269 204 437
4no 376 232 162 365
tabel Cr 2. Necesarul de răcire pentru un birou situat in Craiova_2012, tipuri diverse de
anvelopa, poziții diverse pe verticala clădirii (t int pr=25 °C), săptămânal
Craiova 2012 Cărămidă anvelopanta BA tristrat
t_int
pr
=250 C
Nr.sch etaj sub placa etaj sub pod Parter
etaj sub placa
+VN Con.[kwh] Con.[kwh] Con.[kwh]
kwh
4-8iun
1.5zi 201 131 81 189
2no 118 70 46 119
3no 97 58 38 99
4no 83 52 34 86
11-
15iun
1.5zi 259 188 118 257
2no 185 124 76 190
3no 162 103 64 167
4no 143 92 56 149
1.5zi 356 300 202 376
186
18-
22iun
2no 316 263 181 334
3no 300 251 173 319
4no 223 241 168 306
25-
29iun
1.5zi 235 178 112 230
2no 163 115 74 164
3no 141 95 63 143
4no 123 84 56 126
2-6 iul
1.5zi 388 334 229 499
2no 357 305 216 480
3no 344 296 211 472
4no 334 288 207 464
9-13
iul
1.5zi 438 388 268 477
2no 427 375 272 458
3no 419 373 272 449
4no 413 367 271 442
16-
20iul
1.5zi 313 258 173 323
2no 257 205 145 267
3no 237 187 135 247
4no 220 175 128 230
23-
27iul
1.5zi 365 316 210 391
2no 350 301 210 372
3no 343 298 209 364
4no 337 293 208 357
30 iul-
3aug
1.5zi 351 302 208 368
2no 303 254 185 318
3no 285 238 177 300
4no 270 228 171 285
6-
10aug 1.5zi 455 409 285 499
2no 447 397 292 480
3no 440 394 292 472
4no 434 387 291 464
13-17
aug 1.5zi 182 130 78 158
2no 82 47 22 76
3no 56 28 14 54
4no 40 23 9 41
20-24
aug 1.5zi 429 385 271 460
2no 410 366 264 436
3no 401 360 260 427
4no 394 355 258 419
27-31
aug 1.5zi 221 177 111 208
2no 150 113 74 146
187
3no 130 91 63 126
4no 113 82 55 111
3_7
sept
1.5zi 280 225 156 271
2no 186 138 94 186
3no 158 108 77 159
4no 134 95 64
137
10_14
sept
1.5zi 216 162 112 194
2no 115 72 50 108
3no 89 44 34 82
4no 66 33 23 63
17_21
sept
1.5zi 133 86 54 99
2no 33 8 2 25
3no 13 0 0 9
4no 3 0 2
24_28
sept
1.5zi 298 251 181 287
2no 198 158 110 199
3no 169 126 91 172
4no 146 114 77 150
tabel Cr 3. Craiova 2012-CDD, temperatura de echilibru, consum pt.racire
CRAIOVA 2012-birou la parter
t zi Nr.sch.
aer t eq CDD
racire
t no kwh
4-8iunie
21,75 1.5zi 81
19,44 si 2n 19,45 13,8 46
si 3n 21,2 9,28 38
si 4n 22,44 6,75 34
11-
15iunie
24,94 1.5zi 118
21,16 si 2n 20,54 15,7 76
si 3n 21,9 11,4 64
si 4n 22,7 9,11 56
18-
22iunie
29,37 1.5zi 202
24,25 si 2n 19,9 33,8 181
si 3n 21,75 26,3 173
si 4n 22,8 22,5 168
25-
29iunie
25,07 1.5zi 112
20,48 si 2n 17,6 28,1 74
si 3n 19,24 21,7 63
si 4n 20,23 18,2 56
2-6 iul 30 1.5zi 229
188
24,75 si 2n 15,82 56,4 216
si 3n 16,96 50,7 211
si 4n 19,2 40 207
9-13 iul
30,74 1.5zi 268
25,89 si 2n 13,11 74 272
si 3n 15,68 61,1 272
si 4n 17,2 53,5 271
16-20
iul
27,08 1.5zi 173
21,69 si 2n 12,8 60,5 145
si 3n 21,85 21 135
si 4n 20,56 25,7 128
23-27 iul
28,29 1.5zi 210
25,48 si 2n 18,83 37,9 210
si 3n 20,43 30,4 209
si 4n 21,4 26,1 208
30iul-3a
28,44 1.5zi 208
22 si 2n 15,53 48,5 185
si 3n 18,06 35,9 177
si 4n 19,46 29,6 171
6-10a
30,38 1.5zi 285
25,41 si 2n 15,15 61,2 292
si 3n 17,14 51,2 292
si 4n 17,78 48,1 291
13-17
aug
24,41 1.5zi 78
19,58 si 2n 17,74 23,7 22
si 3n 20,08 16,1 14
si 4n 21,55 12,1 9
20-24
aug
30,71 1.5zi 271
26,48 si 2n 19,72 43,1 264
si 3n 21,34 35,9 260
si 4n 22,3 32 258
27-31
aug
24,38 1.5zi 111
19,54 si 2n 17,09 28,1 74
si 3n 20,1 17,4 63
si 4n 21,73 12,5 55
3-7set
24,85 1.5zi 156
19,92 si 2n 22,11 10 94
si 3n 24,75 4,72 77
si 4n 25 3,56 64
10-
14sept
22,42 1.5zi 112
17,9 si 2n 25,01 50
si 3n 25,2 1,48 34
si 4n nu 23
17-
21sept
19,18 1.5zi 54
15,73 si 2n 2
189
si 3n 0
si 4n
24-
28sept
25,29 1.5zi 181
20,54 si 2n 110
si 3n 91
si 4n 77
CONSTANȚA
tabel Co 1. Constanța 2012- consumul pentru răcire cu și fără VN (t int propus =25 °C)
Constanta Cărămidă anvelopanta BA
t_int
=25gr.C
Nr.sch.
h_1
etaj sub placa etaj sub pod Parter tristrat
Con.[kwh] Con.[kwh] Con.[kwh] Con.[kwh]
iun
1.5zi 973 717 446 975
2no 658 464 283 701
3no 572 392 245 621
4no 506 358 219 560
iul
1.5zi 1904 1607 1085 2084
2no 1634 1359 936 1819
3no 1547 1280 889 1726
4no 1473 1223 853 1650
aug
1.5zi 1231 1021 686 1273
2no 971 784 549 1032
3no 889 724 514 955
4no 830 690 492 899
sept
1.5zi 219 126 63 173
2no 25 0 0 25
3no 0 0 0 2
4no 0 0 0 0
190
tabel Co 2. CONSTANȚA 2012, CDD, temperatura de echilibru, consum pt. racire
CONSTANTA 2012 Birou parter
Birou ultim etaj. terasa
t
med
zi Nr.sch.
aer
t eq CDD energie
pt. racire t eq CDD
energie
pt. racire
25 oC.
propus t mno kwh kwh
4-8iunie
22.43 1.5zi 43 132
17.86 si 2n 25.4 1 3 19.46 10 39
si 3n 27.6 0 0 22.72 3.8 25
si 4n 29.65 0 24.9 1.38 16
11-15iunie
26.3 1.5zi 20.2 19.5 114 12.3 67.9 239
21.1 si 2n 24.9 6.53 57 20.6 28.2 155
si 3n 26.1 4.51 45 21.9 23.1 130
si 4n 26.52 3.87 39 21.2 25.8 109
18-22iunie
29.2 1.5zi 188 327
22.95 si 2n 24.29 15.4 145 16.9 44.9 263
si 3n 25.22 12.9 132 19.87 31.4 240
si 4n 25.83 11.22 123 21.55 24.4 223
25-29iunie
24.2 1.5zi 94 212
20.46 si 2n 19.75 14 48 11.15 55 131
si 3n 21.11 9.88 36 15.27 34.4 107
si 4n 21.94 7.87 27 17.46 23.6 88
2-6 iul
1.5zi 184 323
si 2n 22.68 18.3 140 16.32 45.6 257
si 3n 23.97 14.2 127 19.46 30.8 234
si 4n 24.73 12 118 21.1 24 216
9-13 iul
1.5zi 217 364
si 2n 17.67 41 195 10.3 77.8 322
si 3n 19.1 33.8 187 13.5 61.8 305
si 4n 20.11 28.9 181 15.5 51.8 292
16-20 iul
1.5zi 153 280
si 2n 18.36 26.9 109 6.3 86.9 207
si 3n 20.54 18.5 91 13.9 48.9 182
si 4n 21.84 14.4 86 17 33.4 162
23-27 iul
1.5zi 259 420
si 2n 15.44 61.8 266 13.72 70.4 412
si 3n 20.15 38.3 267 16.97 54.2 406
si 4n 21.31 32.5 267 18.64 45.8 402
30iul-3a 1.5zi 221 367
si 2n 16.32 49.7 206 12.18 70.4 331
191
si 3n 18.53 38.6 200 15.4 54.3 317
si 4n 19.72 32.8 195 17.2 45.3 306
6-10a
1.5zi 276 437
30 si 2n 15.51 60.1 276 10 87.6 420
25.2 si 3n 17.14 51.9 275 13.11 72.1 411
si 4n 18.33 46 273 15.05 62.4 404
13-17 aug
1.5zi 63 163
24 si 2n 17.74 21.4 11 12.5 45.5 67
19.5 si 3n 20.08 13.5 3 16.3 27.2 42
si 4n 21.5 9.84 1 14.9 33.6 27
20-24 aug
1.5zi 216 350
29.3 si 2n 19.72 32.4 179 16.35 49 294
23.09 si 3n 21.3 25.4 167 18.6 37.8 274
si 4n 22.3 21.5 159 20.14 30.5 258
27-31 aug
1.5zi 79 171
22.9 si 2n 17.1 19.2 28 11 .25 45.2 72
18 si 3n 20.1 10.4 23 15.87 24 50
si 4n 21.7 6.92 20 23.1 4.44 41
3-7set
1.5zi 53 135
si 2n 22.1 5.39 0 21.34 6.85 20
22.65 si 3n 24.75 1.36 0 24.9 1.19 0
17.08 si 4n 0 0 nu nec 0
10-14sept
1.5zi 15 77
si 2n 25.01 0 0 nu nec
20.8 si 3n nu nec
15.5 si 4n
192
tabel Co 3. Constanța 2012- consumuri pentru răcire, t int propus =24.5 oC, in situația
aplicării VN
CENTRALIZATOR SIMULARI CONSTANȚA
fe S perioada de ocupare a încăperii ora 8/18
l.m.m.j.v tint=24.50C
iunie Nr.sc
h. T med Cara
mida
anv
U_et
Cărămidă
anv U_et. Car. anv.
Parter
fără subs
T
med Cărămid
ă anv
U_et
Cărămidă
anv U_et.
Car.
anv.
Parter
fără
subs
august
iulie Tmax
Tmin
cu pod
Tma
x
Tmi
n
cu pod
Con.en
[ kWh]
Cons.
[kWh]
Cons
[kWh Con.en
[ kWh]
Cons.
[kWh]
Cons
[kWh
11-
15
iun
2n 23.5 28.1 6-10
aug 3n 34 206 118 44 34 661 419 351
4n 16 138 103 41 22 448 415 348
18-
22
iun
2n 25.85
21.6 13-17
aug 3n 35 303 238 135 29 111 35 4
4n 16 261 224 131
13 43 24 2
25-
29
iun
2n 22.2 26.1 20-24
aug 3n 30 28.4 91 35 36 419 279 181
4n 16 112 75 28 18 295 267 176
2-6
iul
2n 25.4 20.3 27-31
aug 3n 33 384 230 142 32 269 49 72
4n 16 253 215 137 11 53 43 65
9-13
iul
2n 25.9
3n 35 515 302 236
4n 19 330 292 230
16-
20 iul
2n 23.8
3n 31 406 173 149
4n 17 195 157 139
23-
27 iul
2n 27.8
3n 35 594 406 295
4n 21 441 405 295
30 iul
-3 au
2n 26.3
3n 32 593 318 293
4n 20 345 310 286
193
ANEXA 2. CARACTERISTICI TERMOTEHNICE ALE ANVELOPEI
Clădire de birouri structura BA, zidărie din cărămidă GVP, izolație
polistiren 10cm
tabel A2. 1. Birou la ultimul etaj sub pod
element
închidere
orientare arie Straturi componente(i->e) R
poziție [mp] Material Grosime[m] gr.C mp/W
Perete
exterior opac
PE
S
ext
76.32
mortar var 0.005 2.950
mortar v.si c. 0.015
cărămidă GVP 950 0.29
polistiren 0.1
mortar v.si c. 0.02
Perete interior
(P int)
spre casa
scării
18.72
mortar var 0.005 0.592
mortar v. si c. 0.015
GVP 950 0.25
mortar v. si c 0.015
mortar var 0.005
Perete
exterior opac
(PE)
E
ext
18.72
mortar var 0.005 2.950
mortar v.si c. 0.015
GVP 950 0.29
polistiren 0.1
mortar v.sic. 0.02
Perete interior
(P intc)
spre
culoar
acces
87.93
mortar var 0.005 0.592
mortar v. si c. 0.015
GVP 950 0.25
mortar v.si c. 0.015
mortar var 0.005
Plafon
(Pf_cpod int)
plafon sub
spațiu
rece
180 mortar var 0.015 1.2881 BA2400 0.14 polistiren 0.05
scândura 0.018
Planșeu
(PLs_cpod)
planșeu
intermedi
ar
180
parchet 0.012 0.714
polistiren 0.004
mortar ciment 0.05
polistiren 0.018
BA 2400 0.14
mortar var 0.015
uși (U) Spre c.s. 5.67 lemn 0.08 0.625
ferestre (FE)
tocării PVC
+geam TMP
S
ext
17.28
geam int 0.004 0.55
aer 0.02
0.004
194
tabel A2. 2. Birou la parter
element
închidere
orientare arie Straturi componente(i->e) R
poziție [mp] Material Grosime[m] gr.C mp/W
Perete
exterior opac
PE
S
ext
76.32
mortar var 0.005 2.950
mortar v.si c. 0.015
cărămidă GVP 950 0.29
polistiren 0.1
mortar v.si c. 0.02
Perete interior
(P int)
spre casa
scării
18.72
mortar var 0.005 0.592
mortar v. si c. 0.015
GVP 950 0.25
mortar v. si c 0.015
mortar var 0.005
Perete
exterior opac
(PE)
E
ext
18.72
mortar var 0.005 2.950
mortar v.si c. 0.015
GVP 950 0.29
polistiren 0.1
mortar v.sic. 0.02
Perete interior
(P int)
spre
culoar
acces
87.93
mortar var 0.005 0.592
mortar v. si c. 0.015
GVP 950 0.25
mortar v.si c. 0.015
mortar var 0.005
Plafon
(Pf_cp int)
plafon 180 mortar var 0.0015
0.7138
beton BA 2400 0.14
polistiren 0.018
mortar ciment 0.05
polistiren 0.004
parchet 0.012
Planșeu
(PLs_cpod)
planșeu
180
parchet 0.012 1.6355
polistiren 0.004
mortar ciment 0.07
beton BA 2400 0.15
polistiren 0.05
izolație hidrofuga 0.015
umplutura pietriș 0.2
uși (U) Spre c.s. 5.67 lemn 0.08 0.625
ferestre (FE)
tocării PVC
+geam TMP
S
ext
17.28
geam int 0.004 0.55
aer 0.02
0.004
195
tabel A2. 3. Clădire de birouri structura BA, tristrat, fără izolație
element
închidere
orientare arie Straturi componente(i->e) R
poziție [mp] Material Grosime[m] gr.C mp/W
Perete exterior
opac PE_tri_S S ext
76.32
mortar var 0.005 0.6157 mortar var si ciment 0.01 BA2400 0.14 GBN 50 0.012 BA2400 0.07 mortar var si ciment 0.02
Perete interior (Pe_tri_ int)
spre casa
scării
18.72
mortar var si ciment mortar var
0.02 0.005
0.36976
mortar var si ciment 0.015 GBN 50 0.07 BA2400 0.1 mortar var si ciment 0.015
mortar var 0.005
Perete exterior
opac
(PE_tri_E)
E ext
18.72 mortar var 0.005 0.6157
mortar var si ciment 0.015
BA2400 0.14
GBN 50 0.012
BA2400 0.07 mortar var si ciment 0.02
Perete interior
(Pe_tri_ int) spre
culoar
acces
87.93
mortar var 0.005 0.37
mortar var si ciment 0.015
GBN 50 0.07
BA2400 0.1
mortar var si ciment 0.015
Planșeu
(PLs_tri)
Spre
extanvel
opat
180 mortar var 0.0015 2.3347 BA2400 0.15 beton simplu 0.12 izolant 0.001 mortar ciment 0.015 polistiren 0.08 izolație hidrofuga 0.001
umplutura nisip 0.03
Placa (Pf_tri)
Interme
diar
180
parchet 0.012 0.714
polistiren 0.004
mortar ciment 0.05
polistiren 0.018
BA 2400 0.14
mortar var 0.015
uși (U) Spre c.s. 5.67 lemn 0.08 0.625
ferestre (FE)
tocării PVC
+geam TMP
S
ext
17.28
geam int 0.004 0.55
aer 0.02
0.004
196
ANEXA 3. CLIMA
figura A3. 1. variația numărului de zile cu temperaturi maximale intre anii 2000-2016, in
diferite localitati din România
197
198
(ASSOCIATION INFOCLIMAT, 2012)
199
Acest site prezinta si graficele pentru DJU, pentru datele pe care le gestioneaza.
figura A3. 2. Grade zile_2012 București conform www.Infoclimat.fr
figura A3. 3. Grade zile_2012 Iasi, conform www.Infoclimat.fr
200
Pentru determinarea azimutului si înălțimii solare am stabilit ca punct de studiu Facultatea de
Instalații București. ca in figura urmatoare:
figura A3. 4. Azimut București iulie 2012 conf. coordonate Facultatea Instalații
(Sun Position, 2012)
figura A3. 5. Romania –nivelul radiației solare
(Poster Maps for Solar Energy Community, 2016)
201
Radiatia solara prezinta anumite tipuri:
- radiatia solara directa – este caracteristica cerului senin si depinde de transparenta acestuia;
- radiatia difuza – este energia primita atunci cand cerul este acoperit de nori. fiind imprastiata
de acestia in toate directiile (cu cat valoarea transparentei cerului este mai mica cu atat difuzia
este mai intensa);
- radiatia terestra – este radiatia reflectata de suprafata Pamantului spre straturile atmosferice
inalte. La randul sau. atmosfera. trimite o parte din radiatia terestra primita. inapoi la suprafata
Pamantului. sub forma de contra-radiatie a atmosferei (proces component al efectului de sera).
Raportul dintre cantitatea de energie primita si cea pierduta sau reflectata se numeste albedo
(capacitatea de a reflecta a Pamantului). Valoarea cea mai mare a albedoului o are zapada
proaspata si afanata – 90% din radiatia primita este reflectata. urmeaza nisipul cu 60% si
vegetatia cu 30–40%.
(ANM, 2014)
figura A3. 6. 2. diagrama albedo
(Briney, 2017)
202
figura A3. 7. Testarea rezultatelor determinarilor, utilizand deferite software
Temperatura aerului din interior timp de trei zile. în timpul verii. cu șase instrumente de
simulare aplicate cazului casa I-DM (Sursa: A. Brown și colab (2009) )
figura A3. 8. Simulare Instrumente Building
Finetea modelelor dinamice de simulare termica (STD), F: Fine. I: Intermediar. G: grosieră.
N: Nu este setat / Nu calculat
(Diaz, 2016)
203
LISTA FIGURILOR
fig. 1. 1. Emisii globale de CO2 din arderea de combustibili. 1990. 2000. 2010. 2013 ....................... 10 fig. 1. 2. . Media de deviații a temperaturii anuala. 1850-2016 ............................................................ 11 fig. 1. 3. Emisii de gaze de sera pe cap de om. pe tara. 2005. 2014 ..................................................... 11 fig. 1. 4. Generarea de electricitate din surse regenerabile. 1999-2014 ............................................... 12 fig. 1. 5. Structura fondului construit din sectorul nerezidențial în funcţie de categoria de clădiri (m2)
.............................................................................................................................................................. 19 fig. 1. 6. Comportament termic ............................................................................................................ 24 fig. 1. 7 Perete jaali .............................................................................................................................. 29 fig. 1. 8. "Ochii" Sibiului ...................................................................................................................... 30 fig. 1. 9 Eastgate Centre. un centru comercial din Harare. Zimbabwe arhitect Mick Pearce. exterior si
interior(urmatoarea imagine) ................................................................................................................ 31 fig. 1. 10. Schema de ventilație naturală a clădirii ................................................................................ 32 fig. 1. 11. Pearl Academy din Jaipur ..................................................................................................... 33 fig. 1. 12. Conceptul de răcire ............................................................................................................... 34 fig. 1. 13. clădirea de birouri BRE în Garston . Watford . Marea Britanie/ BRE Office Building.
Watford. UK ......................................................................................................................................... 34 fig. 1. 14 Ventilația. în zile fierbinți. vara(efect stivă ) ........................................................................ 35 fig. 1. 15 tavan curbat. BRE Office Building. Watford. UK ................................................................. 35 fig. 1. 16.Rețeaua realizata in pardoseala pentru răcire ........................................................................ 36 fig. 1. 17Ponderea in 2007 a diferitelor modele pentru estimarea performantei ventilării in clădiri .... 53 fig. 1. 18 tablou al standardelor care gestionează răcirea prin ventilare. in prezent ............................. 60
figura 2. 1. România pentru perioada 1961-2013 ................................................................................. 65 figura 2. 2. scenarii climatice ................................................................................................................ 66 figura 2. 3. Prognoza lunara .................................................................................................................. 67 figura 2. 4. Creșterea medie a temperaturii aerului vara ....................................................................... 67 figura 2. 5. apariția zilelor cu temperaturi ridicate ................................................................................ 69 figura 2. 6. temperaturi 2012_vara_Romania(a-iunie. b-iulie. c-august. d-septembrie) ....................... 71 figura 2. 7. Schematizarea schimburilor fluxurilor cu exteriorul ........................................................ 73 figura 2. 8. flux a)GLO si b)CLO ......................................................................................................... 74 figura 2. 9. fenomen fizic ...................................................................................................................... 75 figura 2. 10. Modelul analog 1R 2C al unui perete ............................................................................... 76 figura 2. 11. Reprezentarea schematica a legăturii care se stabilește intre datele de teren si software
KoZiBu ................................................................................................................................................. 77 figura 2. 12. Definirea datelor de intrare ............................................................................................... 77 figura 2. 13. Noduri si arce de modelare figura 2. 14. Modelarea exterioara ......................... 79 figura 2. 15.Determinarea experimentala figura 2. 16. Modelarea capacitații termice 80 figura 2. 17. structura bazei de date de intrare ...................................................................................... 89 figura 2. 18. reprezentare schematica a tipurilor de clădiri utilizate ..................................................... 90 figura 2. 19. fațada sudica a biroului aflat într-o clădire de birouri .................................................... 92 figura 2. 20. Harta fizica; zona de sud a României ............................................................................... 95 figura 2. 21. Numărul de zile când temperaturile depășesc 200 C. 250 C. 300 C ................................... 96 figura 2. 22. Temperaturi medii. si temp.med minime/ maxime_2000-2016 ....................................... 96 figura 2. 23.diagrama temperaturi exterioare. iunie 2012_Bucuresti .................................................... 98 figura 2. 24. consum pentru răcirea unui birou la parter; iunie 2012_Bucuresti ................................... 98 figura 2. 25. temperatura exterioara-iulie 2012 București .................................................................... 99 figura 2. 26. Consum pentru răcire-birou la parter- București 2012 .................................................... 99 figura 2. 27. consum pentru răcirea unui birou la ultim etaj. pereți tristrat; iulie 2012_Bucuresti ..... 100 figura 2. 28.a) Consum răcire. detaliu din fig.2.24. b)respectiv din fig.2.26 ...................... 102 figura 2. 29. temperaturi București 2012 ............................................................................................ 102 figura 2. 30. Consum răcire. birou sub pod București 2012 ............................................................. 103 figura 2. 31. Consum răcire. birou sub terasa. București 2012 ......................................................... 104
204
figura 2. 32. Consum răcire. birou sub terasa. cu anvelopa tristrat . București 2012.
a) detaliu iunie. b)respectiv 30iulie-3august ................................................................ 104 figura 2. 33. Efectul ratei de ventilare nocturna asupra reducerii consumului pentru răcire in orele de
ocupare in iunie 2012_Bucuresti(% = diferența kwh(fără VN-cu VN)/kwh fără VN) ....................... 105 figura 2. 34 Reducerea consumului en.racir30iulie-3aug 2012. birou București. VN 4h-1 ............... 105 figura 2. 35. graficul temperaturilor exterioare înregistrate in București. august 2012 ...................... 107 figura 2. 36. necesarul de răcire pentru un birou situat in București. la parterul unei clădiri. cu si fără
ventilare nocturnă ................................................................................................................................ 107 figura 2. 37 consum de energie cu si fără VN la un birou situat la ultimul etaj sub pod la București108 figura 2. 38. Necesarul de răcire pentru un birou situat in București. la ultimul etaj sub placa BA. cu
VN si fără VN ..................................................................................................................................... 108 figura 2. 39 consum pt. răcire cu si fără VN la un birou situat într-o clădire tristrat la ultimul etaj. la
București ............................................................................................................................................. 109 figura 2. 40. Consum pentru răcire. a) birou la parter. b) birou la ultimul etaj sub terasa. ................ 110 figura 2. 41. Temperatura exterioara septembrie 2012 București ....................................................... 114 figura 2. 42.diagrama consumului de energie pt. un birou la parter in septembrie 2012 București .... 114 figura 2. 43. consum energie pt. răcire birou la ultimul etaj sub pod in București ............................. 115 figura 2. 44. temperaturi nocturne iunie. iulie. august 2012_Bucuresti .............................................. 116 figura 2. 45. temperatura exterioara figura 2. 46. consum energ. pt. răcire .................. 118 figura 2. 47. Necesar pentru răcire in săptămâna 10-14sept.2012. București ..................................... 118 Figura 2.48 si 2.47 urmărite împreuna cu figura 2. 48. indica ca temperaturi nocturne sub 17oC. răcesc
clădirea păstrând. pe timpul zilei cu tzi =28oC. un interior cu temperatura interioara propusa=25oC.
Când temperatura nocturna este de 17.9oC. noaptea a patra. ziua următoare. chiar daca este mai puțin
fierbinte. pentru a menține t int propus. este necesar un ajutor consum pentru răcire. ....................... 119 figura 2. 49. Creșterea consumului daca scădem t int propus cu 0.5gr.C. raportat la t int pr=25gr.C.
pentru un birou la parter. in București ................................................................................................ 121 figura 2. 50. Necesarul de răcire. valoric. cu si fără ventilare nocturnă. pentru a menține t int
=25…24gr.C. in timpul activității ....................................................................................................... 121 figura 2. 51. Procentul de reducere al necesarului de răcire aplicând ventilarea nocturnă la un birou
sub spațiu rece. pentru t int=25oC ....................................................................................................... 122 figura 2. 52. Procentul de reducere al necesarului de răcire aplicând ventilarea nocturnă la un birou in
contact cu exteriorul la partea superioara prin placa de BA. izolata ................................................... 122 figura 2. 53. Necesarul de răcire in funcție de anvelopa clădirii pentru birou cu si fără ventilare
nocturnă (4h-1) ..................................................................................................................................... 123 figura 2. 54. variația temperaturii interioare. liber. la un birou la parter. cu VN 4 [h-1] ..................... 124 figura 2. 55. raportarea temperaturilor din vara 2012 la 18.6OC. București 2012 ........................... 124 figura 2. 56 Temperatura exterioara iulie 2012 Craiova ..................................................................... 126 figura 2. 57. Reducerea necesarului de energie la variația cu 0.5 OC. birou la ultimul etaj sub terasa
Craiova ................................................................................................................................................ 126 figura 2. 58. Craiova 2012- consumul pentru răcire la t int propus=25o.C. in funcție de tipul clădirii.
............................................................................................................................................................ 127 figura 2. 59. Variația necesarului de energie pentru un birou cu si fără VN in funcție de poziția si
protecția fata de radiația solara_CRAIOVA 2012_t int propus=25O C..................................................... 127 figura 2. 60. temperatura exterioara in august 2012 la Constanta ....................................................... 129 figura 2. 61. diagrama de consumuri pe răcire. birou la parter. cu si fără VN- Constanta_august 2012
............................................................................................................................................................ 129 figura 2. 62. valorile consumurilor pentru răcire cu si fără VN_Constanta 2012. t int propus=25gr.C
............................................................................................................................................................ 130 figura 2. 63. reducerea consumului pentru răcire. in situația aplicării ventilării nocturne raportat la
situația fără VN_Constanta 2012. t int propus =25gr.C ...................................................................... 131 figura 2. 64 distribuția consumului pentru răcire cu si fără VN. vara 2012 in Sudul României ......... 134 figura 2. 65 Corelația t nocurn /consum racire .................................................................................... 134 figura 2. 66. : determinarea relațiilor de dependenta dintre temperatura de zi si consumul de energie
............................................................................................................................................................ 135 figura 2. 67. Vedere in infra roșu ........................................................................................................ 139
205
figura 3 1 . Valorile DJU (grade zile de răcire) pentru București in conformitate cu datele
www.infoclimat.fr ............................................................................................................................... 143 figura 3 2. determinarea temperaturii de echilibru pentru un birou situat la parterul unei clădiri .... 147 figura 3 3.corelatia intre temperatura exterioara si cea interioara _Craiova. birou la parter ............... 147 figura 3 4. metoda grafica pentru determinarea temperaturii de echilibru .......................................... 148 figura 3 5 corelația dintre t ext si t int in determinarea t echilibru. birou sub pod .............................. 155 figura 3 6 Septembrie. săptămâna 3_corelatia dintre t ext si t int in determinarea t echilibru. birou la
parter. București 2012 ......................................................................................................................... 156 figura 3 7 Corelare t ext/ t int. birou la parter Constantă 2012 .......................................................... 156 figura 3 8 consumul pentru un birou la parter fără VN si cu . la rata de VN de 4h-1 ........................ 157 figura 3 9 corelația intre CDD si consum pentru răcire . birou la parter_Bucuresti 2012 ............. 160 figura 3 10. Linia de performanta birou la parter. Constanta .............................................................. 160 figura 3 11. Linia de performanta birou la parter_ Craiova ................................................................ 161 figura 3 12 Linia de performanta a unui birou la ultimul etaj_Bucuresti si Constanta ....................... 162 figura 3 13 Variația consumului pentru răcire in funcție de temperatura de zi sau de noapte, București
2012 .................................................................................................................................................... 163 figura 3 14. Variatia consumului pentru racire in functie de temperatura exterioara, Craiova, 2012 . 163 figura 3 15. birou la parter_consum răcire cu VN. raportat la consum fără VN. in sudul României. . 165 figura 3 16. birou la ultimul etaj sub pod consum răcire cu VN. raportat la consum fără VN. in sudul
României ............................................................................................................................................. 165 figura 3 17. birou la ultimul etaj sub placa BA_consum răcire cu VN. raportat la consum fără VN. in
sudul României ................................................................................................................................. 166z figura 3 18. birou din panouri BA la ultimul etaj sub placa BA_consum răcire cu VN. raportat la
consum fără VN. in sudul României ................................................................................................... 166 fig.4 1 Eficienta răcirii cu VN in sudul României pentru un birou. raportat la neaplicarea VN 168
figura B 1. Consum racire Bucuresti 2012. reprezentare pentru fiecare luna si detalii saptamanale 183
figura Cr 1. temperatura exterioara iunie Craiova .............................................................................. 184 figura Cr 2. Temperatura exterioara iulie 2012 Craiova ..................................................................... 184
figura A3. 1. variația numărului de zile cu temperaturi maximale intre anii 2000-2016, in diferite
localitati din Romania ......................................................................................................................... 196 figura A3. 2. Grade zile_2012 București conform www.Infoclimat.fr .............................................. 199 figura A3. 3. Grade zile_2012 Iasi, conform www.Infoclimat.fr...................................................... 199 figura A3. 4. Azimut București iulie 2012 conf. coordonate Facultatea Instalații ............................. 200 figura A3. 5. Romania –nivelul radiației solare ................................................................................ 200 figura A3. 6. diagrama albedo ........................................................................................................... 201 figura A3. 7. Testarea rezultatelor determinarilor, utilizand deferite software .................................. 202 figura A3. 8. Simulare Instrumente Building ..................................................................................... 202
206
LISTA TABELELOR
tabel 1. 1 Defalcarea fondului imobiliar nerezidențial in funcție de tipul de clădire ............................ 19 tabel 1. 2 Baza de cunoaștere in ventilarea naturala ............................................................................. 61 tabel 2. 1 Conformarea CoDyBa in normele STD ................................................................................ 79 tabel 2. 2 Coordonatele geografice ale localităților studiate ................................................................. 91 tabel 2. 3 Caracteristici geometrice și termotehnice pentru un birou situat la ultimul etaj sub placă .. 91 tabel 2. 4 București -temperaturi maxime luna iulie intervalul 2000-2016 .......................................... 97 tabel 2. 5 Temperaturi medii doua săptămâni ..................................................................................... 101 tabel 2. 6 Comparația consumurilor pentru răcire cu si fără VN ........................................................ 101 tabel 2. 8 Efectul ratei de ventilare nocturnă asupra reducerii consumului pentru răcire in orele de
ocupare in 18 iunie 2012_București .................................................................................................. 106 tabel 2. 9 Temperaturi medii zi/noapte, august 2012, București ........................................................ 109 tabel 2. 10 Influenta temperaturilor din weekend asupra necesarului de răcire .................................. 112 Centralizatorul (tabel 2. 11) si practica indică că un pod neventilăt, căre păstreăză căldură ăcumulătă,
nu este o soluție optimă pentru sezonul de vara. ................................................................................. 112 tabel 2. 12 Temperaturi medii diurne si nocturne. București 2012 .................................................... 116 tabel 2. 13 Consumul pentru răcire. săptămânal, pentru un birou situat in Bcuresti_2012 ................. 117 tabel 2. 14. Variatia temperaturilor nocturne ...................................................................................... 119 tabel 2. 15. Eficienta aplicarii VN dupa ora 1AM .............................................................................. 119 tabel 2. 16. Relația de corelare (t noapte_consum pt. răcire) pentru structuri si localități diferite ..... 136 tabel 2. 17 Relația de corelare (t zi_consum pt. răcire) pentru structuri si localități diferite .............. 138 tabel 3 1 Valorile t eq in săptămâna 13-17aug. 2012, in sudul României, in funcție de rata de ventilare
nocturna, la o clădire GVP iz. la parter ............................................................................................... 149 tabel 3. 3 CDD in funcție de temperatura de echilibru ..................................................................... 152 tabel 3 4 Perioade cu 0kwh, răcire = 0 grade-zile .............................................................................. 154 tabel 3 5 Corelarea consumurilor 0 kwh, cu grade zile =0. București 2012 pentru clădiri la ultimul etaj
............................................................................................................................................................ 155 tabel 3 6 temperatura de echilibru pentru un birou la parter la care se aplica o rata de ventilare
nocturnă de 4h-1 ................................................................................................................................... 157 tabel 3 7 Parametrii a, b_Linii performanta sezon răcire 2012 ........................................................... 160 tabel A2. 1. Birou la ultimul etaj sub pod ........................................................................................... 193 tabel A2. 2. Birou la parter .................................................................................................. 194 tabel A2. 3. Clădire de birouri structura BA, tristrat, fără izolație .................................................... 195 tabel B 1. Consumul pentru răcire pentru un birou situat in București_2012, tipuri diverse de
anvelopă, poziții diverse pe verticala clădirii (t int pr = 25oC), valori lunare .................................... 175 tabel B 2. Consumul pentru răcire pentru un birou situat in Bcurești_2012, tipuri diverse de anvelopa,
poziții diverse pe verticala clădirii (t int pr = 25oC), citiri pentru fiecare săptămână ........................ 176 tabel B 3. Citiri lunare pentru necesarul de energie pentru racire_birou la parter, București 2012 ... 177 tabel B 5. București 2012_temperatura de echilibru și CDD pentru fiecare săptămână ..................... 178 tabel B 4. Consumul pentru răcire pentru un birou situat in București_2012, tipuri diverse de
anvelopa, poziții diverse pe verticala clădirii (tint pr=24.5°C) ........................................................... 180 tabel Co 1. Constanța 2012- consumul pentru răcire cu și fără VN (t int propus =25 °C) 189 tabel Co 2. CONSTANȚA 2012, CDD, temperatura de echilibru, consum pt. racire ........................ 190 tabel Co 3. Constanța 2012- consumuri pentru răcire, t int propus =24.5 oC, in situația aplicării VN
............................................................................................................................................................ 192 tabel Cr 1. Necesar energie pentru răcire birou Craiova 2012, citiri lunare, t int propus=25°C 185 tabel Cr 2. Necesarul de răcire pentru un birou situat in Craiova_2012, tipuri diverse de anvelopa,
poziții diverse pe verticala clădirii (t int pr=25 °C), săptămânal ........................................................ 185 tabel Cr 3. Craiova 2012-CDD, temperatura de echilibru, consum pt.racire ...................................... 187
207
REFERINTE BIBLIOGRAFICE
Council EU. (2010, mai 19). Official Journal of the European Union. Preluat de pe http://eur-lex.europa.eu:
http://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2010/31/oj
international platform. (2016). Ventilative cooling in energy performance regulations. Summary from the
ventilative cooling workshop at Clima 2016 . Venticool- Newsletetter-08, 2.
Multi-Zone NonAirflow. (2011). the Building Simulation 2011 Conference (p. IEA BESTEST). Sydney,
Australia: http://www.nrel.gov/docs/fy12osti/51589.pdf. Preluat de pe http://www.nrel.gov:
http://www.nrel.gov/docs/fy12osti/51589.pdf
/climatologie-mensuelle/bucuresti-imh-bucarest.html. (2012, iulie). Preluat de pe http://www.infoclimat.fr.
(2016). Preluat de pe http://www.infoclimat.fr/climatologie-mensuelle/15420/juillet/2012/bucuresti-imh-
bucarest.html.
Administratia Natiomala Meteorologie. (2013). SCENARII CLIMATICE. Preluat de pe
http://www.meteoromania.ro: http://www.meteoromania.ro/anm/wp-
content/uploads/2012/09/graph1.png
Adrien Brun and Laurent Mora. (2009). BEHAVIOURAL COMPARISON OF SOME PREDICTIVE TOOLS
USED IN A. Building simulation. Glasgow, Scotland:
http://www.ibpsa.org/proceedings/BS2009/BS09_1185_1190.pdf.
Akbari, H. D. (1986). The effect of variations in convection coefficients on thermal energy storage in buildings
Part I - Interior partition walls. Energy and Buildings.
AMANIU. (2013, 12 09). http://www.amaniu.ase.ro/studenti/masterAMP/Metode_regresionale.pdf.
An analytical and numerical study of solar chimney use for room natural ventilation. (2008). În ,. N. Ramadan
Bassiouny, Energy and Buildings Volume 40, Issue 5, 2008, Pages 865–873.
Andreea Vartires, A. B. (2013). Energy demand for cooling an office building. International Conference on
Environment, (pg. pag. 132-137). Brasov: http://www.wseas.orglwseas/cms.action?id:3791.
ANM. (2012). climatologie, http://193.26.129.60/anm_maps/. Preluat de pe www.meteoromania.ro:
http://193.26.129.60/anm_maps/tmp_deviation_07_2012.txt
ANM. (2014). Temperatura aerului. Modalitati de incalzire. Preluat de pe
http://vremea.meteoromania.ro/node/65: http://vremea.meteoromania.ro/
Artmann, N. (2009). Cooling of the building structure. Aalborg: Department of Civil, Publication by
INSTITUTION.
ASSOCIATION INFOCLIMAT. (2012). climatologie/globale/bucuresti-imh-bucarest/15420.html. Preluat de
pe http://www.infoclimat.fr/.
Balan, C. (fără an). Curs de Meteorologie, pag 6,. Bucuresti: 2005.
Bastide A, A. F. (2007). Natural ventilation - A new method based on the Walton model.
arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1212, International Journal of Ventilation.
BPIE. (fără an). Defalcarea fondului imobiliar nerezidenţial în funcţie de tipul de clădiri.
Briney, A. (2017). Solar Radiation and the Earth's Albedo. Preluat de pe www.thoughtco.com:
http://geography.about.com/od/physicalgeography/a/solarradiation.htm
Carbon trust. (2012, martie). Degree days for energy management (CTG075). Preluat de pe
www.carbontrust.com: https://www.carbontrust.com/resources/guides/energy-efficiency/degree-days/
Carrié, F. R. (2016). Some key aspects to consider. QUALICHeCK International Workshop on summer comfort
technologies in buildings, 9-10 March (p. Ventilative Cooling | supported by venticool). Athens,
Greece: http://qualicheck-platform.eu.
Catalin, T. (2015). Modelarea și simularea sistemelor de instalații. Bucuresti: Matrix Rom.
Cedex, S. L. (fără an). Manuel d’utilisation Ressource Compteur De Degré Jour Unifié. Preluat de pe
www.wit.fr.
Chen, Q. (2009). Ventilation performance prediction for buildings:. https://pdfs.semanticscholar.org.
Chenvidyakarn, T. a. (2007). tratification and oscillations produced by pre-cooling during transient natural
ventilation. Building and Environment.
Cho Y, A. H. (2008). Theoretical and experimental investigation of wall confluent jets. building-and-
environment.
Chris Flint Chatto, A. A. (2009). Implementing Natural Ventilation in the Offices of a Research Laboratory
Building. Annual Conference International Institute for Sustainable Laboratories. Arlington, Virginia.
Climatologie, D. d. (2005, 30 03). DJC-methode. METEO FRANCE, p. versiunea 1.1.
208
Coffey CJ, H. G. (2007). Ventilation effectiveness measures based on heat removal: Part 2. Application. Science
of the Total Environment.
Colda, I. (2014). VENTILAREA SI CONSUMUL DE ENERGIE. Energy Performance of Buildings RECEPB
(p. CONSUMUL DE ENERGIE). Bucuresti: http://www.aiiro.ro.
Consiliul European. (2014, octombrie 23). Cadrul privind clima și energia pentru 2030. Preluat de pe
http://www.consilium.europa.eu: http://www.consilium.europa.eu/ro/policies/climate-change/2030-
climate-and-energy-framework/
Cornick SM, K. M. (2008). A comparison of empirical indoor relative humidity models with. Journal of
Building Physics .
Council EU. (2002, decembrie 16). Directiva 2002/91 a Parlamentului European şi a Consiliului privind
performanţa energetică a clădirilor. Preluat de pe directiva 2002/91/ec - CCVista:
www.ccvista.taiex.be/showDoc.asp?celex=32002L0091&country=8
D. Finn and P., K. (2005). Sensitivity analysis of a maritime located night ventilated library building.
International Conference “Passive and Low Energy Cooling for the Built Environment”,. Santorini,
Greece: May 2005,.
Damalan, A. (2016). Modele de regresie clasice. Preluat de pe www.academia.edu:
http://www.academia.edu/11507942/3._MODELE_DE_REGRESIE_CLASICE_3.1._Modelul_unifact
orial_de_regresie_liniar%C4%83_Analiza_de_Regresie
David Springer, &. (2015). NightBreeze Products Development Project Final Report . California: NightBreeze
Products Development Project Final Report.
Day, P. T. (2006, octombrie 2006). TM41: Degree Days: Theory & Application. Preluat de pe
http://www.cibse.org: http://www.degreedaysforfree.co.uk/pdf/TM41.pdf
Diaz, K. A. (2016, nov 28). Etude multi-´echelle des transferts de chaleur et de masse ´. Preluat de pe
tel.archives-ouvertes.fr: https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01403856/document
Djiako, Y. J. (1994). Economie d'énergie et confort thermique. Rev. Int. Froid 1994 volume 17, no.3.
Doan, A. (2012, 29 11). BIOMIMETIC ARCHITECTURE: Green Building in Zimbabwe Modeled. Preluat de pe
http://inhabitat.com: http://inhabitat.com/building-modelled-on-termites-eastgate-centre-in-zimbabwe/
DRAGOMIRESCU, L. (fără an). http://www.liviu-dragomirescu.ro/Studenti/Eco2-11/Regresie-corelatie.pdf.
Dutton, J. A. (2004). Atmospheric Controllers Of Local Nighttime Temperature. Preluat de pe The Pennsylvania
State University: https://courseware.e-education.psu.edu/courses/meteo101/Section4p05.html
E.U. . (2016). Europe 2020 indicators - climate change and energy. Preluat de pe Eurostat Statistics Explained,
European Commission: http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-
explained/index.php/Europe_2020_indicators_-_climate_change_and_energy
EBC), T. E. (2016). http://venticool.eu/annex-62-home/.
Edna Shaviv, ,. A. (2001). Thermal mass and night ventilation as passive cooling design strategy. Renewable
Energy.
Energy Lens. (2012). Degree Days - Handle with Care!, Suggestions for improvement: using degree days
wisely. Preluat de pe www.energylens.com: http://www.energylens.com/articles/degree-
days#suggestions
Fitzgerald SD, W. A. (2008). The influence of stacks on flow patterns and stratification associated. Buiding and
Environment.
Guyer, J. P. (2012). Introduction to Cooling Buildings by Natural Ventilation. În J. P. Guyer, Introduction to
Cooling Buildings by Natural Ventilation. New York: Continuing Education and Development, Inc.
H, Y. (2007). Passive cooling effect of traditional Japanese building’s features. . Management of Environmental
Quality .
Haghighat F, L. Y. (2001). Development and validation of a zonal model–POMA. Building and Environment.
Hassid, S. (2013). Individual appreciation of air conditioned surroundings. 1st venticool Conference , 25-26
September, Athens 2013 (p. 3rd TightVent). 74.1367313206.
Hayden II CS, E. G. (2007). Development of an empirical model to aid in designing. US National Library of
Medicine National Institutes of Health.
Holford JM, W. A. (2007). Pe tamponarea termică a clădirilor ventilate natural prin intern.
http://www.infoclimat.fr/climatologie/annee/2012/bucuresti-imh-bucarest/valeurs/15420.html. (2016).
IEA-EBC project annex 62. (2012). Preluat de pe www.iea-ebc.org: http://www.iea-ebc.org/projects/ongoing-
projects/ebc-annex-62/
IEA-EBC.org. (2016). Annual_Report_2015.pdf. Preluat de pe www.iea-ebc.org: http://www.iea-
ebc.org/fileadmin/user_upload/docs/AR/EBC_Annual_Report_2015.pdf
INCERC. (2014). Strategia pentru mobilizarea investiţiilor în. Bucuresti, Institutul Naţional de Cercetare-
Dezvoltare în Construcţii, Urbanism şi Dezvoltare Teritorială Durabilă:
ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/documents/2014_article4_ro_romania.pdf.
IPC . (2010). Normativ pentru proiectarea, executarea si exploatarea instalatiilor de ventilare si climatizare I5-
209
2010. Bucuresti: MDRT, Institutul de proiectare, cercetare.
J, A. (2007). Multizone airflow modeling in buildings: History and theory. . HVAC&R Research.
Janssens, A., & Woloszyn, M. (2008). From EMPD to CFD – overview of different approaches for Heat Air and
Moisture. Proceedings of the IEA ECBCS Annex 41 Closing Seminar (p. 11). Copenhagen, Denmark::
http://orbit.dtu.dk/files/3292312/ST1A%20-
%20Nordic%20paper%20Annex%2041%20Copenhagen%20AJ.pdf.
Jean NOËL, J.-J. R. (2005, martie). PRESENTATION ET PERSPECTIVES DU LOGICIEL CODYBA. Preluat de
pe http://perso.univ-lr.fr: perso.univ-lr.fr/fcherqui/IBPSAmars/textes/AM1-01-Noel.pdf
Jen Anesi &. (2001, may 21). Radiant Cooling and Greenhouse Gases. Preluat de pe www.pmengineer.com:
http://www.pmengineer.com/articles/87277-radiant-cooling-and-greenhouse-gases
Joseph Virgone, J. N. (2009). NUMERICAL STUDY OF THE INFLUENCE OF THE THICKNESS AND
MELTING POINT ON THE EFFECTIVENESS OF PHASE CHANGE
MATERIALS:APPLICATION TO THE RENOVATION OF A LOW INERTIA SCHOOL. Eleventh
International IBPSA Conference, (p. Building Simulation). Glasgow, Scotland.
Jurnalul Oficial al Uniunii Europene. (2010). Directiva 2010/31/UE a Parlamentului European și a Consiliului
din 19 mai 2010 privind performanța energetică a clădirilor. Preluat de pe http://eur-lex.europa.eu/:
http://eur-lex.europa.eu/legal-content/RO/TXT/?uri=CELEX%3A32010L0031
Kang J-H, L. S.-J. (2007). Improvement of natural ventilation in a large factory building using a louver.
Building and Environment .
Kemma, R. (fără an). Final_report_eu_building_heat_demand - august 2014. Comisia Europeana.
Kolokotsa, M. S. (2013). Passive cooling dissipation techniques for buildings and other structures: The state of
the art. 1st venticool Conference , 25-26 September, Athens 2013, (pg.
http://www.aivc.org/resource/passive-cooling-dissipation-techniques-buildings-and-other-structures-
state-art).
Larsen TS, H. P. (2008). Single-sided natural ventilation driven by wind pressure and temperature diference.
Energy and Buildings.
L'Association INFOCLIMAT. (2014). http://www.infoclimat.fr/climatologie/globale. Preluat de pe
www.infoclimat.fr: http://www.infoclimat.fr/climatologie/globale/bucuresti-imh-bucarest/15420.html
Liu, J. a. (2016). Experimental studies of thermal environment and contaminant transport in a commercial
aircraft cabin with gaspers on," Indoor Air, DOI: 10.1111/ina.12265. În
https://engineering.purdue.edu/~yanchen/publications.html.
Low Energy Cooling - Case Study Buildings. (2000, iulie). Preluat de pe www.iea-ebc.org: http://www.iea-
ebc.org/fileadmin/user_upload/docs/EBC_Annex_28_tsr.pdf
M, S. (2007). Whole-field measuring methods in ventilated rooms. HVAC&R Research.
Mahdavi A, P. C. (2005). A model-based approach to natural ventilation., (pg. Ninth International IBPSA
Conference Montréal, Canada August 15-18, 2005).
Mazumdar S, C. Q. (2007). A one-dimensional analytical model for airborne contaminant transport in. Preluat
de pe http://www.ncbi.nlm.nih.gov/.
Mc 001/ 1, 2. U. (2006). Metodologie de calcul al performanţei, Mc 001-3. Bucuresti: Ed. Fast Print.
Mc001–2006, II.2.4.3. (2009). Bucuresti: MDRAP, METODOLOGIE DE CALCUL AL.
MDRAP. (2011). NORMATIV I 5 Din 2010 Instalatii de Ventilare Si Climatizare. Bucuresti: MONITORUL
OFICIAL nr. 504 bis din 15 iulie 2011.
MDRAP. (2014). Strategia pentru mobilizarea investiţiilor în renovarea fondului de clădiri rezidenţiale şi
comerciale, atât publice cât şi private, existente la nivel naţional. Bucuresti:
ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/documents/2014_article4_ro_romania.pdf.
Melikov AK, P. Z. (2007). Accuracy limitations for low-velocity measurements and draft assessment in rooms.
HVAC&R Research .
Meteorologie, A. N. (2016). MONITORIZARE CLIMATICA. Preluat de pe
http://www.meteoromania.ro/anm/?page_id=2279.
Mladin, E. B. (2008). Managementul energiei în clădiri,. Bucureşti: Editura AGIR.
Morsing S, S. J. (2008). Scale model experiments to determine the effects of internal. BIOSYSTEMS
ENGINEERING 99.
Mr S.J. Irving, F. M. (2000). Technical Synthesis Report, IEA. UK, Coventry, Air Infiltration and Ventilation
Centre (AIVC), 2001, ISBN 1 902177 16 3, 32 pp.: www.iea-
ebc.org/fileadmin/user_upload/docs/EBC_Annex_28_tsr.pdf.
NOEL, J. (fără an). Preluat de pe http://www.jnlog.com/codyba1_en.htm.
Noël, J. (2010). 5. PRESENTATION DU NOYAU DE CALCUL DE KOZIBU. Preluat de pe
http://www.jnlog.com: http://www.jnlog.com/pdf/ibpsa2010.pdf
NOËL, J. (revizuit 2016). Présentation du logiciel KoZiBu et de ses utilitaires. Preluat de pe www.jnlog.com:
www.jnlog.com/pdf/kozibu_presentation_fr.pdf
210
NOËL1, J. (mars 2005 ). PRESENTATION ET PERSPECTIVES DU LOGICIEL CODYBA. Journée
thématique SFT-IBPSA . Preluat de pe perso.univ-lr.f: http://perso.univ-
lr.fr/fcherqui/IBPSAmars/textes/AM1-01-Noel.pdf
O. Irulegi, Á. R.-P. (2013). Potential of night ventilative cooling strategies in office buildings in Spain. Comfort
Analysis. TightVent - 2nd Cool Roofs' - 1st venticool Conference . Atena.
Ozkan, S. (2009, iulie 27). Pearl Academy of Fashion, Jaipur - World Architecture Community. Preluat de pe
worldarchitecture.org: orldarchitecture.org/architecture-
projects/fzhn/pearl_academy_of_fashion_jaipur-project-pages
Parker, D. (2001, aprilie). Cooling/passive_cooling.htm, fsec.ucf.edu. Preluat de pe http://www.builditsolar.com:
http://www.builditsolar.com/Projects/SolarHomes/zeb_path_29915.pdf
Parker, D. S. (2009). NightCool: Nocturnal Radiation. Preluat de pe
http://www.fsec.ucf.edu/en/publications/pdf/FSEC-CR-1835-09.pdf
Parker, S. A. (1998). WhiteCap™ Roof Spray Cooling System. Preluat de pe http://www.eren.doe.gov/femp/:
http://www.builditsolar.com/Projects/Cooling/WhitecapRoofCoolingReport.pdf
Poster Maps for Solar Energy Community. (2016). Preluat de pe http://solargis.info/doc/purchase-postermaps
Ralf Cavelius, I. g. (2014). Passive Cooling. Viena: Austrian Energy Agency, http://citeseerx.ist.psu.edu.
Rapporteur Marta Fernandez. (2013). Impact of the Energy. ec.europa.eu, (p. Efficient Buildings PPP). Preluat
de pe ec.europa.eu.
Roxana Bojariu& . (2015). Administrația Națională de Meteorologie, Marius-Victor Bîrsan • Roxana Cică •
Liliana Velea. Preluat de pe http://www.meteoromania.ro:
http://www.meteoromania.ro/anm/images/clima/Schimbariclimatice2014.pdf
S. Srivastav, P. J. (2009). Use of traditional passive strategies to reduce the energy use and carbon emissions in
modern dwellings. International journal of Low-Carbon Technologies,
https://academic.oup.com/ijlct/article/4/3/141/710842/Use-of-traditional-passive-strategies-to-reduce.
Santamouris, M. (2016). CHALLENGES FOR SUSTAINABLE SUMMER COMFORT. (pg. QUALICHeCK
International Workshop on summer comfort technologies in buildings, 9-10 March 2016, Athens,
Greece). Athens: http://qualicheck-platform.eu/2016/03/qualicheck-international-workshop-on-
summer-comfort-technologies-in-buildings-9-10-march-2016-athens-greece-files/.
Scott, M. S. (2006, august 1). Beating the Heat in the World's Big Cities . Preluat de pe EARF
OBSERVATORY: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/GreenRoof/
Spitz, C. (2012, dec 21). Analyse de la fiabilit´e des outils de simulation et des incertitudes de m´etrologie
appliqu´ee `a l’efficacit´e energ´etique des bˆatiments. Preluat de pe hal.archives-ouvertes.fr:
https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-00768506/document
Stathopoulou OI, A. V. (2008). An experimental study of air quality inside large athletic halls. Building and
Environment.
Sun Position. (2012). Preluat de pe http://www.sunearthtools.com:
http://www.sunearthtools.com/dp/tools/pos_sun.php?lang=en
Sun Y, Z. Y. (2007). An overview of room air motion measurement: technology and application. HVAC&R
Research .
T.DJIAKO., Y. e. (fără an). International Journal of Refrigeration, 1994, Vol 17, n°3, p.166-173.
Tapsoba M, M. J. (2007). Airflow patterns in a slot-ventilated enclosure partially loaded with. International
Journal of Heat and Fluid Flow .
The Environmental Building, Case Study by Clayton Harrison, Spring 2006. (2006). Preluat de pe
http://www.webpages.uidaho.edu/arch504ukgreenarch/CaseStudies/bre2.pdf
UNL.edu. (2016). Astronomy, University of Nebraska-Lincoln astronomy education. Preluat de pe astro.unl.edu:
http://astro.unl.edu/classaction/animations/coordsmotion/daylighthoursexplorer.html
Virgone, F. K. (2005). Etude dynamique d'une cavité contrôlée soumise à diverses sollicitations thermiques,
expérimentation et modélisation. 12ème Journées Internationales de Thermique, Nov 2005, . Tanger,
Maroc. : hal.archives-ouvertes.fr/hal-00361715.
Walton GN, D. W. (2006). CONTAMW 2.4 user manual. National Institute of Standards and Technology, .
Gaithersburg, MD.
Wang A, Z. Y. (2008). Experimental study of ventilation effectiveness and air velocity distribution in an aircraft
cabin mockup. Building and Environment .
Wang L, C. Q. (2007). Evaluation of some assumptions used in multizone airflow network models. Building and
Environment .
Wang L, C. Q. (2007). Theoretical and numerical studies of coupling multizone and CFD models for. Indoor
Air.
Wang L, C. Q. (2007). Validation of a coupled multizone and CFD program for building airflow and
contaminant transport simulations. . HVAC&R Research.
Wang, L. a. (2007). Validation of a Coupled Multizone and CFD Program for Building Airflow and
211
Contaminant Transport Simulations. engineering.purdue.edu, p. 12.
Winkelmann, F., Birdsall, B., Buhl, W., Ellington, K., Erdem, A. [., Hirsch, J., & Gates, S. [. (1993-11-01).
DOE-2 supplement: Version 2.1E, http://www.osti.gov/scitech/biblio/10147851. United States: SciTech
Connect.
WOODS, J. M. (2007). On the thermal buffering of naturally ventilated buildings through internal thermal
mass. Preluat de pe Journal of Fluid Mechanics:
http://journals.cambridge.org/action/displayAbstract?fromPage=online&aid=1016140&fileId=S002211
2007005320
Woods, L. a. (2006). Natural ventilation of multiple storey buildings: The use of stacks. Building-and-
Environment41, p. http://eprints.esc.cam.ac.uk/482/1/LivermoreWoods.
Wu Z., M. R. (2007). Model-based analysis and simulation of airflow control systems of ventilation units in
building environments. aivc.org, p. AIVC (Air infiltration and Ventilation Centre) is the IEA
information centre on energy efficient ventilation.
WW, N. (2008). Inhalation intake fraction of pollutants from episodic indoor emissions. Building and.
Xu L, O. T. (2007). Field experiments on natural energy utilization in a residential house with a double skin
facade system. Building and Environment.
Yuan X, C. Q. (1999). Measurements and computations of room airflow with displacement ventilation.
ASHRAE Transactions.
Zhang Z, C. X. (2007). Experimental and numerical investigation of airflow and contaminant transport in an
airliner cabin mockup. Building and Environment.
Zhang Z, Z. W. (2007). Evaluation of various CFD models in predicting room airflow and turbulence. .
HVAC&R Research.
212
213
i PCM(phase-change material)-
Un material cu schimbare de fază (PCM) este o substanță cu un foc mare de fuziune care se
topește și se solidifică la o anumită temperatură, este capabil să stocheze și eliberarea unor
cantități mari de energie. Căldura este absorbită sau eliberată atunci când se schimbă
materialul de la solid la lichid și vice-versa; în acest fel, sunt clasificate ca PCM unități
latente de stocare a căldurii (LHS).