View
247
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/13/2019 Fizica Constructiilor ECOLOGIE; PATOLOGIE; LUMINA NATURALA SI CONTROLUL SOLAR
1/13
ESEU - FIZICA CONSTRUCTIILOR
ECOLOGIE; PATOLOGIE; LUMINA NATURALA SI CONTROLUL SOLAR
Patologiaeste ramura medicinei care se ocupa de stiudiul bolilor si a efectelor provocate de
acestea. Pentru a intelege cauzele patologice la cladiri, cred eu ca este esential sa pornim cu un
studiu care, desi ne indeparteaza aparent de subiect are rolul de a oferi explicatii semnificative
asupra lui.
Exista o indiscutabila legatura intre om si mediul in care acesta traieste. Se constata in studiul
organismului urban si a proceselor metabolice ale acestuia, regasirea unor proprietati biologice
specifice dermului uman: protectie, izolare, respiratie, absorbtie, reglare, comunicare. Fara o
buna respiratie a intregului, fara absorbitie si comunicare a mediului extern, nici una din
componentele metabolice urbane, inclusiv fiinta umana, nu pot supravietuii fara disfunctii care
pot duce la boli ale organismului, fie el uman sau urban. Introducem astfel termenul de
patologie urbana. Structurile spatiale urbane capata expresie dincolo de structurarile
functionale, istorice sau sociale-economice putand fi considerate elemente ale habitatului ca
loc al comunitatii. Sanatatea urbana depinde de viziuni (diferite in functie de cultura si epoca)
asupra organismului urban precum si de relatiile sale cu mediul natural, antropic sau construit.
Ceea ce ramane insa o constanta este relatia dintre oras si om.
Putem spune prin urmare, ca patologia urbana ne da raspunsul pentru cauzele patologice la
cladiri. Acestea fac parte din structura organismului urban la fel ca oamenii. Intre locuinte si cei
care le folosesc este o relatie indubitabila. Oamenii, produs al societatii in care traiesc, sunt
direct responsabili de sanatatea propriilor locuinte si a cladirilor pe care le au in proprietate
(depinzand de functia pe care o ocupa in societate). Degradarea cladirii este rezultatul direct al
folosirii incorecte a terenului, greselilor realizate la constructia ei, a nefericitei alegere a
materialelor care o compun, a felului deficit prin care acestea functioneaza impreuna si a
neglijentei omului. Ceilalti factori care contribuie la "imbolnavirea" cladirii sunt timpul,
8/13/2019 Fizica Constructiilor ECOLOGIE; PATOLOGIE; LUMINA NATURALA SI CONTROLUL SOLAR
2/13
infiltratiile si mucegaiurile toxice patogene care apar odata cu umezeala, fiind defapt tot
produsul lipsei de intretinere, a neglijentei sau neputintei.
Patologia constructiilor se refera la determinarea cauzelor
problemelor cladirii precum si cu modificarile structurale si
functionale care apar in conditii dificile sau speciale. Ca si in
medicina, baza de cunostinte pentru studiul de patologie se
poate baza pe "autopsii" ale constructiilor prabusite in urma
dezastrelor sau prin analizarea celor defectoase. Astfel pot fi
localizate boli in constructie sau in sisteme individuale de
construire.
Avariile fundatiilor apar ca urmare a degradarii materialelor
ce alcatuiesc fundatia, a incompatibilitatii dintre structura si
fundatie, a pierderii capacitatii portante sau tasarii excesive a
terenului de fundare si a nerespectarii adancimii de inghet.
Cauzele sunt necunoasterea proprietatilor terenului si a
regimului hidrauluic subteran. Desigur ignorarea lor este de
fapt vina omului si conduce la degradarile structurale
mentinute mai sus.
Lipsa de intretinere, neglijarea defectelor de executie care
conduc la infiltrarea apei, aparitia condensului si a umezelii
duc la proliferarea mucegaiurilor toxice patogene si a altor
efecte microbiene si biologice. Cladirile lucreazaca niste
ecosisteme spatiale de mediu furnizand nise de ecologie si buzunare de microclimate in mediul
lor construit, care permit dezvoltarea patologiei in constructii. In urma expunerii la concentratii
ridicate de spori de mucegaiuri aeropurtati, corpul uman se imbolnaveste. Apar alergii si alte
boli ale sistemului respirator. Etanseitatea la aer crescuta a unor cladiri poate reduce fluxul de
8/13/2019 Fizica Constructiilor ECOLOGIE; PATOLOGIE; LUMINA NATURALA SI CONTROLUL SOLAR
3/13
aer si ar putea permite acumularea umiditatii in mediile interioare, conducand la dezvoltarea
mucegaiurilor.
Pentru analiza patologiei cladirilor am ales spre exemplificare trei cule, din Valcea, Gorj si Arges.
Cula se incadreaza in arhitectura secolului al XVIII-lea si reprezinta pentru oamenii acestei
perioade "o casa mare, cu ziduri groase si cerdac bun de catat zarile, in care ra bine sa teascunzi
cand cetele de turci nemultumiti ca nu li se dadea destula zaherea, ori plictisite poate de linistea
raialelor de la Dunare, infricosau si pradau vaile oltenesti ori spargeau orsele punand pe fuga
boierii, negustorii si amaratii".
Culaeste o forma pitoreasca de locuire, o casa fortificata, cu parter sau subsol inaltat, avand
deschideri largi doar la nivelele de sus, un turn asezat pe varful unui deal care vegheaza
orizontul si anunta venirea dusmanului. Culele alese de mine se aseamana vizual prin
respectarea elementelor caracteristice acestui tip de arhitectura si se difera din punctul de
vedere al degradarii si al cauzelor acesteia.
Pentru determinarea cauzelor si nivelului de degradare a cladirilor trebuie sa luam in vedere
istoria acesteia (proiectare, renovare si alte operatiuni la care a fost supusa), conditiile siutilizarea cladirii, deschiderea ferestrelor si a gurilor de aerisire, materialele utilizate si
activitatile intreprinse de ocupanti, incalzirea, nivelul de iluminare natural.
Asa incepem investigatia, "autopsia" despre care vorbeam mai sus. O inspectie atenta vizuala a
conditiei cladirilor ne spune ca nivelul degradarii este foarte avansat si ca este cauzat in mare
parte de lipsa intretinerii in timp. Restaurarea acestor monumente (cele care mai sunt
bineinteles in picioare) nu mai este posibila, decat in sensul in care se va reface totul, din
temelii.
Cele trei cule prezinta caracteristici comune care au fac parte din cauzele dregradarii lor. In
primul rand Cula, ca obiect arhitectural, este o constructie izolata care nu face parte dintr-un
sistem urban. Pozitia ei, pe varful unui deal si faptul ca in jurul ei nu exista cladiri cu acelasi
8/13/2019 Fizica Constructiilor ECOLOGIE; PATOLOGIE; LUMINA NATURALA SI CONTROLUL SOLAR
4/13
regim de inaltime, o lasa vulnerabila in fata intemperiilor (furtuni, ploaie, vant, zapada), in
special in aceasta zona climatica a tarii.
Cula de la Zatreni (Valcea)
A fost ridicata pe valea Oltetului in 1754 de catre Radu
Zatreanu. A trecut prin mai multe modificari, extinderi,
preluand la nivelul plasticii fatadei, modelul culei. Are un
plan aproape patrat si ziduri groase de un metru, doua
niveluri ridicate pe un beci usor adancit in pamant. In
prima jumatate a secolului XX i-au fost adaugate catre
vest o camera, un vestibul si o mica odaie acoperita cu o
calota, iar spre est, facand trecerea spre corpul nou s-a
ridicat actuala casa a scarii. Din punct de vedere istoric,
cauzele degradarii acestei cladiri se leaga de vremurile de atunci stapanite de oameni ce cultiva
sistematic distrugerea si jaful de dragul jafului. Prin urmare, putem presupune ca propritarii au
fost alungati, omorati sau au fugit pur si simplu de talhari, lasand cula parasita si vulnerabila
distrugerilor oamenilor. Peretii sunt strapunsi de lovituri de topor, podelele scoase, geamuriledesfiintate. Casa nu mai are nici fereste, nici usi si nu mai este nici incalzita. Nu este greu sa
intelegem ca acestea sunt cauzele pentru care apa s-a infiltrat, a aparut condensul si umezeala,
vantul probabil a adus in casa frunze ude, formand in cele din urma un microcosmos al
mucegaiului si igrasiei. Treptat a cazut tencuiala, ploaia a udat grinzile din lemn, acestea s-au
umflat, au mucegait, s-au rupt, aducand daune majore structurii. In sine cula este un exemplu
de structura foarte bine realizata. Zidurile groase din caramida arsa sunt cele care au rezistat cel
mai bine timpului si lipsei de ingrijire. Cu toate acestea, putem spune ca prin adaugarea
structurii initiale a anexelor, s-au creat zone intre cladirea initiala si corpurile noi sensibile la
umezeala. Acest lucru se poate observa si in poze. Din perspectiva vizuala a cladirii si mediului
in care aceasta se afla observam ca agentii patologici apar in special in zona fundatiei, datorita
8/13/2019 Fizica Constructiilor ECOLOGIE; PATOLOGIE; LUMINA NATURALA SI CONTROLUL SOLAR
5/13
cresterii excesive a vegetatie in jurul constructiei, care duce la pastrarea umezelii solului mai
mult timp.
Cula de la Siiacu (Gorj)
Constructia a fost inceputa in anul 1818 de Raducan
Cioaba si lasata la rosu in urma mortii acestuia pana in
1823, cand a fost terminata de Marin Chintescu. Fata
de primul exemplu acesta cula seamana mai degraba cu
un turn, asezat cu fata spre nord cu ziduri groase din
caramizi mici bine arse si avand parter cudoua caturi.
Usa se zavorea pe dinauntru cu o barna ce patrundea in
grosimea peretelui. Scara se afla deasemeni inauntrul
locuintei. Beciul a avut initial o intrare directa din curte,
zidita la un moment dat. Caturile aveau fiecare cate o
incapere cu firide si trei ferestre, mai mici la primul. Deasupra cornisei triplu profilate se ridica o
caciula de sita stirba. In comparatie cu surata ei din Valcea, aceasta
cula este mai bine protejata de atacatori. Pare ca a ramas pustie inurma mutarii sau decesului celor care au trait acolo si nu pradata de
talhari sau otomani. Cele mai importante degradari se observa in
interior si sunt cauzate de infiltratiile de apa care au penetrat sita
acoperisului. Acesta este grav avariat, stirb. Grinzile s-au umflat, au
mucegait si s-au inclinat in unele parti, punand in pericol structura
acoperisului. Apa a patruns inauntru, plantand mucegai in toate
colturile. In exterior casa are urme patogenice la baza datorita
buruienilor mari din jurul ei. In rest, s-a pastrat destul de bine. Peretii grosi sunt aproape intacti,
doar fatada nordica are o crapatura mare ce leaga usa de ferestrele de la etaj.
8/13/2019 Fizica Constructiilor ECOLOGIE; PATOLOGIE; LUMINA NATURALA SI CONTROLUL SOLAR
6/13
Cula de la Suici (Arges)
Ridicata de Batrieni in sec al XVIII-lea,
este mistuita de un incendiu in 1913.
In 1970 este transformata in muzeu
satesc, desfiintat zece ani mai tarziu
si lasata de atunci in paragina si
profund declin. Au fost tentative de
proiecte de restaurare in 1992 si
1999 care din pacate impreuna cu grija celor din jur nu au ferit-o de pustiire. Cula era impartita
pe doua etaje, a parter cu patru incaperi, doua boltite in leagan si cu intrarea principala pe sub
foisor. Printre arbustii crescuti in acoperis se mai vede frumoasa invelitoare de dranita de
gorun. Cauza evidenta a degradarilor cladirii este incendiul, urmata de neglijenta oamenilor.
Acoperisul strapuns de ramurile copacilor, lipsa geamurilor si a usilor a permis infiltrarea apei si
aparitia mucegaiului. Zidurile si-au pierdut in mare parte tencuiala, dar nu prezinta alte avarii.
Se observa ca unul dintre hornuri, alipit fatadei a cazut. Este posibil ca pozitionarea lui sa fost
deficita. Lipsa tencuielii pe pereti ne arata compozitia acestora: caramida arsa si piatra. Acestamestec al materialelor constructive este posibil sa faca parte din cauzele degradarilor
structurale ale casei.
In concluzie, putem spune despre cladiri ca acestea lucreaza ca niste ecosisteme spatiale de
mediu, furnizand nise ecologice si buzunare de microclimate care permit dezvoltarea patologiei
cladirii si trebuie inteleasa ca un intreg. PLanul de intretinere si remediere ar trebui sa includa
controlul adecvat al umiditatii, umezelii si ventilatiei in cladire. Cel mai eficient mod este de a
controla sursa, prevenind sau limitand dezvoltarea mucegaiurilor, iar cealalta metoda estede a
elimina sursele. Intretinerea preventiva ar trebui, in majoritatea cazurilor, sa preintampine
nevoia unor interventii majore, reducand astfel costurile de conservare a cladirii. Intrucat
mediul intern al unei cladiri este rezultatul unor factori, este recomandat studiul acestora, cum
8/13/2019 Fizica Constructiilor ECOLOGIE; PATOLOGIE; LUMINA NATURALA SI CONTROLUL SOLAR
7/13
ar fi temperatura, umiditatea, circulatia aerului la nivelul microclimatelor, a raspunsului si
performantei cladirii inainte de a intreprinde orice interventie care implica lucrari de
constructie. Monitorizarea continua a mediului interior a cladirii poate asigura sanatatea pe
termen lung a materialelor de constructie, a structurii si de asemeana, a ocupantilor.
BIBLIOGRAFIE
"Metabolismul urban. O abordare neconvenional a organismului urban" - Craciun Cerasella
"Building Pathology"- David Watt
"Investigation of sick buildings"- Jagjit Singh
"Cule"- Igloo (imagini)
LUMINA NATURALA SI CONTROLUL SOLAR
Luminazilei poate fi privita ca un cadru pe care se adapteaza bioritmul nostru natural. Adunam
zilnic, inconstient, o bogatie de informatii de la factorii pe care ii consideram banali cum ar fi
starea de spirit, pozitia soarelui, starea vremii, anotimpul, toate fiind necesare reglementarii
functiilor organismului nostru.
Sensibilitate la receptivitatea factorilor cum ar fi luminozitatea sau tonalitatea ambientala este
individuala atat la nivel constient cat si subconstient. Persoanele cu o dispozitie rationala tind sa
prefere lumina puternica, alba, in timp cei mai sentimentali prefera lumina atenuata, moale, cu
o tenta usor galbuie. Aceste preferinte ale subconstientului se complica luand in considerare si
experientele dobandite individual in legatura cu locurile luminoase sau intunecate , care aduc
8/13/2019 Fizica Constructiilor ECOLOGIE; PATOLOGIE; LUMINA NATURALA SI CONTROLUL SOLAR
8/13
cu ele o serie intreaga de asocieri si stari, chiar inainte de a evalua constient un spatiu. Astfel
putem sa ne legam de discutia preliminara despre organismul urban si patologia acestuia si cum
influenteaza direct componentele sale, deci si fiinta umana. Perceptia tine de bagajele de
experiente individuale. De aceea tinzi sa asociezi lumina puternica, alba cu locul de munca, cea
usor galbuie, moale, atenuata, cu locuinta, cea disipanta, galbuie, aproape stinsa cu strazile
romantice pe care te plimbi fericit, iar cea vulgara, violenta, colorata cu haosul orasului
aglomerat pe care te zbati sa-l traverserzi.
Pe langa propriile experiente, perceptia luminii tine si de diferentele culturale, de investitiile
simbolice pe care le capata soarele si razele lui, de antiteza in care se gaseste cu intunericul
(raul, maleficul, necunoscutul).
Influenta luminii asupra vietii de zi cu zi si cum aceasta este primita se leaga si de zona
geografica. In regiunile sudice au fost concepute metode ingenioase ale acoperisurilor pentru a
oferi adapost de razele fierbinti ale soarelui, se prefera locurile umbrite, reci, umede. In schimb
in tarile scandinavice exista o obsesie a "luminii capturate", cautandu-se diferite metode de
colectare a luminii insuficiente de Nord cu ajutorul structurilor in forma de evantai sau a
elementelor in forma de palnie.
8/13/2019 Fizica Constructiilor ECOLOGIE; PATOLOGIE; LUMINA NATURALA SI CONTROLUL SOLAR
9/13
Asa cum fiecare epoca a avut diferite tipuri arhitecturale care le-au caracterizat de-al lungul
istoriei Europei, tot asa acestea si-au dezvoltat o pozitie individuala in relatia cu lumina
naturala. De exemplu, in Romantism, atmosfera data de folosirea ingenioasa a luminii naturale
era mistica si pala, pe cand in Renastere, s-a dorit o iluminare puternica, rationala si alba. De-a
lungul timpului starea de spirit data de lumina si cum aceasta era utilizata pentru a exprima o
semnificatie culturala, a pendulat intre rational si emotional.
"Arhitectura este jocul savant, corect si magnific al volumelor reunite sub lumina; lumina si
umbra reveleaza aceste forme..."- Le Corbusier
Definitia data de Le Corbusier arhitecturii include lumina, ca factor determinant al organizarii
spatiului. Intreaga plastica a spatiului, structura sa, depind esentialmente de prezenta luminii si
de intensitatea stralucirii ei. In absenta luminii, materia, culoarea, forma, nu ar putea prinde
8/13/2019 Fizica Constructiilor ECOLOGIE; PATOLOGIE; LUMINA NATURALA SI CONTROLUL SOLAR
10/13
viata. Descifrarea discursului arhitectural cuprinde urmarirea decupajelor luminilor si umbrelor
cum progreseaza.
Controlul solarpresupune folosirea inteligenta de catre
om a luminii naturale in functie de necesitatile sale. Asa
cum am mai spus aceste necesitati variaza in functie de
sensibilitatea fiecaruia la receptivitatea ei, dar si de
zonele climatice, geografice, diferentele culturale si
functionale.
Am ales pentru studiul controlului solar exemple de
arhitectura traditionala si diferitele moduri prin care
aceasta raspunde la necesitatile omul de a se feri de
soare sau de a il capta mai bine. Cladirile traditionale
difera intre ele din punct de vedere constructiv, al
materialelor utilizate, formei volumui si culturii din care
fac parte. Avem astfel iglu-rile, constructiile specifice
regiunilor polare care folosesc aerul stagnat intre picile
cu care sunt captusite pentru o mai buna izolare. In tarile
cu clima umeda sau uscata, aerul este manevrat (fie
miscat fie stagnat) pentru a crea un mediu racoros
(exemplu corturile amerindienilor). In zonele cu clima
calda aerul trebuie lasat sa circule liber. Materialele
folosite sunt usoare si calde pentru a stoca racoarea, iar
acumularea de aer rece se face in peretii grosi din partile
umbrite, realizati din materiale reci. Aerul incalzit este
evacuat datorita tirajului natural. Acestea sunt cateva
exemple de constructii simple care sunt protejate prin
controlul solar de supraincalzire sau racire excesiva prin
diferite metode in functie de factorii amintiti mai sus.
8/13/2019 Fizica Constructiilor ECOLOGIE; PATOLOGIE; LUMINA NATURALA SI CONTROLUL SOLAR
11/13
La casele traditionale romanesti controlul solar se
poate spune ca exista implicit. Este foarte interesant
cum oamenii simplii, fara cunostinte despre fizica
constructiilor au reusit sa intuiasca atat de bine
cauzele, efectele si metodele prin care se pot proteja
sau exploata mediul natural in care se afla
constructia. Pentru ei, asezarea unei case nu se face
dupa regulile punctelor cardinale (desi o respecta), ci
mai degraba este orientata dupa momentele cosmice semnificative ale calendarului ceremonial
: inceputul primaverii si sfarsitul toamnei, ambele fiind sarbatori ale fertilitatii. Chiar si modul de
impartire a casei in odai si luminarea acestora este dupa alte principii, desi rezultatul indica
faptul ca totul a fost gandit atat de bine incat sa nu existe pierderi de caldura in timpul iernii, iar
vara sa fie protejati de incalzirea excesiva. Nu exista ferestre pe latura de Nord si rareori pe cea
de Vest. Acest lucru se datoreaza faptului ca pe NV este caminul, vatra, camera in care doarme
femeia cu copilul, odaie care trebuie sa fie mereu calda si ferita de frig (sa nu doarma copilul cu
capul la fereastra). In acelasi timp, aceste laturi ale casei sunt cele umbrite, deci se poate
explica si asa izolarea termica excesiva
a acestei parti a casei. Asezarea prispeisau usii in unghiul SV se explica prin
orientarea casei dupa soare, asa cum
fac si oamenii. De sigur acestea sunt
fatadele vitrate si este normal sa se
orienteze dupa soare pentru a fi
luminata casa pe tot parcursul zilei.
Prin urmare, aceste reguli ce par a avea o origine mitica, aplica cat se poate de real reguli care
ajuta la o protejare cat mai eficienta a case impotriva factorilor negativi externi. La fel de
importante ca si asezarea constructiei sunt materialele din care aceasta este realizata si modul
in care este ridicata. Este specific pentru casele traditionale romanesti sa foloseasca materiale
gasite in natura, specifice zonei in care acestea se afla. O casa traditionala se construieste fie
8/13/2019 Fizica Constructiilor ECOLOGIE; PATOLOGIE; LUMINA NATURALA SI CONTROLUL SOLAR
12/13
din piatra, caramida, lemn, pamant, lut si este acoperita cu sita, fan, papura, tigla in functie de
traditiile zonei. Exista insa caracteristici la nivelul constructiilor care, desi din zone diferite se
aseamana. Fundatiile sunt intotdeauna dintr-un material dur, rezistent infiltratiilor (piatra sau
caramida), peretii usor si buni izolanti termici, ferestrele sunt pe fatadele SV si SE, hornurile
functioneaza eliminand fumul in pod unde se pastreaza un timp izoleaza casa termic. Ventilatia
este naturala prin ferestre sau lucarne in pod sau la mansarda, acoperisul are streasina alungita
pentru a proteja ferestrele, fatada si prispa de supraincalzire sau de zapezi si ploaie.
8/13/2019 Fizica Constructiilor ECOLOGIE; PATOLOGIE; LUMINA NATURALA SI CONTROLUL SOLAR
13/13
Daca aceste masuri de precautie nu sunt suficiente se apeleaza si la sistemele naturale, prin
plantarea de vita de vie sau a copacilor care vara tin umbra si racoare iar iarna, desfrunziti lasa
lumina sa patrunda in casa. Nu se recomanda vita de vie pe fatada casei intrucat aceasta
mentine umezeala si poate sa apara mucegaiul.
BIBLIOGRAFIE "Lumina si culoarea in arhitectura"
"Daylighting and Solar Control" - Helmut F.O. Mueller
"Daylight and Architecture" - Velux
"Day and Light. Natural Light in Architecture" - Derek Phillips
Recommended