CONSTANTIN THEODORA,Gr 41A

FIZICA CONSTRUCTILOR - Controlul Solar

................................................................................................................protectia solara ................................................................................................................cerinte functionale ..............................................................................................Scurta clasificare functionala ..............................................................................................Prezentare sisteme portectie

INTRODUCERE Cererea de energie pentru rcirea cldirilor este in continua crestere de mai multe decenii. Studiile prevd necesarul creterii energiei de rcire de patru ori pe parcursul de 30 de ani (Adnot et al, 1999;, 2003.). Potrivit Ageniei Internaionale a Energiei in constructii de energia folosta pentru rcire este unul din segamentele care inregistreaza cea mai rapida crestere

Figura 1 evolutia cererii pentru energie de rcire n UE-15 ntre 1990 i 2020 (previziuni de Adnot et al, 2003., P. 21) Dar de ce se intampla acest lucru? n plus fa de nclzirea global, care joacun rol important n previziune exist cteva motive concrete: n primul rnd, apariia tehnologiei informationale in noile cladiri de birouri devine o alta sursa de caldurai, care ofer mari sarcinile interne de cldur. n acelai timp, are arhitectura de cladiri de birouri sa schimbat: cladiri moderne de birouri au adesea fatade generoase din sticla pentru un interior luminos ,ceea ce inseamna ca ele nu pot exsta fara climatizarea corescpunzatoarea. Desi privind doar conditiie climatice a Europei Centrale,o cladire noua de birouri ar putea exista si fara climatizare.Acest lucru presupune insa reducerea cererii pentru racire. Pe langa optimizarea suprafetei de sticla si utilizarea masei termice a cladirii controlul solar joaca un rol determinant Printr-o protecie solar adecvat, chiar cu suprafee mari de sticl, la lumina soarelui n cldire i, prin urmare, auenindu aa-numitul nfrumuseat cu cerinele de rcire sunt reduse la minimum.

n acelai timp se intampla erori mari inceea ce priveste protecie solar : protecie solar falsa nseamn c respectiva cladirea nu doar ca cumuleaza cantitatati mari de caldura de la soare , dar ele devin de asemenea, mult mai obscure i, astfel, ele trebuiesc luminate artificial chair daca afara este se soare - iluminare, care nu doar ca consuma enregie in sine dar porduce in acelasi timp calduria.Prin urmare cladirea trebuie racita mult mai mult decat daca ar fi avut protectia solara corespunzatoare.

Ce este de protecie solar?n ultimii o sut de ani, imaginea cladirilor de birouri sa schimbat dramatic. n loc de cldiri masive de caramida cu fatada cu glouri impuscate si structura greoaie aveam astazi cladiri de birouri aerisite,cu fatade vitrate(de cele mai multe ori) si cu o structura care pare mai usoara,mai putin masiva. Arhitectura moderana a acestor cladiri determina o cerere mare in ceea ce piveste climatizarea/racirea acestor cladiri.In anotimpurile calde se creaza este conditii de munca confortabile doar cu ajutorul unui sistem de racire activ,care determina pe de alta parte cresterea considerabila a consumului de energe.Chiar mai mult,acesta supraincalzire a cladirii se intampla si la cladiriile de birouri mai putin moderne datorita echipamentelor electrice precum si iluminarii artificiale. Si cerintele oamenilor care lucreaza in asemenea cladiri sau schimbat dea lungul istoriei puternic. n loc de operarea manual, cu procedurile de rutina modalitatea de lucru devine mai mult comunicativa, dinamica , ceea ce determina o mai mare varietate i flexibilitate a spaiilor necesare.Simultan dispozitive electronice de azitazi domina birou. Staiile de lucru au nevoie de un amestec, liber de mediu. Nevoia oamenilor de lumina si contact cu exteriorul, a ramas insa aceiasi , ar putea fi chiar mai mare, deoarece multi oameni petrec mult mai puin timp afara decat cu o sut de ani n urm. n ultimele decenii, cerinele privind eficiena energetic a cldirilor a crescut si ele brusc. Consumul de energie i confort de var sunt temele centrale n evaluarea sustenabilitii imobiliare, una dintre cele mai recente tendine de pe piaa imobiliar. Pentru a construrii o cladire de birouri eficenta energetic este nevoie de o planificare prudenta,si incercarea de a reduce la minim consumul de energie in toate domeniile. Forma cladirii trebuie sa permita accesul luminii si o cat mai buna ventilatie naturala si in acelasi timp flexibilitatea de a utilizare a diverselor tipuri de spatiu.Suparata vitrata trebuie sa fie e suficient de mare pentru a folosi ctigurile solare de cldur n timpul iernii, i suficient de mic astfel nct cldirea sa nu fie convertita intr- sera n timpul verii, n ciuda flexibilitate spaial masa termica pentru a fi suficient de prezent pentru a exclude fluctuaiile de temperatur de zi cu zi.

n astfel de cldiri, de design fatada este foarte importanta, n special pentru, protectia solara este o central Rol. Cu ajutorul unui sistem bine conceput de umbrire solar, suprafee mai mari de sticl poate fi eficienta protejatarea impotriva radiatia solara, astfel c att o intrare de cldur excesiv n constructii si orbire este evitat la locul de munc.Funcia de protecie solar poate fi, totui, n detrimentul a luminii naturale, sau chiar contactul cu lumea din afara. Pentru acele nevoi diferite n funcie de soare, industria de protecie are o gam larg de dezvoltatare. Desigur, nu orice produs este potrivit pentru orice scop. Selecia Sistemului de protectie solara, cu toate acestea, determin n mare msur comportamentul ulterior al cldirii din punct de vedere enrgetic. Deci, se acioneaz, din motive estetice,dar de exemplu sticla de protectie solara are un caracter distinctiv-creste consumul de energie. Elementele de arhitectur interesante staionare ofera o protecie insuficient mpotriva efectului de orbire(glare). Sistemele interne au bune proprietati anti-orbire, dar protectie solara mica, iar sistemele solare de exterior nu sunt intotdeauna compatibile cu vantul..

---Ca o regula, o parte suprafata de sticla de 50% de a fi optim, iar utilizarea a cel puin o suprafa de capt ca mediu de stocare de cldur. Pentru mai multe informaii pe aceast tem pot fi gsite n capitolul 7,"Alte posibiliti de rcire pasiv".----

Cerine funcionale pentru sistemele de protecie solaraAa cum se menioneaz n ultimul capitol, soare, sistemele de protecie trebuie sa indeplineasca in acelasi timp functiuni foarte dferite. Ar trebui s protejeze interiorul de supranclzire din cauza radiaiilor solare i pentru sa previna efectul de "opacitate" la postul de lucru lng ferestre, datorit incidenei lumina excesiv. n acelai timp, ele trebuie sa indeplineasca fucntii precum : utilizarea de zi, contactul cu lumea din exterior i de utilizare a ctigurilor de cldur solare n timpul sezonului de nclzire. n cele din urm, ele caracterizeaz n calitate de componente eseniale ale imaginii vizuale de o faad,i trebuie s fie n concordan cu designul arhitectural al . Aceste sunt principalele cerinte adresate sistemelor pentru protectia solara.

3 . CONFORTUL TERMIC3.1.1 Protecia Solara: protectie impotriva supraincalzirii vara

Portectia solara insemna in primul rand portejarea interiorului cladririi in ceea ce priveste supraincalzirea mai ales in sezonanele calde.Materialul/Tehnologia folosita pentru aceasta protectie solara reflecta sau absoarbe radiatia termica inante ca aceasta sa ajunga in interiorul cladirii.Astfel sunt protejate si suprafetele foarte mari de sticla si se pastreaza o temperatura normala la suprafata anvelopantei. Pentru a ndeplini aceast funcie, este nevoie de un sistem de protecie solar n afara stratului de izolare din sticla. Sistemelor aflate dupa stratul de sticla(ferestre) au doar o protecie solar sczut . Cota de radiatie termica pe care o absorb ramane in spatiul interior si de asemenea radiaiile reflectate de suprafeele de sticl sunt parial aruncat napoi din nou.

Figura 2 Funcionare de protecie solar.De protectie solara reduce cantitatea de radiaie de cldur, care ptrunde prin ferestre n camer.

3.1.2 Folosirea caldurii,provenite de la soare in timpul perioadei reci. In sezonul care necesita incalzire artificiala,aportul caldurii porvenite de la soare poate sa micsoreze considerabil necesitatea de caldura pentru o cladire.Astefl este foarte importanta ca protectia solara sa fie deactivata in perioada rece a anului. Sisteme fixe sau de protecie solar permanent cu o sticl de protecie solar nu pot ndeplini aceast funcie. Deoarece funcia anti-orbire poate fi necesara si in sezonul rece poatet fi mai recomandabil o combinatie intre un sistem exterior mobil,pentru protectie vara si un sistem interior .

Figura 3 Funcionare de umbrire externe i interne. Umbrire exterior reduce cantitatea de Radiaie termic, care ptrunde prin fereastra din camera, prin absorbie i reflecie. Protecia orbire interior, acesta exercitarea funcional numai prin reflecie.Cldur absorbit rmne n camer. Pentru cererile conflictuale de var i pentru a compensa pentru iarn, combinaie a ambelor sisteme este recomandat.

3.2 CONFORUL VIZUAL3.2.1 Folosirea de lumina naturala a zilei. Utilizarea luminii naturale este un factor important in ceea ce priveste confortul la locul de munca. Pe de alt parte folosirea luminii naturale a zilei minimizeaza folosirea in exces a luminii artificiale .Aceasta din urma are un dublu impact asupra consumului de energie electric: pe de o parte, direct : consumul de energie de iluminat, dar, de asemenea, indirect: nevoie de o rcire a caldirii devine mai mare ca urmare a surplusului de caldura produs de corpul de iluminat. Folosirea la maxim a luminii naturale este prin urmare, un criteriu esenial pentru o utilizarea eficient a energiei n cldiri. Protectia solara care nu tine cont de importanta luminii naturale duce la o crestere a iluminatului artificial.Acest lucru se intampla mai ales la sistemele de umbrire permanente(lamele,ochiuri de plasa/material textil/ ,sticla cu protectie solara , dar este de multe ori valabil si pentru sistemle plate de umbrire (jaluzele,textile,perdele) Sisteme solare de control cu dirijare de lumina sunt proiectate special pentru a ne folosi la maxim de catre lumina naturala .Ei au suprafee luminoase sau foarte reflectorizante, fac in asa fel incat si lumina dufuza a cerului sa o introduca in spatiul interior.Lamele reglabile pot urmariprintr-un sistem automatizat pozitia soarelui si ofera in acest fel un aport optim de lumina naturala fiind in acelasi timp si un mijloc de control solar.

2 aspect al cerinelor de confort luminii naturale sunt la fel de luate n considerare n reglementrile locul de munc ( 25 de suprafete de lumina de intrare i vederea, alineatul 1: "Ca spaii de lucru pot fi utilizate numai n camere, care, desigur, ct mai uniform posibil sunt expuse ").

3.2.2 Anti - orbire Nu numai cldura razelor solare produce disconfort. Mai ales atunci cnd locul de munc langa ferestre care te plaseaz direct strlucirea soarelui lucrul poate sa devina ineficient.Astfel controlul anti-orbire devine necesar,in principiu independent de sezon,inclusiv pe parcurul iernii .El poate aparea si atunci cand nu exista nici o nevoie de protectie solara. 3.2.3 Contact vizual cu lumea din afara Contactul vizual cu lumea exterioar este o component cheie a a confortului la locul de munca4. Atunci cnd este utilizat un sistem de protecie solar este necesar s fim contieni de faptul c aceast vedere,trebuie mentinuta chiar si daca aplicam un sistem de control Acest lucru nu se aplic la protectia pentru ochii: strlucirea/iluminarea directa intervine mai mult in disconfortul la locul de munca decat contactul cu exteriorul.

Figura 4 luminii naturala, de control strlucire i contactul vizual cu lumea din afara sunt cerinele contradictorii de confort. n sistemele de protecie solar este necesar pentru a proteja ferestrele lng staii de lucru sistemul antiorbire, i n acelai timp,a maximiza utilizarea luminii naturale dar pentru a asigura contactul vizual nentrerupt cu lumea exterioar.

4.CLASIFICARE FUNCTIONALA (locatie/utilizare)Sistemelor de protecie pot fi, n funcie de locaie i funcionarea n exterior i interior, precum i sisteme dinamice, statice i permanent diviza. Aa cum se menioneaz n capitolul anterior, determinarea poziiei sistemului de protecie solar este foarte importanta: Sisteme externe sunt n afara a suprafetelor din sticla, sau atunci cnd este instalat n fereastra, cu excepia semi-strat izolant de ataat. Ei au oprotectie solara moderata panal a foarte ridicata. Sisteme de interne n cadrul suprafeele de sticl, sau atunci cnd este instalat n fereastr n interiorul stratul izolator ataat. Ei au comparat cu sisteme externe, un nivel sczut de protectie solara. Utilizare i adaptabilitate a sistemului de protecie solar determin ct de bine indeplinesc si alte cerine (anti-orbire, luminii naturale, contactul vizual cu lumea din exterior i de utilizare poate reaciona la ctigurile de cldur solare n timpul iernii): sisteme dinamice pot fi adaptate la condiiile de iluminare externe, i la cerere Avei posibilitatea, n cazul n care aplic n mod corespunztor toate cerinele descrise obineti maximumul de beneficii, mai multe sisteme dinamice combinate: n cazul n care suprafeele de sticl, de exemplu, cu o protecie solar i extern sunt suplimentate cu o protecie anti-orbire intern, n timpul iernii, cldura de la lumina soarelui izbitoare pentru nclzire i asisten utilizate simultan efectuate de sistemul anti-orbire prospectiv poate fi garantat. Sisteme statice nu poate merge asa departe, dar de multe ori, ca de lamele rabatabile pentru condiiile externe de iluminare schimba. Ele ofer o vedere buna in afara, cu toate acestea, au de multe ori deficit n reflexia luminii naturale i n utilizarea energiei solare n timpul iernii . Pentru a compensa aceste deficite se utilizeaza adesea sisteme statice de protectie solara cu un intern filtru anti orbire Sisteme permanente nu se poate adapta la conditiile externe. Ele au astfel nu doar protectie solara limitata , dar, de asemenea, cel mai frecvent, golurile in indeplinirea cerintelor Utilizarea de protecie solar permanent, nu este recomandat. n cazul n care, din motive estetice se utilizeaza acest tip de sistem atunci este de preferat ca aceste sisteme sa fie , folosite intr-o combinatie dinamica.

4. Sisteme dinamice de protectie solara,exterioareJaluzele i storuri veneiene (Jalousien& Raffstore) Tehnologie - jaluzele situate n afara sunt extrem de eficiente sisteme de umbrire pe condiiile climatice din exterior se poate schimba foarte bine. Ele sunt caracterizate prin Lamellenbehang, n care lamelele sunt reversibile i, astfel, soarele poate fi urmrit. Urechile pot fi privite ca un concediu ntreg, de exemplu, n cazul n care nu exist nici o lumina direct a soarelui exist sau ctigurile solare sunt pentru a fi utilizate. Vnt i intemperii jaluzele exterioare executate cu aripioare mari, de multe ori special n form de capete i de la placa de pod ca un ghid Jaluzele numit. Beneficii - la radiatia solara mare, de pn la 90% din energia de intrare din interior spaiu al unei cldiri sunt nchise. Att temperatura camerei i temperatura de suprafa a sticlei sunt astfel reduse la minimum, i permit o reducere semnificativ a consumul de energie i de rcire, de asemenea, lipsa total de rcire activ a cldirii. Lamele reversibile care permit de fiecare dat buna utilizare a luminii naturale. n perioad nclzire, draperii nchise pe timp de noapte pentru a reduce pierderea de cldur prin suprafeele de sticl,prin perdele deschise n timpul zilei, o cldur solar pasiv. Dezavantaje - sunt situate n afara sistemelor atunci cnd acestea nu sunt protejate de o placa de icane, vnt i de vreme. Lamellenbehnge sunt comparate cu sisteme de umbrire simplu asociat cu mai mare i costuri de ntreinere de curare. Comparativ cu concepute individual, set-stand-alone sisteme sau o faad de sticl neted ofer umbr de blind-uri din afara am niger arhitectural libertate. Date i cifre Protectie solara: mare, ajustat dup cum este necesar, la 0,15 pentru FC