Specializ area Ingineria și Managementul Resurselor [628419]

UNIVERSITATEA “ DUNĂREA DE JOS” GALAȚI
Facultatea de Inginerie și Agronomie din Brăila
Specializ area Ingineria și Managementul Resurselor
Tehnologice în Construcții

LUCRARE DE LICENȚĂ
Realizarea unei locuințe eficiente din punct de vedere energetic

Coordonator științific Absolvent
Ș.l.dr.ing. Ionescu Ștefania Șerban Marius

Brăila, 2019

Cuprins
Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………….. 1
Anvelopa clădirii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 2
1.1 Importanța anvelopei clădirii ………………………….. ………………………….. …….. 3
1.2 Compo nența anvelopei clădirii ………………………….. ………………………….. …… 3
Noțiuni casă pasivă ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 14
Elemente componente a casei pasive ………………………….. ………………………….. ……… 18
3.1 Concept etanșare la aer ………………………….. ………………………….. ……………. 18
3.2 Instalație de ventilație cu recuperare de căldură ………………………….. ……… 21
3.3 Utilizarea panourilor solare ………………………….. ………………………….. ……… 24
Tipuri de case pasive ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 28
Tipuri de structuri alese pentru realizarea locuinței eficiente energetic ………………… 35
5.1 Cărămidă cu goluri verticale ………………………….. ………………………….. ……. 35
5.2 Panouri din CLT (Cross -Laminated Timber) ………………………….. ………….. 36
5.3 Timberframe ………………………….. ………………………….. ………………………….. 36
Realizarea locuinței ”la roșu” – Studiu de caz ………………………….. ………………………. 39
6.1 Structur ă de cărămidă ………………………….. ………………………….. ……………… 39
6.2 Structură cu panouri din CLT (Cross -Laminated Timber) …………………….. 42
6.3 Structură de tip Timberframe ………………………….. ………………………….. …… 44

1

Introducere

Casa pasivă este un standard de clădire care este cu adevărat eficient din punct de
vedere energetic, confortabil și accesibil în același t imp. Casa Pasivă nu este un nume de marcă,
ci un concept de construcție încercat și adevărat, care poate fi aplicat de oricine, de oriunde. Cu
toate acestea, c onstrucțiile de locuințe pasive permit economii de energie de până l a 90% în
comparație cu constr ucțiile tipice de clădiri și peste 75% în comparație cu construcțiile medii
noi. Construcțiile clădirilor pasive utilizează mai puțin de 1,5 l itrii de petrol sau 1,5 m ³ de gaz
pentru a încălzi un metru pătrat de spațiu de locuit pe an – în mod substanțial mai puțin decât
clădirile obișnuite de tip "low energy". Economiile energiei mari au fost demonstrate în climatul
cald unde clădirile tipice necesită și o răcire activă.
Construcțiile clădirilor pasive utilizează eficient soarele, sursele de căldură inter ne și
recuperarea căldurii, ceea ce fac ca sistemele convenționale de încălzire să fie inutile chiar și în
timpul celor mai reci ierni. În lunile mai calde, casele pasive utilizează tehnici de răcire pasivă,
cum ar fi umbrirea strategică, pentru a le menți ne confortabil e. Casele pasive sunt lăudate pentru
nivelul ridicat de confort pe care îl oferă.
Temperaturile interne ale suprafeței variază ușor de temperaturile aerului din interior,
chiar și în fața temperaturilor exterioare ex treme. Un sistem de ventilație furnizează în mod
imperceptibil un aer proaspăt constant, asigurând o calitate superioară a aerului fără curenți
neplăcu ți. Unitatea de recuperare a căldurii foarte eficientă permite reluarea căldurii conținute
în aerul evacuat.

2
Anvelopa clădirii

Anvelopa clădirii constă în toate elementele componentelor care separă interiorul de
exterior. Interiorul clădirii permite un climat confortabil, în timp ce exteriorul este determinat
de vreme. Pentru a menține condiții de interior co nfortabile în clădirile cu consum redus de
energie, întreaga anvelopă a clădirii trebuie izolată perfect ș i împiedicată scurgerile de căldură .
În definiția sa cea mai complexă, este un sistem ingineresc care integrează elemente
cum ar fi integritatea structurală, controlul umidității, controlul temperaturii și limitele presiunii
aerului într -o singură strategie de proiectare. Este separatorul fizic între mediul condiționat și
necondiționat al unei clădiri, care include rezistența la aer, apă, căldură, lumină și transfer de
zgomot. Este partea casei în care poți să tragi o linie: acoperișul, pereții și fundația.

Figura 1.1 – Reprezentare grafică a anvelopei unei locuințe

În timp ce anvelopa clădirii este o siluetă de fel, este important să reținem că acestea
sunt straturi compuse. Fiecare parte a anvelopei clădirii trebuie gândită ca o colecție de piese
mai mici care lucrează împreună pentru a oferi suport struc tural. Modul în c are sunt construiți
pereții , fundația sunt esențiale pentru crearea unei structuri robuste sau a unei baze pentru restul
clădirii. Aceasta este una dintre principalele funcții ale construcției deoarece o anvelopă bine
construită este neces ar pentru a menține pur și simplu structura în picioare.

Designul clădirii trebuie măsurat și efectuat cu meticulozitate pentru a se asigura că nu există
muchii deschise, crăpături între ferestre și pereți și imperfecțiuni între acoperiș și pereți sau
între pereți și fundație, deoarece fiecare parte a locuinței se confruntă cu diferite provocări:
 Acoperișurile sunt bombardate de căldură, ploaie și grindină ;
 Pereții se luptă cu vântul și ploaia;
 Fundațiile sunt întotdeauna î nconjurate de umezeală din pământ .

3
La nivel de construcție, anvelopa clădirii este o serie de straturi compozite precum :
lemn, sti clă, furnir, gips -carton etc., fiecare având proprietăți proprii permeabile ca re trebuie
luate în considerare și acestea colaborează pentru a atinge aceleași o biective de oprire sau de
încetinire a fluxului de aer, apă și căldură .

1.1 Importanța anvelopei clădirii

Cel mai important element al controlului anvelope i este capacitatea sa de a regla
transferul de umiditate. Umiditatea prezintă un pericol distinct pentr u integritatea generală a
unei clădiri și trebuie luată în considerare. Umidita tea poate să afecteze clădirea din toate p ărțile
precum : deasupra capului (acoperișului), sub picioare (subso l / podea) și pereții . Fiecare
componentă trebuie adecv ată pentru a împiedica provocarea unor daune scumpe, fiind esențial ă
în toate zonele climaterice, mai preponderent în clima tul rece și climatul cald -umed .
Controlul fluxului de aer este cheia pentru controlul consumului de energie, asigurarea
calității aerului din int erior, evitarea condensului și asigurarea confortului. Controlul mișcării
aerului include curgerea prin incintă sau prin comp onente le anvelopei clădirii, deci, când
vorbim despre proiectul unei case, vorbim despre controlul fluxului de aer în aceasta.

1.2 Com ponența anvelopei clădirii

Fundația

Fundația este structura pe care este construită o clădire fiind o construcție puternică,
de rezistență ce poate fi realizată din piatră, beton, oțel sau lemn.
Fiind o componentă importantă asupra structurii unei clădir i se recomandă să nu se
facă economie financiară utilizând astfel materiale de o calitate inferioară doar pentru a reduce
costul construcției ei.
La realizarea fundației trebuie luată in calcul și utilizarea unor straturi de hidroizolație
și termoizolație pentru a limita eventualele distrugeri cauzate de infiltrația apei din sol în clădire
dar și de a evita discomfortul de a pierde caldură, solul având o temperatură de aproximativ
10°C până la o adâncime de maxim 20m.

4

Figura 1.2 – Exemplu fundație de lem n la o casă maramureșeană

Clasificarea fundațiilor ;
 Dupa adâncimea de fundare
 De suprafață sau directă
 De adâncime sau indirectă (pe piloți, chesoane, puțuri, coloane)
 După modul de execuție față de apele subterane
 Deasupra nivelului apelor freatice
 După tipul materialelor folosite (rigide sau elastice)
 După forma în plan :
 Izolate
 Continue
 Cu rețele de grinzi
 Radier general

Pentru construcțiile ușoare (case, case de vacanță, garaje, etc.), o soluție recomandabilă
este aceea a realizării unei fundații cont inue cu descărcări pe reazeme izolate, care realizează o
presiune efec tivă mai mare pe teren .

Materiale utilizate la construcția fundațiilor:
 Beton armat cu armătură
 Piatră (beton ciclopian) – Se folosește în zonele muntoase, unde piatra se
gasește din belșug
La utilizarea fundației din piatră (beton ciclopian) grosimea fundațiilor este, în general,
de 50 cm pentru piatră brută cu două fețe paralele și de 60 cm pentru piatră brută spartă
neregulat.

5

Pentru a se asigura o stabilitate crescută și o exploatare normală a unei clădiri, atât
terenul pe care se construiește, cât și fundația trebuie să îndeplinească anumite condiții:

 terenul trebuie să fie suficient de rezistent, astfel încât să nu cedeze sub apăsarea
fundației
 deformațiile pe care le poate comportă terenul nu trebuie să depășească limita
admisibilă pentru tipul de construcție
 fundația trebuie să fie alcătuită încât să aibă capacitatea de a transmite și repartiza
uniform și în deplină sigur anță, efortul la care este supusă de către partea de
suprastructură (construcția superioară)
 adâncimea de fundare trebuie să corespundă normelor, adică fundația să nu fie
afectată de îngheț, dilatarea sau contract area solului . Un alt element de care trebuie
să se ți nă seama o reprezintă dinamică pământului: alunecări de teren, seisme etc.
Probleme apar atunci când solul în care se intenționează să se execute fundarea este
sensibil la u mezire, este argilos, cu dilatări și contractări mari, ori este fo arte
compresibil.

Soluri sensibile la umezire . La noi în țară cel mai răspândit sol de acest tip este
loessul , ocupând 17% din suprafață teritorială, în special în Bărăgan, Câmpia Dunării, Moldova
și Dobrogea. Grosimea medie a acestor soluri este de 10 -15m. Caracteristic pentru acest tip de
sol este faptul că sub acțiunea apăsării transmise de către construcție, atunci când umiditatea
crește, se tasează suplimentar, realizând prăbușiri interne ale pământului. Pentru construcții
ușoare se poate folosi o ad âncime de fundare de 1 -2m și fundații cu lățimea de 1m.

Pentru construcții mai grele și de o mai mare importantă soluția constă în aplicarea
unui set de măsuri anterioare realizării fundației:
 eliminarea sensibilității la umezire printr -o compactare supl imentară a solului
cu ajutorul malului greu
 formă în plan a clădirii trebuie să fie cât mai simplă, de preferință
dreptunghiulară
 stabilirea modalității de fundare care să străpungă solul sensibil la umezire și
să se sprijine pe un strat de sol rezistent (piloți, coloane etc.)

Solurile argiloase cu dilatări și contracții mari.
Acest tip de sol suferă modificări importante de volum, că urma re a variațiilor de
umiditate. Degradările dat orate contracției sau dilatăr ilor să manifestă sub formă unor crăpături,
relativ verticale, în ziduri și fundații, străbătând de obicei zonele slăbite ale ferestrelor sau
ușilor. Se poate constată de asemeni o desprindere (separare) a anexelor (scări,verande,etc.).

Pentru construcții multietajate care au subsoluri, este recomandată o adâncime de
fundare de cel puțîn 2 -2,50m și așezarea acesteia pe o pernă compactă de nisip cu piatră
colțurată de aproximativ 20cm .

6

Soluții pentru prevenirea degradarilor cau zate de contracții sau dilatări:
 sectionarea fundației și a clădirii în tronsoane, prin rosturi de tasare
 conductele instalațiilor de alimentare sau evacuare a apei care intră sau ies
din cl ădire traversând fundațiile, trebuie să fie prevăzute cu racorduri elastice
 se recomandă construirea unor trotuare etanșe în jurul clădirii cu o lățime de
minim 1m, atașate pe un strat de pământ stabilizator (grosime de 20cm) și
cu o înclinație spre exteri or de 5%
 amenajarea corespunzătoare a terenului din jurul clădirii cu pante de
scurgere spre exterior pentru o mai bună evacuare a apelor pluviale
 anexele clădirii (scări, terase,etc.) trebuie să fie fundate la aceeași adâncime,
respectând modalitatea folo sită pentru construcția de care aparțin
Pereții exteriori

La pereții locuințelor eficiente din punct de vedere energetic datorita componenței lor
din mai multe straturi portanța este asigurată de un strat masiv precum o construcție stativ
portant din lemn /metal sau un strat de zidărie din cărămidă.
Pentru a realiza protecția termică a unei construcții de tip casă pasivă, trebuie să
aplicăm un strat de izolație termică pe pereții exteriori de o anumită grosime, valoare ce este
stabilită pornind de la grosim ea stabilită ca neces ară prin calcul având conductibilitatea termică
a materialului termoizolator.
În tabelul 1.1 sunt prezentate grosimile necesare pentru materialele termoizolatoare
destinate componentelor exterioare netransparente ale clădirilor în func ție de grupa de
conductibilitate termică, fără a lua în considerare construcția portantă.

Tabelul 1.1
Valoarea dorită a
coeficientului de
transfer termic Valoare de dimensionarea conductibilității termice (W/m ²K)
0,025 0,030 0,035 0,040
0,15 W(m ²K) 16 cm 19 cm 23 cm 26 cm
0,10 W/(m ²K) 24 cm 29 cm 34 cm 38 cm

Casele pasive recent concepute în ipoteze ar trebui să semene cu baloane de vid, atât
în ceea ce privește construcția, cât și proprietățile. Mai întâi de toate, ele trebuie să aibă o
structură foarte solidă și izolație termică perfectă. Un element cheie este și faptul că toate
detaliile clădirii trebuie proiectate și construite în conformitate cu standardele și normele
obligatorii.

7
După cum s -a menționat, casele pot fi construite într -o varietate de tehnologii de
construcție, însă cu izolație termică ade cvată, unde accentul trebuie pus și pe etanșeitatea
menționată mai sus. Stratul termic trebuie să fie de cea mai bună calitate și să fie proiectat
pentru a asigura o protecție continuă a întregii facilități. Poate fi întreruptă numai cu fereastra
bine cone ctată.
Mai jos este o prezentare generală a tipurilor de structuri posibile pentru utilizarea în
case pas ive. Pereții verticali vor fi luați în considerare. Justificarea unei astfel de abordări este
rolul lor în pierderile din clădiri. Dintre toate eleme ntele clădirii, construcția de pereți exteriori
până la cea mai mare măsură poate afecta creșterea necesităților sale de energie. Prin această
barieră iese, care ar trebui să fie subliniat, până la 40% din pierderea totală de căldură în case
de o singură f amilie.
Figura 1.3 – Tipuri de structuri posibile pentru utilizarea la case pasive

În ultimii ani, datorită dezvoltării rapide a industriei construcțiilor, s -au dezvoltat o
serie de structuri de pereți exteriori adecvați pentru case pasive. Dintre acestea, soluțiile
moderne și dovedite pot fi specificate. Un designer de obiecte pasive po ate folosi una dintre
cele mai comune dintre aceste soluții.
Câteva exemple , în Polonia sunt tehnologiile utilizate în construcția acestor tipuri de
clădiri, cum ar fi zidăria din beton și izolație . Cu toate acestea, analiza ar trebui să ia în
considerare și alte tipuri la fel de populare, printre care se pot distinge, între altele, structurile
de cadru (lemn, oțel), zidul de beton, zidăria de cărămidă / blocuri tradiționale și alte alternative,
cum ar fi tehnologia avansată, (Figura 1 .2 – ”a”). În aceste tipuri de structuri au fost analizate
doar cincisprezece partiții.
Pentru a analiza pereții selectați, există două programe asistate de calculator pentru a
efectua calcule termice și certificate, numite ArCADia THERMO PRO și Build Desk Energy
Professional Certificate. Tipurile de partiții evaluate și configurațiile straturilor utilizate sunt
prezentate în tabelul 1 .2 . Calculele au fost făcute ținându -se cont și de s tratul termic și de lipsa
lui (f .i. – fără izolație). Această formă a listei oferă o vizual izare mai detaliată și mai exactă a
proprietăților termice ale tipului de structură.

8
În scopul standardizării componentelor, cum ar fi tencuiala sau izolarea termică, în
cazurile în care a fost posibilă construirea rațională a partiției, a fost implementa t același
material. În ceea ce privește posibilitățile de utilizare a diferitelor tipuri de structuri, se poate
afirma că pereții despărțitori clasificați îndeplinesc cerințele impuse pentru casele pasive.
Această afirmație se bazează pe recomandările pen tru, printre altele, coeficientul de
conductivitate termică a materialului termic (nu trebuie să fi e mai mare de 0,04 W∙m−1∙K−1)
și coeficientul de transfer de căldură printr -o structură la U=0,15 W∙m−2∙K−1. Perspectiva
îmbunătățirii acestor rezultate are justificarea sa în continuarea lucrărilor privind o nouă
generație de materiale de izolație, cum ar fi panourile de vid menționate mai sus. Acestea
asigură o izolație foarte ridicată și reduc simultan grosimea peretelui [9, 10].
Tabelul 1 .2 prezintă poziți a partițiilor individuale în clasamentul celor mai eficiente
soluții de construcție. Factorul determinant al clasificării a fost obținerea celui mai mic
coeficient relativ între grosimea peretelui și coeficientul U. Conceptul aplicat pentru
evidențierea pa rtițiilor se bazează pe o combinație de soluții cu cea mai mare eficiență
energetică, dar și cu cea mai bună structură.
Factorul care este prețul nu a fost inclus. Rezultatele par a fi ușor surprinzătoare,
deoarece unele materiale sunt destul de frecvent văzute și promovate ca fiind ideale pentru
utilizarea în clădirile cu consum redus de energie. Acestea ocupă unul din ultimele locuri din
comparația de mai jos. După cum s -a afirmat, cele mai bune caracteristici și corelații pentru
coeficientul de transfer de căldură și grosimea pereților au fost obținute cu rame luminoase din
lemn și oțel, rareori aplicate în climatul polonez din cauza lipsei de încredere a cumpărătorilor
în această tehnologie.
Cu toate acestea, din ce în ce mai multe exemple pot fi găsit e în Polonia. Factorul de
cost al construcției și instalării ar reprezenta un element important în evaluarea ulterioară.
Diferența în rentabilitatea metodelor menționate poate verifica și consolida lista. Această
problemă ar trebui să fac ă obiectul unei an alize separate.
Tabel 1.2 – Lista partițiilor analizate
Numele partiției Coeficientul
de transfer de
căldură
U Grosime Grosimea
stratului
de
izolație Raport
U∙s Clasarea
celor mai
eficiente
soluții ale
partițiilor
verticale
W∙m−2∙K−1 m m 𝑈∙𝑠∙100 Zidărie de : Bloc silicat calciu (f.i) 1,69 0,21 – 35,49 12
Bloc silicat calciu 0,14 0,41 0,2 5,74 4
Bloc beton gazos 0,15 0,56 0,05 8,40 9
Bloc betonat (f.i) 0,19 0,51 – 9,69 10
Izolație cu argilă 0,14 0,45 – 6,30 5
Cărămidă izolatoare
(f.i) 0,23 0,47 – 10,81 11
Cărămidă izolatoare 0,14 0,55 0,08 7,70 8
Bloc beton 0,10 0,57 0,25 5,70 3
Cărămidă (f.i) 1,91 0,28 – 53,48 13
Cărămidă 0,14 0,48 0,20 6,72 6

9
Perete beton Turnat prin cofrare
(f.i) 2,88 0,28 – 80,64 14
Turnat prin cofraje 0,15 0,48 0,2 7,20 7
Ședere în loc de
cofrare 0,10 0,48 0,3 4,80 2
Construcții ușoare din lemn 0,15 0,31 0,22 4,65 1
Construcții din oțel cu ramă
de oțel 0,15 0,31 0,22 4,65 1

Rezultatele colectate în Tabelul 1 .2 evidențiază un alt fapt important. Frecvent, se
manifestă idei greșite. Nu este adevărat că structura clădirilor (vechi) nu poate îndeplini
cerințele pentru obiectele pasive. Este posibil să se respecte soluția zidăriei din cărămidă. Cu
douăzeci de centim etri de izolație, se poate obține la nivelul de 0,14 W∙m−2∙K−1.

Acoperișuri

Arhitectura unei case pasive nu diferă foarte mult de cea clasică, de regul ă cele
alcătuite din structuri portante din bare, spațiul dintre acestea fiind acoperit cu termoizola ție.
Dar există câteva restricții; în principiu, este vorba despre o formă cât mai compactă
(”turnulețele” nu sunt eficiente energetic!) și o orientare către sud a fațadei principale, pentru a
beneficia cât mai mult de căldura și lumina soarelui. Aici sunt importante ferestrele (inclusiv și
mai ales cele de mansardă), respectiv panta, accesoriile și dotările acoperișului.

Datorită construcției sale speciale, casa pasivă este foarte puțin sensibilă la modificările
parametrilor meteorologici, din punctul de vedere al confortului termic, lucru respectat inclusiv
la nivelul acoperișului. În principiu, toate elementele opace ale anvelopei (deci în afară de
ferestre) trebuie să fie termoizolate astfel încât coeficientul global de transfer termic să nu
depășească cifra de 0,15 W/mpK!
De asemenea, acoperișul unei case pasive trebuie să fie etanșeizat contra schimbului
necontrolat de aer cu exteriorul. Măsurarea științifică a etanșeită ții se face creând o presiune în
interiorul casei (50 Pascali diferență față de exterior), după care se măsoară timpul în care se
ajunge la pierderea diferenței de presiune.
Conform acestei metode numite n50, se măsoară valoarea infiltrațiilor în 1/h. Sch imbul
de aer prin neetanșeități trebuie să fie de cel mult 0,6 din volumul casei pe oră; unele case testate
din Germania ajung și la n50 = 0,2 1/h.
Iată de ce acoperișul casei pasive trebuie să fie realizat prin aplicarea unor folii din
aluminiu, PVC sau alt material impermeabil, lăsând sarcina aportului de aer în seama sistemelor
de ventilație cu recuperare de căldură.
Dacă podul va fi folosit doar ca spațiu de depozitare și nu de locuit, termoenergetic,
este de preferat să se izoleze tavanul de la etajul superior și nu acoperișul deoarece nu vom
permite astfel să se realizeze transferul de căldură de la etajul superior câtre po d, implicit în
afara locuinței .

10
Există și locuințe eficiente din punct de vedere energetic care au acoperișuri fără
șarpantă, ele pot fi ”acoperișuri calde” sau ”acoperișuri inversate”.

”Acoperișurile calde” se compune din:
 Învelitoare de acoperiș
 Etanșare
 Strat pentru echilibrarea presiunii vaporilor
 Izolație termică
 Barieră de vapori, eventual plasată pe un strat de separație
 Tava n din lemn sau beton
 Tencuială sau acoperire de tavan

”Acoperișurile inverse” sunt compuse din :
 Beton structural
 Strat de impermeabilitate
 Strat de geotextil
 Strat de infiltrare a apei
 Sistem de balast cu sistem de îmbinare deschis (pietriș/pavaj)
 Grădină de acoperiș (opțional)

Ferestre
În cele mai multe cazuri ferestrele prezintă veriga slab ă a clădirilor deoarece la prima
impresie multe persoane privesc investiția în ferestre de calitate superioară fiind ca nejustificată
deoarece la fel ca la ferestrele de o calitate mai inferioară ele oferă un spații vitrate introduse în
pereți care totodat ă îi feresc de factorii metrologici.
Ținând cont de alegerea lor asupra ferestrelor de o calitate mai inferioară ( 𝑈𝑤=
5,8𝑊/𝑚2𝐾) greșelile continuă prin montajul defectuos reprezentând prin spații mari între
zidărie și rama ferestrelor, gol ce este eliminat prin spumă poliuretanică apoi aplicându -se un
strat de adeziv cu scopul de a ”sigila” acel gol. Astfel, această metodă generea ză punți termice
ce duc la un consum de energetic de 40% din totalul consumului clădirii, infiltrații în jurul
ferestrelor dar și prezenței umezelii (mucegai).

11

Figura 1.4 – Exemplu de montaj greșit a ferestrelor de tip termopan cu spumă
poliuretanică

Vitrajul unor ferestre speciale pentru clădirile eficiente energetic de tip casă pasivă
trebuie să satisfacă două cerințe importante :
 Coeficient de transmisibilitate termică , ”𝑈𝑤” cât de redus posibil
 Coeficient de permisivitate energetică globală ”g” cât de ridicat posibil

Având coeficientul de transmisibilitate termică redusă vom obține reducerea
pierderilor de căldură prin vitraj, iar un coeficient energetic global ridicat ne oferă un câstig
superior de energie termică solară.
Într-o construcție a unei clădiri eficiente energetic, ferestrele servesc la folosirea
energiei solare, similar cu funcțiunile unui colector solar și un coeficient de transmisibilitate
termică al întregului sistem de fereastră (ramă + vitraj + casetă rulou) ce nu trebuie să
depășea scă valoarea de 0,8 𝑊/𝑚2𝐾.
Pentru a arăta ce tip de fereastră este mai bună pentru o casă pasivă cei de la Institutul
Passive Haus din Germania au făcut un experiment unde au luat o combină frigorifică la care
în ușă au incorporat patru elemente vitrate din patru tipuri de ferestre diferite.

12
Figura 1.5 – Experiment pentru a arăta diferenta dintre tipurile de vitraje

În figura 1.5 vedem cele patru vitraje așezate în funcție de coeficientul de
transmisibilitate termică în ordine descrescătoare începând de jos. Ca temperaturi s -a ales -16°C
în interiorul frigiderului (reprezentând temperatura exterioara pe timp de iarnă) si +20°C la
exterior (reprezentând temperatura optimă din locuință).
Cu acest experiment s -au observat diferențele :
 În primul vitraj (c el de jos) având un coeficient de transmisibilitate de
5,8 𝑊/𝑚2𝐾 prezintă o fereastră simplă, într -o foaie de geam iar termometrul
amplasat pe sticlă indică temperatura de +1,1°C și se poate observa gheață pe
sticlă ;
 În al doilea vitraj este prezentat f ereastra clasică de tip termopan în două foi de
geam și cu cheder din aluminiu cu un coeficient de transmisibilitate termică de
2,8 𝑊/𝑚2𝐾. Aici pe foaia de sticlă termometrul arată temperatura de +11,5°C
și se observă o radiație rece aproape de vitraj.
 În cea de -al treilea vitraj reprezintă același geam termopan în două foi de geam
cu cheder din aluminiu dar având Ar (fiind un gaz foarte bun termoizolant)
între foile de geam. Cu un coeficient de transmisibilitate termica de

13
1,2 𝑊/𝑚2𝐾 termometrul arat ă +15,8 °C. Încă se mai poate observa o foarte
puțină radiație rece la nivelul ferestrei.
 La ultimul vitraj (cel de sus) reprezintă un geam sprecific caselor pasive format
din trei foi de sticlă cu spațiile dintre ele umplute cu Ar. Față de celelalte
ferest re, aceasta nu mai are chederul din aluminiu (ce este un supraconductor
termic) ci avem un cheder dintr -un element compozit. Cu un coeficient de
transmisibilitate termică de 0,5 𝑊/𝑚2𝐾 termometrul arată +19,1 °C.

Figura 1.6 – Reprezentare grafică a experimentului

02468101214161820
FEREASTRĂ NORMALĂ TERMOPAN 2 FOI FĂRĂ
AR CU CHEDER ALTERMOPAN 2 FOI CU
AR CHEDER ALTERMOPAN 3 FOI CU
AR SI CHEDER POLIMER
coeficient termic temperatura

14
Noțiuni casă pasivă

Casa pasivă este u n standard de construcție care este cu adevărat eficient din punct de
vedere energetic, confortabil, accesibil și e cologic în același timp fiind un concept de
construcție care poate fi apl icat de oricine și care a trecut testul de verificare dacă îndeplinește
condițiile de casă pasivă . Cu toate acestea, o casă pasivă este mai mult decât o clădire cu consum
redus de energie.
Definiția exactă este după cum urmează:
"O casă pasivă este o clădi re pentru care confortul termic (ISO 7730) poate fi
realizat numai prin post -încălzirea sau post -răcirea masei de aer proaspăt, care este
necesară pentru a obține suficiente condiții de calitate a aerului în interior –
recircularea aerului. "

Aceasta este o definiție pur funcțională care nu conține valori numerice și este valabilă
pentru toate climatele. Această definiție arată că locuința pasivă este un concept fundamental și
nu un standard aleator. Casele pasive nu au fost "inventate" de nimeni – de fapt , principiul casei
pasive a fost descoperit. Confortul termic este atins în măsura maximă prin măsuri pasive
(izolație, recuperare de căldură, utilizare pasivă a energiei solare și a surselor interne de
căldură).

Toate clădirile etanșe (orice clădire cu c onsum redus de energie trebuie să fie etanșă),
cu excepția celor din așa -numitele "climate norocoase", necesită utilizarea unui sistem eficient
de ventilație. În casele pasive, acest sistem poate fi utilizat și în scopuri de încălzire, fără a fi
nevoie de conducte suplimentare, interfețe tehnice majore, ventilatoare auxiliare etc.
Acest concept permite construirea de case echipate cu un sistem de recuperare a
căldurii foarte eficient, la un preț foarte accesibil. Acest lucru este, de obicei, destul de greu de
făcut, deoarece sistemul de ventilație costă la fel de mult ca un sistem de încălzire – o investiție
dublă, care abia se plătește. Acest lucru necesită o izolare excelentă a plicului clădirii – în special
în zonele cu climă rece pentru a menține căldura dorită în interiorul clădirii, dar și în zonele cu
climă caldă pentru a me nține răcoarea în interior . Calculul balanței energetice va ajuta la
determinarea nivelului de i zolație care va fi necesar la o anumită clădire și climă dată.
Pentru a asigura o bună calitate a aerului din interior, o persoană are nevoie de
aproximativ 30 m³ de aer proaspăt pe oră. Acest aer de alimentare poate fi încălzit numai la 50
° C pentru a evita arderea prafului. Capacitatea termică specifică a aerului este de 0 ,33 Wh /
(m3K) la presiune normală și o temperatură de aprox. 21 ° C (confort, ISO 7730). Din aceasta
se calculează debitul de căldură:

30 (𝑚3/hr)/pers ∙ 0.33 Wh/(𝑚3 K)∙ (50 − 20)K = 300 W/pers (1.1)

15
Prin urmare, încălzirea cu aer proaspăt p oate furniza 300W pe persoană. Presupunând
o suprafață de locuit de 30 m² pe persoană, sarcina maximă de încălzire la un moment dat nu
trebuie să depășească 10 Watt pe metru pătrat de spațiu de locuit – independent de climă:
Deoarece aceste cifre se refer ă la acea zi a anului în care cantitatea maximă de căldura
trebuie să fie furnizată clădirii (încărcătură de încălzire), casele pasive necesită niveluri diferite
de izolație în funcție de climatul individual: mai multă izolație în condiții climatice extrem e,
mai puțină izolare în cele mai blânde. Valorile specifice pentru încărcăturile de încălzire
(măsurate în W (Watt)) nu sunt identice cu cele pentru energie (măsurate în kilowați (kWh)),
numerele pentru care sunt adesea mai ușor de realizat.
Criteriul de solicitare a încălziri i casei pasive de 15 kWh / (m²an ) se referă, de obicei,
la o încărcătură de încălzire de 10W / m² în zonele climatice din Europa Centrală, totuși se
presupune că ar servi doar ca un indicator de referință dur, care poate varia în fun cție de
diferitele condiții climatice: o casă cu o sarcină de încălzire de 10W / m² poate folosi mai mult
ca 20kWh / (m²an ); la Roma ar putea fi la fel de scăzută ca 10kWh / (m²an ). Criteriile casei
pasive permit clădirilor să treacă prin oricare dintre cr iterii – necesa rul de căldură de 15 kWh /
(m²an ) sau sarcina de încălzire de 10W / m².
Fizica din spatele casei pasive, prezentată aici, este exact aceeași în toate climatele –
iar serviciile energetice (criteriile de confort conform ISO 7730) sunt aceleaș i pentru ființele
umane. Tot ceea ce este relevant pentru criterie are loc în interiorul plicului termic, adică în
zona de confort. Prin urmare, aceasta este independentă de climă, stil de construcț ie, metodă de
construcție. În anumite climate, așa -numitul climat norocos, criteriul de 10 W / m² ar putea să
nu fie relevant – pentru că acolo unde nu este nevoie de încălzire sau răcire ca în Bogota).
Casele construite în mod rezonabil în aceste climate sunt întotdeauna case pasive,
oricum. Deci, criteriul est e irelevant acolo – este totuși îndeplinit.Unii critici au afirmat că "nu
poate fi o dimensiune pentru fiecare site". Această afirmație este corectă, este deja anticipată în
criteriile: adică, de ce casa pasivă este un standard funcțional mai degrabă decât unul descriptiv.
Desigur, criteriile conduc la soluții diferite în diferitele climate: va fi nevoie de mai multă
izolare în Stockholm decât în Palermo și mai mult de umbrire pe cealaltă parte. Dar designerii
sunt absolut liberi cum să -și aleagă soluția în întâmpinarea echilibrului energetic PHPP. Deci,
vor exista multe soluții diferite în fiecare climat; adică de ce un standard funcțional are o
flexibilitate mult mai mare decât una descriptivă.

 Casele de locuințe pasive permit economii de energie de înc ălzire și răcire de
până la 90% în comparați e cu clădirile tipice și peste 75% în comparație cu
clădirile medii noi. În ceea ce privește uleiul de încălzire, clădirile Casei Pasive
utilizează mai puțin de 1,5 litri pe metru pătrat de spațiu de locuit pe an – cu
mult mai puțin decât clădirile tipice cu consum redus de energie. Economii de
energie similare au fost demonstrate în climatul cald unde clădirile necesită
mai multă energie pentru răcire decât pentru încălzire. Casele de locuințe
pasive sunt, de ase menea, lăudate pentru nivelul lor ridicat de confort.
 Ei folosesc surse de energie în interiorul clădirii, cum ar fi căldura corporală a
locuitorilor sau căldura solară care intră în clădire – făcând încălzirea mult mai
ușoară.

16
 Ferestrele adecvate cu izol ație bună și o carcasă din clădire, care constau din
pereți exteriori izolați, placă de acoperiș și podea, păstrează c ăldura în timpul
iernii în casă și răcoarea pe timpul verii.
 Un sistem de ventilație furnizează în mod constant aer proaspăt pentru o
calitate superioară a aerului, fără a provoca curenți neplăcu ți. Ace asta este de
exemplu o garanție pentru nivelurile scăzute de radon și îmbunătățește
condițiile de sănătate. O unitate de recuperare a căldurii foarte eficientă permite
reluarea căldurii conținute în aerul evacuat.

Economiile enorme de energie din clădirile Casei Pasive sunt realizate prin utilizarea
unor componente de clădiri cu o eficiență energetică deosebită și a unui sistem de ventilație de
calitate: nu există absolut nicio reducere a confortului; în schimb nivelul confortului crește
considerabil .

Figura 1.7 – Reprezent are grafică energiei necesare pentru încălzire

Confort
Standardul de casă pasivă oferă un nou nivel de asociere de calitate, un nivel maxim
de confort, atât în timpul lunilor reci și calde, cu costuri rezonabile de construcție – ceea ce este
confirmat î n mod repetat de locuitorii casei pasive.

75
15
01020304050607080
energie necesară pentru încălzire kWh/m2an
Utilizarea unei locuințe la standard de casă pasivă se
economisește peste 75% energie necesară pentru
încălzire
locuințe cu un consum scăzut de energie casă pasivă

17
Calitate
Casele pasive sunt lăudate pentru eficiența lor datorită nivelului ridicat de izolație și
designului lor etanș. Un alt principiu important îl reprezintă "proiectarea fără punți termice":
izolația este aplicată fără "puncte slabe" în jurul întregii clădiri, astfel încât să se elimine
colțurile la rece, precum și pierderile excesive de căldură. Această metodă este un alt principiu
esențial care asigură un nivel ridicat de calitate și confort în clădirile Casei Pasive, prevenind
în același timp deteriorarea datorată formării de umiditate.

Ecologie / durabilitate
Casele pasive sunt ecologice prin definiție: folosesc energie primară extrem de redusă,
lăsând suficiente resurse energetice pentru toate generațiile viitoare, fără a provoca daune
mediului. Energia suplimentară necesară pentru construcția lor (energia înc orporată) este destul
de nesemnificativă în comparație cu energia pe care o economisesc mai târziu.

Suportabilitate
Casele pasive nu numai că economisesc bani pe termen lung, dar sunt surprinzător de
accesibile pentru început. Investiția în componente de clădiri de o calitate superioară cerută de
standardul pasiv este atenuată de eliminarea sistemelor scumpe de încălzire și răcire. Suportul
financiar suplimentar acordat de guvernele statelor persoanelor care își construiesc asftel de
case este disponibil din ce în ce mai mult în multe țări face ca realizarea unei case pasive să fie
mai fezabilă.

Rezultatele măsurătorilor
Măsurătorile efectuate în 114 apartamente pasive, care făceau parte din proiectul
CEPHEUS, au arătat economii medii de aprox. 90%. Cu a lte cuvinte, Casa Pasivă este o "casă
de factor 10", care utilizează doar o zecime din energia utilizată de casele medii.

Versatilitate
Orice arhitect competent poate proiecta o Casă pasivă. Prin combinarea măsurilor
individuale, orice clădire nouă, oriu nde în lume, poate fi proiectată pentru a ajunge la standardul
pasiv. Standardul versatil al Casei Pasive este, de asemenea, din ce în ce mai utilizat pentru
clădiri nerezidențiale, cum ar fi clădirile administrative și școlile. Educația p rivind proiectare a
clădirilor de tip ”casă pasivă” este disponibilă la nivel global, cu o mulțime de formatori
profesioniști .

18
Elemente componente a casei pasive
3.1 Concept etanșare la aer

Când este vorba despre aspectul etanșeității la o casă, acesta devine un subiect
controversat și foarte dezbătut. Problemele care sunt aduse în discuție de obicei sunt: “lipsa
aerului în clădire” și “nevoia pereților clădirii de a respiră”. Acest aspect este adevărat, doar
atunci când nu se ia în calcul o ventilație a casei corespunzătoa re și sunt folosite materiale
necorespunzătoare.
O concepție greșită cu privire la etanșarea clădirilor reiese din diferența între
permeabilitatea la vapori a unui material și etanșeitatea construcției. Un material permeabil la
vapori va permite vaporilor de apă să treacă prin respectivul material către exterior . Un exemplu
foarte bun de un astfel de material este Gore -Tex-material folosit în special pentru articole
sportive care nu permite aerului rece de afară (vântului) să pătrundă în interior, dar perm ite
umidității datorate efortului fizic să fie eliberată în exterior.
La fel este și în construcții cu privire la etanșeitate și permeabilitate la vapori. Blocajul
umidității în inter iorul structurii clădirii are ca și cons ecință urmări catastrofale. De aceea, ca
regulă aplicată, permeabilitatea materialului din exterior ar trebui să fie de 5 ori mai mare decât
cea a materialului din interior.
O că ldire neetanșă generează pierderi enorme de căldură. Chiar și o simplă adiere a
vântului ne poate scoate toa tă căldură din clădire. E destul de evident că dacă se vorbește de
eficientă energetică se urmărește obținerea unui mediu control at, fără curenți de aer.
Neetanșeitatea influețează comfortul interior, durabilitatea construcției și eficientă energetică.
Principala problemă pentru care este necesa r să ne preocupe aspectul etanșă rii este
legată de necesarul de căldură. Într -o casă obișnuită, 15% din pierderile de căldură pot fi
atribuite etanșării necorespunzătoare / neetanșă rilor, cu toate că aportul de perfo rmanță cel mai
mare al unei clădiri se bazează pe izolație. Studiile au demosntrat că și cele mai mici goluri de
1mm în stratul de etanșare au un efect grav asupra performanței izolației. În unul din exemple,
perform anța stratului izolator s -a modificat de la o valoare U=0.3W/m2K la o valoare de
U=1.44W/m2K –creșterea factorului de aproape 5 ori.
Un alt studiu făcut de Institutul Fizicii Construcțiilor din Stuttgart arată că un element
cu o crăpătura de 1mm pe 1m pierde de 4.8 mai multă căldură decât un el ement etanș ( U –
value). Izolația lucrează doar atunci când este perfect "protejată" de mișcările aerului. Astfel,
trebuie luat în calcul faptul că nu este suficientă doar izolaț ia pentru a garanta performanța
energetică. Un motiv majo r pentru care se elimi na neetanșeită tile este confortul termic care nu
este de neglijat. Acestui aspect nu i s -a acordat și nu i se acordă foarte multă atenție în domeniul
construcțiilor iar oamenii au ajuns să creadă că este ceva normal să locuiască în clădiri ce au
zone reci care provoacă disconfort.
Foarte multe perso ane contesta etanșeitatea, chiar o refuză, pe motivul că -i lasă fără
aer în casă, că -i o metodă "IEFTINĂ" de a își v entila casă. Ceea ce foarte puți nă lume știe e că
acele mișcări de aer datorate neetanșeității a u repercursiuni grave asupra elementelor
constructive. Practic atunci când 2 curenți de aer care au temperaturi și umidități diferite se
întâlnesc, se formează condensul, condens care distruge izolația / structura în timp. Condensul,

19
de obicei mai poate ap ărea și din cauza lipsei unei membrane adecvate, care limitează apariția
picăturilor de condens.
Infiltrațiile de aer (ventilație prin infiltrații) nu pot asigura un schimb de aer continuu
și adecvat. Cele mai multe clădiri noi sunt etanșe însă permit o a numită cantitate de ventilație
care nu este suficientă pentru a realiza schimburi de aer adecvate în interior , însă este suficientă
pentru a permite degradarea structurii clădirii prin etanșare necorespunzătoare.
Situația actuală în multe țări referitoare la construcțiile noi poate fi așadar descrisă
astfel:
Nivelul de etanșare în construcțiile noi este prea slab pentru a proteja construcția de
degradare, însă în același timp chiar dacă este prea mare, este insufic ient pentru a permite
ventilația strict pri n neetanș eitate.
În perioada iernii, aerul din interiorul clădirii migrează înspre exterior, către zonele
cele mai reci. În cazul în care etanșarea casei nu este realizată corec t, umiditatea din aer va
rămâne blocată în interiorul structurii clădirii, cauzând probleme ulterior.
Umiditatea a fost desemnată că fiind cel mai periculos dintre p otențialii poluanți într –
o clăd ire, și este identificat că având cel mai mare impact asupra materialelor de construcție.
Aerul din interior are o umiditate relativă mai mare decât cel din afară în cazul în care nu este
dezumidificat. Într -un climat rece, aerul din interio r este răcit în timpul exfiltraț iei (din interior
către exterior) iar condensarea va apărea într -un anumi t punct în structura clădirii.
Datorită acumulării umidității în structura, clădirea va fi predispusă la degradare în
timp. De asemenea în perioada verii, umezeală din aerul cald din atmosfera poate pătrunde în
structura clădirii (infiltrație). Aceasta va crea aceeași problemă , afectând structura clădirii.
Aceste două procese sunt principalele motive pentru care o clădire trebuie să fie etanșă. Cu cât
mai etanșă va fi o clădire, cu atât mai rezistență în timp.

Figura 1.8 – Mucegai provenit din umezeală

De obicei aceste probleme apar atunci când principiile de bază ale fizicii construcțiilor
sunt grav încălcate, de multe ori, nici măcar nu sunt ȘTIUTE. Lipsa unui proiect / plan / strategie
de implementare strict legat de etanșeitate este unul din principa lele motive pentru care apar
aceste probleme. Un alt motiv este proastă execuție, de aceea lucrarea trebuie URMĂRITĂ de
o persoană avizat, iar personalul TREBUI E INSTRUIT în aces sens. Proasta alegere și
combinare a materialelor are aceleași repercursiuni .

20
O regulă de bază pentru o etanșare corectă este neintreruperea stratului de etanșare la
anvelopa clădirii. Această se mai numește și metoda ”creionului roșu” – care ar trebui să fie
posibilă desenarea unei linii neîntrerupte de strat pentru etanșare în ori ce secțiune a casei. Este
important acest singur strat neîntrerupt, și nu două sau mai multe întrerupte deoarece infiltrațiile
își pot face loc în acest fel. Exemplu: Două găleți crăpate puse una în interiorul celeilalte -apa
își va găs i drumul să curgă pri n prima găleată, iar apoi prin a două.
Spațiul încălzit trebuie să fie complet închis de un strat etanș. Specificarea în avans a
fiecărei componente cu rol de etanșare, a felului în care se unesc diferite tipuri de strat de
etanșare împreună este foarte im portantă. Planificarea strapungerilor în cât mai puține locuri și
felul în care se etanseaza acestea (cabluri electrice, prize, țevi care străpung pereții exteriori)
este modul prin care putem realiza o clădire etanșă.
Atenție! Materialele izolatoare sunt în general neetanșe! În concluzie, stratul etanș
trebuie planificat și realizat adițional stratului izolator.
Etape verificare etanșeitate locuință:
 Control amănunțit, foarte sever al tuturor zonelor unde pot apărea probleme de
etanșeitate.
 Testul "blower door" – unde se scoate și introduce aer forțat de un ventilator în
clădire la o presiune de 50Pa. Astfel acest aparat creează o presiune scăzută în
interiorul clădirii pentru a putea detecta infiltrațiile. Testul constă într -o serie
de măsur ători la presuriză ri și depres urizări iar astfel se determină rata
infiltrațiilor la o presiune diferențială de 50Pa raportată la volumul total al
construcției. Un astfel de test este esențial la clădirile pasive deoarece face
parte din procedura de certif icare a clădirii. În timpul testului un aparat ca re
produce fum ne va putea ajuta în detectarea exactă a problemelor de etanșeitate.

Figura 1.9 – Test de etanșeitate “Blower door”

21
Standardul de etanșeitate pentru o casă pasivă este de 0. 6 schimburi de aer/ora la 50
Pa. Acest standard ar fi echivalentul a unor găuri în perete cu diametrul unei monede de 5 bani
pentru fiecare 5m2 de anvelopa. Momentan în Român ia o construcție nouă ( în funcți e de "bună
practică" pe șantier) se încadrează într e 5 – 26 sch imburi de aer pe oră . De aici rezultă un necesar
de căldură foarte mare al acestora.

3.2 Instalație de ventilație cu recuperare de căldură

Tipuri de ventilație pentru locatari , cele mai importante aspecte de planificare sunt
sănătatea și confortul. Calitatea excelentă a aerului este deosebit de esențială și poate fi realizată
numai dacă aerul "utilizat" este în mod regulat înlocuit cu aer proaspăt. Deschiderea ferestrelor
de do uă ori pe zi nu este suficientă. În consecință, ventilația confortabilă, bazată pe cerințele
pentru aerul proaspăt, este indispensabilă în fiecare locuință pasivă.
Un schimb de aer regulat, garantat și adecvat în timpul iernii este posibil numai prin
intermediul ventilației de confort – aceasta se aplică și în cazul clădirilor noi obișn uite. Problema
nu este eficiența energetică, ci sănătatea ocupanților clădirii; Calitatea aerului interior (IAQ)
are o prioritate mult mai mare decât conservarea energiei – dar se pare că nu există niciun
conflict dacă se utilizează componente eficiente.

Ventilația prin ferestre
Fără ventilație confortabilă, schimbarea adecvată a aerului în clădirile noi poate avea
loc numai prin ventilație regulată de purjare. Pentru a realiza un schimb de aer de aproximativ
0,33 sao (schimbarea aerului pe oră), ar trebui să deschideți ferestrele largi timp de 5 până la
10 minute la fiecare trei ore – chiar și noaptea! Acest lucru este rareori făcut în practică.
În consecință, calitatea aerului este de obicei săracă și există un risc crescut de
umiditate ridicată a aerului. Deoarece nu putem percepe noi înșine calitatea aerului din interior
și nu este posibil să estimăm cantitatea de aer proaspăt furnizat efectiv prin ferestrele deschise,
este dificil, chiar și pentru un expert, să se obțină "doar dreptul" de schimb de aer.

 Dacă ventilația este insuficientă, calitatea aerului va fi slabă și va ex ista un risc
de condensare.
 Dacă are loc o ventilație prea mare, aerul va deveni prea uscat, iar consumul
de energie va deveni excesiv de mare.

Unul dintre motivele pentru ventila ția la domiciliu este de a reduce ușor umiditatea
aerului în casă, deoarece un nivel ridicat de umiditate în aer cauzează adesea deteriorarea
clădirii. Totuși, aerul nu trebuie să fie prea uscat.
Nivelul corect al umidității aerului nu este singura cerință pentru un schimb ad ecvat
de aer. Poluarea aerului din interior, datorată, de exemplu, gazului radioactiv inerțial Radon,
trebuie redusă la niveluri sigure prin adăugarea de aer proaspăt.

22
Dacă fereastra este deschisă largă suficient timp, aerul vechi din interior va fi înlocu it
cu aer proaspăt în aer liber. Când înlocuirea aerului este completă, ferestrele nu trebu ie mai
mult deschise. Ventilarea prin ferestre oferă acest tip de schimb de aer complet de fiecare dată
când are loc. Dacă acest lucru se face de două ori pe zi, ace asta înseamnă două schimbări de
aer în 24 de ore sau o schimbare medie a aerului de 2/24 h−1, care este mai mică de 0,1 h−1.Nu
există nicio îndoială că 0,1 schimburi de aer pe oră sunt insuficiente pentru o bună stare de
sănătate și confort.
Umiditatea est e continuu eliberată în cameră, mai ales noaptea. Dacă aerul nu este
înlocuit, umiditatea relativă a aerului crește – aceste perioade de umiditate crescută pot fi văzute
clar. De asemenea, se poate observa că de fiecare dată când fereastra este deschisă pe ntru
schimbul de aer, nivelul de umiditate scade (văile).
Cea mai bună soluție este un sistem de ventilație care asigură întotdeauna o alimentare
adecvată cu aer proaspăt. Această analiză a arătat că pentru un schimb de aer adecvat într -o casă
fără sistem de ventilație, ferestrele trebuie să fie deschise cel puțin 4 ori pe zi pentru ventilația
de purjare – și la intervalele cele mai mari de timp, de preferință în intervale de 6 ore.

Cea mai simplă soluție: sistemul de evacuare
Funcția de ventilație de co nfort este de a furniza aer proaspăt în cantități "corecte" în
spațiul de locuit. Soluția cea mai simplă este un sistem ventilator de evacuare, care extrage aerul
învechit și umed din bucătărie, baie și toaletă. În același timp, aerul proaspăt (aer rece în timpul
iernii) este tras prin intrările de aer exterior în zonele de locuit.
Aceste sisteme simple sunt standard în Franța; sistemele de evacuare au fost utilizate
în Suedia de mai bine de 50 de ani, iar din 1980 a devenit obligatorie ventilația la domici liu. În
Germania, aceasta ar putea fi o soluție eficientă pen tru construcțiile noi conform standardului
EnEV și pentru renovarea clădirilor existente (care au devenit mai etanșe), dar, din păcate, acest
lucru nu a devenit obligatoriu.
Cu toate acestea, pe ntru casa pasivă, acest sistem simplu nu poate fi luat în considerare
deoarece aerul de intrare este rece, pierderile de ventilație vor fi, prin urmare, prea mari (a se
vedea imaginea termografică). Într -o primă etapă, o alimentare cu căldură de ieșire în mod
corespunzător, aproape de intrare, va fi necesară, iar pentru alta, cererea anuală de încălzire va
fi cel puțin dublă față de cea a unei case pasive. Ventilația mai mică nu este pusă sub semnul
întrebării, deoarece conservarea energiei nu înseamnă cond iții mai puțin igienice, ceea ce duce
la o calitate a aerului din interior mai scăzută.

23

Figura 2 – Poziționarea corectă pentru ventilație

Ventilație controlată
Examinarea sistematică a locuințelor a demonstrat că este posibilă o distribuție
adecvată a a erului proaspăt în toate încăperile și o dezumidificare sigură a bucătăriilor și a băilor
prin ventilație controlată. În acest fel, aerul proaspăt este livrat direct în living, birou și
dormitoare. Aceste încăperi sunt dotate cu cel puțin un orificiu de in trare a aerului de
alimentare. Ca și în sistemele de evacuare a aerului, bucătăria, baia și toaleta, precum și alte
zone cu umiditate ridicată și mirosuri sunt ventilate direct prin orificiile de evacuare a aerului.
Există un flux direcționat în interiorul casei: aerul curat intră mai întâi în camerele
principale (vezi ilustrația), de aici curge prin zonele de aer transferate (de obicei, coridoarele)
în zonele umede. Zonele umede au schimbări relativ mari ale aerului astfel încât, de ex.
prosoapele se pot u sca mai repede.

24

Figura 2.1 – Exemplu de ventilație controlată

3.3 Utilizarea panourilor solare

Panourile solare devin rapid o opțiune foarte atractivă pentru energia regenerabilă, care
ar putea deveni incredibil de benefică pentru mediul înconjurător. Procesul de transformare a
luminii solare în energie electrică este u nul care sa îmbunătățit în ultimele decenii și este acum
mai eficient ca niciodată. Utilizarea energiei solare a existat de ani de zile în dispozitive mici,
cum ar fi calculatoarele, dar acum mulți vorbesc despre alimentarea locuințelor și a
întreprinderilor în afara acestor panouri.
Soarele este una dintre cele mai promițătoare surse de energie regenerabilă disponibile
în prezent, datorită faptului că energia solară este abundentă, razele de la soare pot produce
aproape 1.000 de wați de energie pentru fiecare metru pătrat de suprafață a pământului.
Prin co lectarea acelei energii, nu trebuie să ne mai bazăm din nou pe deteriorarea
combustibililor fosili. Un sistem fotovoltaic folosește soarele pentru a genera energie electrică
pe care o puteți utiliza pentru alimentarea locuinței sau a biroului, care poate r educe amprenta
de carbon și impactul asupra mediului. Energia solară este creată folosind energia generată de
soare.
Un panou de energie solară este capabil să funcționeze utilizând energia solară derivată
de la soare. Fiecare panou de energie solară conț ine multe celule diferite de siliciu sau celule
solare ce formează așa numitele blocuri de panouri solare. Energia de la soare este absorbită de
aceste celule sol are. Energia solară este transformată în energie electrică cu ajutorul unui panou
de energie solară.

25
Principii de funcționare a panourilor solare:
 Panourile solare instalate pe acoperisuri absorb lumi na soarelui (fotoni) .
 Siliconul și conductorii din panou convertesc lumina soarelui în curent
continuu (DC), care apoi circulă în invertor.
 Invertorul convertește apoi curentul continuu în curent alternativ, pe care îl
putem utiliza acasă.
 Excesul de energie electri că care nu este utilizat poate fi redistribuit în rețeaua
naționa lă.
 Când panourile solare produc mai puțină energie decât ceea ce este necesar
acasă, putem cumpăra întotdeauna energie electrică de la utilitate.

Figura 2.2 – Câmp panouri solare

Procesul de transformare a energiei solare în energie electrică
Panourile solare folosesc un proces special de convertire a fotonilor la electroni pentru
a genera un curent prin utili zarea unui tip special de celulă cunoscut sub numele de celulă
fotovoltaică . Aceste celule sunt frecvent întâlnite în partea din față a c alculatoarelor și a gadget –
urilor mici. Atu nci când o bancă dintre ele sunt conectate împreună, ele sunt colectiv cunoscute
sub numele de panou solar.
Celulele fotovoltaice sunt alcătuite din materiale semiconductoare, cum ar fi siliciul.
Semiconductorul a bsoarbe lumina de la soare. Când se întâmplă acest lucru, fotonii din lumina
soarelui bat unii dintre electronii din materialul semi -conductiv care le permite să curgă într -un
curent electric.
În fiecare celulă există un câmp electric care este utilizat pe ntru a fluidiza acest flux
de electroni într -o anumită direcție. Atunci când acești electroni întâlnesc un contact metalic
plasat pe celula fotovoltaică, acesta poate fi utilizat pentru alimentarea dispozitivelor.

26

Utilizarea siliciului
Siliconul este con fecționat într -o formă cristalină, fiecare atom de siliciu care deține
14 electroni într -o configurație specializată de trei cochilii diferite. Două dintre aceste cochilii
sunt pline, și dețin două și respectiv opt electroni. Cea de -a treia cochilie, care deține ultimii
patru electroni, este doar pe jumătate pl ină. Pentru a umple ultima cochilie , siliciul va împărți
electroni cu patru atomi din apropiere. Aceasta îi conferă structura cristalină.
În forma sa naturală, siliciul nu este un material conductiv d eosebit de bun datorită
faptului că nu are electroni liberi, spre deosebire de alte materiale conductive cum ar fi cuprul.
Pentru a elibera mișcarea acestor electroni, siliciu l găsit în panourile solare are o formă specială,
impur de siliciu. Prin amesteca rea altor atomi cu atomii de siliciu, se creează un număr inegal
de electroni liberi. Acești electroni nu for mează legături, sunt liberi să se miște când sunt loviți
de lumină.
Siliconul este în mod natural foarte strălucitor și reflectorizant, astfel încâ t, pentru a
împiedica fotonii să se îndepărteze de material, se aplică un strat antireflexiv în celule. Destul
de des, pe partea superioară se va monta un capac de sticlă pentru a proteja siliciul de elementele
exterioare.

Câmpul electric
Atunci când sili ciul pozitiv și negativ intră în contact unul cu celălalt, electronii liberi
de o parte vor fi atrași de celălalt. Atunci când cele două se amestecă, ele creează o formă de
barieră cunoscută sub numele de câmp electric. Acest câmp împinge electronii de la siliciul
pozitiv la negativ, dar nu le permite să curgă invers.
Atunci când fotonul atinge celula fotovoltaică, perechile de electroni sunt separate.
Când se întâmplă acest lucru, electronul este eliberat și un spațiu devine disponibil pentru a fi
umplut de un alt electron. Electronul se va muta în partea negativă în timp ce gaura se
deplasează spre partea pozitivă, creând un dezechilibru în neutralitatea electrică a celulei. Prin
introducerea con ductorilor, putem folosi acea stă mișcare a electronilor creând un curent în timp
ce câmpul electric creează o tensiune. Produsul celor două este puterea.

Potențialul de pierdere de energie
Una dintre problemele majore cu care se confruntă energia solară e ste faptul că este
adesea mai puțin eficientă decât alte forme de producere a energiei, producând cantități mici de
energie în comparație cu omologii, cum ar fi arderea combustibililor fosili. Există multe motive
pentru această pierdere de energie.
Una din tre principalele cauze ale pierderii de energie este faptul că lumina de la soare
vine în multe lungimi de undă diferite. Unele dintre aceste lungimi de undă funcționează exact
așa cum era de așteptat, fotoni separând perechile de electroni. Cu toate acest ea, unii dintre ei
nu au energia de a separa aceste perechi și de a le trece în mod inofensiv prin ele.
În timp ce un alt material ar necesita mai puțină energie pentru a -și bate electronii
liberi, aceasta ar însemna că tensiunea materialului ar fi mult m ai mică. Pentru a crește eficiența,

27
trebuie să existe un echilibru între tensiunea și curentul produs de celulele solare. Fără acest
echilibru, eficiența se pierde.
De obicei, metalul este plasat în partea de jos a celulelor pentru a conduce electronii.
Cu toate acestea, aceste plăci nu vor colecta toată energia produsă, deoarece unii vor fi pierduți
prin partea superioară. Acoperirea deasupra ar însemna pierderea luminii solare, în timp ce
punerea conductorilor în exteriorul celulei ar necesita deplasarea electronilor mult mai departe.
Din acest motiv, celulele sunt adesea acoperite de o rețea subțire de metal pentru a ajuta la
reducerea distanței pe care trebuie să o deplaseze electronii.

Utilizările energiei solare
Prin montarea panourilor solare pe acop erișul unei case, celulele fotovoltaice pot fi
utilizate pentru producerea de energie electrică care poate fi utilizată direct de sursa de
alimentare a casei sau, din ce în ce mai mult, stocată în baterii mari care pot fi folosite pentru
alimentarea casei ca un generator . Desigur, dacă locuiți într -o regiune mai întunecată a lumii,
eficiența acestor panouri solare va fi mult redusă.
Energia solară poate fi, de asemenea, vândută rețelelor electrice atunci când se produce
un exces de energie electrică.Aceast a înseamnă că, dacă soarele strălucește puternic, puteți
utiliza celulele solare pentru a vă alimenta dispozitivele și chiar a face niște bani dacă generați
un exces de energie. În mod similar, în cazul în care soarele nu strălucește, veți fi totuși conect at
la rețeaua principală de utilități, care vă va permite să cumpărați energie de la acestea dacă nu
doriți să vă bazați pe baterii sau generatoare.
Panourile solare sunt, de asemenea, obișnuite în cazul navelor spațiale pentru a genera
energie electrică p entru computerele de la bord și alte aparate electrice. Acest lucru se datorează
în mare măsură faptului că eficiența panourilor solare nu este diminuată în spațiu, iar soarele
strălucește mereu, ceea ce înseamnă că ambarcațiunile au o sursă de energie fia bilă fără a fi
nevoiți să transporte combustibili grei sau baterii cu ele. Aceste panouri sunt adesea găsite pe
sateliți și na ve de descoperire, cum ar fi roverii de pe Marte.
Fiecare panou de energie solară conține multe celule diferite de siliciu sau cel ule
solare. Fiecare celulă solară generează câteva volți de electricitate. Fotonii vor lovi suprafața
acestor celule solare și apoi vor genera un curent electric. Acoperișul este locul obișnuit în care
panourile de energie solară sunt instalate la case sau birouri, astfel încât să capteze întreaga
cantitate de radiații solare . Panourile fotovoltaice de pe panoul de energie solară convertesc
energia solară în energie electrică. Energia electrică generată prin ace ste panouri este în mare
parte C C (curent cont inuu) care va fi transformată în AC (curent alternativ) cu ajutorul unui
invertor. Siliconul este unul dintre principalele materiale care se utilizează de obicei pentru
realizarea unui panou de energie solară.

28
Tipuri de case pasive

Standardul de casă pasivă , fiind un standard de calitate, nu dictează metode speciale
de construcție. Indiferent dacă construcția solidă, lemn sau compozit – arhitecții pot proiecta
clădiri cu case pasive în funcție de preferințele lor. Chiar și producătorii de case prefabri cate
oferă modele de case pasive. Standardul versatil al Casei Pasive este, de asemenea, din ce în ce
mai utilizat în modernizări, precum și în clădiri nerezidențiale, cum ar fi școli, clădiri
administrative, fabrici de producție și hoteluri.
Având în ved ere că conceptul Casei pasive se bazează pe principii fizice, fiecare
clădire poate și ar trebui să fie adaptată la climatul său specific. Cu aprox. 60.000 de clădiri cu
clădiri pasive utilizate în într eaga lume (începând din 2016), s tandardul pasiv de loc uințe se
răspândește rapid în întreaga lume. Astăzi, clădirile Casei Pasive au fost construite în aproape
toate țările europene , Statele Unite, Canada și Japonia. Și acest număr este în creștere!
Există 3 categorii principale de case pasive:
 Clădiri rezid ențiale
 Clădiri nerezidențiale
 Casa pasivă modernizată

Cea mai mică casă pasivă din lume
Arhitectura este mai mult decât un design superficial. Arhitectura bună înseamnă
găsirea de soluții pentru combinarea funcției și a valorii artistice cu confortul, ac cesibilitatea și
ecologia. Casa pasivă oferă un concept de succes și durabil pentru a aborda această provocare.
Cu toate acestea, realizarea Standardului pasiv este o sarcină deosebit de dificilă în
cazul unei clădiri care are o suprafață totală de locuit de numai 83 m² și a cărei perete din spate
face part e din zidul istoric al orașului.
În cazul clădirii "Am Buir" din Wassenberg, Germania, autoritatea de conservare a
clădirilor istorice a cerut ca volumul și forma clădirii să fie reținute pentru a se c onforma exact
cu construcția inițială.

Figura 2.3.1 – Imagini dinante de realizarea casei pasive

29
Figura 2.3.2 – Imagini după realizarea casei pasive

Raportul suprafață -volum are o influență decisivă asupra cererii de încălzire a unei
clădiri. Acest raport este disproporționat de mare în casele mici în regim liber – pierderile de
căldură prin transmisie sunt, în special, semnificative. Realizarea standardului Casei Pasive este
cu atât mai dificilă în clădirile mici.
În ciuda dimensiunilor sale nefavorabile, clădirea "Am Buir" a reușit să obțină
Standardul pasiv de locuințe printr -o serie de măsuri, variind de la ferestre cu valori excelente
U și g orientate spre partea însorită către un sistem de venti lație cu un nivel ridicat de recuperare
a căldurii.
Izolația fațadei joacă un rol esențial: Aplicarea unui sistem de izolație exterioară bazat
pe spumă rigidă rezistentă cu calități excelente ( ʎR = 0,022 W / mK) permite ca grosimea
izolației peretelui exte rior să fie limitată la 240 mm.
Pentru comparație: sistemele de izolație exterioară "standard" de astăzi ( ʎR ≈ 0,040
W / mK) ar fi necesitat o grosime de izolație de aprox. 430mm. Spuma resolă rigidă face parte
din clasa materialelor de construcție B1 și, prin urmare, are proprietăți rezistente la foc.
Materialul nu conține CFC și HCFC și, prin urmare, nu prezintă un pericol pentru
sănătate. Materialul de izolare a fost aplicat în două straturi, fiecare având o grosime de 120
mm, împiedicând astfel goluri le continue și punțile termice inutile. Primul strat de panouri de
izolație a fost aplicat cu ajutorul adezivilor și diblurilor.
Trei linii verticale de ciment adeziv au fost aplicate la margini; cimentul aplicat
uniform a asigurat că cel puțin 60% din su prafață era în contact cu suprafața subterană după ce
a fost presat panoul la perete. Pentru a minimiza riscul de fisuri, panourile de izolație au fost
îndoite la colțurile ferestrelor și ușilor, evitând golurile în izolație. În cele din urmă, panourile
au fost dotate suplimentar cu diblu.

30
Ulterior, cel de -al doilea strat de panouri de izolație a fost atașat prin aplicarea unui
strat continuu de adeziv pe toate panourile. În următoarea etapă de lucru a fost aplicat mortar
armat cu o dimensiune a particulelor de 0,5 mm, care a dat o structură fină a suprafeței. Stratul
de finisare ușoară a fost selectat datorită permeabilității ridicate a vaporilor de apă care ajută la
crearea unui climat interior sănătos.
După ce tencuiala sa uscat, a fost aplicat ă vopseaua de fațadă albă. Acesta oferă un
contrast interesant cu aspectul întunecat și aproape fără rama a zonelor de fereastră și a pereților
exteriori, care sunt parțial acoperite cu straturi de lance de culoare antract care au fost pre –
varnate (anticip ând astfel procesul natural de intemperii a lemnului).
În ciuda celor două straturi de izolație cu o grosime totală de 240 mm, fațada rămâne
subțire. Punerea în aplicare a acestei case pasive deosebit de mic i dezaprobă concepția greșită
a casele lor pasive sunt blocuri slab proiectate și voluminoase. Departe de a fi o formă de ochi,
aceasta este o parte inseparabilă a zidului istoric al orașului cu "Verlorenenturm" medieval (o
închisoare pentru cei condamnați).
 Date te hnice:

Geamuri cu trei foi , cu rama di n lemn / fibră de sticlă
Uw = 0,65 W / m²K, valoarea g = 52%

Sistem de ventilație cu recuperare de căldură
rata de 92%

n50 = 0,3 h -1

Cererea specifică de încălzire a spațiului:
13,7 kWh / (m²a)

Cererea de energie primară:
112 kWh / (m²a)

Primul cămin de bâtrăni la standard de casă pasivă
Neuwerk Caritas -Haus, prima casă de îngrijire a persoanelor în vârstă din Europa, care
a fost construită în conformitate cu Standardul pasiv, a fost ocupată din iulie 2003. Biserica,
biblioteca parohială și o mănăstir e se află în imediata vecinătate a premiselor. Cimitirul este
vizavi de casa de îngrijire medicală din cealaltă parte a străzii. Clientul a decis în cele din urmă
în favoarea acestui teren în cartierul Neuwerk din Mönchengladbach, Germania.
Clădirea este aproape ascunsă în spatele vechilor copaci într -un cadru asemănător unui
parc. Materialele de fațadă exterioare, constând în clincher de culoare roșie, panouri di n lemn
lăcuite și împreună cu geamurile, rezultă într -o structură de clădire vie.
Intenția a f ost aceea de a construi o clădire modernă care să se inter pună cu tradițiile
ale "locuitorilor vechiului", oferind îngrijiri de cea mai bună calitate și, din punctul de vedere
al clienților, să se concentreze pe un concept de îngrijire inovatoare și nu pe designul tehnic sau
structural. În special, noua clădire a fost destinată să ofere celor care suferă de demență facilități

31
de viață demne, proiectate să se potrivească nevoilor lor specifice. Noua clădire urma să ofere
viitorilor ocupanți o nouă casă care să combine toate aspectele pozitive ale unităților vizitate
anterior.

Figura 2.4 – Căminul de bâtrăni Neuwerk Caritas -Haus, Mönchengladbach,
Germania

Noua casă de îngrijire medicală Caritas din Mönchengladbach -Neuwerk oferă spațiu
pentru un total de 80 de ocupanți. Acesta combină o abordare modernă a grupului rezidențial
cu tehnologii avansate de mediu și este împărțită în 8 grupuri rezidențiale. Formate din 10
ocupanți fiecare, aceste grupuri formează o rețea strâns legată și coerentă la care se pot le ga
ocupanții, ca și în familie.
Rutina zilnică este formată prin activități care se desfășoară în cadrul structurii sigure
a grupului. Două sau trei dintre aceste grupuri de îngrijire la un moment dat sunt conectate
direct la o zonă de îngrijire medicală care conține camera de asistență medicală, birou și băi
special echipate, precum și alte camere auxiliare.
Zonele administrative ale clădirii sunt situate la parter împreună cu o încăpere comună
care poate fi folosită pentru rugăciune și meditație, precum și pentru comunicarea interactivă.
Alături de intrarea principală se află și sala de mese.
Fiecare cameră single este proiectată astfel încât două camere să poată fi îmbinate
pentru a crea o cameră dublă pentru două persoane (de exemplu, un cuplu căsători t). Combinând
două camere single într -o cameră dublă sau separând o cameră dublă în două camere single, se
poate face ușor fără efort. În acest fel, se poate asigura că ocupanții care își supra veghează
partenerii pot rămâne în împrejurimi familiare, în loc să treacă la un alt grup rezidențial.
Pentru client și în special pentru ocupanții care în cele din urmă trebuie să suporte
costurile de funcționare, costurile de încălzire extrem de scăzute nu sunt singurele motive pentru
a decide în favoarea construirii unei astfel de unități în Standardul pasiv. Dimpotrivă, calitatea
vieții deosebit de ridicată de aici vorbește pentru această decizie. Mai ales pentru persoanele în

32
vârstă, care încă mai interesează viața din exterior și, prin urmare, își petrec cea mai m are parte
a timpului lângă fereastră .
O calitate constantă a aerului cu concentrații extrem de scăzute de CO2 favorizează și
sănătatea ocupanților.

Detaliile proiectului:
 Perioada de planificare: 1999 -2001
 Perioada de implementare: 2001 -2003
 Suprafața netă a podelei: 4,144 m²
 Costuri: 6 020 000 € înainte de impozitare
 Etape de lucru finalizate: 1 -9

Cel mai mare district la standard de casă pasivă

Standardul Casei Pasive este obligatoriu în întregul district. Astfel, un obiectiv de
încălzire a spațiul ui mai mic de 15 kWh / (m²a) a fost unul dintre obiectivele urmărite deja în
faza de planificare. Pentru comparație, un studiu recent numit "Energiekennwerte 2014" de
Techem privind consumul de energie termică în anul 2013 arată: Cladirile furnizate de un sistem
de încălzire urbană au avut în medie un consum de energie de 112 kWh / (m²a) pentru încălzirea
spațiului.
Figura 2.5 – Vedere din avion asupra districtului Bahnstadt, Heidelberg

Domeniul de dezvoltare pasivă Bahnstadt din Heidelberg este alcătuit d in mai multe
blocuri de dezvoltare, fiecare furnizat de o conexiune termică , centrală termică. Aceasta
înseamnă că există o singură conexiune centralizată de căldură pentru facturare pentru până la
cinci blocuri de apartamente mari. Furnizorul nu are acces la alte submăsuri care pot exista în
clădirile individuale. Acești contori de căldură principali la stațiile de transfer au fost citiți

33
anterior de compania de utilități publice "Stadtwerke Heidelberg" în timpul vizitelor la fața
locului aproximativ la fi ecare șase luni.
Citirile acestor contoare electronice de căldură vor avea loc ulterior în mod regulat
printr -o conexiune de rețea de date. S -au efectuat citiri lunare ale contoarelor și au fost furnizate
Institutului de case pasive pentru o primă prezent are generală a supra funcționării generale a
localității. Datele de consum compilate în tabelul 1 au fost disponibile din blocurile de
dezvoltare.
Aici, suprafața tratată a pardoselii constituie zonele utile definite în conformitate cu
PHPP (în cazul locui nțelor: zone de locuit); la clasificarea rezultatelor trebuie să se țină seama
de faptul că pentru valorile caracteristice în conformitate cu standardul german energetic minim
EnEV, suprafețele AN pentru aceste clădiri vor fi cu 28% mai mari astfel încât c onsumul
specific să fie și mai mic:

Tabelul 1.3 – Tipuri de clădiri din district
Tip locuință Num ăr Suprafață utilă (m ²) Număr locuințe
Complex rezidențial 5 61981 698
Cămin studențesc 2 15457 564
Grădiniță 1 1027 –
Birouri 1 9694 –
Laborator cercetare 1 21346 –

Cu citirile lunare disponibile ale contorului central de căldură, consumurile pentru
toate utilizările de căldură sunt disponibile ca valori totale pentru fiecare bloc de dezvoltare.
Aceste valori totale includ următoarele variabile de consum:
 Consumul de energie de încălzire
 Consumul de energie pentru apă caldă .
 Disiparea căldurii a țevilor de distribuție (utilizabile și nefolosibile)
 Transferul pierderii stației de termoficare
 Pierderile de stocare ale rezervorului de stocare a apei calde
 Diverse, de ex. încălzirea prin rampă pentru intrarea parcării subterane

Variabilele de consum individual nu pot fi diferențiate din valorile totale ale
consumurilor lunare, prin urmare trebuie utilizată o metodă empirică care va permite cel puțin
o bună estimare a acestei defalcări. În acest sens, trebuie avut în vedere faptul că clădirile
examinate nu au panouri solare de încălzire, iar generarea apei calde în clădirile rezidențiale are
loc complet prin căldură. În principalele luni de vară, chelt uielile cu energia pentru toate
aplicațiile care nu sunt legate de încălzirea clădirii pot fi determinate din valorile consumului
lunar.
În acest proces, se presupune că încălzirea neintenționată și nedorită în timpul verii nu
are loc. În clădirile Casei Pasive nu există o cerere distinctă de încălzire pe timp de vară –
datorită constantelor lor de lun gă durată, chiar și în timpul "perioade lor reci" care durează

34
câteva săptămâni, astfel de clădiri vor expune în continuare temperaturi interioare confortabil e,
fără încălzire.
Luna cu cel mai mic consum de vară nu trebuie folosită deoarece unele apartamente
nu pot fi folosite în timpul verii datorită perioadelor lungi de vacanță. Deoarece acestea sunt
clădiri mari cu multe apartamente, se poate presupune o uș oară concordanță a perioadelor de
vacanță.
Consumul mediu al celor patru luni de vară (iunie – septembrie) este calculat și utilizat
ca variabilă de consum "Cheltuieli fără încălzire" pentru fiecare lună; într -o clădire a Casei
Pasive în acest climat, cer erea de încălzire în aceste luni este definitiv zero. Dacă această valoare
medie a consumului pentru vară este acum extrapolată pe întregul an, aceasta va duce la
"cheltuieli anuale fără încălzire". Figura 3 prezintă acest consum pentru anul de evaluare în
interiorul casetei cu linia verde punctată.
Din motive de abreviere, acest lucru va fi denumit "consum de bază". În acest bloc de
dezvoltare, valoarea medie a consumului de vară pentru vara anului 2014 a fost de 3,72 kWh /
(m² lună). Toate valorile de co nsum din celelalte luni care sunt acum deasupra casetei verzi sunt
evaluate ca "consum de încălzire".În această abordare simplă, căldura disipată de conductele de
distribuție se presupune a fi constantă pe parcursul anului.
Temperatura pe tur a circuitulu i termic este determinată de cererea pentru furnizarea
apei calde pe tot parcursul anului. În principiu, căldura disipată de conductele de distribuție este
influențată de diferența de temperatură dintre suprafața conductei și aerul înconjurător (de
exemplu , camera de subsol, garajul subteran).

Figura 2.6 – Consumul de căldură lunar pe anul 2014

012345678910Totalul consumului de c ăldură kWh/m2anIan-14
Feb-14
Mar-14
Apr-14
Mai-14
Iun-14
Iul-14
Aug-14
Sep-14
Oct-14
noi 14
Dec-14

35
Tipuri de structuri alese pentru realizarea locuinței eficiente energetic

Pentru realizarea unei locuințe eficiente din punct de vedere energetic trebuie să lu ăm
în calcul ce tip de structură putem folosi pentru a ne atinge obiectivul de a avea un consum de
energie cât mai mic posibil.
Există trei elemente principale ce pot fi folosite ca structura unei locuințe :
 Cărămidă cu goluri verticale
 Panouri din CLT (Cro ss-Laminated Timber)
 Timberframe (Cadru de lemn placat cu OSB 3)
5.1 Cărămidă cu goluri verticale
Durata de viață ridicată și rezistența zidurilor din cărămidă este exemplificată de
clădirile vechi de mii de ani la care s -a folosit acest sistem constructiv.
Astăzi, producătorii de cărămidă s -au adaptat la noile nevoi din domeniul construcțiilor
în ceea ce privește calitățile izolatoare. Blocurile ceramice cu goluri oferă construcției o bună
izolare fonică și termică. Astfel, clădirile au o inerție termică nat urală (rămân calde iarna și reci
pe timpul verii).
Cărămida creează un microclimat sănătos la interior, deoarece materialul are o
permeabilitate ridicată. Totodată, o construcție din cărămidă este imună la atacurile
dăunătorilor, fără a fi nevoie de tratamente speciale.
Blocurile ceramice previn acumularea de umiditate în locuință, care poate duce la
formarea de mucegai și condens și suportă un mediu umed.
Nu in ultimul rând, cărămizile pot fi folosite pentru crearea unor imagini încântătoare.
Astăzi, cărămidă nu mai este doar un material tradițional, ci unul dinamic și inovator în
rezolvările arhitecturale moderne.
Figura 2.7 – Cărămidă cu goluri verticale

Pentru a realiza o structură din căr ămidă trebuie luat în calcul costurile cantității de
pământ ce trebuie săpată, dimensiunile fundației și cantitatea de beton intrată în fundație,
numărul de stâlpișori și grinzi pentru a prelua încărcăturile structurii dar și a timpului necesar
pentru elim inarea apei din structură.
Deși, o locuință pe o structură din cărămidă este mai favorabil economic timpul
necesar pentru realizarea la roșu a clădirii este mult mai necesar pentru a elimina problemele

36
provocate de apa din beton dar și a tasării pământului datorită greutății foarte mari a
construcției.
5.2 Panouri din CLT (Cross -Laminated Timber)
Cherestea ua laminată (CLT) este un produs din panouri din lemn realizat prin lipirea
straturilor de cherestea solidă. Fiecare strat de plăci este orientat, de obicei, perpendicular pe
straturile adiacente și lipit pe fețele largi ale fiecărei plăci, de obicei în mod simetric, astfel încât
straturile exterioare să aibă aceeași orientare. Un număr impar de straturi este cel mai frecvent,
dar există și configurații cu nume re egale (care sunt apoi aranjate pentru a da o configurație
simetrică). Prin lipirea straturilor de lemn în unghi drept, panoul poate obține o rigiditate
structurală mai bună în ambele direcții. Este similar cu placajul, dar cu laminări distincte (sau
lamele).
Avantaje și dezavantaje
Avantaje
 Flexibilitate în proiectare – poate fi utilizat în pereți, tavane și acoperișuri
 Eco-friendly – CLT este un material ecologic, regenerabil și durabil
 Prefabricarea – panourile din CLT vin gata debitate din fabrică con form cotelor
din proiect privind dimensiunea pereților, lungimea grinzilor, decupărilor
pentru ferestre, uși, prize etc. gata pentru montat
 Montaj – o construcție ușoară parter + etaj poate fi montată în aproximativ 4
zile.
 Izolare termică – o bună izolar e termică în funcție de numărul de straturi
 Greutate – CLT este ușor de prelucrat și reduce cu până la 4 ori greutatea
construcției față de o construcție convențională din zidărie .
 Producție rapidă – după faza de proiectare, panourile pentru o casă de
dimensiuni normale pot fi realizate în câteva ore
 Posibilitatea de fabricare a panourilor de dimensiuni mari (15x22m max.)
 Recomandat pentru clăd iri de peste 3 etaje
Dezavantaje
 Cost de producție mare – fiind un produs relativ nou nu există multe fabrici.
 Cost de transport mare
 Consum mare de material (lemn) – pentru clădiri mai mici de 3 etaje nu se
merită investiția recomandându -se timberframe
5.3 Timberframe

Structura pe timberframe este realizată din rame de lemn (stălpișori 4x6cm) placate cu
OSB3 iar la interior se va introduce izolație (vată minerală sau bazaltică).
Spre deosebire de structura cu CLT, izolația este inclusă în grosimea panoului acesta
fiind cel mai mare avantaj al utilizării structurii de tip timberframe deoarece elimină problema
cu spați ul insuficient.

37
Exemple de structură de tip Timberframe :

Figura 2.8 – Exemplu stratificații perete de tip Timberframe

Figura 2.9 – Exemplu racord pereți -planșeu de tip Timberframe

38

Figura 3 – Exemplu îmbinare colț perete vedere exterior/interior

Avantajele utilizării structurii de tip Timberframe:
 Eco-friendly – lemnul fiind un material ecologic, regenerabil și durabil
 Prefabricarea – panourile de tip Timberframe vin gata debitate din fabrică (cu
izolația inclusă) conform cotelor din proiect.
 Ansamb lare – pentru ridicarea locuinței de la zero este nevoie de 4 -5 zile
 Izolare termică – o bună izolare termică inclusă în grosimea panoului cu
posibilitatea adăugării unui strat suplimentar pe exterior.
 Greutate – este ușor de prelucrat și reduce de 4 -5 ori greutatea construcției față
de o construcție convențională din zidărie.
 Producție rapidă – după faza de proiectare, panourile pot fi realizate în câteva
ore
 Reduce rea consumului de material (lem n)
 Recomandat pentru clădiri de maxim 3 etaje

Dezavantajele utilizării structurii de tip Timberframe :
 Cost de producție mare – fiind puțini producători
 Cost mare de transport

Ambele de structuri de tip CLT și Timberframe încă din producție la prelucrarea
lemnului se tratează cu o soluție specială pe ntru a proteja lemnul ignifug, hidrofug și împotriva
cariilor.

39
Realizarea locuinței ”la roșu” – Studiu de caz

Se va realiza o locuință eficientă din punc t de vedere energetic de tip P+E din câte o
structură prezentată mai sus și se va realiza costul ridi cării ”la roșu” a locuinței cu suprafața de
222.95 m². (parter – 103.11m ². etaj – 119.84 m²)
6.1 Structur ă de cărămidă
Pentru a realiza această locuință din structură de cărămidă trebuie realizată mai întăi
fundația :
 Săpătură fundație (mixtă) : săpături mecaniza te pământ
 Beton fundație (tălpi continue 40x55cm): beton C12/15
 Cofraje grinzi fundație : cofraje lemn
 Beton armat grinzi fundație 25x50cm : beton C20/25
 Armătură grinzi fundație : armătură BST500s
 Beton placă pardoseală 15cm grosime : beton C20/25
 Armătură grinzi fundație : armătură BST500s

Figura 3.1 – Reprezentare grafic ă a fundației continue și a soclului necesar
suprastructurii din zidărie.

Total cost fundație și infrastructură (euro)

40
După realizarea fundației se va realiza structura pe cărămidă:
 Zidărie : cărămidă cu goluri verticale Brikstone GV 290x240x188mm
 Stâlpișori beton : beton armat C20/25
 Armătură : BTS500s
 Cofraj : cofraje de lemn
 Structură șarpantă : lemn C24 100x200mm
 Placare șarpantă: astereală 25mm

Figura 3.2 – Reprezentare grafică a lo cuinței cu suprastructură din cărămidă

Total cost suprastructură zidărie din cărămidă (euro)

41

Total cost construcție ”la roșu” a locuinței:

7196 ,05€ +33247 ,192€ =40443€ fără TVA
40443€ ∙19% =48127€ cu TVA inclus

42
6.2 Structură cu panouri din CLT (Cross -Laminated Timber)

Fiind o clădire de 4 ori mai ușoară decât una convențională pentru fundația unei
structuri de tip CLT se poate observa o cantitate de săpături de pământ mult mai mici față de
cele din zidărie dar și o cantitate de beton mai mică fiind nevoie de o fundație mai mică.

Figura 3.3 – Exemplu fundație pentru suprastructuri din CLT și/sau Timberframe

43
Diferență cost total fără TVA (euro) dintre fundația pentru zidărie și CLT :
Cost fundație zidărie −Cost fundație CLT =7196 ,05€ −5843 ,5872€ =1352 ,4628€
Pentru pereții din CLT se vor utiliza panouri CLT din 3 straturi cu diferite grosimi :
 Pereți interiori → parter – 80mm
etaj – 60mm
 Pereți exteriori → parter – 100mm
etaj – 80mm
Planșeul peste parter va fi dintr -un panou CLT cu 5 straturi și o grosime de 140mm,
astfel eliminând nevoia de a folosi grinzi de susținere.

Total cost construcție ”la roșu” a locuinței:

5843 ,5872€ +50239 ,6€=56083 ,1872€ fără TVA
56083 ,1872€ ∙19% =66738 ,9928€ cu TVA inclus

44

Figura 3.4 – Locuință realizată din CLT (Cross -Laminated Timber)

6.3 Structură de tip Timberframe

O locuință cu structură de tip Timberframe are acceași fundație ca o locuință din
panouri CLT.

45
Structură lemn de tip Timberframe conform ofertei din partea DIMMER S.R.L
 Structură pereți exteriori :. – Bandă antiumiditate BBC (la parter)
– Panou de contravântuire OSB3 15mm
– Structură de rezistență din lemn 60x140mm
 Structură pereți interiori portanți : – Bandă antiumiditate BBC (la parter)
– Panou de contravântuire OSB3 15mm
– Structură de rezistență din lemn
60x140mm
 Structură pereți interiori neportanți : – Bandă antiumiditate BBC (la parter)
– Panou de contravântuire OSB3 15mm
– Structură de rezistență din lemn
60x100mm
 Structură planșeu peste parter : – Panou de contravântuire OSB3 22mm
– Structură din lemn 60x200mm
 Structură acoperiș încl inat: – Panou de contravântuire OSB3 15mm
– Structură din lemn 60x200mm

Total cost construcție ”la roșu” a locuinței:

5843 ,5872€ +38050€ =43893 ,5872€ fără TVA
43893 ,5872€ ∙19% =52233 ,36877€ cu TVA inclus

46
Reprezentări grafice cu privire la costul realizării locuințelor la ”roșu” dar și perioada
de realizare a lor :

Figura 3.5 – Reprezentare grafică a costului total de realizare a locuințelor

Figura 3.6 – Reprezentare grafică a perioadei totale (în săptămâni) necesare pentru re alizarea
construcției ”la roșu”

01000020000300004000050000600007000080000
Structura zidarie Structura CLT Structura TimberframeCost total euro cu TVA inclus
Cost total euro cu TVA inclus
020406080100120140160
Structura zidarie Structura CLT Structura TimberframePerioada realizare locuinta ”la rosu” (saptamani)
Perioada realizare locuinta ”la rosu” (saptamani)

47