Tema: Contributii privind auditarea energetica a cl ădirilor noi și existente [612407]
Universitatea Tehnica de Construc ții Bucuresti
Facultatea de Inginerie a Instalatiilor
Tema: Contributii privind auditarea energetica a cl ădirilor noi și existente
Doctorand: [anonimizat]. Marinela PRECUP (Ivan)
Conduc ător știin țific:
Prof. univ. dr. ing. Florin IORDACHE
2011
ROMANIA
Ministerul Educatiei, Cercetarii și Inovarii
2Cuvant inainte
In tarile Uniunii Europene, 40% din consumul total de energie se realizeaza în cl ădiri. Din energia
consumata în cl ădirile rezidentiale 65% se obtine prin arderea comb ustibililor fosili, energia electrica
reprezinta cca 25%, iar restul de cca 10% diferirte surse regenerabile. Arderea combustibililor fosili are ca
efect emisia unor noxe care conduc la intensificare a efectului de sera și în mod direct la schimbari
climatice globale. In absenta unor tehnologii avans ate ca performante de retinere și procesare a gazelor
rezultate, singura metoda de reducere a emisiilor d e gaze cu efect de sera este cre șterea eficientei
intregului lant de transformari energetice dintre s ursele de producere, transport, distributie și consumatorii
finali – cl ădirile . Ponderea energiei consumate în cl ădiri este foarte importanta, astfel ca acest sector ofera
un potential urias de reducere majora a consumurilo r de energie și ca o consecinta fireasca asupra
reducerii emisiei de gaze cu efect de sera.
Una din masurile adoptate pe scara larga în Europa și în Romania vizeaza cre șterea performantei
energetice a cl ădirilor și implementarea programelor de reabilitare termica. Metodologiile de
diagnosticare energetica a cl ădirilor au fost promovate în tarile Uniunii și Certificatul energetic a devenit
o prezenta constanta și o necesitate în viata tehnica a cl ădirii. Cu toate acestea, în Romania rapoartele de
audit, expertizele energetice ale unei cl ădiri sunt inca subiecte aflate în discutii prelungi te, critici și
revizuiri, atat ca proceduri metodologice cat și ca informatii tehnice, simtindu-se absenta unor
instrumente eficiente de verificare a acuratetii ca lculului unui audit energetic. Principalul obiectiv al
acestei teze este a analiza comparativ metodologia romaneasca cu cea din tari avansate din Europa,
membre UE și non UE și de a gasi un instrument – o formula de calcul exp erimentala prin care rigoarea
masurilor de auditul energetic sa poata fi confirma ta cu o eroare sub 10%. Cuvintele cheie ale lucrari i
sunt: regim termic, performanta energetica, masurar e directa, comparare metodologii de calcul, studii de
caz, solu ții practice, modele de predictie. In ansamblu lucra rea se doreste a fi o premisa, de fapt un
inceput al adaptarii conceptelor europene și a eficientizarii clasificarii energetice a cl ădirilor la conditiile
complexe economice și sociale ale Romaniei, în perspectiva și a strategiei de accesare a fondurilor
europene pentru programele nationale de reabilitare termica derulate cu și prin efortul statului roman.
In acest moment de bilant profesional și de incercare a cuceririi uneia dintre ultimele ma ri redute
profesionale imi exprim intreaga gratitudine fata d e conducatorul stiintific, dl profesor universitar dr. ing.
Florin Iordache, pentru sustinerea generoasa a efor tului meu de dobandi rigoarea stiintifica impusa de
interdisciplinitatea temei lucrarii de doctorat dar și de a aborda corect tema propusa.
De-a lungul celor trei ani de studii doctorale am b eneficiat de un dialog sistematic și recomandari cu
deosebita competenta din partea d–lui profesor univ ersitar doctor ing. Dragos Hera, a d-lui profesor
universitar dr. ing. Gabriel Ivan, a d-nei profesor universitar dr. ing. Raluca Frunzulica, de generoa sa
solidaritate a d-nei profesor universitar dr. ing. Ana-Maria Bianchi, a d-lui profesor universitar dr. ing.
Serban Lazar, a d-nei profesor universitar Iolanda Colda, a d-nei conferentiar dr. ing. Anica Ilie. De fapt,
cu multi dintre dumnealor am continuat un dialog pr ofesor – student inceput cu multi ani în urma în
cadrul facultatii noastre. Le transmit și pe aceasta cale recunostinta mea, cele mai calde multumiri și
speranta continuarii colaborarii cu universitatea n oastra în proiecte viitoare.
Cu acest prilej, multumesc profesorilor mei din fac ultate pe care nu–i pot uita și datorita carora am
dobandit o baza solida și serioasa de cunostinte tehnice care m-au ajutat î n tot drumul profesional parcurs
de dup ă absolvirea facultatii cu eforturi de cele mai mult e ori epuizante: d-lui academician profesor dr.
ing. Liviu Dumitrescu – membru al Academiei Romane, d-lui prof. universitar dr. ing. Cornel Bianchi, d –
lui profesor universitar dr. ing. Florea Chiriac, d -lui prof. universitar dr. ing. Mihai Ilina, d-lui profesor
universitar dr. ing. Traian Cruceru, d-lui profesor universitar dr. ing. Virgil Petrescu, tuturor prof esorilor
și asistentilor nostrii din facultate din anii ’80.
Multumesc Excelentei Sale d-lui Ambasador Livio Hur zeller și directoarei mele din SECO/Berna, d-na
ing. Brigitte Cuendet, pentru incurajari, solidarit ate și pentru maniera în care mi-au impartasit ideile
dumnealor cu exigenta, incredere deplina, consecven ta și prietenie.
3Multumesc specialistilor firmei Poyry AG Zurich, în mod deosebit d-lui dr. ing. Max Keller colaborator
apropiat care mi-a pus la dispozitie cu mare prompt itudine și generozitate un bogat material documentar
și cu, care am schimbat pe parcursul mai multor ani multe idei tehnice privind sistemele de incalzire
urbana, eficienta energetica și metode de ridicare a performantelor tehnice.
De asemenea multumesc pe aceasta cale colegilor mei , în mod special colegei mele drd. ing. Aurelia
Simion, care m-a sustinut în momentele dificile ale derularii acestei solicitante perioade de studii.
Nu în ultimul rand, multumesc intregii mele familii , sotului meu care mi-a inteles hotararile și m-a spijinit
permanent cu multa rabdare și intelegere, precum și parintilor pentru educatia acordata cu un efort
apropiat de sacrificiu.
Si inainte de orice, multumesc bunului Dumnezeu pen tru ajutorul permanent în drumul meu prin viata, pe
fiecare treapta profesionala și personala, spre care m-am indreptat intotdeauna c u oarecare teama, cu
multa truda, dar cu speranta nedisimulata și cu binecuvantarea Lui.
Autorul spera ca rezultatele cautarilor sale vor fi utile specialistilor implicati în tot ceea ce inse amna
subiectul cresterii performantei energetice a cl ădirilor. Orice apreciere constructiva transmisa pri n e-mail
m.ivan@clicknet.ro ; marinela.ivan@eda.admin.ch este binevenita pentru depasirea propriilor limite și
pentru realizarea unor obiective coerente și riguroase în acest domeniu de importanta national a.
Bucuresti, august 2011
4
Motto:
“Everybody is affected în one way or another by buil dings – we are
born în them, live în them, work în them, and more often than not die
în them, yet the layman probably knows less about t hem than almost
anything else that affects his life. ” Richard Reid, Book of Buildings ,
Peerage Books, London, 1984, p. 8.
“Fiecare este afectat intr-un fel sau altul de cl ădiri – ne nastem în
ele, traim în ele, muncim în ele și cel mai adesea daca nu chiar
murim în ele, un profan stie probabil mai putin des pre ele decat
despre orice altceva care ii afecteaza viata”. Rich ard Reid, Cartea
cl ădirilor , Peerage books, Londra 1984, p.8.
5Cuprins Pagina
1. Introducere…………………………………. …………………………………………… …………………………..7
2. Cercetare documentare și analiza comparativa proceduri auditare energetica ……….12
2.1. Metodologii de auditare energetica în tarile UE, El vetia………………………12
2.2. Programe de eficienta energetica în tarile UE, Elve tia…………………………13
2.3. Analiza teoretica comparativa cu terminologia și metodologia nationala……17
2.4. Concluzii preliminare…………………………………………………………….34
3. Cercetare și analize teoretice. Modelarea proceselor de transf er termic în regim stationar
prin elementele opace și transparente de construc ție. Studii de caz…………………..37
3.1. Transferul termic în regim stationar prin elementel e opace de construc ție
multistrat. Regim stationar. Rezistente termice în serie și în paralel în cadrul
elementelor de construc ție……………………………………………………….38
3.2. Transferul termic prin elementele transparente de c onstruc ție………………45
3.3. Transferul termic prin elementele opace de construc ție multistrat. Regim
nestationar………………………………………………………………………..54
3.4. Transfer termic în regim nestationar. Matricea de t ransfer armonic perete
multistrat………………………………………………………………………….58
3.5. Stabilitatea termica a incaperilor incalzite (I)……… …………………………..66
3.6. Stabilitatea termica a incaperilor incalzite (II)…… …………………………….73
3.7. Studiu de caz. Perete multistrat regim stationar; F ereastra simpla; Fereastra tripla;
Transfer prin sol; Perete nestationar; Bilant termi c incapere…………………81
3.8. Concluzii preliminare…………………………………………………………….90
4. Performanta energetica a cl ădirilor. Analiza teoretica…………………………………92
4.1. Principii generale de calcul și evaluarea performatei energetice a cl ădirilor…92
4.2. Rezistenta termica medie a anvelopei cl ădirii. Coeficientul global de izolare termica
al cl ădirii………………………………………………………………………….94
4.3. Evaluarea consumului anual de caldura în peri oada sezonului rece…………97
4.4. Importanta solicitarii climatice asupra consu mului de caldura anual pentru
incalzire…………………………………………………………………………..98
4.5. Studiu de caz. Analiza energetica. Concluzii preliminare…………………….100
4.5.1. Componentele consumului anual de energie te rmica pentru
Incalzire………………………………………………………………………….100
4.5.2. Analiza energetica……………………………………………………….1 01
4.5.3. Concluzii preliminare…………………………………………………..1 09
5. Performanta energetica a cl ădirilor. Certificat energetic………………………………110
5.1. Principii generale de calcul…………………………………………… …………110
5.2. Studiu de caz…………………………………………………………………….111
5.3. Analiza rezultatelor economice și tehnice pe tip de pachete de solu ții………..133
5.4. Evaluarea costurilor de investitii tehnice pe tipuri de pachete de solu ții……..135
5.5. Analiza comparata (teorie–experiment) în veder ea validarii modelelor teoretice.
Interpretarea rezultatelor economice și tehnice……………………………….151
6. Contributii privind auditarea energetica a cl ădirilor…………………………………154
6.1. Cercetari și experimente teoretice……………………………………………..154
6.2. Scurta analiza privind parametrii energetici importanti…………………….167
66.3. Modele de predictie a consumului………………………………… …………172
7. Concluzii și sinteza contributiilor originale ale tezei………………… ………………180
8. Bibliografie……………………………………………………………………………..181
9. Recomandari……………………………………………………………………………187
10. Date personale (activitate profesionala, preze ntari la conferinte, programe de eficienta
energetica coordonate, articole publicate)……………………… …………………….188
71. Introducere. Problematica auditarii energetice a cl ădirilor
In tarile Uniunii Europene unul dintre cei mai mari consumatori de energie este și vor ramane cl ădirile și
în mod indubitabil sectorul rezidential. Confrom pr ognozelor, ca urmare a cresterii nivelului de trai,
numarul persoanelor pe locuinta va descreste, neces arul de confort va creste. Pentru a asigura un conf ort
mai ridicat intr-un numar mai mare de cl ădiri va fi necesara o cantitate de energie tot mai mare. Scopul
specialistilor este și va fi în viitor gasirea de noi solu ții în vederea cresterii eficientei energetice a
cl ădirilor și instalatiilor, limitarea riguroasa a utilizarii r esurselor energetice pe de o parte, pe de alta part e
educarea consumatorilor asupra posibilitatilor larg i de economisire a energie consumate intr-o cl ădire.
Sistemul energetic al unei cl ădiri inglobeaza în sens larg energia consumata cu o btinerea materialelor de
construc ții, energia necesara pentru constructia propriu zis a, pentru functionarea și intretinerea ei și, în
final pentru pentru demolarea și tratarea deseurilor cand cl ădirea și-a incheiat ciclul de viata. Dup ă alte
interpretari ce vizeaza specialistii în urbanism, o cl ădire include în sistemul sau energetic mijloacele d e
transport, iluminatul exterior, amenajarea teritori ului vecin cl ădirii. In acest caz, o cl ădire fie ca este
locuinta, fie ca este o cl ădire publica, administrativa, sociala – fara a cons idera diferentele esentiale intre
cele doua tipuri – o cl ădire, prin urmare se poate considera un subsistem i ntegrat în sistemul energetic al
localitatii și al tarii chiar.
Energia este cea care furnizeaza servicii cheie nec esare confortului, igienei, iluminatului, comunicat iilor,
timpului liber ocupantilor spatiilor cl ădirii fie locuinta, fie cl ădire publica-administrativa. In acest
complex dar unitar spatiu al unei cl ădiri, actiunile și cercetarile în planul cresterii performantei ener getice
reprezinta un potential urias nu numai pentru ridic area gradului de confort al serviciilor spatiilor
respective, dar și pentru reducerea consumurilor de energie, al cost urilor, al utilizarii eficente a energiei, a
reducerii emisiilor de noxe în mediu inconjurator, și al cresterii eficientei energetice.
O cl ădire în general, cuprinde un spatiu în perimetrul c aruia sunt consumate materii prime, electricitate,
alte forme de energie pentru incalzire, nevoi fizio logice, prepararea și utilizarea hranei, producerea de
servicii, bunuri, desfasurarea de activitati socio- profesionale. In cazul unei locuinte – perimetru es te locuit
de una, doua sau mai multe personae apartinand acel uiasi grup, inrudite sau nu se includ activitati
specifice unei locuinte familiale. O cl ădire rezidentiala sau publica necesita facilitati d e transport și
infrastructura care pot la randul lor sa afecteze m ediul, peisajul, resursele naturale fiind de asemen ea
consumatoare de energie. In plus, urbanizarea rapid a, concentrarea urbana în aglomerari de mari
dimensiuni, expansiunea geografica a oraselor, dezv oltarea și accelerarea megapolurilor sunt cateva
trasaturi importante ale lumii contemporane, cu, co nsecinte deosebite în domeniul energiei. Urbanizare a
aduce modele noi de productie și consum care inseamna mai multa energie, transport , utilitati și servicii.
In prezent în plan international și national, energetica unei cl ădiri este supusa unor reconsiderari esentiale
care sunt determinate de:
(a): procesul de urbanizare global care impune cons truirea a zeci și sute de locuinte noi ceea ce duce la
necesitatea disponibilizarii surselor energetice ne cesare;
(b): sursele de energie primara pun probleme nu num ai de disponibilitate (de ordin geo-politic, financ iar)
ci și de ordin ecologic ce vizeaza schimbarile climatic e, alterarea stratului de ozon, poluarea apelor,
afectarea fenomenului de biodiversitate, etc.
(c): necesitatea asigurarii unui confort minimal în locuinte comuna tuturor tarilor dezvoltate, paturi lor
sarace din tarile dezvoltate, a celor aflate la per iferia marilor orase.
Conform unor date experimentale, masurile de eficie nta energetica pot reduce consumul de energie al
unei cl ădiri multifamiliale cu 25% pana la 30%. Un pachet d e solu ții de eficientizare energetica bine
conceput din punct de vedere tehnic poate avea o pe rioada de recuperare a investitiei și costurilor
efectuate cuprinsa intre 5 și 10 ani pentru cele mai multe dintre cl ădirile rezidentiale și publice.
Conservarea energiei reprezinta de asemenea un pote ntial foarte larg în sensul costului efectiv. Calcu le,
analize și cercetare a masurilor de eficienta energetica sun t diferit efectuate pentru cl ădirile cl ădirile vechi
de cl ădirile noi, multifamiliale, de cl ădirile publice și comerciale. In acest context, cea mai mare
8provocare o reprezinta cl ădirile existente, care în comparatie cu tarile vest europene cu, conditii climatice
similare sunt intr-o conditie foarte proasta/saraca din punct de vedere al pierderilor de energie și
ineficientei energetice.
Situa ția energetica a cl ădirilor – fie ca este cl ădire publica sau locuinta – este una dintre cele ma i
sensibile din punct de vedere al cercetarilor aplic ate și specialistilor. Eficientizarea consumului de
energie, cre șterea eficientei energetice și reducerea pierderile energetice ar avea ca finali tate scaderea
consumului de energie în valori relative și absolute, cunoscut fiind faptul ca în Romania cl ădirile de locuit
au consum de energie dublu comparativ cu tarile dez voltate din Europa. In acest context, cre șterea
eficientei energetice a cl ădirilor prin masuri de reabilitare termica complexe precum și prin alegerea
materialelor de construc ții a unei cl ădiri dup ă criteriul energiei inglobate poate sugera o direct ie de
actiune în sensul cresterii eficientei energetice. Optiunile se pot indrepta catre materiale locale, l emnul (ca
sursa regenerabila și nepoluanta), metale și materiale ceramice etc. Performantele functionale și
energetice ale unei cl ădiri, masura în care este promovata arhitectura sol ara, arhitectura ecologica,
incadrarea unei cl ădiri în mediul ambiant devin obiective care în cont extul temei sunt de asemenea de luat
în considerare. Realizarea unei performante energet ice ridicate prin identificarea de solu ții mai putin
energofage, bazate pe pe utilizarea eficienta a ene rgiei cu impact redus asupra factorilor de mediu su nt
obiective care se au în vedere a fi analizate tehni c și teoretic.
Aproape în fiecare tara exista preocupari pentru re ducerea consumului de energie în asezarile umane, î n
cl ădiri și locuinte în special, motiv pentru care cl ădirile –locuinte sau cl ădiri publice – sunt supuse unor
reconsiderari de ordin tehnic, energetic, ecologic. Evaluarea consumurilor de energie constituie o
problem ă abordat ă frecvent pe plan na țional și interna țional în lucr ări tehnice de specialitate, la diferite
manifest ări tehnico- știin țifice, încercându-se s ă se g ăseasc ă cele mai bune strategii și solu ții în domeniu
care sa permita o dezvoltare durabila și creterea eficientei energetice a cl ădirilor.
La nivel european, statele membre UE trebuie s ă-și coordoneze eforturile și practicile de management. In
ciclul de management al cl ădirilor, statele membre trebuie s ă ia în considerare evolu țiile pe termen lung,
inclusiv schimb ările climatice, precum și practicile de dezvoltare utilizare durabil ă a asezarilor umane.
Directiva 2002/91/CE privind cre șterea eficientei energetice a cl ădirilor a fost adoptata ca un instrument
legal pentru a imbunatati calitatea proiectelor, a anticipa viitorul și a schimba modul de gandire privind
calitatea și eficienta energetica a cl ădirilor inca din 2000. A fost adoptat conceptul de “ Energy
Performances of Building Directive (EPBD) prin care tuturor statelor membre li se cer e stabilirea și
implementarea unui program de etichetare energetica a cl ădirilor rezidentiale, comerciale, publice. In mai
2010, UE prin adoptarea Directivei reactualizate 20 10/31/EU, se preved obiective reactualizate și
detaliate ale Directivei sicu referire la cl ădirile noi și anume “ Under the revised Directive, all new
buildings în 2010, will have to consume “nearly zer o” energy and will be expected to derive most of th eir
energz needs from on-site or nearby renewable energ y resources .”1) O alta schimbare importanta este ca
prin prin aceasta decizie se cere o metoda consiste nta de calcul a gradelor energetice ale unei cl ădiri în
evderea standardizarii unei minime performantei ene rgtice a cl ădirilor în randul statelor membre UE.
1) Sub Directiva revizuita, toate cl ădirile noi din statele membre UE incepand cu 2020 v or trebui sa aiba
consum de energie “aproape zero” cand va fi astepta t ca cele mai multe din nevoile energetice sa deriv e
din propria locatie sau din resurse regenerabile.
9De altfel inca de la lansarea conceptului în anii 2 000, sunt interesante primele reactii la lansarea a cestui
conceptului de cre ștere a performantei energetice a cl ădirilor: la inceput s-a remarcat o puternica
rezistenta, s-au considerat prea multe detalii ceru te printr-un proiect, s-a opus ideii de performanta
energetica sub argumentul unor costuri care ridica costurile unei cl ădiri. Cu toate acestea, primele
rezultate la finalul implementarii unui proiect au relevat un succes notabil: s-au extins zonele de st udiu și
de identificare a altor solu ții tehnice și fiecare nou proiect promovat a fost imbunatatit. Numai în Elvetia
se deruleaza cca 100 de proiecte pe an în domeniul cresterii eficientei energetice a cl ădirilor.
In foarte multe tari, calitatea materialelor folosi te în constructia cl ădirilor, precum și operatiile de
intretinere a cl ădirilor au determinat pierderi termice foarte mari ale acestora. Situa ția cl ădirilor din punct
de vedere al performatei energetice s-a imbunatatit mult mai repede în tarile din vestul Europei decat în
tarile din estul Europei. De exemplu, în Lituania î n 1990, consumul de energie termica era de 2,5 ori mai
mare decat în Suedia. Masuratorile experimentale pe ntru Lituania indicau valori de 200 KJ/m 2/gradzi, în
comparatie cu Statele Unite 130 KJ/m 2/grad zi și Suedia 80 KJ/m 2/grad zi. Inca din anii 1970, multe state
din vestul Europei a carei intensitate energetica s e situa în jurul valorii de 200 KJ/m 2/grad zi au inceput
implementarea unor masuri de cre ștere dinamica a eficientei energetica a sectorului cl ădirilor rezidentiale.
In tarile UE și în Elvetia, actiuni de reducere semnificativa a c onsumului de energie și de cre șterea
eficientei energetice a cl ădirilor au fost declansate concret pornind de la st udii și cercetare aplicata pana la
implementarea concreta de proiecte de cre ștere a performantei energetice a cl ădirilor.
In România se constatat ă consumuri de energie foarte ridicate în domeniul c l ădirilor pentru înc ălzire și
preparare ap ă cald ă, fa ță de consumurile înregistrate în ță rile Uniunii Europene. Aceste consumuri au ca
efecte directe:
• cheltuieli mari pentru energia termic ă utilizat ă la înc ălzire și preparare ap ă cald ă;
• temperaturi interioare sc ăzute comparativ cu nivelul ridicat al consumurilor energetice;
• poluarea mediului înconjur ător ca urmare a consumului specific ridicat și a emisiilor de CO2.
În cadrul general al politicii de cre ștere a eficien ței energetice, reabilitarea termic ă a cl ădirilor constituie
un obiectiv important, având în vedere consumul anu al de energie foarte ridicat, (dup ă unele date de peste
200 kWh/mp), datorat în principal pierderilor ridic ate de c ăldur ă la nivelul anvelopei cl ădirilor, precum și
din cauza unei exploat ări necorespunz ătoare a instala țiilor acestora.
In mediul de specialitate, precum și pe scara larga se cunosc mai multe solu ții tehnice de cre ștere a
eficientei energetice, dar care fie sunt insuficien t implementate, fie sunt necunoscute și inaccesibile inca
populatiei, fie sunt insuficient experimentate și cercetate ca impact global asupra tuturor compone ntelor
vietii.
Performanta energetica a cl ădirilor este nominalizat ă în Documentul de pozi ție al României la cap.14 –
Energie, constituind un punct din programul de m ăsuri pentru intensificarea și accelerarea masurilor de
eliminare a disparitatilor dintre Romania și celealte tari UE. Dup ă aderare – ianuarie 2007, România
trebuie sa indeplineasca toate angajamentele asumat e prin adoptarea de masuri viabile și durabile de
cre ștere a eficientei energetice a cl ădirilor. Prin urmare în actualul context european și international
cre șterea eficientei energetice a cl ădirilor este o prioritate nationala, iar tema menti onata se inscrie pe
linia prioritatilor nationale de aprofundare și experimentare a masurilor de cre ștere a performantei
energetice și reducerii pierderilor de caldura a cl ădirilor. Reglementarile europene în domeniu au fost
adoptate și adaptate în acord cu tendin țele și obiectivele europene în domeniu.
• Directiva 91/2002/CE privind performan ța energetic ă a cl ădirilor a fost transpus ă în legisla ția
român ă prin Legea nr. 372/2005 privind performan ța energetic ă a cl ădirilor. Conform acesteia
proprietarii locuin țelor unifamiliare, ai apartamentelor din blocurile de locuin țe, ai oricarei cl ădiri trebuie
să pun ă la dispozi ția poten țialilor cump ărători sau chiria și, în cazul vânz ării sau închirierii, certificatul de
performan ță energetic ă a cl ădirii începând cu 1 ianuarie 2010. Certificatul de performan ță energetic ă a
cl ădirii este valabil 10 ani de la data emiterii. Legea nr. 372 /2005 privind performan ța energetic ă a
cl ădirilor reglementeaza în plus aspecte esentiale leg ate de obligativitatea Certificatului de performan ță
10 energetic ă a cl ădirii – functie de izola ția termic ă și caracteristicii instalatiilor, de expertizarea te hnic ă a
instala țiilor de înc ălzire, de inspectiile periodice în scopul reducerii consumului de energie și al limit ării
emisiilor de dioxid de carbon, de inspec ția cazanelor și expertizarea tehnic ă a centralelor termice și a
instala țiilor înc ălzire.
• Programul Operational Sectorial „Cre șterea Competitivit ătii Economice -2007-2013 – Axa
Prioritar ă 4 – Cre șterea eficientei energetice și a securit ătii furniz ării, în contextual combaterii
schimb ărilor climatice: Domeniul Major de Interventie 2 – se refera la aspe cte privind valorificarea
resurselor regenerabile de energie pentru producere a energiei verzi – precum și la operatiunea –
„Sprijinirea investitiilor în modernizarea și realizarea de noi capacit ăti de producere a energiei electrice și
termice prin valorificarea resurselor energetice re generabile”: a biomasei,a resurselor hidroenergetic e (în
unit ăti cu putere instalat ă mai mic ă sau egal ă cu 10 MW), solare, eoliene, a biocombustibilului, a
resurselor geotermale și a altor resurse regenerabile de energie.
• Cre șterea performan ței energetice a blocurilor de locuin țe – OUG nr. 18/2009 – prin care o
scheme financiara asteptata a fi atractiva este pro movata și cuprinde: 50% din aloca ții de la bugetul de
stat; 30% din fonduri aprobate anual cu aceast ă destina ție în bugetele locale și/sau din alte surse legal
constituite; 20% din fondul de repara ții al asocia ției de proprietari și/sau din alte surse legal constituite.
Actul normativ include și categoriile de lucr ări de interven ție.
Consumul anual specific de energie calculat pentru înc ălzire se va impune s ă scad ă sub 100 kWh/m2 arie
util ă, în condi ții de eficien ță economic ă; (actual este de 180-200-240 în circa 83.000 de bl ocuri, necesar a
fi izolate termic).
Toate aspectele și actiunile care vizeaza cre șterea performantei energetice sunt componente esent iale care
tin de managementul cl ădirii. La nivel european, statele membre i și coordoneaza eforturile și practicile de
management. In ciclul de management al cl ădirilor, statele membre iau în considerare evolu țiile pe
termen lung, inclusiv schimb ările climatice, precum și practicile de dezvoltare utilizare durabil ă a
asezarilor umane care aduc în prim planul preocupar ilor specialistilor tintele de performanta.
In România, ca de altfel în toate statele membre se deruleaza programe de cercetare și realizare ale caror
tinte de performanta sunt: consum redus de energie și valorificarea energetica solara, utilizarea energ iei
fotovoltaice, reducerea cu 50% a emisiilor de CO2 p rin imbunatatrirea performantelor sistemelor de
incalzire și alegerea combustibililor fosili, reducerea consum ului de energie cu pana la 70% pe baza
sistemului de izolare termica și prin controlul temperaturilor, reducerea consumul ui de energie inglobat în
materialele de construc ții, al tehnicilor de construc ții, al functionarii cl ădirilor, izolare exterioara, ferestre
performante termic, pardoseala incalzita electric, consum de energie de 100-120 kwh/mp.an, folosirea
lemnului ca material de construc ții, valorificarea energiei solare și a sistemelor hibride soare-vant,
reducerea dependentei energetice fata de peretele e xterioare de energie, reducerea consumului de energ ie
pentru iluminat și prin ventilare.
Lucrarea de doctorat “Contributii privind auditarea energetica a cl ădirilor noi și existente” isi
propune analiza cadrului existent de evaluare perfo rmantei energetice a cl ădirilor și energeticii cl ădirilor
în general, cu identificarea unor strategii și solu ții tehnice de verificare și imbunatatire a procedurii de
calcul și evaluare a performantei eneregetice a cl ădirilor. Teza de doctorat încearc ă s ă r ăspund ă la o parte
din probleme complexe legate de cre șterea performantei energetice a cl ădirilor și la g ăsirea unor strategii
de managment în acest domeniu. Pe baza unor studii de caz, utilizarii de scenarii tehnice și a unor metode
de determinare experimentala lucrarea isi propune s a identifice solu ții eficiente de identificare, analizei și
evaluare a performantei energetice a cl ădirilor. Analize comparative intre Romania și tari UE sau non UE
dar avansate din punct de vedere al politicilor ene rgetice și proiectelor implementate vor sublinia aspecte
diferentiate ale comportamentului și abordarii energeticii cl ădirii în RO. Lucrarea de doctorat
„Contributii privind auditarea energetica a cl ădirilor noi și existente ” se inscrie în preocup ările
manifestate la nivel european și na țional în domeniu și isi propune asigurarea unui cadru unitar de
abordare a evalu ării și verificarii performantei energetice a cl ădirilor și a energeticii cl ădirilor, pe baza
auditurilor energetice. Lucrarea de doctorat aborde aza probleme legate de:
11
• Analiza stadiului actual al metodologiei. Analiza c omparativa a metodologiei europene de
elaborare a calcului performantei energetice a cl ădirilor;
• Metodologia de evaluare a performantelor energetice a cl ădirilor în plan european și/sau mondial.
Studiu comparativ al acestor metodologii;
• No țiuni de modelare a proceselor de transfer termic în regim stationar și nestationar în cadrul
cl ădirilor. Studii de caz;
• Principii generale de calcul și de evaluare a performantei energetice a cl ădirilor. Influenta
componentelor constructive asupra performantelor en ergetice ale unei cl ădiri de referinta. Studii
de caz;
• Analiza economica și energetica a cl ădirilor noi și existente a solu țiilor de reabilitare termica cu
eviden țierea capabilit ăț ilor, limit ărilor, a avantajelor și dezavantajelor între programele de calcul
analizate. Studii de caz;
• Analiza comparative teorie – experiment. Scenarii, propunerea de strategii de evaluare și
verificare a performantei energetice al cl ădirilor. Studii de caz;
• Concluzii și propuneri.
Teza are la baz ă preocupari de cercetare teoretica, de modelare pre cum și informarea bibliografic ă larga,
care cuprinde lucr ări și autori din tara și strainatate.
12 2. Cercetare, documentare și analiza
2.1. Metodologii de auditare în tarile UE și Elvetia
Abordarea european ă privind performantele energetice ale cl ădirilor, ca un subcapitol al gestion ării
integrate a resurselor de energie, se face în confo rmitate cu urm ătoarele directive:
Cartea Verde “ Spre o strategie european ă privind siguran ța aliment ării cu energie ”- COM (2000) 769,
Comisia UE a subliniat trei aspecte legate de neces itatea promovarii economisirii de energie:
• securitatea alimentarii cu energie, deoarece dac ă nu se iau m ăsuri, dependen ța de import va atinge
70% în 2030,
• problemele de mediu sunt din ce în ce mai accentuate, 94% din emisia de gaze are loc în procesele de
generare și utilizare a energiei; acest lucru creeaz ă și dificult ăț i în îndeplinirea cerin țelor Protocolului de
la Kyoto,
• UE are o influen ță limitat ă asupra condi țiilor de aprovizionare cu energie ; de aceea este esen țial s ă
se diminueze necesarul de energie, prin promovarea economiei de energie în sectoarele cl ădirilor și
transporturilor.
• Directiva 2002/91/EC privind Performanta Energetica a Cl ădirilor prevede reducerea consumuri cu
22% pana în anul 2010 pentru stocul existent precum și aplicarea unor standarde minime de performanta
energetica. Directiva privind performanta energetica a cl ădirilor se refera la economia de energie,
durabilitatea cl ădirilor – locuinte și cl ădiri publice – și asezarii umane, reducerea impactului cu mediul
inconjurator, reconsiderarea arhitecturii cl ădirilor astfel incat acestea sa contina mai putina energie,
promovarea resurselor regenerabile, în special a ar hitecturii solar pentru a se folosi la maximum lumi na
solara în interiorul cl ădiri, gestiunea apei (de ploaie, potabila, freatica , ape uzate), incadrarea în peisaj etc.
Cautarea unui compromis intre externalitatile de me diu, tipul surselor de energie și materialele de
construc ții și din surse regenerabile este prezent aproape în fi ecare proiect ce vizeaza solu ții ecologice și
de cre ștere a eficientei energetice. Directiva 2004/8/CE cogenerarea de mica putere- capacitate instalata
sub 1MW. Extindere la trigenerare-model SUA în come rcial ( și ventilare și climatizare).
Standardele europene în domeniu au primit statut de standard na țional în tarile Europei inclusiv în
Elvetia, fie prin publicarea unui text identic, fie integral, înainte de Decembrie 2007, iar toate sta ndardele
na ționale care se afl ă în contradic ție cu acesta au fost retrase și/sau anulate.
Documentele care au fost analizate și cercetate au fost elaborate în cadrul unor împute rniciri date pentru
Comitetul National de Standardizare (CEN) – Centrul de Management Bruxelles din partea Comisiei
Europene și a Asocia ției Europene a Liberului Schimb și vine în sprijinul cerin țelor fundamentale ale
Directivei (Directivelor) CE.
Conform Regulamentului Intern al CEN/CENELEC, insti tutele de standardizare na ționale din
urm ătoarele ță ri trebuie s ă pun ă în aplicare prezentul Standard european: Germania, Austria, Belgia,
Bulgaria, Cipru, Danemarca, Spania, Estonia, Finlan da, Fran ța, Grecia, Ungaria, Irlanda, Islanda, Italia,
Letonia, Lituania, Luxemburg, Malta, Norvegia, Olan da, Polonia, Portugalia, Cehia, România, Marea
Britanie, Slovacia, Slovenia, Suedia și Elve ția(tari a caror organizatii nationale de standardiz are sunt
membrii CEN).
Materialele cercetate documentar, inclusiv o serie de standarde referitoare la armonizarea european ă a
metodologiei de calcul pentru performan ța energetic ă a cl ădirilor au fost analizate atat ca definitii și
terminologie cat și ca mod de aplicare.
Anumite elemente din documentele și standardele europene și elvetiene studiate și la care se face referire
în special în Capitolul 2.3 pot face obiectul drepturilor de proprietate sau a l unor drepturi similare.
Autorul le-a inclus în prezenta lucrare în scop exc lusiv al sintetizarii diferentelor dintre legislati a
europeana și elvetiana în domeniu și cea romaneasca. Documentele sunt mentionate ca atare și în
capitolul 9. Bibligrafie. Nu exist ă informa ții c ă CEN și/sau CENELEC ar fi responsabili pentru
13 neidentificarea unor asemenea drepturi de proprieta te și pentru atragerea aten ției asupra existen ței
acestora.
2.3. Programe de eficienta energetica în tarile UE și Elvetia
In foarte multe tari, calitatea materialelor folosi te în constructia cl ădirilor, precum și operatiile de
intretinere a cl ădirilor au determinat pierderi termice foarte mari ale acestora. Situa ția cl ădirilor din punct
de vedere al performatei energetice s-a imbunatatit mult mai repede în tarile din vestul Europei decat în
tarile din estul Europei. Natiunile UE au adoptat s istemul de etichetare energetica a cl ădirii bazat pe o
scara tehnica. Danemarca foloseste un program cu do ua scari energetice unul pentru cl ădirile rezidentiale
și unul pentru cele comerciale. In Austria fiecare e ntitate organizatorice implementeaza un program
propriu cu o componenta independenta pentru cl ădirile vechi și istorice. Programul de etichetare
energetica în Polonia și Portugalia este considerat un succes. In tari non UE care au aderat la sistemul
european de etichetare energetica a cl ădirilor programe concrete de implemntare se derulea za cu succes și
coerenta. Numai în Elvetia se deruleaza cca 100 de proiecte pe an în domeniul cresterii eficientei
energetice a cl ădirilor. A fost lansat conceptul Minergie (sub care s-au implementat mai multe proiecte) și
stabilita tinta ambitioasa a „societatii de 2000 wa tts/mp, fara energie nuclera”. Mai mult a fost lans at
conceptul de “ Orase energie ” în multe dintre tarile UE, promotor și initiator al acestei recunoasteri
europene al gestionarii și etichetarii unei intregi comunitati prin “Europea n Energy Award” fiind Elvetia.
In plan european a fost introdus conceptul de Energy Citée. Este cunoscut conceptul “ European Energy
Award (eea)”, eticheta “Energy City” este acordata acelei municipalitati care isi conce ntreaza eforturile
și realizarile pentru a utiliza energia intr-un mod eficient și cat mai mult posibil intr-un mod neutru din
punct de vedere climatic. De exemplu din septembrie 2010, 219 municipalitati cu o populatie de la 373
pana la 350’400 locuitori au primit eticheta “Energy City” /Oras Energie. Peste 750 municipalitati
europene particpa în programul European Energy Award și care urmareste de asemenea și obiectivele UE
“20/20/20”, prin care se prvede reducerea cu 20% a emisiilor, cre șterea cu 20% a eficientei energetice și
crestzerea cu 20% a utilizarii resurselor regenerab ile pana în 2020. Conceptul “ Energy City / European
Energy Award ” este de fapt un system de certificare pentru un m anagement durabil în municipalitati.
In cadrul procesului complex de promovare și intensificare a proiectelor și progarmelor la nivel UE, a fost
creat programul « Energy Leaders » prin care se recunosc public realizarile semnifi cative în utilizarea și
reducerea consumului de energie în cl ădirile existente.
Tot la nivel european, Raportul « 2020 Vision: Saving our Energy », 2007, apreciaza ca 27% din energia
utilizata în cl ădirile din Europa poate fi economisit pana în 2020 prin masuri de termoizolare (în sectorul
rezidential) sau/ și de management (în sectorul tertiar). In perspecti va de 5-10 ani poate schimba complet
raportul cost – beneficii.
14
15
16
17 2.4. Analiza teoretica comparativa cu terminologia și metodologia nationala
Analiza comparativa teoretica pe trei tipuri de sta ndarde europene specifice din domeniul
perfromantei și eficientei energetice a cl ădirilor
UE inclusiv Elvetia Romania
A. STANDARD EUROPEAN, EN 15217 (Iunie 2007,
ICS 91.120.01) 380 01 34 Performan ța energetic ă a
cl ădirilor – Metode de exprimare a performan ței
energetice și de certificare energetic ă a cl ădirilor
Indicatori de performan ță energetic ă
Indicatori
Performan ța energetic ă a unei cl ădiri este reprezentat ă de
un indicator total EP , suma algebric ă medie a energiilor
primite de la exterior și furnizate la exterior de c ătre
vectorul energetic, determinat în conformitate cu A rticolul
5 (5.3) din Standardul prEN 15603, standardizat.
EP poate reprezenta:
a) energia primar ă ( Ep);
b) emisiile de CO2 ( mCO2 ),
c) energia net ă medie primit ă de la exterior de c ătre al ți
parametri defini ți prin politica energetic ă na țional ă (de
exemplu, energia primit ă de la exterior, Ep sau costul).
Al ți indicatori, cum ar fi performan ța termic ă a înveli șului
cl ădirii, pot veni în completarea acestui indicator to tal EP .
6.2 Cerin țe energetice totale
Cerin ța energetic ă total ă EP trebuie s ă fie o valoare limit ă
a indicatorului de performan ță energetic ă total ă EP definit
la Articolul 5.
Cerin ța este exprimat ă dup ă cum urmeaz ă:
EP ≤ Ep r unde
EP este indicatorul de performan ță energetic ă total ă;
Ep r este valoarea limit ă care define ște cerin ța.
În cazul în care o anumit ă cl ădire are mai multe utiliz ări k
(de exemplu, înv ăță mânt + sport) cu cerin țe diferite Ep r,k ,
trebuie definite ni ște proceduri pentru moderarea
diferitelor cerin țe. În cazul în care nu sunt specificate alte
proceduri, se aplic ă procedura care urmeaz ă:
Reglementare adoptata în RO
Similar în RO, sub alta notatie
Similar în RO, sub alta notatie
18
unde
k reprezint ă utiliz ările: k = 1, 2,…, n.
Suprafa ța condi ționat ă a unui spa țiu folosit de obicei
pentru mai mult de o utilizare trebuie s ă fie segmentat ă
propor țional cu suprafe țele condi ționate ale acestor
utiliz ări.
Exceptii în care se accepta ca parametrii important i sa
aiba influen ță este redus ă sau neutralizat ă
Parametru Motiv posibil
Climatul Pentru adapt rea nivelului
tehnologiilor necesare climatului.
Utiliz ările
cl ădirii Pentru adaptarea cerin țelor diferitelor
proiecte, utiliz ărilor și tehnologiilor
realizabile.
Vectorul
energetic Pentru politica energetic ă na țional ă cu
privire la utilizarea diferitelor surse de
energie (de exemplu,
gazul/electricitatea), sau pentru a lua
în calcul disponibilitatea surselor de
energie specifice în loca ții speciale.
În ălțimea
și/sau forma
cl ădirii Pentru a evita cerin țele exagerat de
exigente în cazul caselor
independente și cerin țele prea
nepreten țioase în cazul cl ădirilor mari
compacte. Pentru a adapta cerin țele la
cl ădirile de în ălțimi și forme diferite.
Debitul de
ventilare Pentru a evita cerin țele prea
costisitoare în cazul cl ădirilor sau al
utiliz ărilor care necesit ă un debit
crescut de ventilare
Nivelul de
iluminare Pentru a evita cerin țele prea
costisitoare în cazul cl ădirilor sau al
utiliz ărilor care necesit ă un nivel
ridicat de iluminare.
Influen ța unui parametru poate fi modificat ă fie
specificându-se valorile sau procedurile speciale î n cazul
datelor utilizate în calculul pentru EP (a se vedea a)), fie
ajustându-se cerin ța de performan ță energetic ă EP r (a se
vedea b)).
a) Valorile conven ționale pentru climatul și datele
referitoare la ocupan ți sunt definite dup ă cum este descris
în standardul EN 15603;
b) EP r poate deveni independent ă de parametrii ai c ăror
influen ță trebuie redus ă. În acest caz, EP r este definit ă
prin:
Insuficient clarificat
Insuficient inclus în doc. RO
19
1) metoda ecua ției, în care EP r este definit ă printr-o
ecua ție simpl ă, cum ar fi de exemplu:
EP r = f (climatul, forma și utilizarea cl ădirii etc.); sau
2) metoda cl ădirii de referin ță , în care EP r este valoarea
lui EP calculat ă pentru o cl ădire situat ă în acela și loc, cu
în ălțime și utilizare identice etc, dar cu parametri precum
nivelul izola ției, randamentul sistemului de înc ălzire,
programul de activit ăț i, contribu țiile de c ăldur ă interioare
etc. înlocui ți cu valorile de referin ță .
Evolu ția cerin țelor
Cerin țele pot fi modificate în timp exprimând EP r în
modul urm ător:
EP r = α EP r,data
unde
α este un factor de consolidare cuprins între 0 și 1, care
evolueaz ă în timp;
EP r,data corespunde valorii lui EP r la o anumit ă dat ă.
Tipuri de valori de referin ță
Valorile de referin ță sunt utilizate pentru a compara
performan ța energetic ă a unei anumite cl ădiri cu
performan ța energetic ă a cl ădirilor similare.
Trebuie definite diferite valori de referin ță pentru clasele
de cl ădiri care au diferite utiliz ări (de exemplu, locuin țele
individuale de tipuri diferite, imobilele de aparta mente,
birouri, cl ădiri destinate înv ăță mântului, spitale, hoteluri și
restaurante, baze sportive, cl ădiri ce ad ăpostesc servicii de
vânz ări en gros sau cu am ănuntul, alte tipuri de cl ădiri
consumatoare de energie).
Se pot utiliza referin țele care urmeaz ă:
– Rr: referin ța reglement ării referitoare la performan ța
energetic ă, care corespunde valorii tip a cerin țelor
reglement ării privitoare la performan ța energetic ă pentru
cl ădirile noi;
– Rs: referin ța parcului imobiliar , care corespunde
performan ței energetice atinse de aproximativ 50% din
parcul imobiliar na țional sau regional (valoarea medie).
Valorile de referin ță sunt definite la scar ă na țional ă sau
regional ă.
Se poate utiliza o procedur ă de neutralizare sau de
reducere a influen ței anumitor parametri referitori la
Similar în RO ca definitie generala
Nu este definit în RO
20 valorile de referin ță , modificându-se anumi ți parametri
utiliza ți în calculul pentru Rr și Rs, dup ă cum este descris la
punctul 6.3 pentru EP r.
NOTA 1 De exemplu: Rr = R r,0 (a + b·f) unde a și b sunt
coeficien ți f ără dimensiune.
În cazul în care indicatorul este un indicator energetic
măsurat , pot fi adoptate alte defini ții pentru Rr pân ă la cea
care dispune de date suficiente referitoare la perf orman ța
real ă a cl ădirilor, care sunt în conformitate cu
reglementarea.
NOTA 2 Defini ția pentru Rs: valoarea parcului imobiliar
poate fi dificil de estimat cu precizie din cauza l ipsei de
cuno știn țe referitoare la performan ța acestora. Se poate
face o estimare aproximativ ă utilizându-se consumul
energetic al unui e șantion reprezentativ al parcului
imobiliar.
NOTA 3 Se recomand ă s ă se a ștepte cel pu țin 5 ani între
fiecare modificare a valorilor de referin ță .
NOTA 4 Politica na țional ă poate decide p ăstrarea valorii
lui Rr chiar și dup ă o modificare a reglement ării.
Con ținutul procedurii de certificare energetic ă a
cl ădirilor
O procedur ă de certificare energetic ă a cl ădirilor trebuie
să defineasc ă cel pu țin:
• Tipul cl ădirii sau al p ărții de cl ădire la care se aplic ă.
Principalele tipuri de cl ădiri luate în calcul sunt dup ă cum
urmeaz ă: locuin țe individuale de tipuri diferite, imobile de
apartamente, cl ădiri destinate înv ăță mântului, spitale,
hoteluri și restaurante, baze sportive, cl ădiri ce ad ăpostesc
servicii de vânz ări en gros și cu am ănuntul, alte tipuri de
cl ădiri consumatoare de energie;
• Cazurile în care este aplicabil ă procedura de
certificare energetic ă a cl ădirilor: vânzare, închiriere,
cl ădire nou ă dup ă construire, afi șaj într-o cl ădire public ă,
etc.;
• Con ținutul certificatului de performan ță energetic ă, în
conformitate cu descrierea de la punctul 8.3.
În cazul în care este stabilit ă procedura de certificare
energetic ă a cl ădirilor, informa țiile referitoare la alegerile
făcute trebuie s ă fie raportate la o „procedur ă de
documentare a certific ării energetice a cl ădirilor”, care
trebuie s ă con țin ă cel pu țin informa țiile definite în Anexa
A.
Nu este definit în RO
NU
NU
Similar în RO
Nu este mentionat în Met. RO
Deosebiri cu RO (ultimele doua linii)
21
NOT Ă Partea responsabil ă cu procedura de certificare
energetic ă a cl ădirilor poate s ă se asigure c ă datele
ob ținute ale certificatelor de performan ță energetic ă ce
descriu parcul imobiliar sunt p ăstrate într-un mod
organizat într-un singur loc (o singur ă baz ă de date).
Scara de performan țe
În plus fa ță de indicatorul numeric EP , certificatul de
performan ță energetic ă poate con ține clasele de randament
energetic.
În cazul în care informa țiile disponibile pentru un anumit
tip de cl ădire nu sunt suficiente pentru a defini limitele
claselor, utilizarea claselor poate fi respins ă pân ă la
ob ținerea datelor necesare.
Clasa de energie a unei anumite cl ădiri trebuie s ă aib ă la
baz ă valoarea indicatorului de performan ță energetic ă.
Se poate utiliza o procedur ă de neutralizare sau de
reducere a influen ței anumitor parametri asupra claselor
energetice, modificându-se anumi ți parametri utiliza ți în
calcularea lui EP , dup ă cum este descris la punctul 6.3.
Trebuie dat ă cel pu țin o definire diferit ă de c ătre
dezvoltatori pentru procedura de certificare energe tic ă a
cl ădirilor (de exemplu, un organism na țional):
• scara performan țelor trebuie s ă se încadreze între A
(cl ădiri care au cea mai ridicat ă performan ță energetic ă) și
G (cl ădiri care au cea mai redus ă performan ță energetic ă);
• „referin ța reglement ării la performan ța energetic ă”,
Rr, trebuie s ă se afle la limita dintre clasele B și C;
• „referin ța parcului imobiliar ”, Rs, trebuie s ă se afle la
limita dintre clasele D și E;
• o cl ădire cu o energie primit ă de la exterior net ă egal ă
cu 0 trebuie s ă se afle în partea superioar ă a clasei A;
• se pot defini sub-clase, de exemplu, clasa A poate fi
împ ărțit ă în A*, A**, A***.
Procedura de certificare energetic ă a cl ădirilor trebuie s ă
descrie limitele fiec ărei clase.
NOTA 1 Anexa B (informativ ă) ofer ă o procedur ă pentru
clasificarea cl ădirilor.
NOTA 2 Acest lucru înseamn ă c ă pentru o anumit ă țar ă
sau regiune și pentru un anumit tip de cl ădire, majoritatea
Similar în RO
Nu exista în RO (din cauza unei alte
politici imobiliare)
22 cl ădirilor finalizate începând cu anul 2006 apar ținând
claselor A și B, aproximativ 50% din parcul imobiliar
apar țin claselor cuprinse între A și D, și aproximativ 50%
din parcul imobiliar, claselor E, F și G.
NOTA 3 Anexa C (informativ ă) ofer ă exemple de
descrieri ale certificatelor de performan ță energetic ă.
Recomand ări
Certificatul de performan ță energetic ă trebuie s ă con țin ă,
dac ă este cazul, recomand ări referitoare la urm ătoarele:
• măsurile de îmbun ătăț ire (înveli șul cl ădirii, sisteme
tehnice);
• măsurile de administrare a cl ădirii (îmbun ătăț irea
exploat ării și administr ării cl ădirii și sistemelor tehnice).
Similar în RO
Insuficient definit în RO
Vezi model RO
Vezi model RO
23
B. SIA STANDARD EU/Elvetia SN, 520 380/1. 380 1
64 . Cl ădire, construc ție civil ă
(STANDARD ÎNREGISTRAT DE ASOCIA ȚIA DE
STANDARDIZARE DIN ELVE ȚIA
Înlocuie ște standardul SIA 380/1, (edi ția 2007) și area ca
scop utilizarea ra țional ă și economic ă a energiei pentru
înc ălzire și producerea apei calde menajere în interiorul
cl ădirii.
Energia termic ă în interiorul cl ădirii ( pentru înc ălzire și
pentru producerea de ap ă cald ă menajer ă).
• Temp exterioare sunt definite ca temperaturi
exterioare furnizate de statie meteorologica de ref erinta
apropiata localitatii
Performan țe necesare
• Valori limit ă și valori țint ă
• Rezultatele calculului unui proiect sunt comparate cu
valorile limit ă și cu valorile țint ă.
• Valorile limit ă trebuie s ă fie respectate cu stricte țe de
către cl ădirile aflate în construc ție. Valorile limit ă
corespund cerin țelor accesibile referitoare la mijloacele
tehnice actuale care sunt sustenabile din punct de vedere
economic.
• În cazul unei transform ări sau a unei modific ări de
alocare, fie se face referire la o performan ță total ă și
trebuie respectat ă valoarea limit ă pentru transformare, fie
se face referire la performan țele punctuale, iar fiecare
element relevant, precum noile elemente de construc ție,
trebuie s ă respecte valoarea limit ă corespunz ătoare. Noile
elemente ale înveli șului trebuie s ă respecte valorile limit ă
pentru cl ădiri în construc ție, pentru elementele atinse de
transformarea sau de modificarea de alocare și valorile
limit ă pentru transformare. Performan ța total ă trebuie s ă ia
în calcul minimum spa țiile care cuprind elementele la care
se refer ă transformarea sau modificarea de alocare. În
cazul în care respectarea cerin țelor se love ște de probleme
de fiabilitate tehnic ă, de investi ție economic ă
nesustenabil ă sau de cerin țe de protec ție a cl ădirilor de
patrimoniu, abaterile trebuie s ă fie justificate.
• Valorile țint ă trebuie s ă fie aprobate. Valorile care pot
fi atinse gra ție unei combina ții judicioase de elemente ale
anvelopei și de componente performante la nivel
energetic, și care pot fi chiar dep ăș ite în cazul aplic ării
tehnologiilor deja dovedite. Fiabilitatea și justificarea
economic ă trebuie s ă fie, totu și, verificate de la caz la caz.
Se lucreaza cu zone climatice
Diferit de RO
Nu sunt definite clar în RO
Nedefinite în RO
Nedefinit în RO, (C107 defineste în linii
generale)
24
• Necesarul de c ăldur ă pentru înc ălzirea Qh reprezint ă
cantitatea de c ăldur ă necesar ă, care se raporteaz ă la
suprafa ța de referin ță energetic ă AE, pentru men ținerea, pe
durata unui an, a unei cl ădiri la o anumit ă temperatur ă
ambiental ă. Acesta rezult ă din suma bilan țurilor lunare.
• Valorile limit ă ob ținute sunt valabile pentru o
temperatur ă medie anual ă θea de 8,5°C. Acestea trebuie s ă
fie majorate resp. reduse cu 4% în cazul în care
temperatura medie anual ă este mai redus ă resp. mai
ridicat ă cu un Kelvin. Pentru calcul, se utilizeaz ă
temperatura medie anual ă a sta ției meteorologice de
referin ță
• Datele care urmeaz ă sunt necesare pentru calcularea
valorilor unui proiect:
– date referitoare la utilizare,
– date referitoare la genul de reglaj al temperatur ii
ambientale,
– date referitoare la sta ția meteorologic ă corespunz ătoare
resp. date climatice ale locului,
– date referitoare la suprafa ța de referin ță energetic ă,
date referitoare la elementele plane ale înveli șului
(suprafe țe, valori U, temperatura ambiental ă a unui
eventual spa țiu învecinat înc ălzit, cre șterea temperaturii
pentru dispozitivul de înc ălzire integrat al elementelor
înveli șului sau pentru corpurile de înc ălzire plasate în
fa ța unei ferestre),
– date referitoare la pun țile termice (dimensiuni, valoarea
ψ resp. num ăr, valoarea χ),
– factori de reduc ție ai pierderilor în vecin ătatea spa țiilor
neînc ălzite sau a solului,
– date complementare referitoare la ferestre (valoa rea g,
cota parte vitrat ă a suprafe ței ferestrelor, factorul de
umbrire),
– date referitoare la capacitatea termic ă.
• Perioada de calcul este luna. Calculul se efectueaz ă
pentru fiecare lun ă în parte.
C. STANDARD EU/Elvetia.
Certificatul energetic al cl ădirilor (2031 68).
(Directiva 2002/92/CE a Parlamentului European și a
Consiliului din data de 16 decembrie 2002 referitoa re la
performan ța energetic ă a cl ădirilor, Jurnalul Oficial al
Uniunii Europene din 4.1.2003.)
Conform standardelor SN EN 15217 și SN EN 15603
(societatea elve țian ă a inginerilor și arhitec ților)
Diferit de RO (unde calculul este
sezonier)
Diferit în RO unde exista 4 zone climatice
cu patru temp. exterioare
Diferit în RO
In general analiza energetica presupune ca
pe baza informatiilor privind
-zona climatica în care este amplasata
cl ădirea, inclusiv vecinatatile;
– tipul cl ădirii conform clasificarilor
consacrate din literatura de specialitate
(ex: cl ădire rezidentiala, publica, noua,
existenta, monozona, multizona, ocupare
continua sau discontinua, etc.);
– caracteristicile termo-tehnice ale
elementelor de construc ție care alcatuiesc
anvelopa cl ădirii, starea și configuratia
acestora;
– tipurile instalatiilor interioare existente și
starea acestora, caracteristicile acestora,
sa se calculeze estimativ și în conditii
normle de functionare, toate consumurile
anuale globale și specifice (Mwh/an),
respectiv (Kwh/mp,an) ale sistemlor de
instalatii cu, care cl ădirea este echipata.
Diferit în RO. Se aplica procedura de
calcul sezonier pentru incalzire. Numar
annual de grade zile.
25
Energie
• Agent energetic
Substan ța sau fenomenul
care poate servi la producerea lucrului mecanic sau a
căldurii ori la realizarea proceselor chimice sau fiz ice
(ISO 13600:1997). Con ținutul energetic al combustibililor
este dat de puterea sa caloric ă superioar ă. Agen ții
energetici sunt, în special, electricitatea, lemnul ,
cărbunele, motorina, gazul natural sau lichefiat, bio gazul,
de șeurile, c ăldura la distan ță , c ăldura mediului
înconjur ător, energia solar ă sau eolian ă și geotermal ă.
• Necesarul de c ăldur ă QH resp. qH ( MJ resp. MJ/m 2)
Căldura ce trebuie furnizat ă spa țiului condi ționat de
pentru înc ălzire c ătre un sistem de înc ălzire pentru a
men ține temperatura de referin ță pe o anumit ă perioad ă.
Valoare absolut ă sau raportat ă la suprafa ța de referin ță
energetic ă.
• Necesarul de r ăcire QC resp. qC (MJ resp. MJ/m 2)
Căldura ce trebuie scoas ă din spa țiul condi ționat de un
sistem de r ăcire pentru a men ține temperatura de referin ță
pe o anumit ă perioad ă. Valoare absolut ă sau raportat ă la
suprafa ța de referin ță energetic ă.
• Necesarul de c ăldur ă QW resp. qW (MJ resp.
MJ/m 2)
Căldura necesar ă pentru înc ălzirea cantit ăț ii pentru ap ă
cald ă necesare de ap ă la temperatura apei calde. Valoare
absolut ă sau raportat ă la suprafa ța de referin ță energetic ă.
• Pierderea termic ă a sistemelor Qls (MJ)
Partea de consum a instala țiilor tehnice pentru sistemelor
înc ălzire, r ăcire, ap ă cald ă menajer ă, umidificare,
dezumidificare și ventila ție, care nu are c ăldur ă util ă
furnizat ă de aceste sisteme.
• Pierderi (termice) Qls, rec recuperabile (MJ)
Partea de pierderi termice a instala țiilor tehnice
recuperabile care poate fi recuperat ă pentru a reduce
consumul de energie al cl ădirii pentru înc ălzire sau r ăcire.
• Pierderi (termice) Qls, rcd recuperate (MJ)
Partea de pierderi termice a instala țiilor tehnice care este
recuperat ă pentru a reduce consumul de energie al cl ădirii Similar în RO
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
26 pentru înc ălzire sau r ăcire.
• Energia util ă
Energia termic ă la dispozi ția consumatorului, de ex.
căldura din camer ă, c ăldura scoas ă din camer ă (r ăcire) sau
căldura din apa cald ă la punctul de tiraj.
• Energia auxiliar ă
Energia electric ă utilizat ă de instala țiile tehnice pentru
transformarea și transportul energiei furnizate în energie
util ă.
• Energia final ă
Energia la dispozi ția consumatorului. Aceasta include
energia furnizat ă și generarea utilizat ă la fa ța locului.
• Energia furnizat ă
Energia furnizat ă cl ădirii prin perimetrul de bilan ț sub
form ă de agent energetic de ultimul vânz ător.
• Energia exportat ă
Energia furnizat ă pie ței de cl ădire prin perimetrul de
bilan ț, sub form ă de agent energetic.
• Energia net ă furnizat ă
Energia furnizat ă minus energia exportat ă.
• Consumul de energie
Cantitatea fiec ărui agent energetic furnizat cl ădirii unei
cl ădiri pentru toate utiliz ările.
• Energie pentru înc ălzire EH resp. eH (MJ resp.
MJ/m 2)
Cantitatea de energie care trebuie furnizat ă sistemului de
înc ălzire pentru a acoperi necesarul. Aceasta include
necesarul de c ăldur ă, pierderile generatorului de c ăldur ă,
ale acumulatorului și ale distribu ției. Valoare absolut ă sau
raportat ă la suprafa ța de referin ță energetic ă.
• Energia pentru ap ă cald ă EW resp. eW (MJ resp.
MJ/m 2)
Cantitatea de energie care trebuie furnizat ă sistemului de
preparare a apei calde menajere pentru a acoperi
necesarul. Aceasta include necesarul de c ăldur ă pentru
înc ălzirea apei, energia auxiliar ă și pierderile
“
“
Diferit de RO unde calculul recomandat
este sezonier și temp. ext date de zona
climatica
Similar în RO
Similar în RO
27 generatorului de c ăldur ă, ale acumulatorului și ale
distribu ției de ap ă cald ă. Valoare absolut ă sau raportat ă la
suprafa ța de referin ță energetic ă.
• Energia pentru r ăcire EC resp. eC(MJ resp. MJ/m 2)
• Cantitatea de energie care trebuie furnizat ă
sistemului de r ăcire pentru a acoperi necesarul.
Aceasta include necesarul de r ăcire, energia auxiliar ă și
pierderile chiller-elor, ale acumulatorului și ale
distribu ției. Valoare absolut ă sau raportat ă la suprafa ța de
referin ță energetic ă.
• Energia pentru ventila ție iluminat, instala ții
diverse și echipamente de exploatare EV, E L, E T, E Ap resp.
eV, e L,, eT, e Ap (MJ resp. MJ/m 2)
Cantitatea de electricitate consumat ă pentru func ționarea
ventila ției, iluminatului, a instala țiilor și echipamente
diverse ale cl ădirii și a echipamentului de exploatare
exploatare. Valoare absolut ă sau raportat ă la , suprafa ța de
referin ță energetic ă.
• Puterea caloric ă superioar ă (GCV, Valoarea
caloric ă bruta)
Cantitatea de c ăldur ă furnizat ă prin combustia complet ă a
unei cantit ăț i totale de combustibil, la o presiune de
101.320 Pa, produsele de combustie fiind reduse la
temperatura ambiental ă. Aceast ă m ărime include c ăldura
latent ă de condensare a vaporilor de ap ă con ținu ți în
combustibil și a vaporilor produsului de combustie a
hidrogenului con ținut în combustibil.
• Energia neregenerabil ă
Energia de la o rezerv ă finit ă, care se poate epuiza prin
extrac ție (de ex. uraniu, petrol brut, c ărbune, lemn din
păduri desp ădurite).
• Energia regenerabil ă
Energia de la o surs ă care nu se epuizeaz ă în urma
extrac ției, cum ar fi energia solar ă (termic ă și
fotovoltaic ă), eolian ă, hidraulic ă, și biomasa provenit ă din
culturile exploatate în mod durabil.
• Producerea de energie pe teren:
Energia produs ă de instala țiile tehnice ale cl ădirii în
interiorul limitelor bilan țului, care este utilizat ă cel pu țin
par țial în interiorul acestor limite, excesul fiind exp ortat
pe pia ță .
“
Insuficient definit în RO
“
“
“
“
Similar în RO
“
“
28 • Energie regenerabila produsa pe teren
Energia regenerabila produs ă pe teren utilizând surse de
energie regenerabile (senzori solari termici, celul e
fotovoltaice etc.). Utilizarea pasiv ă a energiei solare nu
este considerat ă generare.
• Energia primar ă
Form ă de energie brut ă, nesupus ă înc ă niciunui fel de
conversie, transformare sau transport. Exemple sunt
petrolul brut, gazul, uraniul sau c ărbunele subteran,
cherestea, radia ții solare, energia poten țial ă a apei, energia
eolian ă.
• Factorul de energie primara fP (f ără dimensiune)
Cantitatea total ă de energie primar ă necesar ă pentru
furnizarea unei anumite cantit ăț i de energie unei cl ădiri,
raportat ă la aceast ă cantitate. Acest factor ia în calcul
energia necesar ă pentru extragerea, rafinarea, stocarea,
transportarea, distribuirea energiei, precum și toate
opera țiunile necesare pentru furnizarea de energie cl ădirii
care o consum ă.
• Factorul na țional deenergie ponderata
Factorul de evaluare fixat prin politica energetic ă
na țional ă. Factorii de ponderare na ționali sunt publica ți pe
pagina de start a Conferin ței regiunilor (cantoanelor)
judetelor, departamentelor.
• Consumul de energie energie primar ă EP (MJ)
Consumul ponderat de energie al unei cl ădiri de c ătre
factorii primara.
• Consumul de energie ponderat ECH (MJ)
Consumul ponderat de energie al unei cl ădiri de factorii
de energie na ționali.
Performan ța energetic ă total ă
• Certificatul energetic
Certificatul care con ține performan ța energetic ă total ă a
unei cl ădiri.
• Clasa energetic ă Indicator u șor de în țeles care
indic ă performan ța energetic ă a unei cl ădiri.
• Indice standard eP,std , e CH,std (MJ/m 2)
“
Similar în RO
“
“
“
“
“
Similar în RO
Similar în RO
29 Indicele de consum al energiei în raport cu care es te
comparat indicele de performan ță energetic ă a unei cl ădiri
pentru a ob ține o clasificare. Acest indice corespunde
cerin țelor pentru o cl ădire nou ă. Acest indice este calculat
cu factorii de energie primar ă, respectiv cu factorii
na ționali.
• Evaluarea energetic ă
Consumul net de energie primar ă al unei cl ădiri, care
rezult ă din cantit ăț ile m ăsurate sau calculate ale agen ților
energetici consuma ți și exporta ți. Conform datelor
utilizate, se produc evalu ări diferite, rezumate în Tabelul
2.1 și definite în cele ce urmeaz ă.
• Evaluarea energetic ă calculata
Evaluare bazat ă pe consumul de energie calculat pe baza
condi țiilor de utilizare și a datelor climatice standard.
• Evaluarea energetic ă a proiectului
Evaluarea energetic ă calculat ă aplicat ă unui proiectde
cl ădire, înainte de construire.
• Evaluarea energetic ă standard
Evaluarea energetic ă calculat ă pe baza datelor standard.
• Date standard
Ansamblu de date standard referitoare la climatele interior
și exterior și la comportamentul locatarilor.
• Evaluare energetic ă adaptata
Evaluarea energetic ă calculat ă pe baza datelor cât mai
apropiate de realitate posibil.
• Evaluarea energetic ă masurata
Evaluare pe baza cantit ăț ilor m ăsurate ale agen ților
energetici.
• Evaluare hibrid
Evaluare energetic ă standard pentru care datele referitoare
la cl ădire au fost validate în compara ție cu o evaluare
măsurat ă, conform Capitolului 7.
• Suprafa ța de referin ță energetic ă AE (m 2)
Suma tuturor suprafe țelor plan șeului etajelor și
subsolurilor care sunt incluse în înveli șul termic și a c ăror
“
“
“
Nedefinit în RO
Nedefinit în RO
Nedefinit în RO
Similar în RO
30 utilizare necesit ă înc ălzire sau climatizare. Aceast ă
suprafa ță este definit ă în detaliu în standardul SIA 416/1.
• Indice de consum al energiei primare eP, e P,calc ,
eP,meas (MJ/m 2)
Consumul anual total de energie primar ă al unei cl ădiri
raportat la suprafa ța de referinta a acesteia. Indicele poate
fi determinat prin calcul sau prin m ăsur ătoare.
• Indicele de consum alenergiei ponderat eCH , e CH,calc ,
eCH,meas (MJ/m 2)
Consumul ponderat anual total de energie al unei cl ădiri
raportat la suprafa ța de referin ță energetic ă a acesteia.
Indicele poate fi determinat prin calcul sau m ăsur ătoare.
• Indicele de consum al energiei primare standardizat
RP,2009 fără dimensiune, exprimat în % Indicele de consum
al energiei primare împ ărțit la indicele standard al unei
cl ădiri de acela și tip. Indicele 2009 corespunde anului
public ării C ărții tehnice.
• Indicele de consum al energiei ponderat standardiza t
RCH,2009 fără dimensiune, exprimat în % Indicele de
consum al energiei ponderat împ ărțit la indicele standard
al unei cl ădiri de acela și tip. Indicele 2009 corespunde
anului public ării C ărții tehnice.
• Frac țiunea de energie regenerabil ă fren
fără dimensiune Partea de energie primar ă regenerabil ă
con ținut ă în energia primar ă netă furnizat ă.
• Energia pe persoan ă EP (MJ/P Evaluarea energetic ă
împ ărțit ă la num ărul nominal (ocupare complet ă) de
locatari ai unei cl ădiri. (A se vedea standardul SIA 380/1)
Emisia de gaze cu efect de ser ă
• Coeficient de emisie a gazelor cu efect de ser ă
KCO2 g/MJ, kg/MJ
Cantit ăț ile de gaze cu efect de ser ă emise în atmosfer ă pe
unitate de energie utilizat ă, exprimate în mas ă echivalent ă
de dioxid de carbon pe MJ utilizat. Acest coeficien t
include emisiile de gaze cu efect prin combustie la
interiorul perimetrului de bilan ț și emisiile ce rezult ă din
procesele luate în calcul pentru factorul de energi e
primar ă.
• Emisia de gaze cu efect de sera MCO2 (Kg, t)
Cantitatea de gaze cu efect de ser ă emise ce rezult ă din
“
“
Insuficient definit în RO
Similar în RO
“
Nedefinit în RO
Nedefinit în RO
Nedefinit în RO cu claritate
31 energia primar ă net ă furnizat ă de cl ădire.
• Indicele de emisie a gazelor cu efect de ser ă mCO2
(kg/m 2) Emisia anual ă de gaze cu efect de ser ă a cl ădirii,
exprimat ă în masa echivalent ă de dioxid de
carbon,raportat ă la suprafa ța de referin ță energetic ă a
acesteia.
• Indicele de emisie a gazelorcu efect de ser ă
standardizat RCO2,2009 exprimat în % Raportul dintre
indicele de emisie a gazelor cu efect de ser ă și indicele de
emisie standard al unei cl ădiri de acela și tip. Indicele 2009
corespunde anului f ără dimensiune, public ării C ărții
tehnice.
Emisia de gaze cu efect de ser ă
• Coeficient de emisie a gazelor cu efect de ser ă
KCO2 (g/MJ, kg/MJ)
Cantit ăț ile de gaze cu efect de ser ă emise în atmosfer ă pe
unitate de energie utilizat ă, exprimate în mas ă echivalent ă
de dioxid de carbon pe MJ utilizat. Acest coeficien t
include emisiile de gaze cu efect prin combustie la
interiorul perimetrului de bilan ț și emisiile ce rezult ă din
procesele luate în calcul pentru factorul de energi e
primar ă.
• Emisia de gaze cu efect de ser ă MCO2
Kg, t
Cantitatea de gaze cu efect de ser ă emise ce rezult ă din
energia primar ă net ă furnizat ă de cl ădire.
• Indicele de emisie a gazelor cu efect de ser ă
mCO2( kg/m 2) Emisia anual ă de gaze cu efect de ser ă a
cl ădirii, exprimat ă în masa echivalent ă de dioxid de
carbon, raportat ă la suprafa ța de referin ță energetic ă a
acesteia.
• Indicele de emisie a gazelor cu efect de ser ă
standardizat RCO2,2009 exprimat în % Raportul dintre
indicele de emisie a gazelor cu efect de ser ă și indicele de
emisie standard al unei cl ădiri de acela și tip. Indicele 2009
corespunde anului public ării C ărții tehnice.
Exist ă și alte gaze cu efect de ser ă în afar ă de CO 2, în
special gaz metan prezent în gazul natural. Obiecti vul
fiind de a reduce impactul asupra mediului și nu de a
calcula taxa pe CO 2, se iau în calcul toate gazele cu efect
de ser ă exprimându-le în masa de CO 2 echivalent ă.
Valoarea de referin ță are la baz ă o emisie de CO 2
echivalent ă cu 50 g/MJ de energie primar ă, ceea ce
corespunde unei reduceri cu aproximativ 10% a emisi ei
“
Nedefinit în RO, nu are valoare tinta și nu
are statut relevant
Similar în RO
„factori de ponderare na ționali” putin
explicitati în RO
Similar în RO
Nereglemntat în RO
32 de gaze cu efect de ser ă în raport cu anul 1990
(protocolul de la Kyoto), în acela și timp reducându-se cu
10% și consumul de energie primar ă.
Emisia anual ă actual ă de gaze cu efect de ser ă în Elve ția
este de aproximativ 80 g de CO 2 pe MJ de energie final ă
consumat ă. Pentru informare, programul DISPLAY
propune 14 g/MJ pentru determinarea limitei, ceea ce
pare destul de draconic.
Certificatul clasific ă cl ădirea și utilizarea acesteia în
func ție de consumul anual de energie primar ă al acesteia.
Cantit ăț ile de agen ți energetici consuma ți sunt fie
calculate utilizându-se în special standardele, fie m ăsurate.
Aceste cantit ăț i sunt ponderate de factorul de energie
primar ă și sunt adunate pentru a ob ține consumul total.
Clasificarea energetic ă depinde de consumul cl ădirii în
raport cu o cl ădire de referin ță care este în conformitate cu
standardele și reglement ările actuale. Alte informa ții
referitoare la consumul de energie sunt prezentate pe
certificat pe verso.
În locul factorilor de energie primar ă, se pot utiliza și
factorii energetici na ționali. În locul necesarului de
energie primar ă, se ob ține astfel „energia ponderat ă”.
Aceasta constituie baza pentru clasificarea energet ic ă cu
factori de ponderare na ționali.
Acest certificat energetic este mai mult decât un i ndicator
al necesarului de reabilitare a înveli șului. El ia în
considerare cl ădirea în ansamblul s ău și vine în
completarea standardelor care evalueaz ă în esen ță
anvelopei cl ădirii, și standardele care evalueaz ă necesarul
de electricitate. Metoda permite clasificarea cl ădirilor în
șapte clase e șalonate de la A la G, pentru consumul de
energie primar ă și emisia de gaze cu efect de ser ă
corespunz ătoare. Indicele de consum al energiei primare
standardizat este ilustrat grafic pe certificat.
Clasa pentru emisia de gaze cu efect de ser ă este indicat ă
printr-o liter ă. În cazul certificatelor calculat și hibrid, se
determin ă și se reprezint ă grafic o clas ă pentru necesarul
de c ăldur ă pentru înc ălzire. Este indicat ă și frac țiunea de
energie regenerabil ă din energia primar ă.
Persoana care elaboreaz ă garanteaz ă, prin propria
semn ătur ă, exactitatea informa țiilor specificate. Aceasta
arhiveaz ă documentele utilizate pentru elaborarea
certificatului timp de 10 ani și pred ă o copie persoanei
autorizate.
Compara ția cu alte metode care țin cont doar de o parte a utiliz ărilor de energie pentru calcularea
indicelui de consum al energiei este posibil ă doar dac ă se adun ă consumurile de energie pentru aceste
utiliz ări.
33 Clase (cf. Clasificarilor europene)
Clasa R
minim
% R
maxim
% Comentariu
A 50 Cl ădiri cu performan ță foarte bun ă
B > 50 100 Cl ădiri în conformitate cu standardele în vigoare
C > 100 150 Cl ădiri în afara standardelor; se recomand ă analiz ă D > 150 200
E > 200 250 Cl ădiri clar în afara standardelor, meritând o analiz ă
privitoare la îmbun ătăț iri F > 250 300
G > 300
Aporturile de c ăldur ă interne rezultate în urma c ăldurii degajate de iluminat și de aparatele electrice fixe
sau mobile reduc necesarul de înc ălzire între un sfert și o treime. Astfel, consumul de curent electric are
o influen ță important ă asupra consumului de energie pentru înc ălzire. Locatarul poate, astfel, prin
propriul comportament, s ă reduc ă în mod semnificativ consumul de înc ălzire printr-un consum mare de
electricitate.
Consumul de ap ă cald ă reprezint ă cea mai mare influen ță pe care o poate avea locatarul asupra
consumului total de energie. Apoi urmeaz ă efectul comportamentului asupra consumului de ener gie
pentru satisfacerea necesarului de iluminat și de aparatur ă electrocasnic ă. Efectul locatarului asupra
consumului pentru înc ălzire este pe ultimul loc.
Termoficare:
Factorii de energie primar ă, ai p ărții regenerabile și ai coeficien ților de emisie a gazelor cu efect de ser ă
pentru diferite tipuri de centrale de înc ălzire
Factorul de
energie
primar ă
– Partea de
energie
regenerabil ă
% Coeficientul de
emisie a gazelor
cu efect de ser ă
kg/MJ
Termoficare cu incinerarea de șeurilor
Centrale pe motorin ă
Centrale pe gaz
Centrale pe lemn
Central ă termic ă-electric ă pe lemn
Pomp ă de c ăldur ă aer-ap ă (COP anual 2,8)
PAC cu sond ă geotermal ă (COP anual 3,9)
PAC pentru ape uzate (COP anual 3,4)
PAC cu ap ă potabil ă (COP anual 3,4)
Căldur ă geotermal ă
Central ă termic ă-electric ă geotermal ă
Central ă termic ă-electric ă pe motorin ă
Central ă termic ă-electric ă pe gaz
Central ă termic ă-electric ă pe biogaz 0,81
1,69
1,56
1,66
1,41
2,11
1,88
1,01
1,97
1,52
0,59
0,63
0,65
0,08 1,2
0,6
0,6
94,0
93,5
46,0
55,0
15,0
51,3
89,5
79,0
1,6
1,5
15,3 0,045
0,112
0,086
0,013
0,011
0,029
0,021
0,016
0,023
0,006
0,004
0,040
0,037
0,006
34 2.4. Concluzii preliminare. Contributii personale
Directiva european ă referitoare la performan țele energetice ale unei cl ădiri are ca obiectiv „ promovarea
îmbun ătăț irii performan ței energetice ale cl ădirilor din Uniune, având în vedere condi țiile climatice
exterioare și particularit ăț ile locale, precum și cerin țele referitoare la climatul interior și raportul cost-
eficien ță .” (Directiva, Art. 1)
Conform acestei Directive, cl ădirile trebuie s ă fie evaluate cu indicatorii calcula ți pe baza utiliz ării
standardizate a acestora. Sunt men ționa ți ca indicatori posibili energia primar ă, energia final ă, emisiile de
gaze cu efect de ser ă și costurile energetice. Comitetul European de Stand ardizare (CES) elaboreaz ă
standarde de calcule în domeniu. Cu toate acestea, nu exist ă nicio obliga ție legal ă de a introduce un
certificat de performan ță energetic ă a cl ădirilor.
Directiva European ă cere un procedeu simplu și transparent îns ă precis și global . Ideal ar fi s ă se propun ă
o metod ă foarte simpl ă, a c ărei utilizare s ă ofere un rezultat complet, sigur și precis. O metod ă simplist ă
(oferind ca exemplu consumul pornind de la tipul de cl ădire și anul de construc ție a acesteia) nu poate
reflecta diferen țele dintre cl ădiri similare. O metod ă detaliat ă permite luarea în considerare a tuturor
caracteristicilor cl ădirii și a mediului în care aceasta se afl ă, îns ă solicit ă o cantitate de date care nu sunt în
mod necesar și disponibile. Nu trebuie s ă se confunde simplitatea utiliz ării cu simplitatea metodei. O
metod ă poate fi relativ complex ă (de exemplu un calcul pe ore al necesarului de r ăcire) îns ă necesit ă o
cantitate limitat ă de date u șor disponibile și poate fi utilizat ă cu u șurin ță cu ajutorul unui program u șor de
utilizat.
Certificatul trebuie s ă ia în calcul to ți agen ții energetici și toate utiliz ările, pe de o parte pentru a fi în
conformitate cu Directiva, iar pe de alt ă parte pentru a avea în vedere faptul c ă, în termeni de energie
primar ă și de emisii de gaze cu efect de ser ă, impactul iluminatului, al ventila ției, al instala țiilor și al
dispozitivelor este cel pu țin la fel de important ca cel al înc ălzirii luate singur ă, mai ales în cl ădirile bine
proiectate în care necesarul de înc ălzire este foarte redus.
Consumul calculat ia în considerare comportamentul locatarilor standard, în timp ce consumul m ăsurat
rezult ă, între altele, din comportamentul locatarilor real i. Nu este posibil ă separarea performan ței
energetice a cl ădirii de cea a locatarilor acesteia, deoarece exist ă o interac țiune puternic ă între cl ădire și
locatari. De fapt, energia este utilizat ă în majoritatea cl ădirilor doar pentru confortul locatarilor, cl ădirea
în sine neconsumând nimic dac ă nu ar ad ăposti locatari. Pe de alt ă parte, calitatea cl ădirii influen țeaz ă
comportamentul locatarilor acesteia: vitrajele mari diminueaz ă necesarul de iluminare natural ă, un reglaj
bun îmbun ătăț ește confortul și evit ă risipa, o proiectare bun ă a aerisirii cl ădirii reduce necesarul de
deschidere a ferestrelor etc.
Analizand tipurile de documentatii mentionate rezul ta urmatoarele:
• Performan țele punctuale necesare sunt consolidate în mod apre ciabil: valoarea limit ă a elementelor
opace c ătre exterior este redus ă cu 20% și aceea a ferestrelor este redus ă cu 13%. Valorile țint ă sunt
diminuate cu 23%, respectiv cu 10%. (Aceste valori corespund valorilor obi șnuite pentru cl ădiri
Minergie-P).
• Valorile limit ă pentru performan ța total ă necesar ă sunt reduse în medie cu 25% pe ansamblul
categoriilor. Pentru habitat, care reprezint ă majoritatea cl ădirilor, aceast ă reducere este de aproximativ
30%.
• Valorile limit ă pentru performan țele punctuale necesare nu sunt corectate în func ție de temperatura
medie anual ă. Pentru performan ța total ă necesar ă, corec ția valorilor limit ă trece de la 4% la 8% prin
abaterea K în compara ție cu temperatura medie anual ă de 8,5°C a sta ției meteorologice utilizate.
• Necesarul de energie final pentru incalzire și apa calda menajera se raporteaza la suprafata de
referinta energetica Ae. Calculul necesarului de in calzire se raelizeaza folosindu-se conditiile norma le de
utilizare și datele climatice ale statiei meteo prescrise;
35 • Pentru acuratete pentru cazul în care Qnecesar treb uie optimizat sau comparat se procedeaza la o
simulare dinamica la intervale scurte de timp (ex 1 ora) pentru a putea stabili un bilant al transferu rilor de
caldura care ia în calcul efectele datorate inertii lor termice.
Pornind de la ideea de temperatura medie anual ă a sta ției meteorologice de referinta, se analizeaza
Bucuresti (zona climatica II, text de calcul -15 o C). S-a analizat perioada de ani 2005 – 2009, tempe raturi
zilnice și temperaturi medii lunare multianuale furnizate de statia meteorologica Bucu resti.
Constari:
Temperaturi medii lunare (grade Celsius)
Ani urmariti Minim Maxim
2005 -3.84 27.85
2006 -6.13 29.52
2007 -3.00 30.13
2008 -5.07 32.19
Se observa ca fata de temperatura exterioara de cal cul utilizata pentru calculul sezonier de -15 o C,
temperaturile minime medii lunare sunt mai mari cu exceptia catorva zile în lunile decembrie, ianuarie și
februarie inregistrate ca atare.
36 Rezulta ca, calculul sezonier efectuat pe baza lui t exterior introduce aproximatii și poate fi considerat ca
avand accente grosiere care genereaza supradimensio narea lui Q necesar.
Pentru o singura cl ădire pentru care calculul s-a efectuat bazat pe val ori ale temperaturii medii lunare
(calcul lunar) au rezultat reduceri ale lui Q neces ar cu pana la 30%, chiar 50%. Prin urmare
dimensionarea lui Q necesar raportat la conditiile de clima și temperatura preluate de la statia
meteorologica de referinta poate genera o sursa reala și cu un potential urias de economii de energie în
cazul Romaniei cu efecte benefice pana la consumato rul final. Acest lucru s-ar reflecta în auditurile
energetice, în masurile de reabilitare termica, în facturile de energie termica, în emisiile de noxe, în
activitatile operatorilor economici de termoficare și ale producatorilor de energie.
Tipuri de probleme
Optimizare
(planificare și
optimizare) Justificare
(comparare cu
performan țele necesare și
cu cerin țele legale) Armonizare metodologii
de calcul și legislatie
(comparare cu zone
climatice)
utilizare valori prev ăzute
pentru obiectul luat
în considerare condi ții normale de
utilizare valorile cel mai bine
cunoscute pentru obiectul
luat în considerare
date climatice vs
temperatura
determinata de statia
meteorologica de
referinta valori medii
plurianuale,
valorile locale cel
mai bine cunoscute valori medii plurianuale,
valorile sta ției
meteorologice care se afl ă
cel mai aproape sau ale
celei impuse Valori corespunz ătoare
perioadei de m ăsurare,
valorile locale cel mai
bine cunoscute
performan țe necesare performan ță
necesara cerut ă de
către împuternicit valori limit ă și valori țint ă,
cerin țe legale concordan ța cu valorile
calculate și verificate
măsurate
37 3. Cercetare teoretica – studii de caz
Prin obiectivul principal al proiectului se contrib uie la accelerarea procesului de aliniere și integrare
tehnologic ă, respectiv determinarea elementelor de strategie î n definirea op țiunilor de alimentare cu
energie a cl ădirilor și sistemelor de instala ții de înc ălzire din cl ădiri.
In cadrul transferului de caldura sunt analizate pr ocesele spontane ireversibile īn care energia se schimb ă
intre corpuri (sisteme) sub forma de caldur ă. Studiul transferului de c ăldur ă īși propune s ă eviden țieze
efectele fizice asociate caldurii și sa dezvolte metode stiintifice de analiza, care o fera informatii legate de
performanaa sau proiectarea unui anume sistem sau p roces. F ără cunoa șterea legilor specifice transferului
de caldur ă și a proprietatilor termofizice ale materialelor uti lizate este imposibil de efectuat calculul de
dimensionare al componentelor utilizate.
Bilan țul energetic al unei cl ădiri cuprinde urm ătorii termeni de energie sensibil ă și latent ă:
• Conduc ția prin anvelopa cl ădirii, alta decât prin sol,
• Conduc ția prin pere ții și podelele subsolului. În construc țiile tradi ționale, transferul de c ăldur ă spre
sol este de obicei mic și de aceea se neglijeaz ă. Dar în cl ădiriile super-izolate, el poate fi relativ importan t.
• Căldura datorat ă schimbului de aer (infiltra ții, exfiltra ții și/sau ventila ție)
• Aporturile interioare de c ăldur ă datorate radia ției solare, iluminatului, echipamentelor și ocupan ților
• Aporturile de c ăldur ă de c ăldur ă latent ă sunt în principal datorate schimbului de aer, echi pamentelor
și ocupan ților
• Căldura înmagazinat ă (stocat ă) în capacitatea termic ă a cl ădirii. O analiz ă dinamic ă include acest
termen, în timp ce o analiz ă sta ționar ă îl neglijeaz ă pentru c ă temperatura cl ădirii nu variaz ă în timp
38
unde C ef reprezint ă capacitatea termic ă efectiv ă a cl ădirii.
• Pierderile de c ăldur ă sensibil ă prin conduc ție și schimbul de aer (se exprim ă sintetic printr-un singur
termen, deoarece ambii depind de diferen ța de temperatur ă dintre interior și exterior):
Deci, pentru o cl ădire, sarcina termic ă instantanee este suma dintre componentele sensibile și latente la un
moment dat.
MODELAREA PROCESELOR DE TRANSFER TERMIC IN REGIM ST ATIONAR PRIN
ELEMENTELE OPACE SI TRANSPARENTE DE COSNTRUCTIE
In cadrul transferului de caldura sunt analizate pr ocesele spontane ireversibile īn care energia se schimb ă
intre corpuri (sisteme) sub forma de caldur ă. Studiul transferului de c ăldur ă īși propune s ă eviden țieze
efectele fizice asociate caldurii și sa dezvolte metode stiintifice de analiza, care o fera informatii legate de
performanaa sau proiectarea unui anume sistem sau p roces. F ără cunoa șterea legilor specifice transferului
de caldur ă și a proprietatilor termofizice ale materialelor uti lizate este imposibil de efectuat calculul de
dimensionare al componentelor utilizate.
Calculul proceselor de transfer de caldura necesita cunoasterea distributiei temperaturii în spatiu și timp
care se obtine prin rezolvarea unor ecuatii diferen tiale specifice proceselor respective, ecuatii deri vate de
regula, din bilanturi energetice.
Calcule și analize termodinamice specifice cl ădirilor în ipoteza unui regim stationar, regim nest ationar;
3.1. Transferul termic în regim sta ționar prin elemente opace de construc ție, multistrat. Rezisten țe
termice în serie și în paralel în cadrul elementelor de construc ție
Transferul termic unidirec țional în regim stationar prin elementele opace de c onstruc ție se supune
principiilor binecunoscute de termotehnic ă (transferul de caldur ă).
Cu toate c ă desfa șurarea proceselor de transfer termic în cadrul elem entelor de construc ție are loc în
regim nesta ționar, totu și ținând seama de varia ția relativ lent ă a solicit ărilor termice la care sunt supuse
aceste elemente, regimul sta ționar are o pondere efectiv important ă. Mai mult, importan ța trat ării acestui
regim survine și din caracterul pragmatic privind evaluarea fluxur ilor termice și a câmpurilor de
temperatur ă.
3.1 .1. Cazul regimului sta ționar
În figura 1.1 se prezint ă un perete plan paralel compus din 4 straturi care desparte un spa țiu interior de
mediul exterior. S-au notat cu θ1, θ2, θ3, θ4, θ5, temperaturile pe fe țele straturilor de la interior spre
exterior și cu t i și t e temperatura interioar ă și respectiv temperatura exterioar ă.
Dup ă cum este bine cunoscut exprimând continuitatea flu xului termic prin perete în punctele de trecere de
la un strat la altul, se poate scrie:
39
ee
ii
Rt
R R R RRt
55
45 54
34 43
23 32
12 21
11 −=−=−=−=−=− θθθθθθθθθθ (3.1.1)
unde cu R s-au notat rezisten țele la transfer termic (exprimate în m 2.K/W). Rezisten țele termice
corespunz ătoare diferitelor straturi au expresiile:
;1 ; ; ; ; ;1
5
45 45
45
34 34
34
23 23
23
12 12
12 1
ee
ii R R R R R Rα λδ
λδ
λδ
λδ
α= = = = = = (3.1.2)
Pentru a determina de exemplu temperatura θ3 se pot aduna între ele primele 3 rapoarte și ultimele 3
rapoarte și rezult ă de asemenea o egalitate:
ee
ii
RRRt
RRRt
545 34 3
23 12 13
++−=++− θ θ (31..3)
Dac ă not ăm:
e eii
RRRRRRRR
5 45 34 323 12 1 3
++=++=
(3.1.4)
atunci:
ee
ii
Rt
Rt
33
33−=−θθ (3.1.5)
și rezult ă: δ12
λ12
ti
αi te
αe θ1 θ2 θ3 θ4 θ5
δ23
λ23
δ34
λ34
δ45
λ45
Fig. 1.1
40 e
ei
itRRtRR⋅+⋅=
33
33
3θ (3.1.6)
unde s-a notat:
e iRRR3 33111+= (3.1.7)
Întra-dev ăr rezisten țele plasate la stanga și la dreapta nodului 3 sunt legate în paralel și de aceea rezisten ța
echivalent ă R 3 are forma mai sus prezentat ă.
Temperatura θ3 este exprimat ă ca o medie ponderat ă între temperaturile solicitante t i și t e, ponderile fiind
date de c ătre rapoartele rezisten țelor termice aferente. Utilizând inversele rezisten țelor de transfer termic,
adic ă capacit ăț ile de transfer termic sau conductan țele termice (U) dup ă denumirile din literatura anglo-
saxon ă se poate scrie:
ee
iitUUtUU⋅+⋅=
33
33
3θ (3.1.8)
unde:
;1 ;1 ;1
33
33
33
ee
iiRURURU = = = (3.1.9)
Pentru stabilirea valorilor temperaturilor în alte puncte din structura peretelui se poate proceda con form
regulei stabilite și anume: temperatura în interiorul peretelui într-u n punct oarecare este media ponderat ă
a temperaturilor mediilor adiacente peretelui, pond erile fiind egale cu rapoartele dintre rezisten ța
echivalent ă totala aferenta punctului respectiv și rezisten ța echivalent ă între punctul respectiv și mediul
adiacent respectiv (interior sau exterior). În fig. 1.2 se prezint ă schema electric ă echivalent ă
Fig. 1.2
Așa cum s-a prezentat , mărimea densit ăț ii fluxului termic specific unidirec țional depinde de diferen ța
de temperaturi ale celor dou ă medii fluide adiacente elementului de construc ție și de rezisten ța termic ă
total ă a elementului de construc ție:
TRttq21−= (3.1.10)
Prin rezisten ța termic ă total ă a elementului de construc ție în țelegem suma dintre rezisten țele termice
convective ale mediilor fluide din imediata vecin ătate a elementului de construc ție și rezisten ța termic ă
conductiv ă propriu-zis ă a elementului de construc ție.
ti θ1 θ2 θ3 θ4 θ5 te Ri1 R12 R23 R34 R45 R5e
41 2 1 cv cd cv T RRRR ++= (3.1.11)
unde:
;1;1
2211
αα
==
cv cv
RR
(3.1.12)
Valorile coeficien ților de transfer termic convectiv depind de tipul c ircula ției aerului în imediata
vecin ătate a elementelor de construc ție. (Asupra acestui aspect vom reveni ulterior).
Cat prive ște rezisten ța termic ă conductiv ă este importanta mai intâi structura elementelor de construc ție.
Elementele opace de construc ție (pere ți exteriori, pere ți interiori, terase, plan șee) sunt de regul ă
formate din mai multe straturi asociate convenabil din ra țiuni de rezisten ță mecanic ă a construc ției
și din ra țiuni de izolare termic ă a spa țiilor locuite.
Straturile componente ale elementelor de construc ție opace pot fi a șezate perpendicular pe direc ția
fluxului termic sau paralel cu direc ția fluxului termic. Pozi ționarea straturilor componente în cadrul
peretelui, fa ță de suprafe țele elementului de construc ție sau de direc ția fluxului termic unidirec țional,
determin ă m ărimea fluxului termic care tranziteaz ă elementul de construc ție.
A. Cazul elementelor de construc ție plane formate dintr-un singur strat omogen (fig. 1.3) sau
cvasiomogen (fig. 1.4). În aceast ă situa ție rezisten ța termic ă conductiv ă a elementului de construc ție este:
n cvasiomoge strat Romogen strat R
ech cd cd
– –
λδλδ
==
(3.1.13)
B. In cazul B strat cvasiomogen (strat cvasiomogen = un strat echivalent stratului propriu-zis, format din
mai multe materiale (ex. c ăramizi+mortar, straturi termoizolante prin care tre c arm ături de fier)
caracterizat de aceea și gosime ca și stratul alcatuit din mai multe materiale îns ă cu o conductivitate te
α
e ti
αi
0 δ
Fig. 1.4
Strat cvasiomogen te
α
e ti
αi
0 δ
Fig. 1.3
Strat omogen
42 termic ă echivalent ă satabilit ă ca o medie ponderat ă a conductivita ților termice ale materialelor care
alcatuiesc stratul efectiv) [22]:
∑∑⋅=
kkk
ech AAλλ (3.1.14)
C. C.1. Cazul elementelor formate din mai multe str aturi omogene plasate succesiv perpendicular pe
direc ția fluxului termic (fig. 1.5):
∑
==++=n
kkk
nn
cd R
1 11… λδ
λδ
λδ (3.1.15)
Se poate defini o conductivitate termic ă echivalent ă a întregului element multistrat impunând realizare a
rezisten ței termice efective:
⊥=
=∑
∑==
En
kk n
kkk
cd Rλδ
λδ1
1 (3.1.16)
Rezisten ța termic ă a unui element de construc ție multistrat este suma rezisten țelor termice înseriate ale
straturilor componente .
Rezult ă: te
αe ti
αi
δ1
λ1 δ2
λ2 δk
λk δn
λn
Fig. 1.5 Element multistrat ; k ui materialul aria A; k ui materialul tatea conductivi :unde
kk
−−λ
43 cd n
kk
ER∑
=
⊥=1δ
λ (3.1.17)
C 2. Alc ătuirea unui element de construc ție este realizat ă în multe situa ții din straturi omogene, plasate în
paralel (fig. 1.6). În aceast ă situa ție se evalueaza separat fluxurile termice prin fiec are strat și se va defini
o rezisten ță termic ă echivalent ă a întregului element de construc ție din condi ția de realizare a fluxului
termic pe întreaga suprafa ță a elementului de construc ție:
( )∑
=−⋅=n
kei
kkttRSQ
1 (3.1.18)
și în cazul elementului de construc ție echivalent:
( )ei
En
kk
ttRS
Q −⋅=∑
=
C1 (3.1.19)
Rezult ă:
∑∑
===n
kkkn
kk
E
RSS
R
11
C (3.1.20)
Straturile sunt plasate din punct de vedere termic în aceasta situa ție în paralel și coeficientul global de
transfer termic al ansamblului elementului de const ruc ție rezult ă ca medie ponderat ă a coeficien ților
globali de transfer termic ai fiec ărui strat în parte, în raport cu suprafe țele aferente ale straturilor. Acest
lucru este reflectat de rela ția (1.20).
În cazul în care straturile componente plasate în p aralel au aceea și grosime se poate defini o
conductivitate termic ă echivalent ă a întregului element de construc ție conform rela ției:
Fig. 1.6 te
αe ti
αi S1, R 1
S2, R 2
Sk, R k
Sn, Rn
44 ∑∑
==⋅
=n
kkn
kkk
E
SS
11λ
λC (3.1.21)
C. 3. În alc ătuirea elementelor de construc ție se pot îns ă întâlni atât straturi plasate în serie din punct
de vedere termic, cât și straturi plasate în paralel . În acest caz rezisten ța termic ă echivalent ă a
întregului element de construc ție se ob ține evaluând mai întâi rezisten țele echivalente ale por țiunilor
aflate în paralel, și care la rândul lor sunt de tip multistrat, iar în continuare se evalueaza rezisten ța
echivalent ă a ansamblului elementului de construc ție ținând seama de suprafe țele componentelor legate în
paralel (fig. 1.7).
∑∑∑
=⊥=⊥=
==
m
iki kn
kkk
En
kk
RRunde RS
RS
111
:C
(3.1.22)
Includerea radia ției solare în ecua țiile de bilan ț termic ale elementelor opace de construc ție. Temperatura
exterioar ă echivalent ă (fig. 1.8)
Fig. 1.7
αa I
αe, t e
Fig. 1.8
45
La suprafa ța exterioar ă a elementelor opace de construc ție apar dou ă fluxuri termice din partea mediului
exterior:
– un flux termic convectiv:
()pe ee cv t q θα−⋅= (3.1.23)
– un flux termic datorat radia ției solare:
I qa rs ⋅=α (3.1.24)
Se introduce conceptul de temperatur ă exterioar ă echivalent ă considerând c ă fluxul termic incident pe
suprafa ța exterioar ă a elementelor de construc ție opace este numai de natur ă convectiv ă, de la temperatura
exterioar ă echivalent ă la temperatura suprafe ței exterioare, valoarea lui fiind îns ă suma fuxurilor reale
mentionate.
()pe Ee cr t q θα−⋅= (3.1.25)
Impunând, a șa cum s-a men ționat, c ă:
rs cv cr qqq+= (3.1.26)
rezult ă:
e
ea
E tI t +⋅=αα (3.1.27)
3. 2. Transferul termic prin elementele transparent e de construc ție
În cadrul anvelopei unei cl ădiri elementele transparente ocup ă de regul ă o cot ă important ă și aceast ă cot ă
are tendin ța în ultimul timp sa creasc ă conform viziunilor arhitecturale moderne. Este imp ortant în
consecin ță s ă evalu ăm cât mai corect transferul de caldur ă prin aceste elemente atât practic dar și teoretic
pentru a îmbina în mod armonios aspectul arhitectur al cu gradul de confort general resim țit în interiorul
spa țiilor cl ădirii, în condi țiile unui consum cât mai redus de energie.
Elementele transparente (ferestrele) permit dou ă tipuri de pierderi de caldur ă ale spa țiului interior catre
mediul exterior învecinat:
– pierderi de caldur ă prin transfer termic;
– pierderi de caldur ă prin infiltrarea de aer exterior și exfiltrarea de aer interior;
Cu toate c ă pierderile de caldur ă prin infiltrare-exfiltrare reprezint ă o cot ă important ă din totalul
pierderilor de c ăldur ă ale cl ădirilor, în capitolul de fa ță ne vom ocupa de evaluarea pierderilor de c ăldur ă
prin transmisie ale elementelor transparente.
Elementele transparente se compun dup ă cum este bine cunoscut din foile transparente și din ram ă.
Transferul de c ăldur ă se face unidirectional, în paralel, prin suprafa ța de ram ă și prin suprafa ța foilor
transparente. Dat fiind c ă suprafa ța ramei este de regul ă sensibil mai mic ă decât suprafa ța foii
46 transparente, cota important ă a pierderilor de c ăldur ă prin transmisie se realizeaz ă prin foile transparente,
și despre ele ne vom ocupa în special.
Fereastra simpl ă
Cazul unei ferestre simple, cu o singur ă foaie de geam (fig. 2.1).
Fig. 2.1
1=++ταar (3.2.1)
Dat fiind grosimea mic ă a elementului transparent (3…5 mm) se va conside ra o temperatur ă uniform ă în
grosimea geamului. Temperatura elementului transpar ent rezult ă din bilan țul termic al acestui element:
()() 0=⋅+−⋅+−⋅ I t ta ee ii αθαθα (3.2.2)
αi și αe: coeficien ții de transfer termic convectiv la fa ța interioar ă și respectiv exterioar ă a elementului
transparent
αa: coeficientul de absorb ție al radia ției solare.
Bilan țul termic a fost scris în regim sta ționar luând în considerare și efectul radia ției solare. Rezult ă:
eieeiieia
ttunde I
ααααθαααθθ
+⋅+⋅=+⋅+=
**
: (3.2.3)
Temperatura elementului transparent rezult ă ca suma a dou ă componente: o component ă datorat ă
influen ței temperaturilor mediilor adiacente elementului tr ansparent și o component ă datorat ă radia ției
solare. În absen ța radia ției solare cea de a doua component ă se anuleaz ă și θ = θ*.
Fluxurile termice la fa ța interioar ă și exterioar ă a elementului transparent au valorile:
τI
rI I αaI αiti αete
47 ( ) ()()
( ) ( )( )
eiae
eieiei
eiae
e e e eeeiai
eieiei
eiai
ii iii
I tt It t qI tt It tq
αααα
αααα
ααααθαθααααα
αααα
ααααθαθα
+⋅⋅++−⋅⋅=+⋅⋅+−⋅=−⋅=+⋅⋅−+−⋅⋅=+⋅⋅−−⋅=−⋅=
**
(3.2.4)
Rezisten ța termic ă total ă a elementului transparent se define ște ca fiind suma rezisten țelor termice
convective la care se adaug ă rezisten ța termic ă conductiv ă a elementului transparent propriu-zis:
ei SS
eiFE Rααλδ
αα11 11+≈++= (3.2.5)
Coeficientul global de transfer termic al elementul ui transparent se define ște ca fiind inversul rezistentei
termice totale a elementului transparent :
eiei
FE FE Rkαααα
+⋅≈=1 (3.2.6)
În consecin ță rela țiile (2.4) devin:
( ) ( )
( ) ( ) Ikttkt qIkttktq
a
iFE
eiFE e eea
eFE
eiFE iii
⋅⋅+−⋅=−⋅=⋅⋅−−⋅=−⋅=
ααθαααθα
(3.2.7)
Se observ ă din rela țiile (2.7) c ă fluxurile termice pe cele dou ă fe țe ale elementului transparent au valori
diferite, fluxul termic transferat convectiv de la spa țiul interior spre elementul transparent este mai mi c
decat fluxul termic transferat convectiv de la elem entul transparent spre mediu exterior. Diferen ța dintre
cele dou ă fluxuri termice, se observ ă c ă este egal ă tocmai cu cantitatea de energie termic ă absorbit ă în
materialul transparent . În cazul în care intensitatea radia ției solare este nul ă cele dou ă fluxuri termice
sunt egale. Îns ă de îndat ă ce intensitatea radiatiei solare ia valori pozitiv e fluxul termic interior începe s ă
se diminueze iar cel exterior s ă creasc ă.
Coeficientul de absorb ție al geamului ( αa) este de cca. 0.04 ÷ 0.07. Reflexia elementului tr ansparent are o
pondere asem ănătoare din totalul valorii incidente. R ămâne c ă ponderea energiei care p ătrunde în spatiul
interior din valoarea incident ă s ă fie cca. 0.85 ÷ 0.90.
48 Fereastra dubl ă
În continuare se va discuta despre elementele trans parente cu 2 foi (ferestre duble sau ferestre cupla te)
(fig. 2.2).
La fel ca și în cazul ferestrei cu 1 foaie de geam se va lua î n considerare intensitatea radia ției solare. Se va
scrie bilantul termic pentru fiecare foaie transpar ent ă, în regim sta ționar.
Bilan țul termic al foii transparente 1 (plasat ă spre exterior):
()()() 012 1 1 =⋅+−⋅+−⋅+−⋅ I ta r c ee αθθαθθαθα (3.2.8)
Bilan țul termic al foii transparente 2 (plasat ă spre interior):
()()() 021 2 2 =⋅⋅+−⋅+−⋅+−⋅ I ta r c ii ατθθαθθαθα (3.2.9)
În rela țiile de mai sus s-a notat cu θ temperatura aerului dintre cele dou ă foi transparente. Cu αr s-a notat
un coeficient de transfer termic radiant între cele 2 foi transparente. Pentru a în țelege mai bine cine este αr
să exprim ăm fluxul termic radiant:
[][]()()()21 21212
22
104
24
10 θθαθθ ε ε −⋅=−⋅Θ+Θ⋅Θ+Θ⋅⋅=Θ−Θ⋅⋅=r r C Cq (3.2.10)
în care:
C0 = 5.67 ⋅10 -8 – constanta Stefan-Boltzmann (W/m 2.K 4);
ε – coeficient de emisivitate redus;
Θ = 273.15 + θ;
și:
1111
21−+=
εεε (3.2.11) τI
rI αaI
αiti αete αaτI
Fig. 22 rτIτ2I
αr
θ1 θ θ2
δ
49
În cazul sticlei, coeficien ții de emisivitate ε1 și ε2 au valori egale de cca. 0.9÷0.94. Se poate observa u șor
că indiferent de valorile temperaturilor celor dou ă foi transparente, θ1 și θ2 într-un anumit domeniu
acceptabil, coeficientul αr ia de regul ă valori în domeniul 4.0 ÷ 4.5 W/m 2.K.
Valoarea temperaturii aerului între cele dou ă foi transparente se va considera c ă este media aritmetic ă a
valorilor temperaturilor celor dou ă foi, adic ă:
( )2121θθθ +⋅= (3.2.12)
Ținând seama de aceste considerente rela țiile (3.2.8) și (3.2.9) conduc la urm ătorul sistem de 2 ecua ții cu
2 necunoscute ( θ1 și θ2):
I tIt
a i i rc
i rcaee rc
rc
e
⋅⋅+⋅=⋅
+++⋅
+−⋅+⋅=⋅
+−⋅
++
αταθαααθααααθααθααα
2 12 1
2 22 2
(3.2.13)
Făcând nota ția:
rc g ααα +⋅=21
și rezolvând acest sistem se ob țin solu țiile:
ICtBtAICtBtA
e ie i
⋅+⋅+⋅=⋅+⋅+⋅=
2 2 221 1 11
θθ
(3.2.14)
în care:
( )
( )
( )
( )( )
( )gei eige gagegeig giagiegi
CBACBA
ααααααατααααααααταααααααα
⋅++⋅=ΔΔ+⋅+⋅=Δ⋅=Δ+⋅=Δ⋅++⋅=Δ+⋅=Δ⋅=
;;;;;;
222111
(3.2.15)
50
De asemenea, alte rezultate importante le reprezint ă densit ăț ile de flux termic la fa ța interioar ă a geamului
interior și la fa ța exterioar ă a geamului exterior:
()
( );;
21
e eeiii
t qtq
−⋅=−⋅=
θαθα
(3.2.16)
Între foile transparente are loc o circula ție natural ă a aerului și putem încadra fenomenul de transfer
termic la convec ție liber ă în spa ții închise. Se poate considera pentru coeficientul de transfer termic
convectiv între geamuri o valoare de cca. 0.5 W/m 2.K [8], iar pentru celelalte marimi valorile deja
men ționate în cadrul acestui capitol atunci cand s-a di scutat despre elementul cu 1 foaie transparent ă.
Rezisten ța termic ă a ferestrei duble se poate exprima la fel, ca fiin d suma rezisten țelor termice înseriate
care apar de la interior spre exterior:
e SSe
g SSi
iFE Rαλδ
αλδ
α1 1 1++++= (3.2.17)
și la fel coeficientul global de transfer termic al ferestrei:
FE FE Rk1=
Fereastra tripl ă
Formal, din punct de vedere al proceselor termice, transferul de c ăldur ă printr-o fereastr ă cu 3 elemente
transparente este asem ănător cu transferul termic printr-o fereastr ă dubl ă. Se prezint ă în fig. 1, schematic,
cele 3 elemente transparente și fluxurile termice care apar.
Fig. 2.3 Fereastra tripl ă
te
αer I θ1θ3 θ2
tiαr αr
αc
αcαiaΙ
aτ Ι
aτ2Ι
θ12 θ23 Ι
τ Ι
τ2Ι
τ3Ιrτ Ι
rτ2Ιte
αer I θ1θ3 θ2
tiαr αr
αc
αcαiaΙ
aτ Ι
aτ2Ι
θ12 θ23 Ι
τ Ι
τ2Ι
τ3Ιrτ Ι
rτ2Ι
51 Prin cele prezentate se urm ăresc 3 obiective și anume:
– stabilirea rezisten ței termice a ferestrei triple;
– stabilirea densit ăț ii de flux termic care se transmite prin fereastr ă;
– stabilirea temperaturilor pe cele 3 elemente tran sparente;
Ca și în cazul ferestrei duble se scriu bilan țurile termice în regim sta ționar pentru fiecare din cele 3
elemente transparente.
Bilantul termic al primului element transparent:
()()() 01212 112 12 1 =⋅+−⋅+−⋅+−⋅ I ta r c ee αθθαθθαθα (3.2.18)
Bilan țul termic al celui de al doilea element transparent :
()()()() 02323 223 23 2112 212 12 =⋅ ⋅+−⋅+−⋅+−⋅+−⋅ Ia r c r c ταθθαθθαθθαθθα (3.2.19)
Bilan țul termic al stratului transparent plasat spre inte rior:
()()() 02
3 3223 323 23 =⋅⋅+−⋅+−⋅+−⋅ I ta ii r c ταθαθθαθθα (3.2.20)
In care:
θ12 – temperatura gazului dintre elementele transparen te 1 și 2
θ23 – temperatura gazului dintre elementele transparen te 2 și 3
Adoptând nota țiile din capitolul anterior, definim:
12 12 12 21
r c g αα α +⋅= (3.2.21)
și
23 23 23 21
r c g αα α +⋅= (3.2.22)
Introducând aceste nota ții în rela țiile de bilan ț termic de mai sus, se ob ține un sistem de 3 ecua ții cu 3
necunoscute:
()() 01212 1 =⋅+−⋅+−⋅ I ta g ee αθθαθα
()() 02323 2112 =⋅ ⋅+−⋅+−⋅ Ia g g ταθθαθθα
(3.2.23)
()() 02
3 3223 =⋅⋅+−⋅+−⋅ I ta ii g ταθαθθα
Aducând la forma canonic ă sistemul rezult ă:
52 ()
( )
( ) I tIIt
ai i i g ga g g g gaee g ge
⋅⋅+⋅=⋅++⋅−⋅ ⋅=⋅−⋅++⋅−⋅+⋅=⋅−⋅+
2
3 23 223 323 223 12 112 212 112
τααθααθαταθαθααθαααθαθαα
(3.2.24)
iar pus sub forma matricial ă se ob ține:
BA=Θ⋅ (3.2.25)
unde:
=Θ
321
θθθ
(3.2.26)
+ −− + −− +
=
i g gg g g gg ge
A
αααα αααα αα
23 23 23 23 12 12 12 12
00
(3.2.27)
⋅⋅+⋅⋅ ⋅⋅+⋅
=
IatIaIat
B
i iee
2τ ατα
(3.2.28)
Solu ția rezult ă ca fiind:
BA⋅=Θ−1 (3.2.29)
Rezisten ța termic ă a ferestrei:
i g g eRαααα1111
23 12 +++= (3.2.30)
Densitatea fluxul termic la interior:
()3θα−⋅=iiitq (3.2.31)
Densitatea fluxul termic la exterior:
()e ee t q −⋅=1θα (3.2.32)
53 În cazul elementelor transparente de construc ție, energia solar ă se manifest ă ca aport direct de c ăldur ă.
Includerea energiei solare în bilan țul termic global .
Temperatura exterioar ă echivalent ă (fig. 2.4) .
Se va exprima aportul final de flux termic utilizân d conceptul de temperatur ă exterioar ă echivalent ă
astfel:
()()iEFE ieFE ap cr ttkttkI q −⋅=−⋅+⋅⋅=τα (3.2.33)
Rezult ă:
e
FE ap
E tIkt +⋅⋅=τα
(3.2.34)
Rela țiile (3.2.33) și (3.2.34) sunt stabilite în ipoteza în care acumul area de caldur ă în elementul
transparent a fost considerat ă nul ă. Dac ă îns ă se ține seama și de acumularea de c ăldur ă în elementul
transparent atunci bilan țul termic (în cazul ferestrei simple) va fi:
( ) ( )iEFE
ea
FE eiFE ap ttkI kttkI −⋅=
⋅⋅−−⋅−⋅⋅αατα (3.2.35)
rezult ă:
e
ea
FE ap
E tIkt +⋅
+⋅=αατα
(3.2.36)
Dat fiind c ă este vorba de un singur element transparent:
I
ti
te
αap τI τI
kFE
Fig.2.4
54 111−
+=
eiFE kαα
In care s-a notat cu:
αap – coeficientul de absorb ție al radia ției solare al suprafe țelor interioare din înc ăpere ( αap = 0.4÷0.5);
αa – coeficientul de absorb ție al elementului transparent;
αap ⋅τ – factorul optic al ferestrei;
În cazul ferestrelor duble se poate stabili o rela ție asem ănătoare pentru temperatura echivalent ă. Totu și
cota energiei acumulate în elementul transparent es te în general sc ăzut ă aportul ei în formarea
temperaturii echivalente fiind de pân ă la 15% ÷ 20%.
3.3. Transferului termic prin elemente opace de con struc ție, multistrat – regimul termic nesta ționar
Regimul nesta ționar este cel caracteristic pentru fenomenele de t ransfer termic în elementele de
construc ție masive ale cl ădirilor. Aspectul nesta ționar este în general între ținut de varia ția periodic ă a
solicit ării termice exterioare dar de multe ori și de alimentarea intermitent ă cu c ăldur ă a construc țiilor și
datorat capacit ăț ii de acumulare a c ăldurii de elementelor de construc ție masive.
Pentru urm ărirea dinamicii câmpurilor de temperatura în elemen tele de construc ție și evalu ării corecte a
fluxurilor termice disipate este de multe ori neces ar sa se apeleze la modelarea și simularea numeric ă a
proceselor de transfer termic nesta ționar. Vom prezenta în capitolul de fa ță o metod ă adecvat ă scopului
urm ărit și elementelor analizate. Se va considera în cele ce urmeaza cazul unui perete masiv multistrat –
calculat printr-o metoda adecvata scopului urmarit și elementelor analizate.
Se va considera un set de noduri plasate pe fe țele straturilor și un set de noduri suplimentare plasate în
axele straturilor. Se noteaza cu indicii 1, 2, 3, 4, 5, de la interio r spre exterior, nodurile plasate pe fe țele
straturilor și cu indicii a, b, c și d, de la interior spre exterior, nodurile plasate în axele straturilor. Se
considera c ă întreaga capacitate termic ă aferent ă unui strat este concentrat ă în nodul central al stratului
adic ă în nodurile a, b, c și d și se vor scrie ecua țiile de bilan ț termic nesta ționar aferente fiec ărui strat al
peretelui în parte. În fig. 7.1 se prezint ă amplasarea nodurilor într-o sec țiune transversal ă prin perete.
55
Bilan țul primului strat, cuprins între nodurile cu indici i 1 și 2:
ττθτθθτθdddCdRdRta
a
ab ab
ai ai⋅⋅=⋅−+⋅− (3.3.1)
unde:
b a ab i a ai
RRRRRR
2211
+=+=
(3.3.2)
iar:
12 12
12
λδ=aR s.a.m.d.
și capacit ăț ile termice corespunz ătoare diferitelor straturi au expresiile (3.3.3):
; ; ; ;
45 45 45 34 34 34 23 23 23 12 12 12
c Cc Cc Cc C
d cb a
⋅⋅= ⋅⋅=⋅⋅= ⋅⋅=
ρδ ρδρδ ρδ
(3.3.3)
Prelucrând ecua ția de bilan ț termic prezentat ă mai înainte se ob ține:
i
Tai b
Tab a
Ta atC C Cdd⋅+⋅+⋅−=1 1 1θ θτθ (3.3.4)
unde C Ta este constanta de timp aferent ă stratului, iar C Tab și C Tai sunt deasemenea de tipul unor constante
de timp. Expresiile acestor constante de timp este:
δ12
λ12
c12
ti
αi te
αe θ1 θ2 θ3 θ4 θ5
δ23
λ23
c23 δ34
λ34
c34 δ45
λ45
c45 θa θb θc θd
Fig. 3.1
56 ai ab aaa Ta ai a Tai ab a Tab
RRRunde RCCRCCRCC
111:
+=⋅=⋅=⋅=
(3.3.5)
S-a notat cu C a capacitatea de acumulare termic ă a primului strat cuprins între nodurile 1 și 2.
În mod similar din ecua țiile de bilan ț termic în regim nesta ționar rezult ă ecua țiile diferen țiale liniare de
ordinul întâi corespunz ătoare acestor straturi. Se formeaz ă astfel sistemul de ecua ții diferen țiale liniare de
ordinul 1:
e
Tde c
Tdc d
Td dd
Tcd b
Tcb c
Tc cc
Tbc a
Tba b
Tb bi
Tai b
Tab a
Ta a
tC C CddC C CddC C CddtC C Cdd
⋅+⋅+⋅−=⋅+⋅+⋅−=⋅+⋅+⋅−=⋅+⋅+⋅−=
1 1 11 1 11 1 11 1 1
θ θτθθ θ θτθθ θ θτθθ θτθ
(3.3.6)
Considerând c ă temperaturile mediilor adiacente t i și t e sunt variabile în timp cu valori discrete cunoscut e,
sistemul de ecua ții diferen țiale liniare poate fi rezolvat numeric apelând la u na din metodele numerice
cunoscute. Prezent ăm mai jos o form ă sintetic ă, matricial ă:
TDAdd⋅+Θ ⋅−=Θ
τ (3.3.7)
unde:
Θ – vectorul temperaturilor aferente nodurilor plasa te în centrele straturilor: θa, θb, θc, θd;
T – vectorul temperaturilor mediilor adiacente soli citante: t i, t b, t c, t e;
A – matricea p ătrat ă a coeficien ților temperaturilor necunoscute;
D – matricea p ătrat ă a coeficien ților temperaturilor vectorului liber;
−− −− −−
=
Td Tdc Tcd Tc Tcb Tbc Tb Tba Tab Ta
CCC CCC CCC C
A
11001 11001 11001 1
(3.3.8)
57
=
Tde Tai
CC
D
1000000000000001
(3.3.9)
O solu ție numeric ă a ecua ției diferen țiale matriciale este [1]:
() ()11 1
1 +− −
+ ⋅⋅⋅−+⋅⋅⋅−+Θ ⋅=Θj j j j TDAFITDAEF E (3.3.10)
unde:
()
( )
ττ
Δ⋅−=Δ⋅−=
−1exp
AEIFA E
(3.3.11)
Odat ă cunoscute temperaturile straturilor: θa, θb, θc, θd se pot stabili temperaturile pe fe țele straturilor
utilizând rela țiile de regim sta ționar prezentate în capitolul 1, astfel:
i ai
ia
a
RRRunde tRR
RR
1 1111
11
1
111:
+=⋅+⋅=θ θ
(3.3.12)
și în mod asem ănător și temperaturile celorlalte fe țe ale straturilor peretelui, θ2, θ3, θ4, θ5. Trebuie s ă
re ținem îns ă, c ă important de aceast ă dat ă spre deosebire de cazul regimului sta ționar, c ă determinarea
temperaturii la interfa ța între dou ă straturi trebuie f ăcut ă utilizând temperaturile în nodurile „grele”
aferente mijloacelor straturilor care au comun ă interfa ța respectiv ă.
Pe baza temperaturilor cunoscute acum se pot determ ina fluxurile de c ăldur ă în diferite noduri din
sec țiunea peretelui.
În fig. 7.2 se prezint ă schema electric ă a peretelui cu straturi masive.
Fig. 3.2
i 1 a 2 b 3 c 4 d 5 e Ri1 R1a Ra2 R2b Rb3 R3c Rc4 R4d Rd5 R5e
Ca Cb Cc Cd
58 3. 4. Transferul termic în regim nesta ționar prin elementele de construc ție. Matricea de transfer
armonic a unui perete multistrat.
In cadrul acestui capitol se stabileste matricea de transfer armonic a unui perete multistr at . În acest scop
consider ăm mai întâi, la fel ca în cadrul capitolului anteri or, un perete monostrat omogen, care este supus
pe fa ța x = 0 la o solicitare armonic ă de pulsa ție ωω ωω.
() ()ωτ θτθ iAexp , 000⋅== (3.4.1)
și vom relua demonstra ția prezentat ă pân ă la punerea condi țiilor la limite.
Pentru a exprima temperatura în perete la o cot ă x, θθ θθ(x, ττ ττ) vom c ăuta solu ții cu variabilele separate, de
forma:
()()()ωτ τθ ixfx exp , ⋅= (3.4.2)
În continuare se vor stabili transform ările pe care forma propus ă pentru solu ția c ăutat ă le produce asupra
ecua ției Fourier care descrie transferul termic în regim nesta ționar în placa plan ă.
22
xa∂∂⋅=∂∂ θ
τθ (3.4.3)
Înlocuind în ecua ția Fourier se ob ține:
( ) ( )
( )
( )ωτ θωτ θωτ ωτθ
i
dx fd
xidx df
xixfi
exp exp exp
22
22
⋅=
∂∂⋅=∂∂⋅⋅=∂∂
(3.4.4)
fidx fda ⋅=⋅ω22
(3.4.5)
sau
022
=⋅−faidx fdω (3.4.6)
Observ ăm c ă s-a ob ținut în acest fel o ecua ție diferen țial ă liniar ă de ordinul doi, func ția necunoscut ă fiind
f(x) . Pentru ecua ția diferen țial ă liniar ă de mai sus vom c ăuta solu ții de forma:
()rx xfexp ) (= (3.4.7)
unde:
( )rx r
dx fdexp 2
22
⋅=
59
Și rezult ă ecua ția caracteristic ă:
02=−airω (3.4.8)
cu solu țiile:
iariar
⋅−=⋅=
ωω
21
(3.4.9)
Notând:
iarr ⋅==ω
1 (3.4.10)
și ținând seama c ă:
21ii+= (3.4.11)
rezult ă:
( ) ( )ihiar +⋅=+⋅= 1112ω (3.4.12)
In relatia de mai sus s-a introdus lungimea caracte ristic ă, h:
ωah2= (3.4.13)
Prin urmare, solu ția va fi:
() ()rx Crx Cxf −⋅+⋅= exp exp ) (2 1 (3.4.14)
sau
( ) ( )
+⋅−⋅+
+⋅⋅= ihxCihxCxf 1 exp 1exp ) (2 1 (3.4.15)
De aceast ă dat ă vom c ăuta în continuare s ă stabilim valorile constantelor de integrare C1 și C2 din
condi țiile la limite care sunt valorile temperaturii și fluxului termic pe fa ța x = 0 .
60 )exp( ) 0 ( ) , 0 (
00 ωτ λθλτ i fxqq
x⋅′⋅−=∂∂⋅−==
= (3.4.16)
Dac ă facem nota ția:
)exp( ωτ iE= (3.4.17)
Se ob ține:
1
01
0
1) 0 () 0 (
−−
⋅⋅−=′⋅=
Eq fE f
λθ
(3.4.18)
și cum:
)() 0 () 0 (
2121
CCrfCCf
−⋅=′+=
(3.4.19)
Rezult ă:
1
0 0 21
0 0 1
)1(21)1(21
−−
⋅⋅+⋅=⋅⋅−⋅=
EqrCEqrC
λθλθ
(3.4.20)
Înlocuind se ob ține:
⋅−++⋅−−⋅−⋅⋅−=′
⋅−−⋅−⋅−+⋅=
−−
0 010 01
2)exp( )exp(
2)exp( )exp( 1) (2)exp( )exp( 1
2)exp( )exp( ) (
qrx rx rx rx rE xfqrx rx
rrx rx Exf
θ λλλθ
(3.4.21)
Cum îns ă:
)(2)exp( )exp( )(2)exp( )exp(
rx sh rx rx rx ch rx rx
=−−=−+
(3.4.22)
și
Exf qExf
xx
⋅′⋅−=⋅=
) () (
λθ
(3.4.23)
61 Rezult ă expresiile:
0 00 0
)()()(1)(
qrx ch rx sh rqqrx sh rrx ch
xx
⋅+⋅⋅−=⋅⋅−⋅=
θ λλθ θ
(3.4.24)
Sau sub forma matricial ă:
00
)()()(1)(
qrx ch rx sh rrx sh rrx ch
qxx θ
λλθ⋅
⋅−⋅−= (3.4.25)
unde:
)1 ()1 (
ihrihxrx
+⋅=+⋅=
λλ (3.4.26)
Not ăm vectorii temperatur ă-flux termic cu Vx și V0, iar matricea p ătrat ă cu M și rela ția matricial ă de mai
sus se scrie sintetic:
0VMVx⋅= (3.4.27)
Și la x = δ
0VMV⋅=δ (3.4.28)
În consecin ță în cazul unui perete multistrat putem scrie:
11122 311 2
……….. ………. ……….. ……….
−−+
⋅=⋅=⋅=⋅=
nn nkk k
VMVVMVVMVVMV
(3.4.29)
Și dac ă înlocuim succesiv rela țiile de sus în jos se ob ține:
1 11 2 1 … … VMVMM MMVc k n n n ⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅=− − (3.4.30)
Matricile Mk sunt matricile de transformare armonic ă ale straturilor peretelui iar matricea Mc este
matricea de transformare armonic ă a întregului perete.
Utilizarea matricei de transfer armonic a peretelui permite exprimarea corela ției între temperaturile și
fluxurile termice pe cele dou ă fe țe ale peretelui dac ă oscila ția temperaturii pe o fa ță este o oscila ție
armonic ă.
62
Dat fiind cunoscut faptul c ă înmul țirea matricilor este necomutativ ă rezult ă c ă rezultatele depind de
ordinea de a șezare a straturilor în cadrul peretelui.
Este important s ă remarc ăm faptul c ă matricea de transfer armonic a peretelui depinde nu numai de
caracteristicile fizice proprii peretelui, dar și de pulsa ția oscila ției temperaturii pe suprafa ța peretelui.
In continuare se analizeaza în ce mod se pot face corela ții între temperaturile și fluxurile termice pe fe țele
peretelui și temperaturile mediilor fluide adiacente peretelui . Pentru aceasta se vor exprima fluxurile
termice pe cele dou ă fe țe ale peretelui în func ție de temperaturile pe fe țele peretelui. Cum:
11
22 21 12 11
qMMMM
qθ θ
δδ⋅ = (3.4.31)
Rezult ă:
122 121 112 111
qM MqqM M
⋅+⋅=⋅+⋅=
θθ θ
δδ (3.4.32)
Se determin ă de aici fluxurile pe cele dou ă fe țe ale peretelui. Se ob ține:
δ δδ
θ θθ θ
⋅+⋅⋅−⋅=⋅+⋅−=
12 22
1
12 22 11 12 21 12 1
12 11
11
MM
MMMMMqM MMq
(3.4.33)
sau:
δ δδ
θ θθθ
⋅+⋅=⋅+⋅=
22 121 12 111 1
N NqNNq
(3.4.34)
sau
δ δ θθ1
22 21 12 11 1⋅ =NNNN
qq
(3.4.35)
Pe de alt ă parte dac ă consider ăm c ă peretele se afl ă în condi ții la limit ă de spe ța a 3-a, fluxurile termice la
suprafe țele peretelui se pot exprima și ca fluxuri termice convective:
)()(
2 2 22 121 111 12 111 1
t N Nqt NNq
−⋅=⋅+⋅=−⋅=⋅+⋅=
δ δ δδ
θαθ θθαθ θ
(3.4.36)
De unde rezult ă sistemul:
22 2222 121 11 12 1111
) ()(
t N Nt N N
⋅−=⋅−+⋅⋅=⋅+⋅+
αθα θαθθαδ (3.4.37)
63 care permite calcularea temperaturilor pe fe țele peretelui.
Acest mod de lucru este corect atât timp cât temper aturile t1 și t2 sunt oscila ții armonice. Consider ăm
pentru temperaturile t1(ττ ττ) și t2(ττ ττ) oscila ții de forma:
)] (exp[ ) ()] (exp[ ) (
2 2 21 1 1
ττωρτττωρτ
+ ⋅=+ ⋅=
i ti t
(3.4.38)
Atunci:
222 22 121 1212 1111
) () (
b N Nb N N
=⋅−+⋅=⋅+⋅+
θα θθ θα
(3.4.39)
Care are solu ția:
; ;2
21
1ΔΔ=ΔΔ=θ θ (3.4.40)
unde:
21 12 2 22 111
2 22 21 12 111 21 1111 2
2 21 1111
212 22 22 1
2 22 212 1
1
) ( ) () () (
NN N NNNN NNb NbbNb NNb NbNbNb
⋅−−⋅+=−+=Δ⋅−+⋅=+=Δ⋅−−⋅=−=Δ
α ααααααα
(3.4.41)
și
22 2111
t btb
⋅−=⋅=
αα
(3.4.42)
Temperaturile care se ob țin astfel sunt vectori caracteriza ți de modul și argument. Stabilirea defaz ării și
amortiz ării presupune compararea modulului și argumentului vectorului temperaturii respective c u
modulul și argumentul temperaturii de intrare.
La un rezultat asem ănător se ajunge dac ă se iau în considerare straturile de aer caracteriz ate de rezisten țe
termice convective. Se pot scrie rela ții asem ănătoare și pentru aceste straturi (se noteaza în continuare θδ
= θ2).
⋅=
⋅
−=
11
1
11
1
11
1011
qtmqt
qαθ
(3.4.43)
64 Rela ția matricial ă este echivalent ă cu:
( )
111111 1
1111
qqtqqt
=−=⇒−= θααθ
(3.4.44)
În ceea ce prive ște stratul de aer din dreapta peretelui:
⋅=
⋅
−=
22
2
22
2
22
1011
qmq qt θ θ
α (3.4.45)
Rela ție echivalent ă cu:
( )
222222 2
2221
qqt qq t
=−=⇒−= θααθ
(3.4.46)
Deci cum:
⋅=
11
1
11
qtmqθ
⋅=
11
22
qmqθ θ
(3.4.47)
⋅=
22
2
22
qmqt θ
Rezult ă prin înlocuiri succesive de jos în sus:
⋅=
⋅⋅⋅=
11
11
1 2
22
qtnqtmmmqt
(3.4.48)
unde:
⋅−⋅−=
)()()(1)(
δ δλδλδ
rch rsh rrsh rrch m (3.4.49)
Din rela ția matricial ă ob ținut ă rezult ă fluxurile termice pe fe țele pere ților:
65
⋅=
21
21
ttpqq
(3.4.50)
unde:
12 22
22
12 22 11 12 21
21 12 12
12 11
11
;1 ;
nnpnnnnnpnpnnp
=⋅−⋅== −=
(3.4.51)
Cunoscând fluxurile termice pe fe țele peretelui se poate trece în continuare la deter minarea temperaturilor
pe fe țele peretelui:
2
2221
111
11
qtqt
αθαθ
+=−=
(3.4.52)
Se pot ob ține și direct temperaturile pe fe țele peretelui în func ție de temperaturile mediilor fluide
adiacente astfel:
⋅=
⇒
⋅=
21
21
11
22
θθ θ θsqq
qmq (3.4.53)
Dar cum:
⋅=
⇒
⋅=
21
21
11
22
ttpqq
qtnqt
(3.4.54)
Rezult ă:
⋅⋅=
⇒
⋅=
⋅−
21 1
21
21
21
ttpsttp sθθ
θθ
(3.4.55)
În cazul peretelui multistrat se pot determina temp eraturile pe fe țele straturilor și fluxurile termice între
straturi.
Importan ța analizei filtr ării unei oscila ții armonice printr-un perete rezulta în dou ă aspecte:
– pune în eviden ță caracteristici proprii sistemului analizat prin in termediul c ărora s ă poat ă fi comparat cu
sisteme similare;
– orice func ție de intrare poate fi descompus ă în serie Fourier deci ca o sum ă de func ții armonice și
aplicând principiul superpozi ției rezult ă r ăspunsul sistemului la func ția de intrare ca sum ă a r ăspunsurilor
sistemului la fiecare component ă armonic ă.
66 3. 5. STABILITATEA TERMICA A INCAPERILOR INCALZITE – (I)
Dup ă cum este cunoscut, pe parcursul sezonului rece solicitarea termic ă a cl ădirilor este variabil ă
datorit ă modific ărilor continue, diurne și sezoniere a temperaturii aerului exterior și totodat ă a radia ției
solare . Se știe c ă radia ția solar ă este mai semnificativ ă în lunile de tranzi ție și de mai mic ă intensitate în
mijlocul iernii. De asemenea solicitarea termic ă dinamic ă a cl ădirilor survine și ca urmare a modului de
alimentare cu c ăldur ă a cl ădirii și nu trebuie neglijate nici aporturile interne de c ăldur ă care și ele au o
fluctua ție diurn ă și sezonier ă notabil ă.
To ți ace ști factori fac ca atât iarna cât și vara cl ădirile s ă se g ăseasc ă permanent într-un regim termic
dinamic, regim care trebuie bine controlat atât pen tru asigurarea condi țiilor normate de confort termic
pentru persoanele care locuiesc sau lucreaz ă în cl ădiri cât și pentru men ținerea cl ădirii în stare buna de
func ționare și evitarea situa țiilor care conduc la degradarea fizic ă a lor.
Modelarea proceselor de transfer termic care au loc între sistemul de înc ălzire – cl ădire și – mediul
exterior se face în regim nesta ționar considerând dou ă masivit ăț i caracterizate de temperaturi uniforme:
masivitatea interioar ă – θPI și masivitatea exterioar ă – θPE .
Așa cum s-a procedat anterior, se consider ă c ă înc ăperea este un sistem termic cu 3 componente: aerul
interior, pere ții interiori și pere ții exteriori . În aceasta situa ție, bilan țurile termice vor reflecta în afar ă de
transferurile de c ăldur ă și acumul ările de c ăldur ă în elementele masive men ționate astfel:
Bilan ț termic aer interior:
( ) ( ) ()
( ) ( ) 0=−⋅⋅⋅⋅+−⋅⋅++−⋅+−⋅+−⋅
ieaa aiCI CI CI iFE
E
FE FE
iPE PE
cv PE
iPI PI
cv PI
ttcVnttSkttRSt
RSt
RS
ρθ θ
(3.5.1)
Bilan ț termic pere ți interiori:
( ) ( )τθρδ θθφθddc S
RSt
RSPI
PI PI PI PI PI PE PI
rPE PI PE
PI
PI iPI
cv PI ⋅⋅⋅⋅=−⋅⋅+−⋅ (3.5.2)
Bilan ț termic pere ți exteriori:
( ) ( )
( )τθρδ θθθφθ
ddc S t
RSRSt
RS
PE
PE PE PE PE PE PE
EPE
ePE PE PI PE
rPI PE PI
PE
PE iPE
cv PE
⋅⋅⋅⋅=−⋅++−⋅⋅+−⋅
(3.5.3)
67 unde:
PE
cd
ePE
ePE
cd PI
rPE PE
rPI PE
cd PE
cv PE
cv PI
cd PE
rPI PI
rPE PI
cd PI
cv PI
cv
R RR RR RR RR R
⋅+=⋅+=⋅+=⋅+=⋅+=
211211211211211
ααααα
(3.5.4)
sau:
( ) ( ) ()
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( ) ( )τθρδθ θθφθτθρδθθφθρθ θ
ddc t
R Rt
Rddc
Rt
RttcVnttSkttRSt
RSt
RS
PE
PE PE PE PE PE
EPE
ePE PI PE
rPI PI
PE
PE iPE
cv PI
PI PI PI PI PE PI
rPE PE
PI
PI iPI
cv ieaa aiCI CI CI iFE
E
FE FE
iPE PE
cv PE
iPI PI
cv PI
⋅⋅⋅=−⋅+−⋅+−⋅⋅⋅⋅=−⋅+−⋅=−⋅⋅⋅⋅+−⋅⋅++−⋅+−⋅+−⋅
1 110
(5.2)
Pentru rezolvare vom elimina necunoscuta ti stabilind expresia ei în func ție de celelalte necunoscute și
înlocuind aceast ă expresie în ultimele dou ă ecua ții. Rezult ă în acest fel un sistem de dou ă ecua ții
diferen țiale liniare de ordinul întâi cu dou ă func ții necunoscute.
aa aCI CI
FE FE
PE
cv PE
PI
cv PI eaa aCI CI CI FE
E
FE FE
PE PE
cv PE
PI PI
cv PI
i
cVnSkRS
RS
RStcVntSktRS
RS
RS
t
⋅⋅⋅+⋅+++⋅⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅+⋅+⋅
=
ρρ θ θ
(3.5.4)
Rezult ă o form ă de tipul:
eeCI CI FE
EFE PE PE PI PI i tatata a at ⋅+⋅+⋅+⋅+⋅= θ θ (3.5.5)
unde:
68 aa aCI CI
FE FE
PE
cv PE
PI
cv PI aa a
eaa aCI CI
FE FE
PE
cv PE
PI
cv PI CI CI
CI aa aCI CI
FE FE
PE
cv PE
PI
cv PI FE FE
FE aa aCI CI
FE FE
PE
cv PE
PI
cv PI PE
cv PE
PE aa aCI CI
FE FE
PE
cv PE
PI
cv PI PI
cv PI
PI
cVnSkRS
RS
RScVnacVnSkRS
RS
RSSkacVnSkRS
RS
RSRS
acVnSkRS
RS
RSRS
acVnSkRS
RS
RSRS
a
⋅⋅⋅+⋅+++⋅⋅⋅=⋅⋅⋅+⋅+++⋅=⋅⋅⋅+⋅+++=⋅⋅⋅+⋅+++=⋅⋅⋅+⋅+++=
ρρρρρρ
(3.5.6)
Deci primul termen din ecua ția a doua, cap ătă forma:
( ) ( )[ ]eeCI CI FE FE PE PE PI PI PI
cv PI iPI
cv tatata a a
Rt
R⋅+⋅+⋅+⋅+⋅−⋅=−⋅ θ θ θ 11 1 (5.7)
Adunând și al doilea termen ob ținem:
( ) ( )
( )
eePI
cv CI CI PI
cv FE
EFE PI
cv PE PI
rPE PE
PI
PE PI
cv PI PI PI
cv PI
rPE PE
PI PI PE PI
rPE PE
PI
PI iPI
cv
ta
Rta
Rta
RRa
Ra
RRRt
R
⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅++⋅
+⋅+⋅
−⋅−−==−⋅+−⋅
1 1 11111
θφθφθθφθ
(3.5.8)
Continu ăm în mod asem ănător cu termenii membrului stâng al ecua ției a treia.
69 ( ) ( )[ ]eeCI CI FE
EFE PE PE PI PI PE
cv PE iPE
cv tatata a a
Rt
R⋅+⋅+⋅+⋅−+⋅⋅=−⋅ θ θ θ 11 1 (5.9)
și:
( ) ( ) ( )
( )
eePE
cv CI CI PE
cv PE
EPE
eFE
EFE PE
cv PE PE PE
cv PE
ePE
rPI PI
PE
PI PE
rPI PI
PE
PI PE
cv PE PE
EPE
ePE PI PE
rPI PI
PE
PE iPE
cv
ta
Rta
Rt
Rta
Ra
RRR Ra
Rt
R Rt
R
⋅⋅+⋅⋅+⋅+⋅⋅++⋅
−⋅−+−⋅
+⋅==−⋅+−⋅+−⋅
1 1 1 1111 11 1
θφθφθ θθφθ
(3.5.10)
Rezult ă urm ătorul sistem de 2 ecua ții diferen țiale liniare de ordinul 1:
( )
( )
eePE
cv CI CI PE
cv PE
EPE
eFE
EFE PE
cv PI PE
rPI PI
PE
PI PE
cv PE PE PE
cv PE
ePE
rPI PI
PE PE
PE eePI
cv CI CI PI
cv FE
EFE PI
cv PE PI
rPE PE
PI
PE PI
cv PI PI PI
cv PI
rPE PE
PI PI
PI
ta
Rta
Rt
Rta
RRa
Ra
RRR ddCta
Rta
Rta
RRa
Ra
RR ddC
⋅⋅+⋅⋅+⋅+⋅⋅++⋅
+⋅+⋅
−⋅−+−=⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅++⋅
+⋅+⋅
−⋅−−=⋅
1 1 1 1 11111 1 1 111
θφθφ
τθθφθφ
τθ
(3.5.11)
unde:
CPI și C PE sunt capacit ăț ile de acumulare:
PE PE PE PE PI PI PI PI
c Cc C
⋅⋅=⋅⋅=
ρδρδ
(3.5.12)
70 Facem nota țiile:
( )
( )
;1;1;1;1;1;111;1;1;1;1;11
2 _
ePE
cv eCI PE
cv CI PE
ePE FE PE
cv FE PE
rPI PI
PE
PI PE
cv PI PE PE
cv PE
ePE
rPI PI
PE
PE ePI
cv eCI PI
cv CI FE PI
cv FE PI
rPE PE
PI
PE PI
cv PE PI PI
cv PI
rPE PE
PI
PI
a
RNa
RNRNa
RNRa
RNa
RRRNa
RMa
RMa
RMRa
RMa
RRM
⋅=⋅==⋅=
+⋅=
−⋅−+=⋅=⋅=⋅=
+⋅=
−⋅−=
φφφφ
(3.5.13)
Și sistemul de ecua ții diferen țiale devine:
ee CI CI PE
E PE FE
EFE PI PI PE PE PE
PE ee CI CI FE
EFE PE PE PI PI PI
PI
tNtNtNtN N NddCtMtMtM M MddC
⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+⋅−=⋅⋅+⋅+⋅+⋅+⋅−=⋅
2 _ θ θτθθ θτθ
(3.5.14)
Împ ărțind prin M PI prima ecua ție și prin N PE a doua ecua ție, rezult ă:
71 e
PE e
CI
PE CI PE
E
PE PE FE
E
PE FE
PI
PE PI
PE PE PE
Te
PI e
CI
PI CI FE
E
PI FE
PE
PI PE
PI PI PI
T
tNNtNNtNNtNN
NN
ddCtMMtMMtMM
MM
ddC
⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+−=⋅⋅+⋅+⋅+⋅+−=⋅
2 _θ θτθθ θτθ
(3.5.15)
unde:
PE PE PE
TPI PI PI
T
NCCMCC
==
(3.5.16)
sunt constantele de timp implicate în cele dou ă ecua ții diferen țiale.
Facem în continuare nota țiile:
e CI PE FE e CI FE PE e
PE CI
PE PE
PE FE e
PE e
CI
PE CI PE
E
PE PE FE
E
PE FE
PE PI e
PI CI
PI FE e
PI e
CI
PI CI FE
E
PI FE
PI
NNNNNMMMMsi NN
NN
NN
NNtNNtNNtNNtNN
tMM
MM
MMtMMtMMtMM
t
+++=++=++ +⋅+⋅+⋅ +⋅
=++⋅+⋅+⋅
=
2 _2 _2 _
(3.5.17)
Înlocuind în ecua țiile diferen țiale se ob ține:
PE
PE PI
PE PI
PE PE PE
TPI
PI PE
PI PE
PI PI PI
T
tNN
NN
ddCtMM
MM
ddC
⋅+⋅+−=⋅⋅+⋅+−=⋅
θ θτθθ θτθ
(3.5.18)
Aplic ăm o metod ă de rezolvare numeric ă prin care se consider ă c ă func țiile de temperatur ă cunoscute
care apar în ecua țiile de bilan ț termic cum ar fi: tEPE , t EFE , t CI , t e au varia ții liniare pe por țiuni (vezi
Modelarea și simularea proceselor de transfer termic).
Se ob ține:
72 ( ) ( )[ ]
( ) ( )[ ]
( ) ( )[ ]
( ) ( )[ ]jPE PE jPE PE PE
PE jPI PE jPI PE PE
PE PI
jPE PE jPE jPI PI jPI PI PI
PI jPE PI jPE PI PI
PI PE
jPI PI jPI
tF tEFNNF EFNNEtF tEFMMF EFMME
, 1 ,, 1 , 1, ,, 1 ,, 1, 1 , ,
1 11 1
⋅−+⋅−⋅++⋅−+⋅−⋅+⋅=⋅−+⋅−⋅++⋅−+⋅−⋅+⋅=
−− −−− −
θ θ θ θθ θ θ θ
(3.5.19)
în care:
;ln 1 ; exp ;ln 1 ; exp
PE PE
PE PE
TPE PI PI
PI PI
TPI
EEF
CEEEF
CE
−−=
Δ−=−−=
Δ−=
ττ
(3.5.20)
Punem sistemul sub forma canonic ă:
( ) ( )
( ) ( )[ ]
( ) ( )
( ) ( )[ ]jPE PE jPE PE PE
PE jPE PE j PI PE PE
PE PI
jPE j PI PE
PE PI j PI PI j PI PI PI
PI jPE PI PI
PI PE
j PI PI jPE PI
PI PE
j PI
tF tEFNNE EFNNFNNtF tEFMMEFMME FMM
, 1 ,1 , 1 , , ,, 1 ,1 , 1 , , ,
1 11 1
⋅−+⋅−⋅++⋅+⋅−⋅=+⋅−⋅−⋅−+⋅−⋅++⋅−⋅+⋅=⋅−⋅−
−− −−− −
θ θ θθθ θ θ θ
(3.5.21)
care prezentat sub forma matriciala cap ătă forma:
jjj j T BA, 1 1−−+Θ⋅=Θ⋅ (3.5.22)
unde:
; ;
1 ,1 ,
1
,,
=Θ
=Θ
−−
−
jPE jPI
j
jPE jPI
jθθ
θθ
(3.5.23)
73 ( )
( )
( )
( )
−⋅−⋅
=
−⋅−−⋅−
=
PE PE PE
PE PI PI PI
PI PE
PI PE
PE PI PI
PI PE
E EFNNEFMME
BFNNFMM
A
1 11 1
(3.5.24)
și:
( ) ( )[ ]
( ) ( )[ ]
⋅−+⋅−⋅⋅−+⋅−⋅
=
−−
−
jPE PE jPE PE PE
PE jPI PI jPI PI PI
PI
jj
tF tEFNNtF tEFMM
T
, 1 ,, 1 ,
, 1
11
(3.5.25)
Rezult ă solu ția de forma recurent ă:
jj j j TA BA, 11
11
−−
−−⋅+Θ ⋅⋅=Θ (3.5.26)
Odat ă stabilite temperaturile elementelor masive interio are și exterioare, se va stabili la fiecare pas de
timp și temperatura aerului, ti utilizând rela ția (3.5.5).
În continuare se poate evalua la fiecare moment de timp fluxul termic emis de c ătre corpul de înc ălzire
utilizând rela ția:
()iCI CI CI CI ttSkq −⋅⋅= (3.5.27)
Pe de alt ă parte grupul temperaturilor determinate θPI , θPE și t i ne permit evaluarea gradului de confort
termic din înc ăpere.
4.6. Stabilitatea termic ă a înc ăperilor înc ălzite (II)
Asa cum s-a mentionat deja, pe parcursul sezonului rece solicitarea termic ă a cl ădirilor este variabil ă
datorit ă modific ărilor continue, diurne și sezoniere a temperaturii aerului exterior și totodat ă a radia ției
solare. Se știe c ă radia ția solar ă este mai semnificativ ă în lunile de tranzi ție și de mai mic ă intensitate în
mijlocul iernii. De asemenea solicitarea termic ă dinamic ă a cl ădirilor survine și ca urmare a modului de
alimentare cu c ăldur ă a cl ădirii și nu trebuie neglijate nici aporturile interne de c ăldur ă care și ele au o
fluctua ție diurn ă și sezonier ă notabil ă.
To ți ace ști factori fac ca atât iarna cât și vara cl ădirile s ă se gaseasc ă permanent într-un regim termic
dinamic, regim care trebuie bine controlat atât pen tru asigurarea condi țiilor normate de confort termic
pentru persoanele care locuiesc sau lucreaz ă în cl ădiri cât și pentru men ținerea cl ădirii în stare buna de
func ționare și evitarea situa țiilor care conduc la degradarea fizic ă a lor.
În cadrul acestui capitol se vor prezenta pe scurt etapele (relativ laborioase) ce trebuiesc parcurse pentru
urm ărirea comportamentului dinamic al unei înc ăperi înc ălzite. Se vor considera dou ă grupuri de înc ăperi
orientate cu fa țadele spre sud și respectiv spre nord și care beneficiaz ă periodic de un aport solar
74 fluctuant. De asemenea pe parcursul sezonului rece temperatur a exterior ă este variabil ă. Pentru a se
realiza în înc ăperi condi ții de habitat convenabile instala ția de înc ălzire furnizeaz ă o putere termic ă
variabil ă conform unui grafic calitativ de reglaj. Dup ă cum este cunoscut graficul de reglaj calitativ nu
ține seama de intensitatea radia ției solare și acordarea efectiv ă a temperaturii agentului termic cu
temperatura exterioar ă nu se face decât în anumite momente și nu continuu.
Ca urmare a celor men ționate temperatura interioar ă a înc ăperilor va suferi continuu modific ări notabile
dac ă corpurile de înc ălzire din înc ăpere nu sunt prev ăzute cu robinete termostatice de reglaj, care prin
interven ția continu ă asupra debitului de agent termic moduleaz ă puterea termic ă furnizat ă de corpurile de
înc ălzire în acord cu fluctua ția aporturilor de c ăldur ă astfel încât s ă se men țin ă temperatura interioar ă
permanent între limitele setate prin intermediul ro binetului termostatic.
Se va prezenta pe scurt analiza a dou ă situa ții privind comportamentul termic al înc ăperilor și anume:
a. Varianta 1 – cazul în care corpurile de înc ălzire din înc ăperi nu sunt prev ăzute cu robinete termostatice;
b. Varianta 2 – cazul în care corpurile de înc ălzire din înc ăperi sunt prevazute cu robinete termostatice;
Se vor descrie în fiecare variant ă în parte procesele de transfer termic nesta ționar corespunz ătoare, având
în vedere înc ăperile ca ansamblu de elemente componente.
Varianta 1 – corpurile de înc ălzire din înc ăperi nu sunt prev ăzute cu robinete termostatice.
Dat fiind c ă în aceast ă situa ție exist ă o proast ă corelare între puterea termic ă livrat ă de corpurile de
înc ălzire și aporturile de c ăldur ă, în sensul asigur ării unei temperaturi interioare cvasistabile, masiv itatea
existent ă în construc ția cl ădirii va reprezenta un acumulator de c ăldur ă de care trebuie s ă se țin ă cont.
Astfel, considerând c ă masivitatea interioar ă este caracterizat ă în mod uniform de temperatura interioar ă,
bilan țul termic al înc ăperilor se scrie:
( ) τττ τ dddt cMdQdQi
ii D CI ⋅⋅⋅+⋅=⋅ (3.6.1)
Fluxul termic Q D disipat spre mediul exterior prin anvelopa înc ăperii se poate exprima sub forma:
*tataQi D ⋅−⋅= (3.6.2)
unde:
⋅+⋅+⋅⋅=
++=
e
INF eE
FE FE
eCD
PE PE INF FE FE
PE PE
tRVtRStRS
atRV
RS
RSa
1* (3.6.3)
S-a ținut aici seama de pierderile de c ăldur ă ale înc ăperilor prin pere ții exteriori, prin fereastre și prin
infiltra ții. Se observ ă din rela țiile (6.3) c ă poten țialul termic sc ăzut t* este o combina ție liniar ă între
poten țialele termice sc ăzute aferente pere ților exteriori, ferestrelor și infiltra țiilor. Dac ă în cazul
infiltra țiilor poten țialul termic sc ăzut este temperatura exterioar ă efectiv ă, în cazul ferestrelor avem de-a
face cu temperatura exterioar ă echivalent ă, iar în cazul pere ților exteriori cu temperatura exterioar ă de
calcul dinamic. Stabilirea varia ției diurne a acestor temperaturi se face pe baza cu no șterii structurii
pere ților exteriori și ferestrelor, și a parametrilor climatici – temperatura exterior ă și intensitatea
radia ției solare conform celor prezentate în capitolele a nterioare.
75 Fluxul termic cedat de corpul de înc ălzire se poate exprima sub forma:
()RT ml CI ttcGtSkQ −⋅⋅⋅=Δ⋅⋅= ρ0 0 (3.6.4)
sau:
() ()()
( )
;; exp ;ln 1:10
cGSkNTU NTU EEEFunde ttEcGttFSkQ
CI CI iT iT CI CI CI
⋅⋅⋅=−=−−=−⋅−⋅⋅⋅=−⋅⋅⋅=
ρρ
(3.6.5)
Rezulta:
() ()i T CI tEcGtEcGQ ⋅−⋅⋅⋅−⋅−⋅⋅⋅= 1 10 0 ρ ρ (3.6.6)
Înlocuind expresiile celor dou ă puteri termice în ecua ția de bilan ț a zonei înc ălzite se ob ține:
() ()
T
ii iii
iiitcMEcGtcMatcMaEcG
ddt ⋅⋅−⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅+−⋅⋅⋅−=1 10* 0 ρ ρ
τ (3.6.7)
În ecua ția diferen țial ă (6.7) se identific ă constanta de timp prin expresia:
( )aEcGcMCii
T+−⋅ ⋅⋅⋅=10ρ (3.6.8)
Dat fiind c ă func ția de temperatur ă t* va fi cunoscut ă sub form ă numeric ă discret ă, se adopt ă pentru
rezolvarea ecua ției diferen țiale (6.7) o metod ă numeric ă. Astfel solu ția numeric ă a ecua ției diferen țiale
liniare de ordinul întâi neomogene (6.7), se exprim ă prin rela ția de recuren ță :
( )( ) ( )[ ]
( )
( )( )
11
111
00*
11*
11
0,11 ,
ln 1; exp :111 11
EEFCEunde tEaEcGEcGtFtEFaEcGatEt
TTj j j i j i
−−=
Δ−=⋅−⋅+−⋅ ⋅⋅−⋅ ⋅⋅+⋅−+⋅−⋅+−⋅ ⋅⋅+⋅=+ +
τρρρ
(3.6.9)
76 Nu este dificil de aplicat rela ția de recuren ță (6.9) numai c ă trebuie avut grij ă ca parametrul E implicat în
aceast ă rela ție s ă fie corect considerat. Conform rela țiilor (6.5) el este dependent de valoarea
coeficientului global de transfer termic corespunz ătoare corpurilor de înc ălzire și care dup ă cum se știe
este dependent de setul temperaturilor la care lucr eaz ă corpurile de înc ălzire conform rela ției:
χ
ΔΔ=
0 0 ml ml
CI CI
tt
kk (3.6.10)
Introducând aceast ă expresie a coeficientului global de transfer termi c k în expresia parametrului E se
ob ține pentru parametrul E rela ția iterativ ă de actualizare:
( )
11
11
00
ln 1exp
−−
−−
−−=
−⋅⋅
Δ−=
nn
niTn
ml n
EEFttF
tNTU Eχ χ
χ
(3.6.11)
Se prezint ă cu titlu de exemplu alura varia ției temperaturii interioare în grupurile de înc ăperi orientate
spre sud și respectiv spre nord.
Temperaturi interioare
Zona SUD – Varianta B
20 21 22 23 24 25 26 27 28
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
ORA (°C) oct. nov. dec. ian.
feb. mar. apr.
Fig. 6.1
Din fig. 6.1 se observ ă temperaturi interioare de pân ă la 26 °C în luna aprilie. În luna decembrie se ob țin
valorile minime ale temperaturilor interioare, aces tea fiind totu și peste 21 °C. Valorile minime ale
temperaturii interioare se reg ăsesc în jurul orei 8:00, iar valorile maxime în jur ul orei 17:00. Oscila ția
diurn ă a temperaturii interioare se face de regul ă în limita a 2 °C.
77 În ceea ce prive ște puterea termic ă furnizat ă de c ătre corpurile de înc ălzire, se prezint ă de asemenea cu
titlu de exemplu alura acestora pentru cele dou ă grupuri de înc ăperi similare, orientate unele spre sud iar
cealelalte spre nord, în lunile octombrie și ianuarie:
Puteri termice livrate
OCTOMBRIE – Varianta B
145000 150000 155000 160000 165000 170000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
ORA (W) SUD
NORD
Fig. 6.2
Puteri termice livrate
IANUARIE – Varianta B
264000 266000 268000 270000 272000 274000 276000 278000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
ORA (W) SUD
NORD
Fig. 6.3
Din figurile 6.2 și 6.3 se observ ă c ă înc ăperile plasate pe nord sunt beneficiarele unor pute ri termice
livrate de corpurile de înc ălzire sensibil mai mari decât cele plasate pe sud. De asemenea se observ ă
valorile superioare ale puterilor termice din luna ianuarie fa ță de cele din luna octombrie.
Varianta 2 – corpurile de înc ălzire din înc ăperi sunt prev ăzute cu robinete termostatice.
78
În aceast ă variant ă, prin intermediul robinetelor termostatice corpuri le de înc ălzire au posibilitatea
modul ării puterii termice livrate în acord cu fluctua ția aporturilor termice, astfel încât temperatura
interioar ă s ă r ămân ă relativ constant ă.
Evaluarea puterii termice livrate de corpurile de î nc ălzire se face de aceast ă dat ă f ără a mai lua în
considerare acumularea de c ăldur ă în masivitatea interior ă a cl ădirii. Se ține cont numai de pierderile de
căldur ă de la interior spre mediul exterior prin infiltra ție, prin transmisie prin ferestre și prin transmisie
prin pere ții exteriori. A șa cum s-a men ționat, în cazul infiltra țiilor poten țialul termic sc ăzut este
temperatura exterioar ă efectiv ă, în cazul ferestrelor – temperatura exterioar ă echivalent ă, iar în cazul
peretelui exterior – temperatura exterioar ă de calcul dinamic. Stabilirea valorilor temperatur ilor exterioare
de calcul dinamic se face prin rezolvarea numeric ă a proceselor de transfer termic nestationar în per etele
masiv a șa cum s-a aratat în capitolele anterioare.
Prezent ăm cu titlul de exemplu în figurile de mai jos varia ția diurn ă a puterii termice livrate de corpurile
de înc ălzire în cazul înc ăperilor plasate pe sud și a celor plasate pe nord în lunile octombrie și ianuarie.
Puteri Termice Totale – OCTOMBRIE
-40000 -20000 020000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 180000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
ORA (W) Qsud
Qnord
Fig. 6.4
79 Puteri Termice Totale – IANUARIE
050000 100000 150000 200000 250000 300000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
ORA (W) Qsud
Qnord
Fig. 6.5
Din fig, 6.4 se observ ă c ă în luna octombrie camerele plasate pe sud necesit ă o putere termic ă sensibil
mai mic ă decât înc ăperile plasate pe nord. Totodat ă se observ ă diminuarea pronun țat ă a puterii termice
necesare în perioada de mijloc a zilei, în special pentru înc ăperile plasate pe sud. Aceea și alur ă se
reg ăse ște și în luna ianuarie îns ă diminu ările sunt mai mici.
Dat fiind c ă este vorba de acelea și grupe de înc ăperi o compara ție interesant ă se poate face între valorile
și alura varia ției puterilor termice în varianta 1 și în varianta 2 . Se distinge nivelul evident mai sc ăzut al
puterilor termice livrate în varianta 2 fa ță de varianta 1.
În concluzie , rezulta c ă:
A. În varianta 1-a, dat fiind c ă nu se realizeaz ă o modulare a puterii termice emise de corpurile de
înc ălzire în func ție de varia ția continu ă a aporturilor de caldur ă, rezult ă o cre ștere a temperaturii
interioare din înc ăpere și o varia ție continu ă a acesteia. De asemenea apare și o oscila ție a puterii
termice furnizate de c ătre corpurile de înc ălzire cauzat ă de reglajul termic calitativ și de varia ția
temperaturii interioare.
B. În varianta 2-a, dat fiind existen ța robinetelor termostatice care ofer ă posibilitatea set ării unei
anumite temperaturi interioare în înc ăpere, apari ția aporturilor de c ăldur ă este sesizat ă și corpurile
de înc ălzire i și moduleaz ă corespunz ător și sensibil puterea termic ă livrat ă, temperatura interioar ă
men ținându-se relativ constant ă în limite de -0.3°C…+0.3°C în jurul temperaturii s etate prin treapta
de prereglaj. Un alt avantaj substan țial al utiliz ării robinetelor termostatice este economia de energ ie
care se realizeaz ă în cazul variantei 2 fa ță de varianta 1 prin fructificarea aporturilor gratu ite de
căldur ă.
Stabilitatea termic ă a înc ăperilor înc ălzite se pune în special îns ă în cazurile în care regimul de
înc ălzire este intermitent . Calculul stabilita ții termice a unei înc ăperi înc ălzite este necesar în vederea
verificarii construc ției din punct de vedere al capacita ții ei de a men ține varia ția temperaturii interioare
(amplitudinea oscila ției, A ti , temperaturii aerului interior) în limitele cerute de confortul termic. În cazul
aliment ării intermitente cu c ăldur ă, se recomand ă ca amplitudinea maxim ă a oscila ției temperaturii
aerului interior, A ti ≈ 3 °C. Verificarea stabilita ții termice a unei înc ăperi înc ălzite se face în dou ă situa ții:
80 – verificarea amplitudinii maxime a oscila ției temperaturii aerului interior cu:
∑⋅⋅⋅=
jjti SBMQaA (6.12)
– verificarea coeficientului de neuniformitate M:
QaSBAMjj
ti ⋅⋅⋅=∑ (6.13)
unde:
a – coeficient corec ție (are valoarea 0.7 pentru înc ălzirea cu ap ă cald ă);
M – coeficient de neuniformitate a aliment ării cu c ăldur ă;
Q – puterea termic ă pierdut ă de c ătre înc ăpere (W);
Bj – coef. de asimilare termic ă a elementelor de construc ție interioare:
ij ijSRB11
+= (6.14)
– pentru elementele de c- ție opace;
08 .1j
jkB= (6.15)
– pentru u și și ferestre;
unde:
Ati – amplitudinea temperaturii aerului interior, °C;
Sij – coeficientul de asimilare termic ă a suprafe țelor interioare ale elementelor de închidere (pere ți, plafon,
pardoseal ă), W/m 2.K;
kj – coeficientul de transfer termic al u șilor și ferestrelor, W/m 2.K;
Sj – suprafe țele elementelor de construc ție, m 2;
Pentru valorile coeficientului de neuniformitate a alimentarii cu c ăldur ă, M, se consulta literatura de
specialitate.
81 3. 7. Studiu de caz
82
83
Bilant termic încãpere
Puterea termicã livratã [W] = 762.61
Grad confort termic (valoare PMV) = -0.388
Rezist. termicã perete ext.[m²K/W] = 2.0552
Rezist. termicã fereastrã [m²K/W] = 0.3676
Temperaturi (°C):
Aer interior = 23.571
Fereatsrã (FE) = 11.483
Perete exterior (PE) = 20.604
Perete opus ferestrei (PIF) = 22.641
Perete interior dreapta (PID) = 22.580
Perete interior stânga (PIS) = 22.531
Tavan (TV) = 22.425
Podea (PO) = 22.619
Temperatura medie radiantã (°C) = 22.238
84 Datele problemei
Suprafatã pereti interiori [m²] = 92.24
Suprafatã perete exterior [m²] = 9.14
Suprafatã fereastrã [m²] = 1.26
Coeficient perete redus – kPE [W/m².K] = 0.5181
Coef. fereastrã redus – kFE [W/m².K] = 4.1227
Coeficient mediat redus – km [W/m².K] = 0.9548
Coeficient emisiv [-] = 0.8200
Intensitate radiatie solarã [W/m²] = 300.00
Coef. absortie radiatie solarã PE [-] = 0.90
Temperatura exterioarã [°C] = -10.00
Temperatura ext. echivalentã [°C] = 5.88
Temperatura tur agent termic CI [°C] = 90.00
Suprafatã corp de incãlzire [m²] = 1.85
Debit agent termic [m³/h] = 0.0360
Datele problemei
Suprafatã pereti interiori [m²] = 92.24
Suprafatã perete exterior [m²] = 9.14
Suprafatã fereastrã [m²] = 1.26
Coeficient perete redus – kPE [W/m².K] = 0.5181
Coef. fereastrã redus – kFE [W/m².K] = 4.1227
Coeficient mediat redus – km [W/m².K] = 0.9548
Coeficient emisiv [-] = 0.8200
Intensitate radiatie solarã [W/m²] = 300.00
Coef. absortie radiatie solarã PE [-] = 0.90
Temperatura exterioarã [°C] = -10.00
Temperatura ext. echivalentã [°C] = 5.88
Temperatura tur agent termic CI [°C] = 90.00
Suprafatã corp de incãlzire [m²] = 1.85
Debit agent termic [m³/h] = 0.0360
85
86 Rezultate intermediare
Coef. redus trsf. termic – perete ext.[W/m²K] = 0.52
Coef. redus trsf. termic – fereastrã [W/m²K] = 4.12
Presiunea partialã a vaporilor de apã [Pa] = 787.1
Temperatura superficialã a vesmintelor [°C] = 26.99
Raport suprafete corp nud/acoperit (Fcl) = 1.15
Coef. trsf. termic convectiv corp [W/m²K] = 5.41
Debit curent agent termic [m³/h] = 0.036
Coeficient transfer termic convectiv [W/m²K] = 7.893
Diferenta medie logaritmicã de temperaturã = 56.83
Suprafatã recomandatã CI [m²] = 1.689
Debit recomandat CI [m³/h] = 0.035
Temeraturã agent termic la iesire (°C) = 71.78
Temeraturã medie agent termic (°C) = 80.41
Coeficient 'NTU' = 0.321
Date initiale
Numãr schimburi de aer [sch/h] = 0.70
Umiditate relativã aer = 0.50
Vitezã relativã aer [m/s] = 0.20
Metabolismul energetic [W/m²] = 58.00
Rezist. termicã vesmint [m²K/W] = 0.16
Geometria încãperii:
Lungimea încãperii (m.) = 6.20
Lãtimea încãperii (m.) = 4.00
Inãltimea încãperii (m.) = 2.60
Inãltimea ferestrei (m.) = 0.90
Lãtimea ferestrei (m.) = 1.40
Inãltime parapet (m.) = 0.90
Distantã ferestrã – perete stâng (m.) = 0.60
Corp încãlzire (CI):
Suprafata [m²} = 1.700
Debit nominal agent termic [m³/h] = 0.036
Verificare bilant termic
Q(Ci) = k(CI) * Sup(CI) * (t(CI) – ti) = 762.614
= 7.89311 * 1.70000 * (80.405 – 23.571)
Q(PE) = k*(PE) * Sup(PE) * (t(PE) – te) = 144.921
= 0.51809 * 9.14000 * (20.604 – -10.000)
Q(FE) = k*(FE) * Sup(FE) * (t(FE) – te) = 111.595
= 4.12267 * 1.26000 * (11.483 – -10.000)
87
Q(INF) = ns * (Vol *ro* cs) * (ti – te) = 506.0988
= 0.00019 * 77530.8 * (23.571 – -10.000)
Bilant:
Q(CI) = Q(PE) + Q(FE) + Q(INF) = 762.614
= 144.9207 + 111.5948 + 506.0988
Vol[m³] = 64.48
ro_aer = 1.20
cs_aer = 1002.
Caz 1 : temp. ext -10 oC, rezulta PMV = -0.388, iar Q 762.614 W
88 Caz 2 : temp. ext -15 oC; Intensitate radiatie solara 150 (zona III climat ica), rezulta PMV = -1.227, iar Q
creste la 807.183 W
89 Caz 3 : temp. ext -15 oC, intensitate radiatie solara 300, rezulta PMV = – 1.228, iar Q creste la 807.219 W
90 3.8. Concluzii
Condi țiile de confort termic (Gradul de confort termic PM V) se realizeaz ă în mod diferit de la mediul
interior al unui apartament, fa ță de cel interior unei piscine sau la mediul de munc ă industrial. În acest
studiu am c ăutat a determina influen ța parametrilor de confort ce caracterizeaz ă fiecare mediu ambiental
asupra tipului îmbr ăcămin ții astfel încât s ă fie îndeplinit ă condi ția de confort termic.
Factorul hot ărâtor pentru senza ția de confort global îl constituie temperatura aeru lui . Datorit ă unor
diferen țe dintre senza țiile oamenilor, temperatura de confort este variabi l ă. De obicei, no țiunea de confort
termic este asociat ă cu temperatura interioar ă a înc ăperii în care se g ăsesc oamenii. De fapt, senza ția de
confort termic trebuie în țeleas ă ca un echilibru termic al corpului uman sub influe n ța factorilor de natur ă
fizic ă ai mediului înconjur ător. De asemenea, pentru senza ția de confort termic este de mare importan ță
temperatura medie a suprafe țelor limitatoare și radiante ale unei înc ăperi, deoarece aceasta particip ă la
schimbul de c ăldur ă prin radia ție cu ocupan ții înc ăperilor. Temperatura medie a acestor suprafe țe trebuie
corelat ă cu temperatura aerului interior, astfel: cre șterea temperaturii suprafe țelor s ă fie înso țit ă de
sc ăderea temperaturii aerului și invers.
Umiditatea aerului influen țeaz ă în mic ă m ăsur ă condi țiile de confort dac ă temperatura aerului se situeaz ă
în limite normale. Efectul umidit ăț ii relative prea mari devine îns ă sup ărător în cazul unor temperaturi
ridicate, când evaporarea transpira ției de pe piele este diminuat ă, determinând senza ția nepl ăcut ă de
zăpu șeal ă.Viteza de mi șcare a aerului constituie un factor important care influen țeaz ă confort termic din
înc ăperi, întrucât intervine în schimbul de c ăldur ă al corpului cu mediul înconjur ător prin fenomenele de
convec ție și de evaporare a transpira ției la suprafa ța pielii. Dac ă to ți parametrii mediului ambiant prezint ă
valori corespunz ătoare capacit ăț ii de adaptare f ără efort a organismului uman, mediul respectiv se res imte
ca fiind confortabil. Dac ă îns ă posibilit ăț ile sistemului de termoreglare sunt dep ăș ite și nu asigur ă bilan țul
termic al corpului, mediul respectiv se resimte ca neconfortabil, fiind necesare m ăsuri de protec ție.
Deoarece mediul exterior nu are în permanen ță parametrii de clim ă corespunz ători cerin țelor de confort,
respectiv bilan țul termic al corpului în condi ții optime, pentru evitarea suprasolicit ării organismului se
impune: (1) realizarea corespunz ătoare a cl ădirilor, în special a elementelor de închidere și de separare
dintre spa țiile cu microclimat diferit, respectiv asigurarea u nui grad ridicat de termoizolare a acestora; (2)
dotarea înc ăperilor cu instala ții de climatizare eficiente, pentru compensarea pie rderilor de c ăldur ă spre
exterior favorizate de elementele de închidere în p erioadele reci, astfel încât s ă se asigure un mediu
interior cu parametrii în concordan ță cu cerin țele de confort, respectiv cu capacitatea de adaptar e a
omului.
Confortul termic se realizeaz ă prin: asigurarea unei temperaturi operative medii, ca rezultant ă a
temperaturii aerului, a suprafe țelor delimitatoare, a umidit ăț ii și vitezei de mi șcare a aerului, în
concordan ță cu natura activit ăț ii și îmbr ăcămintea ocupan ților; limitarea asimetriei temperaturilor radiante
și a gradien ților de temperatur ă la valori acceptabile; evitarea situa țiilor în care ocupan ții vin în contact cu
suprafe țe prea reci sau prea calde; evitarea curen ților de aer (limitarea vitezei de mi șcare a aerului).
Aceste exigen țe se cer a fi îndeplinite de-a lungul intregului an , atât în condi ții de iarn ă, cât și în cele de
var ă.
Echipamentul de evaluare a confortului termic achiz itioneaza date de la senzori (temperatura, umiditat e,
conditii atmosferice), le memoreaza și analizeaza pentru a determina daca imbunatatirile aduse unei
construc ții au ca efect și sporirea confortului termic. Evaluarea gradului d e confort presupune
determinarea parametrilor (temperatura aerului inte rior, umiditatea relativ ă a aerului, viteza de mi șcare a
aerului), compararea valorilor determinate cu nivel urile de performan ță estimate ca satisf ăcătoare pentru
asigurarea condi țiilor de confort și stabilirea eventualelor zone ce pot conduce la un disconfort local.
Determinarea parametrilor de confort se poate face „în situ” și prin calcul. Amplasarea senzorilor de
măsurare a unei ambian țe se face în centrul înc ăperii la diverse în ălțimi.
Echipamentul realizat permite evaluarea unui perete indiferent de materialul din care este facut.
Amplasarea senzorilor este importanta și decide modul în care se va face analiza datelor. Aparatura
91 utilizata este simpla și la un pret acceptabil. Software-ul realizat este flexibil și adaptabil cazurilor
concrete în care structura senzorilor este complexa . Durata monitorizarii este de minim o saptamana.
(Exemplu : Structura peretelui realizat cu BCU trebuie sa cupr inda la exterior o izolatie termica cu
polistiren gros de 5 cm și la interior o placare cu rigips. Daca este posibi l este de preferat și utilizarea
unei vate minerala intre BCU și rigips. O grosime a zidului de 30 cm este suficie nta în structura descrisa.
Lipsa rigipsului poate modifica umiditatea din pere te în sens negativ. De asemenea el acopera
imperfectiunile de zidarie, turnare sau eventualele fisuri, elimina necesitatea unei tencuieli finisat e
superior și mareste deplasarea de faza intre maximele tempera turilor exterior/interior. Fata de OSB
rezistenta peretelui este mult mai buna în conditii le unui factor de amortizare al temperaturii mai bu n.
Zidul actioneaza ca un element de acumulare al temp eraturii mari exterioare cu eliberarea în interior în
perioada de noapte.)
Situa țiile descrise reprezinta cazuri reale de studiu ter mic. Utilizarea unor materiale scumpe nu
garanteaza și cre șterea confortului. O utilizare necorespunzatoare a lor are ca efect nu numai o
cheltuiala inutila dar și deteriorarea celor existente. Utilizarea unei cli matizari locale are avantaje
dar în conditiile unor hale industriale sunt necesa re alte metode. Confortul termic trebuie sa fie un
criteriu inca din faza de proiectare. Si exemplele pot continua.
Consumul anual de c ăldur ă pentru înc ălzire se compune din cotele aferente fiec ărei componente a
anvelopei cl ădirii. Aceste consumuri se diferen țiaz ă îns ă în func ție de suprafa ța componentei respective,
de rezisten ța termic ă aferent ă componentei și bineînteles de orientarea compontei respective pr in
poten țialul termic exterior, solicitant. Componentele anv elopei cl ădirii sunt: pere ți exteriori, ferestre, u și,
pere ți interiori spre casa sc ării care este un spa țiu neînc ălzit, terasa și plan șeul spre subsol. De asemenea o
componenta important ă a consumului de c ăldur ă este datorat ă infiltra ției și exfiltra ției de aer din spa țiul
înc ălzit. Pere ții exteriori și ferestrele au diverse orient ări, fiind mai mult sau mai pu țin supuse radia ției
solare, motiv pentru care au fost considerate compo nente distincte.
92 4. PERFORMANTA ENERGETICA A CL ĂDIRILOR.
4.1. Principii generale de calcul și evaluarea performatei energetice a cl ădirilor
Modul general de abordare pentru determinarea perfo rmantei energetice a cl ădirilor comporta urmatoarele
cazuri:
– auditarea energetica a cl ădirilor existente;
– certificarea energetica a cl ădirilor noi și existente,cu vechimea mai mica de 2 ani;
– certificarea energetica a cl ădirlor noi aflate în faza de proiectare.
In cazul unui audit energetic – doar pentru cazul c l ădirilor existente – etapele generale includ: (a)/ a naliza
energetica a cl ădirii și instalatiilor aferente acesteia; (b)/ auditul ene rgetic propriu zis cu identificarea
masurilor de reabilitare energetica și anliza economica a solu țiilor propuse.
In general analiza energetica presupune ca pe baza informatiilor privind:
– zona climatica în care este amplasata cl ădirea, inclusiv vecinatatile;
– tipul cl ădirii conform clasificarilor consacrate din literat ura de specialitate (ex: cl ădire rezidentiala,
publica, noua, existenta, monozona, multizona, ocup are continua sau discontinua, etc.);
– caracteristicile termo-tehnice ale elementelor de construc ție care alcatuiesc anvelopa cl ădirii, starea și
configuratia acestora;
– tipurile instalatiilor interioare existente și starea acestora, caracteristicile acestora,
sa se calculeze estimativ și în conditii normle de functionare, toate consumur ile anuale globale și
specifice (Mwh/an), respectiv (Kwh/mp,an) ale siste mlor de instalatii cu, care cl ădirea este echipata.
Certificarea energetica presupune ca pe baza datelor obtinute prin aplicar ea formulelor de calcul cl ădirea
sa se incadreze intr-una din clasele de performanta energetica (A…….G), sa se acorde o Nota energe tica
cl ădirii (20…..100) și sa se compare cl ădirea reala cu o cl ădire virtuala, care se numeste “cl ădire de
referinta”. De asemenea se estimeaza consumurile de energie și se calculeaza emisiile de CO2, în functie
de consum și de penalitatile aplicate “p”.
Prin urmare Performanta energetica a cl ădirii reale , are trei componente relevante:
– Valorile specifice și suma consumurilor totale “Q”;
– Clasa energetica;
– Nota energetica
A. Procedura generala de calcul sezonier pentru inc alzire
Metoda de calcul pentru stabilirea necesarului anua l de caldura pentru incalzirea unei cl ădiri se bazeaza
pe intocmirea unui bilant energetic care include în general:
– pierderile de caldura prin transmisie și ventilare din spatiul incalzit catre mediul exter ior;
– pierderile de caldura prin transmisie și ventilare intre zonele invecinate;
– degajarile interne de caldura;
– aporturile solare;
– pierderile de caldura corespunzatoare producerii, distributiei, cedarii de caldura și aferente reglajului
instalatiei de incalzire;
– energiile introduse în instalatia de incalzire, i nclusiv energia recuperata.
In plus, acolo unde este cazul, în functie de tipul instalatiei de incalzire în bilant se va introduce și aportul
surselor alternative, fiind inclusa energia obtinut din diverse surse regenerabile (panouri solare, po mpe de
caldura).
93 In sinteza, procedura generala de calcul, cuprinde urmatoarele etape și elemente de calcul:
A1. se stabilesc în functie d elocalitate zona clim atica, temperaturile exterioare medii lunare, vitez a
conventionala de calcul a vantului, valorile medii lunare ale intensitatilor radiatiei solare;
A2. se definesc limitele spatiului incalzit și ale spatiilor neincalzite (în cazul cl ădirilor multizonale se
realizeaza zonarea acestora) și se stabilesc caracteristicile geometrice Aanv, Ai nc, Vinc;
A3. în cazul incalzirii cu intermitenta se definesc intervalel de timp care sunt caracterizate de prog rame
diferite de incalzire (ex: zi, noapte, etc.)
A4. în cazul cl ădirilor monozonale se stabilesc caracteristicile te rmice ale elementelor de construc ție,
coeficientii de pierderi de caldura a spatiului inc alzit, iar în cazul cl ădirlor multizonale se determina
coeficientii de pierderi de caldura pentru fiecare zona în parte;
A5. se stabileste temperatura interioara de calcul θi;
A6. se stabileste preliminar perioada de incalzire, cf. SR 4839;
A7. se calculeaza temperatura exterioara medie a pe rioadei de incalzire preliminare și intensitatile
raddiatie solare medii pe perioada de incalzire, în functie de orientare;
A8. se calculeaza pierderi;e de caldura ale cl ădirii pe perioada prekiminara;
A9. se calculeaza pierderile preliminare de caldura ale cl ădirii pe perioada preliminara (interne și solare);
A10. se calculeaza factorul de utilizare al aportur ilor;
A11. se recalculeaza temperatura de echilibru și perioada reala de incalzire;
A.12. se calculeaza temperatura exterioara medie a perioadei de incalzire reale și intensitatile solare medii
pe perioada de incalzire în functie de orientare;
A13. se calculeaza pierderile de caldura ale cl ădirii Ql;
A14. se calculeaza degajarile interne de caldura Qi ;
A15. se calculeaza aporturile solare Qs;
A16. se calculeaza factorul de utilizare al aportur ilor de caldura pentru caldirea reala η;
A17. se calculeaza necesarul anual de energie pentr u incalzire al cl ădirii Qh și apa calda menajera Qacm;
A18. se calculeaza sybsistemele care compun instala tia de incalzire;
A19. se calculeaza energia recuperata de la instala tia de caldura și de la instalatia de apa calda menajera;
A20. se calculeaza necesarul total de energie pentr u incalzire Qinc.
A21. se calculeaza energia primara corespunzatoare consumurilor de energie și combustibililor utilizati;
A22. se calculeaza emisiile de CO2 corespunzatoare consumurilor de energie și combustibililor utilizati.
94 4.2. Rezistenta termica medie a anvelopei cl ădirii. Coeficientul global de izolare termica al cl ădirii.
Consideram o cl ădire colectiva de tip rezidential sau de tip tertia r continand spatii incalzite și spatii
neincalzite. Asa cum este mentionat la cap. 2, anvelopa termica a cl ădirii se defineste ca fiind cea care
inconjoara spatiul incalzit al cl ădirii și-l desparte pe acesta de mediul exterior și de spatiul neincalzit al
cl ădirii.
Anvelopa cl ădirii astfel definita este compusa dintr-o multitud ine de componente de tip opac și de tip
transparent care se pot grupa dup ă orientarea cardinala a acestora. Importanta grupar ii dup ă orientarea
cardinala a acestora se datoreaza implicarii radiat iei solare în evaluarea pierderilor și aporturilor de
caldura ale respectivelor componente. Pentru supraf etele verticale de regula sunt caracteristice 8 ori entari
și anume: N, S, E, V, NE, NV, SE, SV. La acestea se adauga suprafetele orizontale de tip terasa pentru
care se poate considera orientarea 0. O categorie s eparata o constituie componentele anvelopei care
despart spatiul incalzit al cl ădirii de spatiile neincalzite. Din aceasta categori e fac de regula parte: casa
scarii, podul, subsolul tehnic și o categorie distincta este rostul inchis sau desc his dintre tronsoanele
cl ădirii.
Fluxul termic total disipat prin transmisie prin an velopa cl ădirii este astfel compus din suma fluxurilor
termice disipate prin transmisie prin fiecare din c omponentele anvelopei mentionate mai inainte. Pentr u a
face apel numai la temperaturi exterioare de tip te mperaturi echivalente se utilizeaza factorul ‚” τ „ care
are valori subunitare în cazul componentelor de anv elopa care despart spatiul incalzit de cel neincalz it.
Astfel:
(4.2.1)
Se observa ca este utila definirea unei rezistente termice medii aferente intregii anvelope a spatiului
incalzit al cl ădirii.
(4.2.2)
Sau:
(4.2.3)
De asemenea este utila definirea unei temperaturi e chivalente medii de jur imprejurul cl ădirii . Dat fiind ca
s-a introdus factorul τ temperatura echivalenta medie va fi o medie intre temperaturile echivalente de jur
intrejurul cl ădirii analizate. Astfel:
(4.2.4)
Temperatura echivalenta medie de jur imprejurul anv elopei efective aferente spatiului incalzit se poat e
stabili și utilizand temperaturile spatiilor neincalzite aco lo unde este cazul, deci renuntand la utilizarea
factorilor „ τ”. Renuntarea la factorii „ τ” poate fi adoptata și în cazul definirii rezistentei termice medii a
anvelopei spatiului incalzit.
95 In mod formal se vor obtine relatii de tipul:
∑ ∑ ∑∑ +++ =
nn
TE TE
FE FE
PE PE
mT
RS
RS
RS
RS
RS
(4.2.5)
Si respectiv:
(4.2.6)
Valoric temperatura echivalenta medie de jur imprej urul cl ădirii va rezulta la fel.
In ceea ce priveste temperatura echivalenta medie e xpresia detaliata va fi:
∑ ∑ ∑∑∑ ∑ ∑∑
+ ++⋅+⋅+⋅+⋅
=
nn
TE TE
FE FE
PE PE n
E
nn TE
E
TE TE FE
E
FE FE PE
E
PE PE
Em
RS
RS
RS
RStRStRStRStRS
t
(4.2.7)
Si în cazul temperaturii echivalente medii de jur i mprejurul cl ădirii se poate spune acelasi lucru și anume
ca valoric rezulta acelasi lucru fie ca utilizam sa u nu factorii „ τ”, care dup ă cum s-a vazut sunt subunitari
în cazul componentelor de anvelopa care despart spa tiul incalzit de cel neincalzit al cl ădirii.
Astfel rezulta ca fluxul termic total disipat prin transmisie din spatiul incalzit spre mediul inconju rator se
va putea evalua astfel cu:
( )Em i
mT
TR ttRS−⋅=Φ
(4.2.8)
unde s-a utilizat notatia:
(4.2.9)
La fluxul termic ( )Em i
mT
TR ttRS−⋅=Φ (2.8) se adauga insa fluxul termic pentru incalzir ea aerului
exterior infiltrat sau livrat prin ventilare naturala sau mecanica:
()ei a INF ttVn −⋅⋅⋅=Φ 34 . 0 (4.2.10)
Fluxul termic total disipat aferent spatiului incal zit este suma celor doua fluxuri mentionate , rezultand
astfel:
( ) ( )ei a Em i
mT
INF TR T ttVn ttRS−⋅⋅⋅+−⋅=Φ+Φ=Φ 34 . 0
(3.3.11)
sau
96 ( ) ( ) ( )eR i eR ia
mT
eR i a
mT
T ttGVttnRVSVttVnRS−⋅⋅=−⋅
⋅+⋅=−⋅
⋅⋅+=Φ 34 . 0 34 . 0
(3.3.12)
Se defineste astfel coeficientul glogal de izolare termica a cl ădirii, G , ca fiind:
a
mTnRVSG ⋅+= 34 . 0
(4.2.13)
și temperatura exterioara de referinta, “t eR” , ca fiind:
VnRStVn tRS
t
a
mTe a Em
mT
eR
⋅⋅+⋅⋅⋅+⋅
=
34 . 034 . 0
(4.2.14)
Concluzii:
a. Se observa ca: coeficientul global de izolare te rmica al cl ădirii, G, are doua componente, componenta
de transmisie, G TR , și componenta de infiltratie, G INF .
b. Se observa ca fiecare din cele doua componente s unt niste factori de cuplaj termic unitari ai spati ului
incalzit, raportarea facandu-se la volumul spatiulu i incalzit . Prin urmare, componenta de transmisie a
coeficientului global de izolare termica al cl ădirii este raportul dintre factorul de compactitate al cl ădirii
(S T/V) și rezistenta termica medie a anvelopei (R m).
In ceea ce priveste temperatura exterioara de refer inta, t eR , exprimata prin relatia (3. 14), se observa ca
simplificand cu volumul spatiului incalzit, V, se o btine:
eINF
Em TR eINF Em TR
a
mTea Em
mT
eR tGGtGG
GtGtG
nRVStn tRVS
t ⋅+⋅=⋅+⋅=
⋅+⋅⋅+⋅
=
34 . 034 . 0
(4,2.15)
Rezulta, ca temperatura exterioara de referinta est e astfel media ponderata intre temperatura echivale nta
medie, t Em , și temperatura aerului exterior, t e, ponderarea fiind data de procentajul componentelo r
coeficientului global de izolare termica al cl ădirii.
Relatia (3.3.12) care exprima fluxul termic total a ferent spatiului incalzit, ΦT, conduce prin raportare la
suprafata utila a cl ădirii la fluxul termic total specific, ϕT.
( ) ( )eR i niv eR i
uT ttGhttGSV−⋅⋅=−⋅⋅=ϕ
(4.2.16)
Fluxul termic total, ΦT și fluxul termic total specific, ϕT, sunt functie de timp datorita temperaturii
exterioare de referinta „t eR” care la randul ei depinde de temperatura aerului e xterior și de intensitatea
radiatiei solare.
97 4.3. Evaluarea consumului anual de caldura în perioada s ezonului rece
In capitolul anterior (3) fluxul termic total disip at din spatiul incalzit spre mediul exterior este s uma dintre
fluxul termic disipat prin transmisie și fluxul termic disipat pentru incalzirea aerului r ece patruns în
spatiul interior prin infiltratii sau prin ventilar e mecanica. Fluxul termic total disipat prin transm isie este
la randul sau suma fluxurilor termice disipate prin transmisie prin fiecare din componentele care
alcatuiesc anvelopa cl ădirii.
(4.3.1)
Raportand acest flux termic la suprafata utila a sp atiului incalzit rezulta o expresie pentru fluxul t ermic
specific, care de asemenea a fost prezentata în cap itolul anterior:
( ) ( )eR i niv eR i
uT ttGhttGSV−⋅⋅=−⋅⋅=ϕ
(4.3.2)
Consumul de caldura pe o anumita perioada de timp s e stabileste prin integrarea fluxului termic în
perioada respectiva. Fluxul termic total, ΦT și fluxul termic total specific, ϕT, sunt functie de timp datorita
temperaturii exterioare de referinta t eR care la randul ei depinde de temperatura aerului e xterior și de
intensitatea radiatiei solare. Astfel pentru perioa da intregului sezon rece:
() ()() ∫ ∫⋅−⋅⋅=⋅Φ=
iarna eR i
iarna T T dttGVd Q ττ ττ
(4.3.3)
Daca unitatea de masura pentru timp este (zi) atunc i integrala din relatia (4.3) este asa numitul numa r de
grade zile corectat, N GZ C și relatia (4.3) devine:
()()C
GZ
iarna eR i T NGVdttGVQ ⋅⋅=⋅−⋅⋅= ∫ττ
(4.3.4)
Unitatea de masura a consumului de caldura anual di n relatia (4.4) este (W ⋅zi/an). Se trece la unitatea de
masura (kWh/an) prin inmultirea cu factorul 0.024. Rezulta:
C
GZ T NGV Q ⋅⋅⋅=024 . 0 (4.3.5)
De asemenea rezulta pentru consumul anual specific de caldura al cl ădirii expresia :
C
GZ niv C
GZ
uT NGh NGSVq ⋅⋅⋅=⋅⋅⋅= 024 . 0 024 . 0
(4.3.6)
In ceea ce priveste numarul anual de grade zile cor ectat N GZ C, aceasta este similar numarului anual de
grade zile cunoscut conform standardului privind nu marul anual de grade zile SR-4839 cu doua corectii.
Cele doua corectii se refera dup ă cum urmeaza:
– prima, la temperatura exterioara , care de aceasta data este temperatura exterioara de referinta în loc de
temperatura exterioara de aer, datorita aporturilor exterioare de caldura, iar
– a doua la temperatura interioara , a carei valoare trebuie sa fie mai scazuta decat valoarea normata
datorita aporturilor interioare de caldura
Astfel în ceea ce priveste temperatura exterioara d e referinta t eR , dup ă cum s-a prezentat în capitolul
anterior (3):
98 eINF
Em TR
eR tGGtGGt ⋅+⋅=
(4.3.7)
Tinand seama de faptul ca:
(4.3.8)
Si inlocuind (4.8) în (4.7) rezulta:
(4.3.9)
In ceea ce priveste temperatura interioara care tre buie luata în considerare în evaluarea consumului d e
caldura pe perioada sezonului rece, de catre instal atia de incalzire centrala, aceasta se poate determ ina
prin diminuarea temperaturii interioare normate cu un ecart de temperatura corespunzator aporturilor d e
caldura interioare. Astfel temperatura interioara d iminuata s-a notat cu „t iR ” și:
(4.3.10)
Utilizand temperatura exterioara de referinta și temperatura interioara redusa se poate pune în ev identa
suprafata dintre cele doua linii care este expresia grafica a numarului anual de grade zile corectat ( fig.
4.1).
Fig. 4.1
Consumul anual de caldura pentru incalzirea spatiil or exprimat prin relatiile prezentate, relatii avand la
baza regimul stationar de transfer termic în cl ădiri, presupune în cadrul cl ădirii o instalatie de incalzire
„inteligenta”, adica o instalatie de incalzire ale carei corpuri de incalzire sunt dotate cu robinete
termostatice.
4.4. Importan ța solicit ării climatice asupra consumului de c ăldur ă anual pentru înc ălzire
Consumul anual de caldura al unei cl ădiri depinde în principal de doi parametrii:
– coeficientul global de izolare termica al cl ădirii, G (W/m 3.K) și
– numarul anual de grade zile corectat, N gz (grade-zile);
Mai concret, consumul anual de caldura al unei cl ădiri (Ecuatia 1) se exprima ca fiind:
99
] [kWh/m 335 , 0
024 , 02an NSVnRS
qgz
ua
mE
INC ⋅⋅⋅+
⋅= (4.4. 1)
unde
SE – suprafata toatala a anvelopei cl ădirii, m 2;
Rm – rezistenta termica media a anvelopei cl ădirii, m 2.K/W;
na – numarul de schimburi de aer pe ora ale volumului incalzit, h -1;
V – volumul spatiului incalzit, m 3;
Su – suprafata utila, m 2; N gz – numarul anual de grade zile corectat, grade ⋅zile;
hniv – inaltimea unui nivel, m;
Cum relatia de evaluare a coeficientului global de izolare termica a cl ădirii este:
][W/m 335 , 0
3KVVnRS
Ga
mE⋅⋅+
= (4.4.2)
Rezulta pentru consumul anual specific de caldura a l cl ădirii expresia:
]/[ , 024 , 0 335 , 01024 , 02an mkWh hNG hNnVS
Rqniv gz niv gz aE
mINC ⋅⋅⋅=⋅⋅
⋅+⋅⋅= (4.4.3)
Se observa din relatia de mai sus ca parametrii det erminanti asupra consumului anual specific de caldu ra
al unei cl ădiri sunt: N gz , R m, S E/V și na. De asemenea, se observa ca paranteza este de fapt coeficientul
global de izolare termica a cl ădirii, G, și cei doi parametrii importanti care influenteaza c onsumul anual
de energie termica pentru incalzire sunt G și Ngz .
La randul lui, coeficientul global de izolare termi ca al cl ădirii, G, este și el dependent de: R m (rezistenta
termica medie a anvelopei), S E/V (factorul de compactitate) și na (numarul de schimburi de aer ale
volumului incalzit).
Pe de alta parte trebuie insa sa mentionam ca, conf orm procedurii practice de evaluare a numarului anu al
de grade zile corectat N gz , valoarea acestuia este partial dependenta de fact orii de cuplaj termic ale
diverselor componente ale anvelopei cu mediul exter ior spre care se pierde caldura din spatiul incalzi t.
Astfel, G și Ngz nu sunt doi parametrii total independenti . Ca parametrii independenti putem identifica pe
de-o parte coeficientul global de izolare termica a l cl ădirii, G și ansamblul solicitarilor exterioare ale
cl ădirii și al aporturilor interioare de caldura care nu poat e fi sintetizat explicit în expresia consumului
anual de caldura al cl ădirii. In consecinta s-a apelat și de aceasta data la prezentarea rezultatelor obtin ute
pe baza unui studiu de caz.
100 4.5. Studiu de caz
Se prezint ă pe scurt dou ă aspecte referitoare la consumurile de energie term ic ă ale cl ădirilor colective de
tip reziden țial sau ter țiar. Consumul anual de energie termica pentru incal zirea spatiilor se datoreaza
necesitatii acoperirii pierderilor de caldura prin transmisie prin elementele componente ale anvelopei
cl ădirii și prin infiltrarea aerului din mediul exterior.
Astfel, primul aspect se refer ă la distribu ția consumului de energie termic ă anual pentru înc ălzire, pe
diferitele componente care formeaz ă anvelopa spa țiului înc ălzit.
Cel de al doilea aspect se refer ă la importan ța solicit ării climatice asupra consumului anual de energie
termic ă pentru înc ălzire. Analiza celor dou ă aspecte s-a realizat pe baza unui studiu de caz. C l ădirea pe
care s-a realizat analiza energetic ă este un bloc de locuin țe S+P+10E plasat în ora șul Bucure ști.
Stabilirea consumului anual de caldur ă s-a realizat conform metodei și datelor climatice prezentate în
metodologia romanesca de expertizare, certificare și auditare energetica a cl ădirilor existente,
metodologie în acord cu normele europene în acest d omeniu.
4.5.1. Componentele consumului anual de energie ter mica pentru incalzire .
Componentele anvelopei cl ădirii sunt: pere ți exteriori, ferestre, u și, pere ți interiori spre casa sc ării care
este un spa țiu neînc ălzit, terasa și plan șeul spre subsol. De asemenea, dup ă cum s-a mentionat în capitolul
3, o componenta important ă a consumului de c ăldur ă este datorat ă infiltra ției și exfiltra ției de aer din
spa țiul înc ălzit. Pere ții exteriori și ferestrele au diverse orient ări, fiind mai mult sau mai pu țin supuse
radia ției solare, motiv pentru care au fost considerate c omponente distincte.
În consecin ță , sintetizand consumul anual de c ăldur ă pentru înc ălzire se compune din cotele aferente
fiec ărei componente. Aceste consumuri se diferen țiaz ă îns ă în func ție de suprafa ța componentei
respective, de rezisten ța termic ă aferent ă componentei și bineînteles de orientarea compontei respective
prin poten țialul termic exterior, solicitant. Pentru identific area influen ței efective a fiec ărei componente
asupra consumului de caldur ă anual global, în cazul cl ădirii analizate, s-a stabilit „numarul de grade-zil e”
aferente fiec ărei componente pe perioada de înc ălzire și s-a determinat ponderea fiecarei componente în
cadrul consumului de caldur ă anual. Stabilirea acestor grade-zile N s-a realiza t utilizând perioada de
înc ălzire determinat ă conform standardelor.
Trebuie men ționat c ă din analiza energetic ă efectuat ă asupra cl ădirii a rezultat c ă consumul de c ăldur ă
pentru acoperirea efectului infiltra țiilor de aer exterior a fost de cca. 36% din consum ul de c ăldur ă anual
total , restul de 74% revenind acoperirii pierderilor de c ăldur ă prin transmisie. Fără a specifica denumirea
componentei, acestea fiind numai numerotate de la 1 la 43, în fig. 1 se prezint ă ponderile consumurilor de
căldur ă care revin fiecarei componente.
În cazul cl ădirii analizate s-au identificat 44 de componente d in care una este reprezentat ă de infiltra țiile
de aer exterior iar celelalte 43 de componente sunt componente de transmisie. În fig. 1 se observ ă c ă din
aceste 43 de componente numai cca. 13 componente au pondere peste 1.5%, celelalte 30 avand ponderi
destul de mici. Mai mult, cu pondere peste 3% din c onsumul de c ăldur ă anual, r ămân numai 7
componente. În acest fel putem s ă ne facem o orientare în ceea ce prive ște oportunitatea adoptarii
anumitor solu ții de reabilitare termica a cl ădirii.
O orientare grosier ă o putem avea și dac ă se realizeaz ă aceasta analiz ă numai asupra necesarului de
căldur ă de calcul. Se pierde îns ă influen ța orientarii componentei respective și deci a solicit ării climatice
care îi revine acesteia. Pentru exemplificare se pr ezint ă în fig. 2 în paralel ponderile care revin
componentelor atât în ceea ce prive ște consumul de c ăldur ă anual cât și necesarul de c ăldur ă de calcul .
101 Din fig. 2 se observ ă c ă o analiz ă efectuat ă numai pe baza necesarului de c ăldur ă de calcul ne ofer ă în
general o orientare corect ă asupra componentelor mai importante cu excep ția, în cazul de fa ța, al
componentelor 39 ÷ 42 care se refer ă la casa sc ării și subsol.
0,00% 1,00% 2,00% 3,00% 4,00% 5,00% 6,00% 7,00% 8,00%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43
Nrumar componenta Pondere
Fig. 1. Ponderea în cadrul consumului de caldura an ual al cl ădirii
0,00% 1,00% 2,00% 3,00% 4,00% 5,00% 6,00% 7,00% 8,00%
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43
Nrumar componenta Pondere Consum %
Necesar %
Fig. 2 Analiza comparativa
4.5.2 Studiu de caz. Analiza energetica.
Pentru realizarea acestei analize energetice s-a pl asat cl ădirea în câteva ora șe din Romania caracterizate
de parametrii termici [temperatura exterioar ă (te) și intensitatea radia ției solare (I)] diferi ți și care acoper ă
în mare parte teritoriul României. S-a utilizat pro cedura de calcul prezentata pentru determinarea
consumurilor de c ăldur ă anuale specifice aferente cl ădirii reale și cl ădirii de referin ță . Cl ădirea de
102 referinta este de fapt aceeasi cl ădire insa cu un grad superior de izolare termica , care sa permita asigurarea
nivelului rational al utilitatilor (incalzirea spat iilor și prepararea apei calde).
S-au considerat ora șele: Constan ța, Bucure ști, Cluj și Predeal, de pe teritoriul Romaniei, care se
diferentiaza din punct de vedere climatic atat în c eea ce priveste temperatura exterioara cat și în ceea ce
priveste intensitatea totala medie a radiatiei sola re. In tabelul 1 se prezinta valorile medii pe peri oada
sezonului rece a temperaturii exterioare și intensitatii totale a radiatiei solare (Tabel 4.1 ).
Tabelul 1. Conditii climatice medii
Oras Constanta Bucuresti Cluj Brasov
te ( oC) 5,84 4,26 2,64 -0,31
I (W/m2) 60,36 57,71 54,63 55,53
Procedura de calcul continuta în metodologia romane asca de expertizare, certificare și auditare energetica
contine evaluarea consumului anual de energie termi ca pentru incalzirea cl ădirii reale considerate și a
cl ădirii de referinta. Procedura a fost aplicata pentr u 2 cl ădiri colective de locuit diferite prin gradul de
izolare termica efectiv).
103
104
105
Procedura de calcul continuta în metodologia romane asca de expertizare, certificare și auditare energetica
contine evaluarea consumului anual de energie termi ca pentru incalzirea cl ădirii reale considerate și a
cl ădirii de referinta. Procedura a fost aplicata pentr u 2 cl ădiri colective de locuit diferite prin gradul de
106 izolare termica efectiv. Astfel s-au obtinut urmato arele consumuri de c ăldur ă anuale specifice pentru
cl ădirea analizat ă (Tabel 2):
Tabelul 2. Consumuri de caldura pentru cl ădirea 1
Orasul Constan ța Bucure ști Cluj-Napoca Predeal
qREAL
(kWh/m 2.an) 155.12 179.2 210.85 284.31
qREFERINTA
(kWh/m 2.an) 104 122 144 193
REFERINTA REAL
qq 1.49 1.47 1.46 1.47
O imagine mai sintetic ă a rezultatelor ob ținute o avem urm ărind prezentarea grafic ă a rezultatelor
numerice în diagrama de tip bar ă din figura de mai jos.
050 100 150 200 250 300
Constanta Bucuresti Cluj Predeal
Orasul (kWh/mp.an) q_Real
q_Ref
Fig. 3 Consumuri anuale specifice de caldura
Se observ ă c ă aceea și cl ădire prezint ă un consum de c ăldur ă anual specific din ce în ce mai mare cu cât
este plasat ă într-un ora ș caracterizat de o clim ă mai aspr ă în perioada sezonului rece. Astfel dac ă cl ădirea
este plasat ă în ora șul Predeal, ea ajunge s ă prezinte un consum de c ăldur ă anual specific aproape de 2 ori
mai mare decât atunci când este plasata în ora șul Constan ța.
Aceea și analiz ă efectuat ă asupra cl ădirii de referin ță ne-a condus la consumuri de c ăldur ă anuale
specifice, dup ă cum era de a șteptat mai sc ăzute, însa care raportate între ele, stau aproximat iv la fel ca și
cl ădirile reale.
Un rezultat mai interesant se ob ține dac ă se raporteaz ă pentru fiecare ora ș în parte consumul anual
specific de c ăldur ă aferent cl ădirii reale la consumul anual specific de c ăldur ă aferent cl ădirii de referin ță .
Se observ ă c ă rapoartele ob ținute au practic aceea și valoare indiferent de ora șul în care este plasat ă
cl ădirea (q REAL /q REF = 1.5). Rezultatele numerice concrete sunt prezent ate în tabelul 2. De asemenea o
imagine de ansamblu putem avea dac ă se apeleaz ă la reprezentarea grafic ă a rezultatelor (fig. 4).
107 1,44 1,45 1,46 1,47 1,48 1,49 1,50
Constanta Bucuresti Cluj Predeal
Orasul q_Real / q_Ref (-)
Fig. 4 Consumuri anuale specifice raportate
Prin raportarea consumului de c ăldur ă anual al cl ădirii reale la consumul de c ăldur ă anual al cl ădirii de
referin ță (ambele cl ădiri fiind în acela și ora ș) se înl ătur ă contribu ția climei la consumul de c ăldur ă anual
specific. Raportul celor doua consumuri reprezint ă astfel, o caracteristica intrinsec ă a cl ădirii fiind
înl ăturat ă contribu ția climei.
S-a încercat totodata verificarea acestui rezultat pentru o alt ă cl ădire colectiv ă, deosebit ă de prima atât
prin num ărul de niveluri cât și prin structura elementelor perimetrale. Rezultate le numerice ob ținute sunt
prezentate în tabelul 5. 2.
Tabel 3 Consumuri de caldura pentru cl ădirea 2
Constan ța Bucure ști Cluj-Napoca Predeal
qREAL
(kWh/m 2.an) 161.0 192.0 227.0 303.0
qREFERINTA
(kWh/m 2.an) 78 97 116 157
REFERINTA REAL
qq 2.06 1.98 1.96 1.93
Dup ă cum se observ ă au rezultat alte valori ale consumurilor de c ăldur ă anuale specifice atât pentru
cl ădirea real ă cât și pentru cl ădirea de referin ță (Fig. 5).
108 050 100 150 200 250 300 350
Constanta Bucuresti Cluj Predeal
Orasul (kWh/mp.an) q_Real
q_Ref
Fig. 5 Consumuri anuale specifice de caldura pentru cl ădirea 2
Rezultatul ob ținut în cazul primei cl ădirii, privind uniformitatea raportului între consu mul de c ăldur ă
anual al cl ădirii reale și cel al cl ădirii de referin ță indiferent de ora șul în care este plasat ă cl ădirea, s-a
ob ținut și în cazul celei de a doua cl ădiri. Valoarea rapoartelor constante în cazul cl ădirii a 2-a sunt
diferite de cele ob ținute în cazul primei cl ădiri, acest fapt atestând gradul diferit de izolare termic ă al
cl ădirii a 2-a. Cl ădirea a 2-a este mai slab izolat ă termic decât prima cl ădire. Se observ ă de asemenea c ă și
în cazul celei de a 2-a cl ădiri consumul de c ăldur ă anual specific în cazul în care cl ădirea este plasata la
Predeal este aproximativ de 2 ori mai mare de cât î n cazul în care cl ădirea este plasat ă la Constan ța. Acest
rezultat se explic ă prin faptul c ă cele dou ă situa ții se deosebesc numai prin num ărul de grade-zile, cl ădirea
fiind aceea și, fie cl ădirea 1, fie cl ădirea 2.
Totu și rapoartele dintre consumurile de c ăldur ă anuale specifice pentru cl ădire ă real ă și cl ădirile de
referin ță se p ăstreaz ă aproximativ constante indiferent de ora șul în care se plaseaz ă cl ădirea (Fig. 5. 6).
1,85 1,90 1,95 2,00 2,05 2,10
Constanta Bucuresti Cluj PredealOrasul q_Real / q_Ref (-)
Fig. 6 Consumuri anuale specifice raportate pentru cl ădirea 2
În cazul în care s-ar cunoa ște N gz – num ărul de grade-zile efectiv, aferent fiec ărui ora ș, ar fi suficient s ă
stabilim consumurile anuale specifice de c ăldur ă al cl ădirii (reale și de referin ță ) plasate într-un ora ș și s-
ar putea determina consumul de c ăldur ă anual specific al cl ădirii reale pentru oricare alt ora ș din țar ă.
Lucrurile îns ă nu stau chiar a șa dat fiind faptul ca N gz – num ărul anual de grade-zile – pentru un anumit
ora ș depinde, conform metodei prezentate în metodologia romanesca de expertizare, certificare și auditare
energetica a cl ădirilor, și de conformarea și structura cl ădirii analizate.
109
Pe de alt ă parte se poate spune c ă pe baza valorilor rapoartelor între consumul anual specific de c ăldur ă al
cl ădirii reale și cel al cl ădirii de referin ță și respectiv al cl ădirii eficiente se poate construi o not ă care s ă
ateste gradul de izolare termic ă al cl ădirii. În consecin ță s-ar ob ține un alt indicator, similar coeficientului
global de izolare termic ă al cl ădirii, G.
4.5.3.Concluzii preliminare
Prin ambele aspecte privind energetica cl ădirilor se subliniaz ă importan ța pe care solicitarea climatic ă
exterioar ă spa țiului înc ălzit o are asupra consumului de c ăldur ă separat de conformarea și structura
anvelopei cl ădirii.
Primul aspect tratat reflecta faptul c ă, un num ăr relativ mic de componente ale anvelopei cl ădirii au o
pondere majoritar ă asupra consumului de c ăldur ă anual iar aceast ă pondere este conferit ă și de orientarea
componentei respective.
Prin urmare, se poate hotara daca asupra a dou ă componente având aceea și structur ă îns ă orientate diferit
trebuie sau nu s ă se ia masuri similare de reabilitare.
Prin cel de al doilea aspect investigat se sublinia z ă contribu ția solicitarii climatice asupra consumului de
căldur ă anual al cl ădirii și se încearc ă defalcarea contribu ției separate a conformarii și structurii anvelopei
cl ădirii.
În mod firesc, dac ă conformarea și structura anvelopei cl ădirii conduce la un grad de izolare termic ă bun
solicitarea climatic ă r ămâne a fi mai pu țin influent ă.
Dup ă cum se observa, în general, ansamblu cl ădirii cu toata dotarea, trebuie sa se supuna unei
reconsiderari functionale și unui amplu proces care sa se refere la performant ele energetice și standardele
de performanta ale cl ădirii sub toate aspectele (consum de energie – rezi stenta termica, iluminare, emisii
poluante etc) proces neintrerupt sustinut de piata și comercial de furnizorii de materiale de construc ții și
izolare termica, producatori echipament și de gestiune energetica a cl ădirilor.
110 5. PERFORMANTA ENERGETICA A CL ĂDIRILOR. Certificat energetic (zone climatice difer ite
solu ții constructive diferite). Studii de caz.
Consumul anual de c ăldur ă pentru înc ălzire se compune din cotele aferente fiec ărei componente a
anvelopei cl ădirii. Aceste consumuri se diferen țiaz ă îns ă în func ție de suprafa ța componentei respective,
de rezisten ța termic ă aferent ă componentei și bineînteles de orientarea compontei respective pr in
poten țialul termic exterior, solicitant. Componentele anv elopei cl ădirii sunt: pere ți exteriori, ferestre, u și,
pere ți interiori spre casa sc ării care este un spa țiu neînc ălzit, terasa și plan șeul spre subsol. De asemenea o
componenta important ă a consumului de c ăldură este datorat ă infiltra ției și exfiltra ției de aer din spa țiul
înc ălzit. Pere ții exteriori și ferestrele au diverse orient ări, fiind mai mult sau mai pu țin supuse radia ției
solare, motiv pentru care au fost considerate compo nente distincte.
Referatul va concluziona, în principal și aspecte privind rezultatele realizarii unor lucr ări de cre șterea a
performantei energetice prin lucrari de reabilitare termic ă a cl ădirilor, grupate în m ăsuri generale care
constau în:
a. interven ții la nivelul elementelor de construc ție exterioare care alc ătuiesc anvelopa cl ădirii, prin:
– termoizolarea plan șeului peste ultimul nivel/ terasei;
– termoizolarea la nivelul solului a pardoselii /a plan șeului peste subsol;
– termoizolarea pere ților exteriori;
– reabilitarea termic ă a suprafe țelor vitrate ale anvelopei prin etan șare sau înlocuire.
b. termoizolarea conductelor din subsoluri;
c. reabilitarea instala țiilor de înc ălzire și preparare ap ă cald ă, aferente cl ădirii (dup ă caz, central ă termic ă
de imobil. boiler pentru prepararea apei calde mena jere, corpuri de înc ălzire complet echipate, conducte,
arm ături).
Subcapitolele referatului au la baz ă preocupari de cercetare teoretica, de modelare pre cum și informarea
bibliografic ă larga, care cuprinde lucr ări și autori din tara și strainatate.
5.1. Principii generale de calcul și evaluarea performatei energetice a cl ădirilor
Modul general de abordare pentru determinarea perfo rmantei energetice a cl ădirilor comporta urmatoarele
cazuri:
• auditarea energetica a cl ădirilor existente;
• certificarea energetica a cl ădirilor noi și existente,cu vechimea mai mica de 2 ani;
• certificarea energetica a cl ădirlor noi aflate în faza de proiectare.
In cazul unui audit energetic – doar pentru cazul c l ădirilor existente – etapele generale includ: (a)/ a naliza
energetica a cl ădirii și instalatiilor aferente acesteia; (b)/ auditul ene rgetic propriu zis cu identificarea
masurilor de reabilitare energetica și anliza economica a solu țiilor propuse.
Analiza energetica presupune ca pe baza informatiil or privind:
– zona climatica în care este amplasata cl ădirea, inclusiv vecinatatile;
– tipul cl ădirii conform clasificarilor consacrate din literat ura de specialitate (ex: cl ădire rezidentiala,
publica, noua, existenta, monozona, multizona, ocup are continua sau discontinua, etc.);
– caracteristicile termo-tehnice ale elementelor de construc ție care alcatuiesc anvelopa cl ădirii, starea și
configuratia acestora;
– tipurile instalatiilor interioare existente și starea acestora, caracteristicile acestora,
sa se calculeze estimativ și în conditii normle de functionare, toate consumur ile anuale globale și
specifice (Mwh/an), respectiv (Kwh/mp,an) ale siste mlor de instalatii cu, care cl ădirea este echipata.
111 Certificarea energetica presupune ca pe baza datelor obtinute prin aplicar ea formulelor de calcul cl ădirea
sa se incadreze intr-una din clasele de performanta energetica (A…….G), sa se acorde o Nota energe tica
cl ădirii (20…..100) și sa se compare cl ădirea reala cu o cl ădire virtuala, care se numeste “cl ădire de
referinta”. De asemenea se estimeaza consumurile de energie și se calculeaza emisiile de CO2, în functie
de consum și de penalitatile aplicate “p”.
Prin urmare Performanta energetica a cl ădirii reale , are trei componente relevante:
– Valorile specifice și suma consumurilor totale “Q”;
– Clasa energetica;
– Nota energetica
5.2. Studii de caz
Exemplu „Bloc P + 10, zona climatic ă 2” ( tip de imobil ca materiale de construc ție și raspandire
relevant pentru risipa energetica)
Etapa I: Realizarea releveului imobilului și al instala țiilor interioare aferente
Etapa a II-a: Efectuarea auditului energetic al imo bilului și eliberarea certificatului de performan ță
energetic ă a cl ădirii
112
5.2.1. Etape elaborare
5.2.1.1. Memoriu prezentare
1.2. Memoriu tehnic
2.1. Obiectul lucr ării
2.2. Prezentarea general ă a cl ădirii pe baza investig ării preliminare
2.2.1. Analiza elementelor caracteristice privind a mplasarea cl ădirii în mediul construit (zona climatic ă,
orientarea fa ță de punctele cardinale, distan țe fa ță de cl ădirile învecinate și în ălțimile acestora, direc ția
vânturilor dominante și gradul de ad ăpostire fa ță de vânt, regimul de în ălțime al cl ădirilor separate prin
rost)
2.2.2. Descrierea arhitecturii cl ădirii
2.2.3. Descrierea anvelopei cl ădirii – evaluarea st ării actuale
2.2.4. Descrierea structurii de rezisten ță
2.2.5. Descrierea instala țiilor de înc ălzire, ap ă cald ă de consum, ventilare, climatizare, iluminat –
evaluarea st ării actuale
2.3. Evaluarea performan ței energetice a cl ădirii în condi ții normale de utilizare, pe baza caracteristicilor
reale ale sistemului construc ție – instala ții aferente (înc ălzire, ap ă cald ă de consum, ventilare, climatizare,
iluminat)
2.3.1. Caracteristici geometrice ale construc ției
2.3.2. Rezisten țe termice ale elementelor de construc ție ale anvelopei cl ădirii
2.3.3. Coeficientul global de izolare termic ă
2.3.4. Determinarea parametrilor termodinamici cara cteristici spa țiilor înc ălzite și neînc ălzite ale cl ădirii,
inclusiv a necesarului de c ăldur ă/frig și a temperaturii interioare pe timp de var ă f ără climatizare.
2.3.5. Consumul anual de energie, total și specific, al cl ădirii pentru înc ălzirea spa țiilor, ventilare,
climatizare și iluminat – la nivelul sursei de energie a cl ădirii (racordul la sistem) și ap ă cald ă de consum
– la nivelul punctelor de consum și la nivelul sursei de energie a cl ădirii.
2.3.6. Concluzii asupra evalu ării – stabilirea diagnosticului energetic al cl ădirii prin interpretarea
rezultatelor ob ținute (protec ția termic ă a construc ției și gradul de utilizare a energiei la nivelul instala țiilor
aferente acesteia).
1.3. Certificatul de performan ță energetic ă a cl ădirii
1.4. Identificarea m ăsurilor de modernizare energetic ă, analiza eficien ței economice a acestora, indicatori
ai eficien ței economice a solu țiilor tehnice de reabilitare / modernizare energeti c ă
4.1 Solu ții de interven ții pentru partea de construc ții
4.2 Solu ții de interven ții pentru instala ții
4.3 Efectul solu țiilor asupra performan ței de izolare termic ă a cl ădirii
4.4 Determinarea performan țelor energetice ale cl ădirii ca urmare a aplic ării m ăsurilor de modernizare
energetic ă și analiza economic ă a acestora
1.5. Raportul de Audit Energetic
5.1 Informa ții generale
5.1.1 Date despre cl ădirea auditat ă energetic
5.1.2 Con ținutul raportului de audit energetic
5.2 Rapoartul de audit energetic
5.2.1 Caracterizarea cl ădirii existente
5.2.2 Caracterizarea cl ădirii de referin ță
5.2.3 Prezentarea solu țiilor de modernizare energetic ă a cl ădirii
5.2.4 Analiza economic ă a solu țiilor
113 1. 6. Anexe
Anexa 6.1 – Fotografii
Anexa 6.2 – Fi șa de analiz ă termic ă și energetic ă a cl ădirii
Anexa 6.3 – Breviar de calcul economic
1.2. MEMORIU DE PREZENTARE
Descrierea cl ădirii: Bloc P + 8E, zona climatic ă 2.
Obiectivul se afl ă amplasat în zona climatic ă 2.
Obiectivul se încadreaz ă în strategia stabilit ă la nivel national care urm ăre ște cre șterea gradului de confort
termic interior, reducerea consumurilor energetice, reducerea costurilor de între ținere pentru: înc ălzire,
ap ă cald ă de consum, iluminat, ventilare-climatizare și, în consecin ță , reducerea emisiilor poluante în
vederea diminu ării efectului de ser ă la scar ă planetar ă.
Măsurile de interven ție asupra cl ădirii trebuie s ă asigure un echilibru al performan țelor, costurilor și
termenelor, avându-se în vedere realizarea unei cal it ăț i care s ă satisfac ă cerin țele utilizatorilor în condi ții
de calitate, îmbun ătăț irea performan țelor de izolare termic ă a elementelor de construc ție ce delimiteaz ă
spa țiile înc ălzite de exterior precum și cre șterea eficien ței energetice a instala țiilor de înc ălzire, ap ă cald ă
de consum, ventilare, climatizare și iluminat.
Faze cuprinse în referat
Referatul are ca obiect realizarea urmatoarelor eta pe în activitatea de evaluare a performatelor și eficien ței
energetice:
Etapa I: Realizarea releveului imobilului și al instala țiilor interioare aferente
Etapa a II-a: Efectuarea auditului energetic al im obilului și eliberarea certificatului de performan ță
energetic ă a cl ădirii.
Practica curenta include:
Etapa a III-a: Elaborarea proiectului tehnic de exe cu ție, urmand ca dup ă implementare masurilor
complexe de reabilitare termica sa se treaca la eta pa aIV-a
Etapa a IV-a: Emiterea noului certificat de perfor man ță energetic ă a cl ădirii, dup ă finalizarea lucr ărilor
Date tehnice
Obiectul lucrarii se refer ă la etapa I și etapa a II-a.
Etapa I: Realizarea releveului imobilului și al instala țiilor interioare aferente
Au fost întocmite relevee de arhitectur ă și instala ții, ale cl ădirii imobilulului. Releveele
au fost întocmite pornind de la documenta ția sumar ă și incomplet ă cuprinzând proiectul
cl ădirii care exist ă la asocia ția de proprietari și pe baza m ăsur ătorilor, constat ărilor și
investiga țiilor f ăcute în situ. Au rezultat piesele desenate cuprinse în volumul II, conform
borderoului anexat.
Etapa a II-a: Efectuarea auditului energetic al im obilului și eliberarea certificatului de performan ță
energetic ă a cl ădirii. Au rezultat piesele scrise cuprinse în volum ul I, conform
borderoului anexat.
Pe baza datelor culese prin investigarea preliminar ă a cl ădirii în situ și analizând documenta ția tehnic ă
incomplet ă care a stat la baza execu ției cl ădirii și consemnate în „Fi șa de analiz ă termic ă și energetic ă” au
fost întocmite:
114
• Analiza st ării actuale a cl ădirii prin compara ție cu solu ția din proiect, cu eviden țierea elementelor
caracteristice privind amplasarea în mediul constru it, a vecin ătăț ilor cl ădirii etc.
• Determinarea caracteristicilor geometrice și termotehnice ale cl ădirii;
• Determinarea performan țelor energetice și a consumului anual de energie al cl ădirii pentru
înc ălzirea spa țiilor, ap ă cald ă de consum, ventilare/climatizare și iluminat
• Elaborarea raportului de analiz ă termic ă și energetic ă a cl ădirii;
• Stabilirea solu țiilor tehnice de cre ștere a performan ței pentru construc ție și instala ții cu estimarea
influen ței interven țiilor asupra consumului energetic al cl ădirii precum și analiza eficien ței
economice a solu țiilor tehnice de cre ștere a performan ței energetice, analizând indicatorii
eficien ței economice a solu țiilor tehnice de reabilitare/modernizare energetic ă a cl ădirilor
existente. (i) valoarea net ă actualizat ă aferent ă investi ției suplimentare datorat ă aplic ării
pachetului de solu ții și economiei de energie rezultat ă VNA (m ); (ii) durata de recuperare a
investi ției suplimentare datorat ă aplic ării solu ției de modernizare NR[ani] – reprezentând timpul
scurs din momentul realiz ării investi ției și momentul în care valoarea acesteia este egalat ă de
valoarea economiilor realizate prin implementarea s olu ției de modernizare, adus ă la momentul
ini țial al investi ției; (iii) costul unit ăț ii de energie economisit ă, e [lei/kWh] – reprezentând
raportul dintre valoarea investi ției suplimentare datorat ă aplic ării solu ției de modernizare și
economiile de energie realizate prin implementarea solu ției pe durata de recuperare a investi ției;
se aleg solu țiile cu VNA(m) cu valori negative pentru durata de via ță estimat ă a m ăsurii de
modernizare energetic ă, cu NR cât mai mic ă și nu mai mare decât durata de via ță estimat ă a
solu ției, e cât mai mic și nu mai mare decât proiec ția la momentul investi ției a costului actual a
unit ății de c ăldur ă).
• Elaborarea raportului de audit energetic
• Elaborarea certificatului de performan ță energetic ă a cl ădirii pe baza datelor din raportul de
analiz ă termic ă și energetic ă a cl ădirii, cuprinzând valori reprezentative ale consumu lui anual
specific de energie al cl ădirii reale analizate și al cl ădirii de referin ță aferent ă cl ădirii analizate,
caracterizat ă de utilizarea eficient ă a energiei. Notele energetice se calculeaz ă în func ție de
consumul specific anual de energie estimat q T și de penaliz ările acordate p o. Se calculeaz ă și
indicele de emisii echivalent CO 2. Certificatul de performan ță energetic ă a cl ădirii este înso țit de
anexa care cuprinde informa ții privind cl ădirea certificat ă.
Prezentarea general ă a cl ădirii pe baza investig ării preliminare
2.2.1. Situa ția existent ă
Cl ădirea este reprezentata de o scara dintr-o cl ădire de locuit cu mai multe apartamente – bloc de
locuin țe-condominii – învecinat ă la stanga cu alt bloc, desp ărt țit prin rost antiseismic și la dreapta cu alt
bloc, prin rost deschis – situat ă pe una din arterele principale ale ora șului.
Cl ădirea are teras ă și subsol general.
Proiectul cl ădirii a fost întocmit în anul 1980.
Regimul de în ălțime este: S+P+8E,
Accesul în subsol se face printr-un chepeng de 70×7 0cm, aflat la nivelul parterului, în spatele sc ării
principale.
Intrarea principal ă are u șă metalic ă, complet vitrat ă și windfang.
Accesul din exterior se face prin 4 trepte (30×15 c m, pân ă la cota – 0.60), dup ă care urmeaz ă, în windfang
alte 2 trepte (30×15 cm), pân ă la cota ±0,00.
115
Intrarea secundar ă de pe fa țada posterioar ă are 5 trepte (28×15 cm), de la cota -0.75, la cota ±0,00.
Casa sc ării interioar ă are podest de nivel și ramp ă cu 16 trepte 28×16 pe fiecare etaj și are acces la
ascensor; scara este luminat ă prin ferestre la fiecare nivel.
Rampa ajunge la etajul 9, unde se ridica casa sc ării; accesul pe terasa se face printr-o fereastra m etalica.
Cl ădirea este alimentat ă cu agent termic pentru încalzire și ap ă cald ă de consum de la un punct termic
aflat în imediata vecin ătate, punct ce alimenteaz ă întreg ansamblul de blocuri.
Cl ădirea nu are la parter spa ții comerciale.
Cl ădirea are teras ă și subsol general.
2.2.2. Elementelor caracteristice privind amplasare a cl ădirii în mediul construit (zona climatic ă,
orientarea fa ță de punctele cardinale, distan țe fa ță de cl ădirile învecinate și în ălțimile acestora, direc ția
vânturilor dominante și gradul de ad ăpostire fa ță de vânt, regimul de în ălțime al cl ădirilor separate prin
rost)
Elementele caracteristice privind amplasarea cl ădirilor în mediul construit sunt urm ătoarele:
– zona climatic ă: II conform h ărții de zonare climatic ă a României, fig A1 din SR 1907-1 sau Anexa D
din normativul C107 partea a 3-a: T e = -15 oC;
– zona eolian ă: II conform h ărții de încadrare a localit ăților în zone eoliene, fig 4 din SR 1907-1;
– pozi ția fa ță de vânturile dominante: amplasament moderat ad ăpostit pentru fa țade;
– amplasare fa ță de cl ădirile învecinate: vezi planul de situa ție;
– categoria de importan ță a construc ției: conform H.G.R. nr.766/1997, anexa 3: C (construc ție de
importan ță normal ă);
– clasa de importan ță conform P100-1/2006, Tab. 4.2: III (cl ădiri a c ăror rezisten ță seismic ă este
important ă sub aspectul consecin țelor asociate cu pr ăbu șirea sau avarierea grav ă – cl ădiri de tip curent),
I = 1;
– zona seismic ă conform P100-1/2006, fig 3.1: a g = 0,24g;
– perioada de control (col ț), conform P100-1/2006, fig.3.2: T c = 1,6 sec;
– zona climatic ă pentru înc ărcare cu vânt corespunzând unor valori caracteristice pentru vit eza vântului
mediat ă pe 1 minut la 10 m, cu interval mediu de recuren ță de 50 de ani (2% probabilitate anual ă de
dep ășire) de U=35 m/s recomandat ă în harta de zonare din Fig A.1 și pentru presiunea de referinta a
vântului, mediat ă pe 10 minute la 10 m în ălțime, cu interval mediu de recuren ță de 50 de ani (2%
probabilitate anual ă de dep ășire), q ref = 0,5 kPa, recomandat ă în harta de zonare din Fig A.2 din Codul de
proiectare: Bazele proiect ării și ac țiuni asupra construc țiilor – Ac țiunea vântului – indicativ NP 082-04.
– zona climatic ă pentru înc ărcare cu z ăpad ă corespunzând unei valori caracteristice a înc ărc ării din
zăpada pe sol, s o,k = 250 daN/m 2, recomandat ă în harta de zonare din Fig 2.1 din Codul de proiec tare.
Evaluarea ac țiunii z ăpezii asupra construc țiilor indicativ CR 1-1-3-2005.
– adâncimea minim ă de înghe ț: 0.90÷1,00 m , conform h ărții din STAS 6054-77.
Nu au fost g ăsite decat pu ține piese originale desenate ale proiectului dup ă care a fost construit ă cl ădirea.
Energia termic ă pentru înc ălzire și ap ă cald ă de consum este furnizat ă de la punctul termic din vecinatate.
2.2.2. Descrierea arhitecturii cl ădirii
Cl ădirea care face obiectul auditului energetic este o construc ție cu locuin țe parter + 8 etaje.
Subsolul are func țiunea de subsol tehnic.
Fa țada principal ă este dezvoltat ă pe strada principala.
116
Fa țada posterioar ă este spre curtea interioar ă a cl ădirii.
Cl ădirea are o fa țada lateral ă, spre scara 2.
Suprafa ța construit ă pentru scara 1: A c = 313,42 m 2
Se consider ă cota ±0.00, cota pardoselii finite a podestului ca sei sc ării, de unde se acceseaza liftul și
pleac ă rampa c ătre etaje. Cota ±0,00 corespunde cotei absolute 87, 20 m.
Cota trotuarului este – 0,90 m, fa ță de cota ±0,00.
Intr ărea principal ă este amplasat ă pe fa țada principal ă, intrarea secundar ă pe fa țada posterioar ă. Accesul
în subsol se face pe o scar ă amplasata sub rampa de acces c ătre etaj.
Cl ădirea are lift pana la etajul 8, inclusiv, existând și câte o înc ăpere tehnic ă (camera troliu) pentru
între ținerea lifturilor amplasat ă la etajul (par țial) 9, deasupra nivelului terasei generale. Scara este într-o
ramp ă și este luminat ă natural.
Componen ța apartamentelor pe etaje este prezentat ă în tabelul 2.2.1:
Tabelul 2.2.1
Etaje Numar de camere pe apartament
1 2 3 4 5
Parter 4
Etaj 1÷8 24 8
Total tip 4 24 8
Total apart. 36
Acoperi șul este de tip teras ă necirculabil ă.
În ălțimea nivelului curent este de 2,75 m; în ălțimea liber ă a nivelului este de 2,61 m în apartamente și de
2,57 m pe casa sc ării.
Izola ția teraselor, prevazut ă în proiectul original, este din pl ăci de bca pentru teras ă cu grosimea medie de
25 cm.
Aticul este din beton, cu grosimea de 12 cm și în ălțimea de 1,05 m și de regul ă urm ăresc conturul
pere ților; balcoanele de la ultimul nivel au o copertin ă care acoper ă dimensiunea minim ă a balcoanelor.
Blocul are balcoane începând de la nivelul 1 pân ă la etajul 8.
Tâmpl ăria exterioar ă original ă este din lemn, dubl ă, cuplat ă. Un num ăr semnificativ de ferestre (36%) au
fost înlocuite cu tâmpl ărie performant ă din P.V.C., cu geamuri termoizolante, f ără m ăsuri speciale de
aerisire.
Finisajele sunt:
– tencuieli interioare sub țiri, cu zugr ăveli obi șnuite, placaj de faian ță la b ăi și spoieli cu lapte de var la
tavane;
– tencuieli exterioare la balcoane, logii și la parape ții ferestrelor – tencuieli dri șcuite de exterior și
zugraveli decorative;
– șpale ții dintre ferestre, pe fa țada posterioar ă, sunt tencui ți obi șnuit și cu zugraveal ă decorative colorate;
– parape ții balcoanelor sunt din panouri prefabricate din be ton armat, cu finisaj din tencuial ă drisciut ă de 1
cm grosime;
117 – pardoseli de 3÷7 cm grosime: șap ă și mozaic turnat din marmur ă, pe holuri, în grupurile sanitare din
înc ăperi și grupurile sanitare comune și șap ă și parchet, în camere, în zona de dormit.
2.2.3. Descrierea anvelopei cl ădirii – evaluarea st ării actuale
Pere ții exteriori la fa țadele principal ă și secundar ă sunt alc ătui ți din panouri prefabricate tip „sandwich” și
finisa ți la exterior cu tencuială de exterior obisnuit ă. Fa țadele sunt par țial degradate, în special rosturile
dintre panouri și la ultimul nivel, datorit ă infiltra ților din apele pluviale, prin elementele de teras ă, precum
și a vechimii cl ădirilor.
Cl ădirea are subsol general cu func țiune tehnic ă. Plan șeul peste subsol nu este prev ăzut cu termoizola ție.
Planseul peste intrarea principal ă este izolat la intrados cu bca de 20 cm grosime, i ar în zona intrarii
secundare în cl ădire, planseul este izolat la intrados, în zona cu exteriorul, cu vat ă mineral ă de 4 cm
grosime.
Tâmpl ăria exterioar ă este din lemn, cuplat ă, cu 2 foi de geam obi șnuit de 3 mm grosime. Tâmpl ăria
ini țial ă este degradat ă cu rosturi mari, care favorizeaz ă infiltra țiile de aer rece. Tâmpl ăria nou ă, cu rame
din P.V.C. este etan șă, dar nu are prevazute clapete autoreglante sau alt e sisteme de aerisire.
Ușa intrarii principale este din tâmpl ărie metalic ă și geamuri obi ănuite și are sistem de închidere
automata; la intrarea secundara și la camera de pubele u șile sunt din metal, închise cu lac ăt.
Acoperi șul este tip teras ă necirculabil ă cu stratul de pant ă din beton, cu termoizola ția din pl ăci de bca
pentru terasa de aproximativ 20 cm grosime medie, p este care este turnat ă o șap ă de 5 cm grosime, cu
hidroizola ție bituminoas ă lipit ă la cald.
Aticul este prefabricat, cu inaltime mare (105 cm), finisat cu tencuial ă dri șcuit ă. Tinichigeria aticului este
în stare relativ bun ă.
2.2.4. Descrierea structurii de rezisten ță
Structura de rezisten ță a cl ădirii este mixt ă, cu pere ți structurali din beton armat monolit și stâlpi lamelari
și grinzi prefabricate din beton armat, monolitizate o dat ă cu turnarea stâlpilor și pere ților structurali;
pere ții fa țadelor principal ă și secundar ă sunt din pereti prefabrica ți tip „sandwich” – beton 4cm + bca 17.5
cm + polistiren 2.4 cm + beton 6 cm. Pere ții fa țadelor laterale sunt din beton armat monolit de 18 cm
grosime, placa ți cu 25 cm fâ șii de bca armat.
Pere ții structurali și stâlpii lamelari sunt din beton armat monolit de grosimi diferite: 18 cm, 20 cm și 25
cm.
Plan șeele sunt prefabricate, de tip dal ă, rezemate prin intermediul din ților pe pere ți structurali sau pe
grinzi. Pe contur, grinzile sunt monolite.
Structura de rezisten ță este ordonat ă, cu travei de 3,30 m și 3,60 m și deschideri de 5,40 m. Forma în plan
a cl ădirilor este tip bara.
Structura a fost proiectat ă conform normativelor în vigoare în perioada de dup ă1977.
Pere ții desp ărțitori, nestructurali, sunt realiza ți din zid ărie sau fâ șii din B.C.A. de 12,5 cm și 7,5 cm
grosime.
Subsolul general are conformarea unei cutii rigide, cu pere ții pe contur de 30 cm grosime; pere ții interiori
au 22 cm grosime pe direc ție transversal ă și 30 cm pe direc ție longitudinal ă, alc ătui ți din beton armat
monolit.
118 Funda țiile sunt de tip talp ă de beton și cuzineti arma ți, executa ți din beton armat B150, sub pere ții
subsolului.
2.2.5.1 Descrierea instala țiilor de înc ălzire, ap ă cald ă de consum, ventilare, climatizare, iluminat –
evaluarea st ării actuale
Cl ădirea are asigurate urm ătoarele utilit ăți:
– alimentare cu energie electric ă din re țeaua de joas ă tensiune;
– alimentare cu gaz natural din re țeaua municipal ă;
– alimentare cu ap ă rece de la re țeaua municipal ă;
– agent termic pentru înc ălzire (apa cald ă 90/70șC), preparat în punct termic local;
– ap ă cald ă de consum (60șC) preparat ă în punct termic local;
– telefonie.
2.2.5.1 Descrierea instala țiilor de înc ălzire, ap ă cald ă de consum, ventilare, climatizare și iluminat –
evaluarea st ării actuale.
Cl ădirea, este alimentata cu agent termic pentru înc ălzire și ap ă cald ă de consum dintr-un punct termic
local, amplasat în imediata vecinatate. Agentul ter mic furnizat pentru înc ălzire este apa cald ă 90/70șC, iar
apa cald,a de consum este livrata la temperatura de 60șC,
Punctul termic este porpietatea Societatea de Incal zire Urbana (SIU), și furnizeaz ă agent termic pentru
înc ălzire și ap ă cald ă de consum, pentru un ansamblu de blocuri din zon ă. Agentul termic pentru înc ălzire
și ap ă cald ă de consum sunt preparate în schimbatoare de c ăldur ă cu pl ăci, folosindu-se ca agent primar
apa fierbinte 120/100șC.
Din punct de vedere tehnic și func țional, punctul termic este în stare bun ă de func ționare, fiind echipat cu
utilaje moderne (schimb ătoare în pl ăci pentru producerea agentului de înc ălzire și a apei calde de consum,
pompe cu debit variabil, instala ție de automatizare corespunz ătoare).cPunctul termic, este într-un proces
de modernizare, fiind inclus într-un program europe an.
Conductele de distribu ție precum și coloanele de agent termic și de ap ă cald ă de consum, din subsol, sunt
într-o vechi (> 20 ani) fiind intr-o stare avansat ă de degradare, izola ția termic ă a conductelor fiind
deteriorat ă sau inexistent ă.
La baza coloanelor exist ă arm ături de golire/separare, dar în cea mai mare parte sunt nefunc ționale.
Instala ția de înc ălzire
Înc ălzirea în înc ăperi, conform proiectului ini țial, se face cu corpuri de înc ălzire statice din font ă.
O parte din locatari și-au schimbat, în timp, corpurile statice de înc ălzire, îns ă procentl acestora este
nesimnificativ pe ansamblul blocului.
Toate corpurile de înc ălzire sunt contorizate și echipate cu robine ți de reglaj cu cap termostatat.
Furnizarea c ăldurii se face dup ă curbele de reglaj stabilite de c ătre RADET Bucure ști.
Instala ția de ap ă cald ă de consum
Instala ția de alimentare cu ap ă cald ă de consum este amplasat ă în subsolul cl ădirii, fiind veche, și într-o
stare avansat ă de degradare. Izola ția conductelor este deteriorat ă, și în multe p ărți inexistent ă.
119 În apartamente, în general, starea bateriilor amest ec ătoare este bun ă, neprezentând scurgeri sau pierderi
de ap ă.
Contorizarea consumurilor se face atât la nivelul f iecarui tronson, cât și individual, la consumatori.
Programul de furnizare a apei calde de consum este permanent.
Consumatorii de ap ă rece și ap ă cald ă de consum sunt prezenta ți în Tabelul 2.2.5.1-1
Tabelul 2.2.5.1-1
Nivelul Ap ă cald ă de consum Ap ă rece
b.a. lavoar b.a.
sp ălator b.a. cad ă b.a. lavoar b.a. sp ălator b.a. cad ă w.c.
Parter 4 4 4 4 4 4 4
Et. 1 4 5 4 4 5 4 5
Et. 2 4 5 4 4 5 4 5
Et. 3 4 5 4 4 5 4 5
Et. 4 4 5 4 4 5 4 5
Et. 5 4 5 4 4 5 4 5
Et. 6 4 5 4 4 5 4 5
Et. 7 4 5 4 4 5 4 5
Et. 8 4 5 4 4 5 4 5
Total 36 44 36 36 44 36 44
TOTAL 116 160
b.a = baterie amestec ătoare
Instala ții de climatizare și ventilare mecanic ă
Cl ădirea nu este prevazut ă cu instala ții de climatizare sau instala ții de ventilare mecanic ă.
Instala ția electric ă de iluminat
Iluminatul este asigurat preponderent din surse de iluminat incandescente, un num ăr neînsemnat de
apartamente folosind surse de iluminat fluorescente în special în grupuri sanitare și în buc ătarii.
Exist ă informatii complete privind consumurile blocului 3 4, atât pentru apa cald ă de consum, cât și pentru
înc ălzire, îns ă pân ă la data încheierii prezentului audit nu au fost pu se la dispozi ție de c ătre Administra ția
blocului.
2.3. Evaluarea performan țelor energetice ale cl ădirii în condi ții normale de utilizare, pe baza
caracteristicilor reale ale sistemului construc ție-instala ții aferente (înc ălzire, ap ă cald ă de consum,
ventilare, climatizare, iluminat)
2.3.1. Caracteristicile geometrice ale construc ției
Caracteristicile cl ădirii, sunt prezentate în tabelul 2.3.1-1:
120 Tabelul 2.3.1-1
Aconstruita
mp Adesfasurata
mp Autila sp.incalzite
mp Alocuibila
mp Perimetru
(masurat pe interior)
m Aanvelopa
cf.NP048 V* util incalzit
cf.NP048
313.42 2978.38 2034.84 1129.68 82.13 2377.10 5270.2 4
V** casa sc.
cf. NP048
mc Apardoseala
subsol cf. NP048
mp Apereti
subsol subterani cf. NP048
mp Vsubsol
mc Perimetru
subsol
m Aanvelopa
cf. C107/1 Vincalzit
cf. C107/1
884.61 283.69 38.50 533.34 72.86 2537.86 7217.15
*Pentru volumul util înc ălzit s-a considerat temperatura interioar ă medie de 19.6÷19.7 oC.
**Pe casa sc ării s-a considerat temperatura de 15 șC.
Caracteristicile elementelor care se iau în conside rare în calculul anvelopei, conform C107/1, precum și
denumirea, simbolurile și ariile elementelor de construc ție care compun anvelopa cl ădirii, sunt date în
tabelul 2.3.1-2:
TABELUL 2.3.1-2
ELEMENTUL DE CONSTRUC ȚIE SIMBOL S
m2
Perete exterior tristrat SUD-VEST A 1 506.52
Perete exterior tristrat NORD-VEST A 2 16.78
Perete exterior logie NORD-VEST A 3 44.23
Perete exterior intrare parter NORD -VEST A 4 4.28
Perete exterior rost închis NORD-VEST A 5 256.76
Perete exterior tristrat NORD-EST A 6 510.70
Perete exterior bca NORD-EST A 7 7.14
Perete exterior tristrat SUD-EST A 8 17.86
Perete exterior rost deschis SUD-EST A 9 84.03
Perete exterior calcan SUD EST A 10 169.49
Perete exterior logie SUD-EST A 11 44.23
Perete exterior intrare parter SUD-EST A 12 4.28
Pereti beton casa sc ării spre ghen ă A 13 11.81
Pereti bca buc ătarie spre ghen ă A 14 18.08
TOTAL PERE ȚI EXTERIORI PE 1666.30
Tâmpl ărie exterioar ă pvc SUD-VEST A t1 64.13
Tâmplarie exterioar ă lemn SUD-VEST A t2 72.36
Tâmplarie exterioar ă metal SUD-VEST A t3 5.04
Tâmplarie exterioar ă metal NORD-VEST A t4 1.08
Tâmplarie exterioar ă pvc NORD-EST A t5 34.56
Tâmplarie exterioar ă lemn NORD-EST A t6 88.20
Tâmplarie exterioar ă metal NORD-EST A t7 1.89
Tâmplarie exterioar ă lemn SUD-EST A t8 3.24
TOTAL TAMPLARIE EXTERIOARA FE 279.50
121 Teras ă necirculabil ă Apl1 288.39
Plan șeu peste parter intrare principal ă A pl2 4.21
Plan șeu peste parter intrare secundar ăa A pl3 1.77
Plan șeu peste ghen ă Apl4 5.40
Plan șeu peste subsol Apl5 271.40
TOTAL 1- ANVELOPA CF. 107-2005 – 2537.86
Din care la casa sc ării:
A ușă metalic ă casa sc ării intrare – mp SUD VEST 5.04
A fereastr ă lemn casa sc ării etaj 9 – mp SUD VEST 1.80
A ușă metalic ă casa sc ării – mp NORD EST 1.89
A ferestre lemn casa sc ării – mp NORD EST 16.20
A perete exterior casa sc ării etaj 9 – mp SUD VEST 6.22
A perete exterior casa sc ării parter – mp NORD EST 7.14
A perete exterior casa sc ării etaje – mp NORD EST 60.97
A perete beton casa sc ării spre ghen ă 11.81
A plan șeu terasa casa sc ării – mp 22.28
A plan șeu peste subsol casa sc ării – mp 39.22
TOTAL 2 – CASA SC ĂRII CF. 107-2005 172.57
Se adauga elemente interioare la casa sc ării:
A pere ți interiori beton 18 cm – mp 363.87
A pere ți interiori beton 20 cm – mp 208.02
A pere ți interiori bca – mp 114.32
A uși interioare metal casa sc ării – mp 21.21
A uși interioare lemn casa sc ării – mp 71.19
TOTAL 3- ELEMENTE INTERIOARE CASA SC ĂRII 778.61
TOTAL ANVELOPA cf.NP048: TOTAL1 – TOTAL2+TOTAL3 = 2365.29
2.3.2. Rezisten țele termice ale elementelor de construc ție ale anvelopei cl ădirii
Rezisten țele termice ale elementelor de construc ție ale anvelopei cl ădirii s-au determinat prin calcul
termotehnic întocmit în conformitate cu reglement ările tehnice în vigoare.
2.3.2.1. Rezisten ța termic ă unidirec țional ă, R, se calculeaz ă cu rela ția:
R =
e i αλδ
α1 1+Σ +
[m 2K/W],(1)
în care:
αi – coeficientul de transfer termic superficial la i nterior, [W/m 2K]
αe – coeficientul de transfer termic superficial la e xterior, [W/m 2K
122 δ – grosimea elementului de construc ție [m]
λ – conductivitatea termic ă de calcul a elementului de construc ție [W/mK]
2.3.2.2. Rezisten ța termic ă corectat ă, R’, ține seama de influen ța pun ților termice și se determin ă cu
rela ția:
R’ = r ⋅ R[m 2K/W](2)
în care: r – coeficient de reducere al rezisten țelor termice unidirec ționale
Tabelul 2.3.2.2-1 prezint ă rezisten țele termice unidirec ționale și rezisten țele termice corectate pentru
elementele de construc ție ale anvelopei.
Rezisten țele termice corectate constituie date de intrare pe ntru determinarea consumului de energie
termic ă pentru înc ălzirea cl ădirii.
TABELUL 2.3.2.2-1
Tip element de construc ție S R r R'
[m2] [m²K/
W] – [m²K/
W]
Perete exterior tristrat SUD-VEST 506.52 1.336 0.515 0.688
Perete exterior tristrat NORD-VEST 16.78 1.336 0.522 0.697
Perete exterior logie NORD-VEST 44.23 1.334 0.509 0.679
Perete exterior intrare parter NORD-VEST 4.28 0.307 0.595 0.183
Perete exterior rost închis NORD-VEST 256.76 0.328 1.000 0.328
Perete exterior tristrat NORD-EST 510.70 1.336 0.505 0.675
Perete exterior bca NORD-EST 7.14 0.844 0.600 0.506
Perete exterior tristrat SUD-EST 17.86 1.336 0.522 0.697
Perete exterior rost deschis SUD-EST 84.03 1.260 0.535 0.674
Perete exterior calcan SUD EST 169.49 1.260 0.535 0.674
Perete exterior logie SUD-EST 44.23 1.334 0.509 0.679
Perete exterior intrare parter SUD-EST 4.28 0.307 0.595 0.183
Pereti bca bucatarie spre ghen ă 18.08 0.880 0.662 0.650
Tamplarie exterioar ă pvc SUD-VEST 64.13 64.13 1.000 0.520
Tamplarie exterioar ă lemn SUD-VEST 72.36 72.36 1.000 0.390
Tamplarie exterioar ă metal SUD-VEST 5.04 5.04 1.000 0.170
Tamplarie exterioar ă metal NORD-VEST 1.08 1.08 1.000 0.170
Tamplarie exterioara pvc NORD-EST 34.56 34.56 1.000 0.520
Tamplarie exterioar ă lemn NORD-EST 88.20 88.20 1.000 0.390
Tamplarie exterioar ă metal NORD-EST 1.89 1.89 1.000 0.170
Tamplarie exterioar ă lemn SUD-EST 3.24 3.24 1.000 0.390
Terasa necirculabil ă 288.39 1.754 0.734 1.287
Planseu peste parter intrare principala 4.21 1.092 0.800 0.873
Planseu peste parter intrare secundar ă 1.77 1.219 0.790 0.963
Plan șeu peste ghen ă 5.40 0.371 0.770 0.286
Plan șeu peste subsol 271.40 0.368 0.869 0.320
123
Elemente interioare la casa scarii: S – m2 R’
A pere ți interiori beton 18 cm – mp 363.87 0.391
A pere țti interiori beton 20 cm – mp 208.02 0.403
A pere țti interiori bca – mp 114.32 0.876
A uși interioare metal casa sc ării – mp 21.21 0.170
A uși interioare lemn casa sc ării – mp 71.19 0.190
Elemente exterioare la casa sc ării: S – m2 R’
A usa metalica casa sc ării intrare – mp SUD VEST 5.04 0.170
A fereastra lemn casa sc ării etaj 9 – mp SUD VEST 1.80 0.390
A usa metalica casa sc ării – mp NORD EST 1.89 0.170
A ferestre lemn casa sc ării – mp NORD EST 16.20 0.390
A perete exterior casa sc ării etaj 9 – mp SUD VEST 6.22 0.688
A perete exterior casa sc ării parter – mp NORD EST 7.14 0.506
A perete exterior casa sc ării etaje – mp NORD EST 60.97 0.675
A perete beton casa sc ării spre ghena 11.81 0.200
A planseu terasa casa sc ării – mp 22.28 1.287
A planseu peste subsol casa sc ării – mp 39.22 0.320
Rezisten ța termic ă corectat ă medie pe anvelop ă,R, determinat ă pe baza valorilor ariilor elementelor de
construc ție din tabelu l 2.3.1-2 și a rezisten țelor termice corectate R’ din tabelul 2.3.2.2-1 este:
R=0.653 m2K/W (cf. C107) și R=0.496 m2K/W (cf. NP 048):
Rezisten țele termice corectate ale elementelor de construc ție, R’, se compar ă cu rezisten țele termice
normate, R’ min .
Criteriul de satisfacere a exigen ței de izolare termic ă a cl ădirii este:
R’ ≥ R‘ min (3)
Pentru cl ădirea de referin ță (eficient ă energetic) se consider ă urm ătoarele valori ale rezisten țelor termice
corectate:
– pere ți exteriori: R’ = 1,40 m 2K/W
– terasa: R’ = 3,00 m 2K/W
– plan șeu peste subsol neînc ălzit: R’ = 1,650 m 2K/W
– pere ți rosturi închise: R’ = 1,100 m 2K/W
– tâmpl ărie exterioar ă: R’ = 0,50 m 2K/W
Pentru cl ădirea de referin ță , prin calcul, s-a ob ținut o valoare a rezisten ței termice corectate medii pentru
întreaga anvelop ă a cl ădirii de R M’ = 0,767 m 2K/W – considerabil mai mare decât cea evaluat ă pentru
cl ădirea existent ă de R = 0,496 m 2K/W.
În Tabelul 2.3.2-2 sunt date, comparativ, aceste valori pentru elemen tele de construc ție din componen ța
anvelopei cl ădirii.
124
Se constat ă c ă majoritatea elementelor de construc ție ale anvelopei cl ădirii nu îndeplinesc exigen ța de
izolare termic ă.
Tabelul 2.3.2-2
Elementul de
construc ție R’ cl.existenta
[m 2K/W] R’ min
[m 2K/
W] R’ M
[m 2K/
W] R’ ref
[m 2K/
W] Satisfacerea
exigen ței
de izolare termic ă
PE 0,670(0,183÷
0.688) 1,40
0.496 0.767 Nu
FE/UE 0,415 0,50 Nu
Apl1 1,414 3,00 Nu
Apl2 0,873 4,50 Nu
Apl3 0,963 4,50 Nu
Apl4 0.286 1,65 Nu
Apl5 0,320 1,65 Nu
Pentru Apl vezi Breviar calcul termotehnic – situa ția existenta.
*La tâmplarie s-a luat în calcul tâmpl ăria existent ă la data întocmirii releveului de arhitectur ă (tâmpl ărie
neschimbat ă, din lemn și tâmpl ărie înlocuit ă, cu rama din P.V.C. și geam termoizolant).
2.3.3. Coeficientul global de izolare termic ă
Coeficientul global de izolare termic ă, G [W/(m 3K) ], este o caracteristic ă de performan ță termoenergetic ă
a cl ădirii, care reprezint ă pierderile orare de c ăldur ă prin transmisie prin elementele de închidere ale
acesteia, pentru o diferen ță de temperatur ă de un grad între interior și exterior, raportate la volumul
înc ălzit al acesteia.
G =
⋅∑
jjj
R'S
V1 τ
+ 0,34 ⋅n(4)
în care:
V = volumul înc ălzit al cl ădirii [m3]
Sj = aria suprafe ței elementului de construc ție j prin care se produce schimb de c ăldur ă între interior și
exterior [m2]
τj = factor de corec ție a diferen ței de temperatur ă între mediile separate de elementul de construc ție j
R’ j = rezisten ța termic ă corectat ă, medie, a elementului de construc ție j [m2K/W ]
n = viteza de ventilare natural ă a cl ădirii, respectiv num ărul de schimburi de aer pe or ă, [h-1]
Valoarea limitat ă a coeficientului global G este coeficientul global normat de referin ță, GN.
Criteriul de satisfacere a exigen ței de performan ță termoenergetic ă global ă a cl ădirii, /1/, este:
G ≤≤ ≤≤ GN(5)
Calculele sunt efectuate în breviarul de calcul ane xat. Rezult ă:
G [W/(m 3K)]=0.810 > G N[W/(m 3K)]=0.502
Se constat ă c ă nu este îndeplinit criteriul de performan ță termoenergetic ă global ă al cl ădirii.
125 2.3.4 Determinarea parametrilor termodinamici carac teristici spa țiilor înc ălzite și neînc ălzite ale
cl ădirii, inclusiv a necesarului de c ăldur ă/frig și a temperaturii interioare pe timp de var ă f ără
climatizare
Pentru datele de intrare au fost folosite informa țiile cuprinse în Fi șa de analiz ă termic ă și energetic ă a
cl ădirii, care este dat ă în ANEXA 6.2 .
Calculul acestor parametri a fost efectuat pe baza prevederilor din reglement ările tehnice în vigoare, cu
ajutorul unui program de calcul specializat. În cap itolul urm ător se dau principalele rezultate ale
calculului.
Temperatura interioara medie a rezultat 19.7 ș C.
2.3.5 Consumul anual de energie, total și specific, al cl ădirii pentru înc ălzirea spa țiilor, ventilare,
climatizare și iluminat – la nivelul sursei de energie a cl ădirii (racordul la sistem) și ap ă cald ă de
consum – la nivelul punctelor de consum și la nivelul sursei de energie a cl ădirii
Consumul anual normal de energie se compune din: co nsumul anual normal de c ăldur ă pentru înc ălzire,
pentru ap ă cald ă de consum și pentru iluminat.
Consumul se determin ă pe baza metodologiei din “Normativul pentru expert izarea termic ă și energetic ă a
cl ădirilor existente și instala țiilor de înc ălzire și prepararea a apei calde de consum aferente acesto ra” –
NP 048-2000 /6/, precum și a prevederilor din Mc 001-2006 “Metodologia de calcul al performan ței
energetice a cl ădirilor” /2/, folosind un program de calcul special izat.
2.3.5.1 Determinarea consumul anual normal de c ăldur ă pentru înc ălzire
Se calculeaz ă num ărul corectat de grade zile pentru înc ălzire și temperaturile interioare în spa țiile
înc ălzite și exterioare precum și cele din spa țiile adiacente mai pu țin înc ălzite.
Se calculeaz ă consumul anual de c ăldur ă și consumul specific anual pentru: înc ălzirea la nivelul
racordului la sistemul de alimentare cu c ăldur ă și cel pentru înc ălzire la nivelul spa țiilor înc ălzite. De
asemenea, se calculeaz ă consumul anual normal de c ăldur ă pentru prepararea apei calde menajere.
Rezultate ob ținute cu ajutorul programului de calcul specializat se prezint ă sintetic în Tabelul 3.2.1.3 .-
Calculul temperaturilor caracteristice și Grafic 3.2.1.4 – Calculul marimilor caracteristic e pentru
incalzire, prezentate în rapoartele de audit energetic pe fiec are tronson în parte, la cap.5.2.1
Pe baza calculelor facute, rezulta urmatoarele:
– Durata sezonului de înc ălzire D Z = 230 zile
– Numarul corectat de grade zile pentru înc ălzire N GZ = 1 925 grad*zi
– Consumul specific anual la nivelul spatiilor înc ălzite q înc an = 200,79 kWh/m 2. an
2.3.5.2 Determinarea consumului anual normal de c ăldur ă pentru prepararea a.c.c.
Pe baza consumurilor normate (considerând un consum de 75,0 l/om/zi de ap ă la 60°C), rezult ă:
– Consumul de c ăldur ă calculat pentru prepararea apei calde menajere: Q acc = 93,744[ kWh/an]
– Volumul de ap ă cald ă menajer ă calculat V acm =1 608,10[m 3/an]
– Indicele de consum normalizat de c ăldur ă i acm =46,06948[ kWh/m 2·an]
2.3.5.3 Determinarea consumului anual normal de ene rgie electric ă pentru iluminat
Pe baza calculului prescurtat din metodologie, rezu lt ă pentru consumul specific de energie electric ă
pentru iluminat;
– Indicele de consum normalizat pentru iluminat:q il = 11,9439366 [kWh /m 2/an]
126
2.3.6 Concluzii asupra evalu ării – stabilirea diagnosticului energetic al cl ădirii prin interpretarea
rezultatelor ob ținute (protec ția termic ă a construc ției și gradul de utilizare a energiei la nivelul
instala țiilor aferente acesteia).
Prin interpretarea rezultatelor ob ținute (protec ția termic ă a construc ției și gradul de utilizare a energiei la
nivelul instala țiilor aferente acesteia), diagnosticului energetic al cl ădirii corespunde unei cl ădiri
insuficient termoizolate chiar și pentru realizarea condi țiilor minime de confort, cu o instala ție de
înc ălzire func ționand cu randament scazut, în special pe partea de distributie.
Pere ții exteriori din tristrat și cei din beton placati cu b.c.a. au rezisten ța termic ă insuficient ă în raport cu
valorile minime normate.
Tâmpl ăria existent ă cuplat ă, din lemn, cu 2 foi de geam obi șnuit de 3 mm este degradat ă și are infiltra ții
de aer mari. In câteva înc ăperi a fost înlocuit ă cu tâmpl ărie cu rama din P.V.C. și geam termoizolant, dar
acestea nu au fost dotate cu dispozitive de ventila re natural ă.
Accesul în cl ădire se face printr-o zon ă cu tâmpl ărie cu ram ă metalica și geam obisnuit, fiind prev ăzut ă cu
windfang și sistem automat de închidere a u șilor.
Termoizola ția terasei este subdimensionat ă. Hidroizola ția, este necorespunz ătoare, totu și pân ă în prezent
nu au fost reclamate infiltra ții ale apei pluviale pe tavanul incaperilor de la u ltimul nivel.
Instala ția pentru iluminat electric este veche, folosind cu preponderen ță iluminatul artificial incandescent
și uneori, la b ăi, cel fluorescent
2.3.7. Certificatul de performan ță energetic ă a cl ădirii
Certificatul de performan ță energetic ă al cl ădirii se elaboreaz ă de c ătre auditori energetici pentru cl ădiri,
atesta ți și se bazeaz ă pe concluzii asupra evalu ării efectuate anterior, constând în stabilirea diag nosticului
energetic al cl ădirii prin interpretarea rezultatelor ob ținute (protec ția termic ă a construc ției și gradul de
utilizare a energiei la nivelul instala țiilor aferente acesteia).
Cl ădirea analizata în vederea elaborarii certificatulu i energetic este o scara de bloc. Certificatul ener getic
a fost intocmit pentru aceasta scara.
Certificatul energetic pentru imobil atribuie cl ădirii clasificarea energetic ă ”C” și o valoare de
276,29 kWh/m 2an pentru consumul anual de energie pentru înc ălzire, ap ă cald ă de consum și iluminat,
căreia îi corespunde nota 80 . Indicele de emisii echivalent CO 2 este 64,52 kg CO 2/m²an .
Separat pe utilit ăți termice clasificarea energetic ă a cl ădirii existente este:
– pentru înc ălzire: clasificarea “D” și consumul anual specific de energie: 218,28 kWh/m 2an;
– pentru apa cald ă de consum: clasificarea “C” și consumul anual specific de energie: 46,07 kWh/m 2an;
– pentru iluminat: “A” și consumul anual specific de energie: 11,94 kWh/m 2an
Aceste valori trebuie comparate cu cele calculate p entru cl ădirea de referin ță:
– pentru înc ălzire: clasificarea “C” și consumul anual specific de energie: 118,91 kWh/m 2an;
– pentru apa cald ă de consum: clasificarea “C” și consumul anual specific de energie: 46,25 kWh/m 2an;
– pentru iluminat: “A” și consumul anual specific de energie: 11,94 kWh/m 2an.
La cl ădirea de referin ță se atribuie clasificarea energetic ă ”B” și o valoare de 177,10 kWh/m 2an pentru
consumul anual de energie pentru înc ălzire, ap ă cald ă de consum și iluminat, c ăreia îi corespunde nota 95 .
Indicele de emisii echivalent CO 2 este 40,71 kg CO 2/m²an .
127 Penaliz ările acordate cl ădirii reprezit ă p 0 = 1,2134
Se anexeaz ă Certificatul de preforman ță energetic ă, întocmit în conformitate cu Metodologia de calcul al
performan ței energetice a cl ădirilor, partea a III-a (Mc 001/3-2006)
CERTIFICAT DE PERFORMAN ȚĂ ENERGETIC Ă AL CL ĂDIRII
Certificat de peformanta energetica Performan ța energetic ă a cl ădirii Notare
energetic ă: 80
Sistemul de certificare: Metodologia de calcul al
Performan ței Energetice a Cl ădirilor elaborat ă în
aplicarea Legii 372/2005 Cl ădirea
certificat ă Cl ădirea de
referin ță
Eficien ță energetic ă ridicat ă
A
B
C
D
E
F
G
Eficien ță energetic ă sc ăzut ă
Consum anual specific de energie[kWh/m²an] 276,29 1 77,10
Indice de emisii echivalent CO 2[kg CO 2/m²an] 64,52 40,71
Consum anual specific de energie [kWh/m²an] Clas ă energetic ă
pentru: Cl ădirea
certificat ă Cl ădirea
de
referin ță
Înc ălzire: 218,28 D C
Ap ă cald ă de consum: 46,07 C C
Climatizare: – – –
Ventilare mecanic ă: – – –
Iluminat artificial: 11,94 A A
Consum anual specific de energie din surse regenera bile [kWh/m²an]:0
Date privind cl ădirea certificat ă:
Adresa cl ădirii:
Categoria cl ădirii: bloc locuin țe
Regim de în ălțime: S+P+8E
Anul construirii: 1980 Aria util ă a spa țiului înc ălzit: 2034,84 m²
Aria construit ă / desf ășurat ă 313,42 / 2976,38
m²
Volumul interior înc ălzit al cl ădirii: 5270,24 m³
Motivul elabor ării certificatului energetic : reabilitare termic ă z z l l a a
0 1 1 3 3 4 – – 1 0 1 1 0 8
B
C Num ăr înregistrare:
128 Programul de calcul utilizat: versiunea:
Date auditorul energetic pentru cl ădiri:
SpecialitateaNumele și prenumeleNr. certificatDataNr. dosar de Semn ătura
(c, i, ci)de atestareaudit energetic și ștampila
DATE PRIVIND EVALUAREA PERFORMAN ȚEI ENERGETICE A CL ĂDIRII
Grile de clasificare energetic ă a cl ădirii func ție de consumul de c ăldur ă anual specific:
Performan ța energetic ă a cl ădirii de referin ță:
Consum anual specific de energie [kWh/m²an] Notare
energetic ă
pentru:
95 Înc ălzire: 118,91 C
Ap ă cald ă de consum: 46,25 C
Climatizare: – –
Ventilare mecanic ă: – –
Iluminat: 11,94 A
Penaliz ări acordate cl ădirii certificate și motivarea acestora:
P0 = 1,2134 – dup ă cum urmeaz ă.
• Ferestre/u și în stare bun ă, dar neetan șep 3 = 1,02
• Corpurile statice au fost demontate și sp ălate / cur ățate în totalitate cu mai mult de trei ani în
urm ăp5 = 1,05
• Coloanele de înc ălzire nu sunt prev ăzute cu arm ături se separare și golire a acestora sau nu sunt
func ționalep 6 = 1,03
• Cl ădire f ără sistem de ventilare organizat ă p 12 = 1,10
ÎNC ĂLZIRE:
G A B D E F C 70
117
173
245
342
500
kWh/m 2an D
C AP Ă CALD Ă DE CONSUM:
G A B D E F C 15
35
59
90
132
200
kWh/m 2an C ILUMINAT:
G A B D E F C 40
49
59
73
91
120
kWh/m 2an A
TOTAL: ÎNC ĂLZIRE, AP Ă
CALD Ă DE CONSUM,
G A B D E F C 125
201
291
408
566
820
kWh/m 2an C
129 Recomand ări pentru reducerea costurilor prin îmbun ătățirea performan ței energetice a cl ădirii:
• Termoizolare pere ți exteriori
• Termoizolare plan șeu teras ă
• Termoizolare plac ă peste subsol
• Inlocuire tâmplarie existent ă cu tâmplarie performanta cu rama din pvc și geamuri termoizolante
• Izolare termic ă conducte inc ălzire distribu ție subsol
• Montare robine ți reglaj termo-hidraulici
• Izolare termic ă conducte acm distribu ție subsol
INFORMA ȚII PRIVIND CL ĂDIREA CERTIFICAT Ă imobil, sc.1
Anexa la Certificatul de performan ță energetic ă nr.
1. Date privind construc ția:
Categoria cl ădirii:
de locuit, individual ă
de locuit cu mai multe apartamente (bloc)
cămine, internate
spitale, policlinici
hoteluri și restaurante
cl ădiri pentru sport
cl ădiri social-culturale
cl ădiri pentru servicii de comer ț
alte tipuri de cl ădiri consumatoare de energie
Nr. niveluri:
Subsol
Demisol
Parter + 8 etaje
Nr. de apartamente și suprafe țe utile:
Tip. ap. Aria unui
apartament
[m²] Nr. ap. Sut
[m²]
0 1 2 3
2 camere 50.32 2 100.64
2 camere 53.76 1 53.76
2 camere 50.57 9 455.13
2 camere 53.93 16 862.88
3 camere 66.33 8 530.64
TOTAL 40 2003.05
Volumul total al cl ădirii: 7217,15 [m³]
Caracteristici geometrice și termotehnice ale anvelopei:
130
Tip element de construc ție Rezisten ța
termic ă
corectat ă Aria
– [m²K/W] [m²]
Perete exterior tristrat SUD-VEST 0.688 506.52
Perete exterior tristrat NORD-VEST 0.697 16.78
Perete exterior logie NORD-VEST 0.679 44.23
Perete exterior intrare parter NORD-VEST 0.183 4.28
Perete exterior rost inchis NORD-VEST 0.328 256.76
Perete exterior tristrat NORD-EST 0.675 510.70
Perete exterior bca NORD-EST 0.506 7.14
Perete exterior tristrat SUD-EST 0.697 17.86
Perete exterior rost deschis SUD-EST 0.674 84.03
Perete exterior calcan SUD EST 0.674 169.49
Perete exterior logie SUD-EST 0.679 44.23
Perete exterior intrare parter SUD-EST 0.183 4.28
Pereti beton casa scarii spre ghena 0.200 11.81
Pereti bca bucatarie spre ghena 0.572 18.08
Tamplarie exterioara pvc SUD-VEST 0.520 64.13
Tamplarie exterioara lemn SUD-VEST 0.390 72.36
Tamplarie exterioara metal SUD-VEST 0.170 5.04
Tamplarie exterioara metal NORD-VEST 0.170 1.08
Tamplarie exterioara pvc NORD-EST 0.520 34.56
Tamplarie exterioara lemn NORD-EST 0.390 88.20
Tamplarie exterioara metal NORD-EST 0.170 1.89
Tamplarie exterioara lemn SUD-EST 0.390 3.24
Terasa necirculabila 1.287 288.39
Planseu peste parter intrare principala 0.873 4.21
Planseu peste parter intrare secundara 0.963 1.77
Planseu peste ghena 0.286 5.40
Planseu peste subsol 0.320 271.40
Indice de compactitate al cl ădirii, S A / V: 0,35 [m -1]
2. Date privind instala ția de înc ălzire interioar ă:
Sursa de energie pentru înc ălzirea spa țiilor:
Surs ă proprie, cu combustibil:
131 Central ă termic ă de cartier;
Termoficare – punct termic central;
Termoficare – punct termic local;
Alt ă surs ă sau surs ă mixt ă:
Tipul sistemului de înc ălzire:
Înc ălzire local ă cu sobe;
Înc ălzire central ă cu corpuri statice;
Înc ălzire central ă cu aer cald;
Înc ălzire central ă cu plan șee înc ălzitoare;
Alt sistem de înc ălzire: individuala cu centrale de apartament, radia toare electrice, convectoare cu gaz,
etc.
Date privind instala ția de înc ălzire local ă cu sobe, nu este cazul:
– Num ărul sobelor:
– Tipul sobelor, m ărimea și tipul cahlelor – tabel
Date privind instala ția de înc ălzire interioar ă cu corpuri statice:
Tip corp static Numar corpuri statice [buc] Suprafata echivalenta termic [m 2]
în spa țiul
locuit în spa țiul
comun Total în spa țiul
locuit în spa țiul
comun Total
600/2 87 2 89 248,570 22,125 7,440
624/6 0 4 4 0 22,125 22,125
CRP 777/4 57 0 57 128,904 0 128,904
Tip distribu ție a agentului termic de înc ălzire:
inferioar ă,
superioar ă,
mixt ă
Necesarul de c ăldur ă de calcul: 408 570 [W]
Racord la sursa centralizat ă cu c ăldur ă:
racord unic,
multiplu: puncte,
– diametru nominal: 80 [mm]
– disponibil de presiune (nominal): [ mmCA]
Contor de c ăldur ă:- tip contor: Kamstrup (RADET)
– anul instal ării:
– existen ța vizei metrologice: La zi
Elemente de reglaj termic și hidraulic:
– la nivel de racord: nu exista
– la nivelul coloanelor: nu exista
– la nivelul corpurilor statice: robineti de reglaj cu cap termostatat
132 Lungimea total ă a re țelei de distribu ție amplasat ă în spa ții neînc ălzite: [m]
m 86 47,5 30,00
mm/ țoli 2” 1 ½” 1 ¼”
Debitul nominal de agent termic de înc ălzire: [l/h]
Curba medie normal ă de reglaj pentru debitul nominal de agent termic: nu este cazul – RADET
-15 -10 -5 0 +5 +10
Temp. tur [°C]
Qînc. mediu orar [W]
Date privind instala ția de înc ălzire interioar ă cu plan șeu încălzitor: nu este cazul
– Aria plan șeului înc ălzitor: [m²]
– Lungimea și diametrul nominal al serpentinelor înc ălzitoare;
Lungime [m]
Tipul elementelor de reglaj termic din dotarea inst ala ției:
– reglaj cu robineti de reglaj cu cap termostatic la nivelul corpurilor de incalzire
3. Date privind instala ția de ap ă cald ă de consum:
Sursa de energie pentru prepararea apei calde de co nsum:
Surs ă proprie, cu:
Central ă termic ă de cartier;
Termoficare – punct termic central;
Termoficare – punct termic local;
Alt ă surs ă sau surs ă mixt ă:
Tipul sistemului de preparare a apei calde de consu m:
Din surs ă centralizat ă;
Central ă termic ă proprie;
Boiler cu acumulare;
Preparare local ă cu aparate de tip instant a.c.m.;
Preparare local ă pe plit ă;
Alt sistem de preparare a.c.m.
Puncte de consum a.c.c.: 116
Num ărul de obiecte sanitare – pe tipuri:
– b.a. lavoar: 36
– b.a. spalator: 44
– b.a. cada: 36
133 Racord la sursa centralizat ă cu c ăldur ă:
racord unic,
multiplu: puncte,
– diametru nominal: 50 [mm],
– necesar de presiune (nominal): [ mmCA],
Conducta de recirculare a a.c.m.:
func țional ă,
nu func ționeaz ă
nu exist ă
Contor de c ăldur ă general:
– tip contor
– anul instal ării
– existen ța vizei metrologice
Debitmetre la nivelul punctelor de consum:
nu exist ă
par țial
peste tot
4. A. Informa ții privind instala ția de climatizare: nu este cazul
5. A. Informa ții privind instala ția de ventilare mecanic ă: nu este cazul
6. A. Informa ții privind instala ția de iluminat: Instalatia de iluminat foloseste preponderent surse de
iluminat incandescente, sursele fluorescente fiind folosite în mica masura.
5.3. Analiza rezultatelor economice și tehnice pe tip de pachet de solu ții. Descrierea solu țiilor (S) de
reabilitare termica.
Analiza eficien ței economice a acestora, indicatori ai eficien ței economice a solu țiilor tehnice de
reabilitare/modernizare energetic ă
Pe baza analizei efectuate au fost identificate urm ătoarele solu ții de modernizare energetic ă a cl ădirii:
5.3.1 Solu ții de interven ție pentru partea de construc ții (pereti, planseu subsol și ultimul etaj,
ferestre exterioare)
4.3.1.1. Termoizolarea suplimentar ă a pere ților exteriori existen ți, inclusiv aticul, cu un strat din pl ăci de
vat ă mineral ă, de 10 cm grosime, montate pe fa ța exterioar ă a pere ților, numai dup ă cur ățarea tencuielii
exterioare, urmând ca termoizola ția s ă fie protejat ă cu o tencuial ă sub țire armat ă cu plas ă din fibre de
sticl ă (termosistem ). La soclu se va prevedea polistiren extrudat de 8 cm grosime care se va prelungi sub
cota trotuarului cu cca 50 cm. Se includ pere ții interiori din windfanguri (fa ță, spate).
Solu ția S 1.
Rezult ă:
R’
[m 2K/W] 1,400
S [m 2] 2010
Cost [€/m 2] 45
134 5.3.1.2. Termoizolarea plan șeului de la ultimul nivel (teras ă) cu un strat termoizolant din pl ăci din
polistiren expandat sau din vat ă mineral ă rigid ă, de 16 cm grosime, în solu ția cu îndep ărtarea tuturor
straturilor existente pân ă la betonul de pant ă, și refacerea acesteia cu materiale performante. Pe î n ălțimea
aticului se prevede termoizola ție vertical ă de minimum 6 cm grosime. Se include plan șeul peste parter din
windfanguri (fa ță, spate). Se include și refacerea lucr ărilor de tinichigerie la terase.
Soluția S2.
Rezult ă:
R’
[m 2K/W] 3,567
S [m 2] 360
Cost [€/m 2] 60
5.3.1.3. Termoizolarea plan șeului peste subsol la nivelul tavanului acestuia, i nclusiv realizarea întoarcerii
termoizola ției pe pere ții perimetrali pe o l ățime de 50 cm, cu pl ăci din polistiren expandat de 8 cm
grosime.
Solu ția S3
Rezult ă
R’
[m 2K/W] 1,812
S [m 2] 320
Cost [€/m 2] 33
5.3.1.4. Înlocuirea tâmpl ăriei exterioare de lemn existente (numai unde nu a fost înlocuit ă deja), cu
tâmpl ărie performant ă cu rama din PVC pentacameral ă prev ăzut ă cu vitraj termoizolant 4-16-4, tratat
low-e. Se includ și glafurile interioare și exterioare.
Solu ția F1
Rezult ă:
R’
[m 2K/W] 0,520
S [m 2] 190
Cost [€/m 2] 145
Este obligatorie decuparea garniturilor și montarea unor clapete autoreglabile care s ă asigure o ventilare
corespunz ătoare a tuturor înc ăperilor, inclusiv la tâmpl ăria deja înlocuit ă. Costul este inclus în cel al
tâmpl ăriei.
Solu ții pentru instala ții
Instala ția de înc ălzire:
Izolarea conductelor de distribu ție din subsolul cl ădirii. Masura duce la reducerea fluxului de c ăldur ă
disipat prin pere ții conductelor c ătre aerul din subsol, ob ținându-se astfel reducerea pierderilor de c ăldur ă.
Se estimeaz ă o reducere a pierderilor de c ăldur ă de aproximativ 3% – Solu ția I1
Montarea de arm ături de reglaj termo-hidraulic la baza coloanelor. Masura are un rol foarte important în
func ționarea instala ției de înc ălzire pe ansamblu. Reducerea consumului de energie se face resim țit ă prin
influenta direct ă lin cazul variatiilor de presiune din instalatie c at și a nivelul pompelor de circulatie, și în
plus are ca efect reducerea zgomotelor din instalat ie.Se estimeaz ăo reducere a pierderilor de c ăldura de
aproximativ 6% – Solu ția I2
135 Instalatia de apa calda de consum:
Izolarea termica a conductelor de transport a apei calde de consum în subsol. Solu ția are ca efect atat
reducerea pierderilor de caldura de la apa calda de consum ce circula prin conducte, cat și furnizarea ei la
temperatura dorita la consumatori. Se estimeaza o r educere a pierderilor de aproximativ 2% – Solu ția A1
Pe lâng ă solu țiile propuse, trebuie mentionate aspecte a caror so lu ționare și reabilitare ar trebui avute în
vedere:
• Refacerea trotuarelor cu pante corespunz ătoare.
• Repararea suprafe țelor pere ților pe conturul tâmpl ăriei înlocuite.
• Uniformizarea parape ților sau eventual a închiderii balcoanelor.
• Dat fiind starea avansata de degradare a conductelo r de distributie, atat pentru apa calda de
consum, cat și cele ale instalatiei de incalzire, se impune schi mbarea acestora. Conductele de
distributie cedeaza usor, producandu-se fisuri, sec tionari, etc. In timp reparatiile s-au facaut prin
man șonarea por țiunilor fisurate, sau prin aplicarea de dopuri în f isurile create dand un caracter
provizoriu. Astfel de solu ții nu rezista în sezonul rece, iar în cazul izolari i termice a conductelor
în subsolul cl ădirii, izolatia termica va avea proprietatile termi ce diminuate. Inlocuirea
conductelor de distributie, poate fi propusa prin d epasirea constrangerilor de buget și fonduri
disponibile în faza urmatoare Auditui Energetic, fi ind o conditie a bunei functionari a instalatiei
de incalzire și de apa calda de consum. Nerealizarea acestor lucr ări va afecta performan ța
energetic ă a cl ădirilor dup ă execu ția lucr ărilor de reabilitare energetic ă.
Efectul solu țiilor de construc ții asupra performan ței de izolare termic ă a cl ădirii
Prin aplicarea solu țiilor de reabilitare termic ă a anvelopei cl ădirii se ob ține îmbun ătățirea performan ței de
izolare termic ă a cl ădirii și încadrarea în condi țiile normate referitoare la rezisten țele termice ale
elementelor de construc ție, R’ min , și la coeficientul global de izolare termic ă, GN .
În Tabelul 4.3-1 sunt date rezultatele ob ținute în urma reabilit ării construc ției, cu referire la rezisten țele
termice ale elementelor de construc ție ale anvelopei.
TABELUL 4.3-1
Elementul de
construc ție R’
[m 2K/W] R’ min
[m 2K/W] Satisfacerea exigen ței
Pere ți exteriori
PE 1,400 (0.328 – la
rost,…..1,739) 1,40 Da
Tâmplîrie
exterioar ă FE 0,520 0,50 Da
Teras ă P p 3,567 3,00 Da
Solu țiile propuse conduc la sc ăderea necesarului de c ăldur ă de calcul pentru înc ălzire al cl ădirii, necesar
de c ăldur ă care dimensioneaz ă m ărimea instala ției de înc ălzire central ă.
5.4. Evaluarea costurilor de investitii.
Determinarea performan ței energetice a cl ădirii ca urmare a aplic ării m ăsurilor de modernizare
energetic ă și analiza economic ă a acestora
S-au avut în vedere urm ătoarele solu ții de modernizare energetic ă a anvelopei cl ădirii și a instala țiilor de
înc ălzire și preparare a apei calde de consum: S1, S 2, S3, F 1, I 1, I 2, A 1.
Pentru determinarea efectelor m ăsurilor de reabilitare și modernizare energetic ă a cl ădirii, solu țiile au fost
considerate, atât individual, cât și sub forma a dou ă pachete de solu ții :
136 • PS1 , care înglobeaz ă solu țiile de interven ție pe partea de anvelop ă: S1+S 2 +S 3 + F1
• PS2 , care înglobeaza toate solu țiile : S1+S 2 +S 3 + F1 + I1 +I2 + A1
Determinarea consumurilor de c ăldur ă pentru fiecare solu ție s-a f ăcut pe baza metodologiei de calcul în
vigoare.
Analiza economic ă a solu țiilor de modernizare se bazeaz ă pe urm ătoarele ipoteze și valori:
– beneficiarul suport ă costul (inclusiv credit);
– calculele economice se efectueaz ă în Euro, considerând un curs mediu de schimb de 4. 2 lei/Euro;
– costul specific al energiei termice = 59 Euro/MWh ;
– rata anual ă de cre ștere a costului c ăldurii (%) = 10%;
– rata anual ă de depreciere a monedei euro (%) = 4%;
– dobânda anual ă fix ă a creditului (%) = 5% (euro).
Indicatori de eficien ță economic ă utiliza ți la analiza comparativ ă a solu țiilor, conform metodologiei de
calcul în vigoare: Mc001/3-2006 (P III), Auditul și certificatul de performan ță energetic ă a cl ădirii
• Durata simpl ă de recuperare a investi ției, N R [ani]
• Costul energiei economisite pe durata de via ță a solu ției, e [Euro/kWh]
NR = ∆E.c CINV
în care:
CINV – costul lucr ărilor de modernizare energetic ă, [Euro]
ΔE – economia de c ăldur ă realizat ă prin aplicarea solu țiilor de modernizare energetic ă, [kWh/an]
c – costul specific al energiei termice, [Euro/kWh]
e =
sINV
∆E.N C
în care:
Ns – durata de via ță estimat ă a solu ției de modernizare energetic ă.
Solu ția adoptat ă va conduce la sc ăderea necesarului de c ăldur ă de calcul pentru înc ălzire al cl ădirii,
necesar de c ăldur ă care dimensioneaz ă m ărimea instala ției de înc ălzire central ă.
Pentru alegerea uneia dintre solu țiile propuse, de c ătre asocia ția de proprietari, men țion ăm urm ătoarele:
• Pentru pachetul de solu ții PS1:
Consumul specific anual de c ăldur ă al cl ădirii, ca urmare a aplic ării m ăsurilor prezentate ( pachetul PS1 ),
este:
qT = 165,29 kW/m 2 an (din care pentru înc ălzire q înc = 107,28 kW/m 2 an, pentru prepararea apei calde de
consum q acm = 46,07 kW/m 2 an și pentru iluminat q îl = 11,94 (kW/m 2 an), ceea ce va conduce la
încadrarea construc ției în clasa energetic ă “B“ , clădirii atribuindu-i-se nota 96 . Aceast ă valoare
reprezint ă o reducere de 40,17% din consumul specific anual de c ăldur ă al cl ădirii existente. În urma
calculului întocmit conform metodologiei în vigoare , rezult ă: RM’= 0,716 [m 2K/W]. Valoarea total ă a
137 investi ției prin aplicarea întregului pachet de solu ții de reabilitare este de 153 790 Euro (men țion ăm c ă
aceast ă valoare este calculat ă pe baza unor indici de cost și nu reprezint ă valoare de deviz). În aceast ă
situa ție durata de recuperare a investi ției este de 8,71 ani.
• Pentru pachetul de solu ții PS2:
Consumul specific anual de c ăldur ă al cl ădirii, ca urmare a aplic ării m ăsurilor prezentate ( pachetul PS2 ),
este:
qT = 154,71 kW/m 2 an (din care pentru înc ălzire q înc = 97.63 kW/m 2 an, pentru prepararea apei calde de
consum q acm = 45,14 kW/m 2 an și pentru iluminat q îl = 11,94 (kW/m 2 an), ceea ce va conduce la
încadrarea construc ției în clasa energetic ă “B“ , cl ădirii atribuindu-i-se nota 97 . Aceast ă valoare
reprezint ă o reducere de 44,0% din consumul specific anual de c ăldur ă al cl ădirii existente. În urma
calculului întocmit conform metodologiei în vigoare , rezult ă: RM’= 1,081 [m 2K/W]. Valoarea total ă a
investi ției prin aplicarea întregului pachet de solu ții de reabilitare este de 159 739 Euro (men țion ăm c ă
aceast ă valoare este calculat ă pe baza unor indici de cost și nu reprezint ă valoare de deviz). În aceast ă
situa ție durata de recuperare a investi ției este de 8,35 ani.
Tabelul 5.4.3.3-1A Sinteza calculelor energetice și economice – scenarii analizate
solu ții tehnice
/ pachet de
modernizare
energetic QT
cl ădire
existenta QT
scenariu Q reducere
factura
energetica costul
investitiei pondere
cost
investitie
din total
masuri
reabilitare durata
de
viata durata de
recuperare a
investitiei
fara credit
(59 E/MWh)
MWh/an MWh/an MWh/an % Euro % ani ani
S1 562,21 420,09 142,11 25,3 90450 56,6 20 8,2
S2 562,21 554,66 7,55 1,3 21600 13,5 25 23,1
S3 562,21 551,83 10,38 1,8 14190 8,9 20 14,6
F1 562,21 493,39 68,82 12,2 27550 17,2 20 5,6
I1 562,21 548,88 13,33 2,4 1799 1,1 15 2,10
I2 562,21 535,55 26,66 4,7 3200 2,0 15 1,88
A1 562,21 560,31 1,89 0,3 950 0,6 15 6,80
PS1 562,21 336,34 225,87 40,2 153790 96,3 15 8,71
PS2 562,21 314,81 247,40 44,0 159739 100,0 15 8,35
Analiza tabelelor de sintez ă a calculelor energetice permite stabilirea unor co ncluzii privind eficien ța
măsurilor de reabilitare.
Se observ ă c ă procentual reducerea facturii energetice, raportat ă la valoarea investi ției pentru
modernizarea energetic ă este maxim ă pentru pachetul de solu ții (PS2).
Analiza rezultatelor din punctul de vedere al nivel ului de avans de creditare permite stabilirea unei
variante care din punctul de vedere al ratei lunare de rambursare a creditului s ă fie cel mai potrivit
beneficiarului.
Economiile rezultate prin reabilitarea termic ă subliniaz ă necesitatea acesteia.
Alegerea pachetului final de solu ții pentru care se întocmeste în fazele urmatoare St udiul de Fezabilitate
și Proiectul Tehnic, se face de comun acord cu toti partenerii implicati, factori de decizie și bugetul cei
interesati, analizând rezultatele din tabelul de ma i sus care este cuprins și în Raportul de audit energetic al
cl ădirii.
138 Raportul de audit energetic
Informatii generale
Date despre cl ădirea auditat ă energetic
• Cl ădirea : Blocul
• Adresa:
• Destina ția principal ă a cl ădirii: locuin țe
• Tipul cl ădirii: tronson (scara)de bloc, cu locuinte; S+ P+8 E
• Persoane de contact:
• Auditori energetici pentru cl ădiri
• Data efectuarii analizei termice și energetice: 2008
• Nr. Dosarului de audit energetic:
• Data efectuarii raportului de audit energetic: 2008
Con ținutul raportului de audit energetic
Analiza termic ă și energetic ă a cl ădirii existente și a cl ădirii de referin ță
Metodologia prev ăzut ă de reglement ările tehnice în vigoare se utilizeaz ă la stabilirea/verificarea
performan ței energetice a cl ădirii în vederea elabor ării certificatului de performan ță energetic ă a cl ădirii
precum și la analiza termic ă și energetic ă, respectiv întocmirea auditului energetic al cl ădirii care urmeaz ă
a fi modernizat ă din punct de vedere termic și energetic.
Pentru în țelegerea rezultatelor care urmeaz ă a fi prezentate d ăm defini ția din metodologie a principalilor
termeni utiliza ți în prezentul capitol.
Cl ădire : ansamblu de spa ții cu func țiuni precizate, delimitat de elementele de construc ție care alc ătuiesc
anvelopa cl ădirii, inclusiv instala țiile aferente, în care energia este utilizat ă pentru asigurarea confortului
higrotermic interior. Termenul cl ădire define ște atât cl ădirea în ansamblu, cât și p ărți ale acesteia, care au
fost proiectate sau modificate pentru a fi utilizat e separat.
Anvelopa cl ădirii : Totalitatea suprafe țelor elementelor de construc ție perimetrale, care delimitez ă
volumul interior (înc ălzit) al unei cl ădiri, de mediul exterior sau de spa ții neînc ălzite din exteriorul
cl ădirii.
Performan ța energetic ă a cl ădirii (PEC) – energia efectiv consumat ă sau estimat ă pentru a r ăspunde
necesit ăților legate de utilizarea normal ă a cl ădirii, necesit ăți care includ în principal: înc ălzirea,
prepararea apei calde de consum, r ăcirea, ventilarea și iluminatul. Performan ța energetic ă a cl ădirii se
determin ă conform unei metodologii de calcul și se exprim ă prin unul sau mai mul ți indicatori numerici
care se calculeaz ă luându-se în considerare izola ția termic ă, caracteristicile tehnice ale cl ădirii și
instala țiilor, proiectarea și amplasarea cl ădirii în raport cu factorii climatici exteriori, ex punerea la soare și
influen ța cl ădirilor învecinate, sursele proprii de producere a energiei și al ți factori, inclusiv climatul
interior al cl ădirii, care influen țeaz ă necesarul de energie.
Analiz ă termic ă și energetic ă a cl ădirii – opera țiune prin care se identific ă principalele caracteristici
termice și energetice ale construc ției și ale instala țiilor aferente acesteia și determinarea consumurilor
anuale de energie pentru înc ălzirea spa țiilor, ventilare / climatizare, ap ă cald ă de consum și iluminat.
Audit energetic al unei cl ădiri – procedur ă sistematic ă de ob ținere a unor date despre profilul
consumului energetic existent al unei cl ădiri, de identificare și de cuantificare a m ăsurilor pentru
realizarea unor economii de energie, precum și de raportare a rezultatelor.
139 Raport de audit energetic – document tehnic care con ține descrierea modului în care a fost efectuat
auditul, a principalelor caracteristici termice și energetice ale cl ădirii, a m ăsurilor propuse de modernizare
energetic ă a cl ădirii și instala țiilor interioare aferente acesteia, precum și a principalelor concluzii
referitoare la m ăsurile eficiente din punct de vedere economic.
Cl ădire de referin ță – cl ădire având în principiu acelea și caracteristici de alc ătuire ca și cl ădirea real ă și
în care se asigur ă utilizarea eficient ă a energiei.
Consum normal de energi e – consumul de energie termic ă/electric ă în scopul realiz ării st ării de confort
termic.
Evaluarea performan țelor energetice ale unei cl ădiri se refer ă la determinarea nivelului de protec ție
termic ă al cl ădirii și a eficien ței energetice a instala țiilor de înc ălzire interioar ă, de ventilare / climatizare,
de preparare a apei calde de consum și de iluminat.
Certificatul de performan ță energetic ă realizat conform Metodologiei /2/ con ține urm ătoarele
informa ții privind construc ția și instala țiile aferente acesteia:
– Date privind evaluarea performan ței energetice a cl ădirii existente,
– Date privind evaluarea performan ței energetice a cl ădirii de referin ță,
– Notarea cl ădirilor existent ă și de referin ță în vederea certific ării energetice,
– Prezentarea penaliz ărilor acordate cl ădirii certificate,
Prezentarea solu țiilor tehnice de reabilitare/modernizare energetic ă a cl ădirii existente
Scopul principal al m ăsurilor de reabilitare / modernizare energetic ă a cl ădirii existente îl constituie
reducerea consumurilor de c ăldur ă pentru înc ălzirea spa țiilor și pentru prepararea apei calde de consum în
condi țiile asigur ării condi țiilor de microclimat confortabil.
Analiza economic ă a solu țiilor.
Pentru în țelegerea rezultatelor care urmeaz ă a fi prezentate d ăm defini ția din metodologie a principalilor
termeni utiliza ți în prezentul capitol:
Măsur ă de modernizare energetic ă – interven ție asupra construc ției și instala țiilor aferente acesteia, cu
scopul reducerii consumului de energie al cl ădirii.
Durat ă de via ță a solu ției de modernizare – durata de via ță estimat ă pentru solu ția de modernizare
analizat ă, pentru care parametrii considera ți se p ăstreaz ă neschimba ți fa ță de stadiul ini țial, la momentul
aplic ării solu ției respective.
Durat ă de recuperare a investi ției – durata de recuperare a investi ției prin economiia realizat ă în urma
reducerii consumului de energie datorat ă aplic ării m ăsurilor de reabilitare/modernizare energetic ă.
Valoare net ă actualizat ă – proiec ția la momentul “0” a tuturor costurilor implicate d e aplicarea unei
măsuri / solu ții de modernizare energetic ă a cl ădirii, în func ție de rata de depreciere a monedei
considerate – sub forma deprecierii medii anuale și de rata medie anual ă a cre șterii costului energiei.
Cost al unit ății de energie economisit ă – costul unit ății de energie ob ținut ă prin modernizare energetic ă
a cl ădirii, determinat ca raport între valoarea investi ției datorat ă aplic ării unei m ăsuri sau pachet de
măsuri de modernizare energetic ă și economia de energie realizat ă prin implementarea acesteia pe durata
de via ță a m ăsurii de modernizare energetic ă.
140 Analiza economic ă a solu țiilor de modernizare se bazeaz ă pe urm ătoarele ipoteze și valori:
– benefiviarul suport ă costul cu sau f ără credit bancar
– calculele economice se efectueaz ă în Euro, considerând un curs de schimb de 3,6 lei/Euro.
– costul specific al energiei termice = 59 Euro/MWh
– rata anual ă de cre ștere a costului c ăldurii (%) = 10% ,
– rata anual ă de depreciere a monedei euro (%) = 4% ,
– dobânda anual ă fix ă a creditului (%) = 5% (euro) ,
Indicatori de eficien ță economic ă utiliza ți la analiza comparativ ă a solu țiilor:
• Durata simpl ă de recuperare a investi ției, N R [ani]
• Costul energiei economisite pe durata de via ță a solu ției, e [Euro/kWh]
NR =
∆E.c CINV
în care:
CINV – costul lucr ărilor de modernizare energetic ă, [Euro]
ΔE – economia de c ăldur ă realizat ă prin aplicarea solu țiilor de modernizare energetic ă, [kWh/an]
c -costul specific al energiei termice, [Euro/kWh]
e =
sINV
∆E.N C
în care:
Ns – durata de via ță estimat ă a solu ției de modernizare energetic ă.
Caz 2. Raport de audit energetic, bloc locuinte
Caracterizarea cl ădirii existente
Determinarea consumului anual normal de c ăldur ă pentru înc ălzire
C.2.1.1.1. Calculul rezisten țelor în câmp și corectate ale elementelor anvelopei
Calculul termotehnic al elementelor anvelopei se fa ce în ANEXA 6.3
C.2.1.1.2. Calculul aporturilor interne de c ăldur ă
Aporturile interne de c ăldur ă (ca valoare medie zilnic ă) se determin ă în func ție de num ărul mediu de
persoane aferent cl ădirii expertizate, dup ă cum urmeaz ă:
– Num ăr persoane permanent 79
– Φ ocupant 5727,478 W
– Φ ap ă cald ă 1341,726 W
– Φ preparare hran ă 3600 W
– Φ aparatur ă birou, oficii 3794,602 W
– Φ iluminat 1620 W
– Suprafa ța util ă înc ălzit ă a cl ădirii: S înc = 2034,84 m 2
141 Rezult ă valoarea medie zilnic ă a aporturilor interne de c ăldur ă:
a = 7,90421 W / m 2
C.2.1.1.3. Calculul temperaturilor caracteristice
Luna Text.m
(șC) tSb
(șC) tCS
(șC) tiR
(șC) teRf
(șC) Observa ții
ianuarie -2,4 13,720 13,120 16,98 1,55 punct de desp ărțire pe pardoseal ă
februarie -0,1 14,159 13,944 16,98 3,83 punct de desp ărțire pe pardoseal ă
Martie 4,8 15,611 15,547 16,98 8,21 punct de desp ărțire pe pardoseal ă
Aprilie 11,3 17,530 17,649 16,98 13,90 punct de desp ărțire pe pardoseal ă
Mai 16,7 19,144 19,408 16,98 18,64 punct de desp ărțire pe pardoseal ă
Iunie 20,2 20,123 20,540 16,98 21,73 punct de desp ărțire pe peretele vertical
Iulie 22 20,546 21,042 16,98 23,09 fără flux c ătre exterior
August 21,2 20,422 20,869 16,98 22,70 fără flux c ătre exterior
septembrie 16,9 19,414 19,450 16,98 18,89 fără flux c ătre exterior
octombrie 10,8 17,948 17,429 16,98 13,39 punct de desp ărțire pe pardoseal ă
noiembrie 5,2 16,320 15,498 16,98 8,07 punct de desp ărțire pe pardoseal ă
decembrie 0,2 14,749 13,910 16,98 3,71 punct de desp ărțire pe pardoseal ă
C.2.1.1.4. Calculul m ărimilor caracteristice pentru înc ălzire
– Durata sezonului de înc ălzire D Z = 230 zile
– Num ărul corectat de grade zile, pentru înc ălzire N GZ = 1925 grad·zi
– Consumul anual de c ăldur ă pentru înc ălzirea la nivelul racordului de alimentare cu c ăldur ă an
Sînc Q =
444,165 MWh/an
– Consum anual de c ăldur ă pentru înc ălzire la nivelul spa țiilor înc ălzite
an
înc Q = 365,447 MWh/an
– Consum anual de c ăldur ă pentru înc ălzire aferent casei sc ărilor
an
CS Q = 43,123 MWh/an
– Cantitatea de c ăldur ă disipat ă prin conducta de distribu ție a agentului termic
an
Pd Q = 67 kWh/an 0510 15 20 25
luni t ( oC)
tiR
teRf
A S O N D I F M A M I I
142 – Randamentul de distribu ție al instala ției de încălzire ηd = 0,99985
– Randamentul instala ției de înc ălzire interioar ă ηînc = 0,9198622
– Consumul specific anual la nivelul racordului la sistemul de alimentare
an
Sînc q= 218,28 kWh/m 2·an
– Consumul specific anual la nivelul spa țiilor înc ălzite an
înc q= 200,79 kWh/m 2·an
Caracteristici de reglaj
Graficul t tur = f(t e)Graficul Q nec = f(t e)
C.2.1.2 Determinarea consumului anual normal de c ăldur ă pentru prepararea a.c.c.
Pe baza consumurilor normate (considerând un consum de 75 l/om/zi de ap ă la 60°C), rezult ă:
– Consumul de c ăldur ă calculat pentru prepararea apei calde menajere Q acm = 93744,01759 kWh/an
– Volumul de ap ă cald ă menajer ă calculat V acm = 1608,10 m 3/an
– Indicele de consum normalizat de c ăldur ă i acm = 46,06948 kWh/m 2·an
C.2.1.3 Determinarea consumului anual normal de ene rgie electric ă pentru iluminat
Pe baza calculului prescurtat din metodologie, rezu lt ă pentru consumul specific de energie electric ă
pentru iluminat
qil = 11,9439366 kWh /m 2/an,
cu un consum anual de
Qil = 24304 kWh /an/bloc.
C.2.2 Caracterizarea cl ădirii de referin ță
C.5.2.2.1.Determinarea consumului anual normal de c ăldur ă pentru înc ălzire
– Durata sezonului de înc ălzire D Z = 212 zile
– Num ărul corectat de grade zile, pentru înc ălzire N GZ = 1500 grad·zi
– Consumul anual de c ăldur ă pentru înc ălzirea la nivelul racordului de alimentare cu c ăldur ă an
Sînc Q =
241,957 MWh/an
– Consum anual de c ăldur ă pentru înc ălzire la nivelul spa țiilor încălzite
an
înc Q=181,470 MWh/an
– Consum anual de c ăldur ă pentru înc ălzire, aferent casei sc ărilor
an
CS Q= 41,077 MWh/an
– Cantitatea de c ăldur ă disipat ă prin conducta de distribu ție a agentului termic t tur= f(te )
20 30 40 50 60 70 80 90 100
-20,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 oC oC t tur Q nec = f(te )
050000 100000 150000 200000 250000 300000
-20,0 -15,0 -10,0 -5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 oC WQ nec
143 an
Pd Q = 68 kWh/an
– Randamentul de distribu ție al instala ției de înc ălzire ηd = 0,999717
– Randamentul instala ției de înc ălzire interioar ă ηînc = 0,9197401
– Consumul specific anual la nivelul racordului la sistemul de alimentare
an
Sînc q= 118,91 kWh/m 2·an
– Consumul specific anual la nivelul spa țiilor înc ălzite
an
înc q= 109,37 kWh/m 2·an
C.2.2.2. Determinarea consumului anual normal de c ăldur ă pentru prepararea a.c.m.
Indicele de consum normalizat de c ăldur ă pentru prepararea a.c.c.
i acm = 46,24779 kWh/m 2·an
Tabelul C.2.2 Caracterizarea cl ădirii existente și a cl ădirii de referin ță
legend ă mărime
energetic ă unit ăți de
măsur ă construc ția
existenta construc ția de
referin ță
rezisten ță medie a cl ădirii R' m2K/W 0,496 0,767
not ă energetic ă N 80 95
consum specific energie pentru
înc ălzire q inc kWh/m 2.an 218,28 118,91
consum specific energie pentru a.c.m. q acm kWh/m 2.an 46,07 46,25
consum specific energie pentru
iluminat q il kWh/m 2.an 11,94 11,94
consum specific total q T kWh/m 2.an 276,29 177,10
suprafa ța înc ălzit ă a cl ădirii S inc m2 2034,84 2034,84
consum total anual Q T MWh/an 562,21 360,37
economie de energie ∆Q MWh/an – –
cost specific energie e Euro/MWh 59 –
valoare economie/an – Euro/an – –
deviz – Euro – –
indice emisie CO 2 – kg/m 2*an 64,52 40,71
C.2. 3 Prezentarea solu țiilor de modernizare energetic ă a cl ădirii
C.2.3.1 Solu ții pentru partea de anvelop ă
Pe baza expertizei energetice se propun urm ătoarele solu ții de îmbun ătățire a izol ării termice a cl ădirii:
a) Termoizolare pere ți exteriori – Solu ția S1
b) Termoizolare plan șeu teras ă – Solu ția S2
c) Termoizolare plac ă peste subsol – Solu ția S3
d) Inlocuire tâmplarie existente cu tâmplarie cu ra ma din pvc și geamuri termoizolante – Solu ția F1
Tabelul C.2.3.-1 Caracteristici energetice și economice ale solu țiilor analizate
unit ăți de
măsur ă scenariul
C1 Scenariul
C2 Scenariul
C3 scenariul
F1
R' m2K/W 0,598 0,506 0,544 0,503
N 88 81 81 84
q inc kWh/m 2.an 148,44 214,570 213,18 184,460
q acm kWh/m 2.an 46,07 46,07 46,07 46,07
144 q il kWh/m 2.an 11,94 11,94 11,94 11,94
q T kWh/m 2.an 206,45 272,58 271,19 242,47
Sinc m2 2034,840 2034,840 2034,840 2034,840
QT MWh/an 420,09 554,66 551,83 493,39
Q MWh/an 142,113 7,549 10,378 68,818
cost energie Euro/MWh 59,00 59,00 59,00 59,00
valoare economie/an Euro/an 8385 445 612 4060
deviz Euro 90450 21600 14190 27550
Selem m2 2010 360 430 190
cost euro / m 2 euro / m 2 45 60 33 145
indice emisie CO 2 kg/m 2*an 47,76 63,63 63,29 56,50
C.2.3.2. Solu ții pentru instala ții
a) Izolare termic ă conducte inc ălzire distribu ție subsol – Solu ția I1
b) Montare robine ți reglaj termo-hidraulici – Solu ția I2
b) Izolare termic ă conducte acm distribu ție subsol- Solu ția A1
Tabelul C.2.3-2 Caracteristici energetice și economice ale solu țiilor pentru instala ții
unit ăți de
măsur ă Scenariul
I1 Scenariul
I2 Scenariul
A1
R' m2K/W 0,496 0,496 0,496
N 81 81 80
q inc kWh/m 2.an 211,73 205,18 218,28
q acm kWh/m 2.an 46,07 46,07 45,14
q il kWh/m 2.an 11,94 11,94 11,94
q T kWh/m 2.an 269,74 263,19 275,36
Sinc m2 2034,84 2034,84 2034,84
QT MWh/an 548,88 535,55 560,31
Q MWh/an 13,33 26,66 1,89
cost energie Euro/MWh 59 59 59
valoare economie/an Euro/an 786 1573 112
deviz Euro 1798,5 3200 950
Selem m2
cost euro / m 2 euro / m 2
indice emisie CO 2 kg/m 2*an 61,87 61,38 64,3
C.2.3.3. Solu ții combinate
a) Solu ția PS1: Combinarea solu țiilor C1, C2, C 3, F 1
b) Solu ția PS2 : Combinarea solu țiilor C1, C2, C 3, F 1, I 1, I 2, A 1
Tabelul 5.2.3-3 Caracteristici energetice și economice ale solu țiilor combinate
unit ăți de m ăsur ă Scenariul
PS1 Scenariul
PS2
R' m2K/W 0,716 1,081
N 96 97
q inc kWh/m 2.an 107,28 97,63
q acm kWh/m 2.an 46,07 45,14
q il kWh/m 2.an 11,94 11,94
0 0
145 q T kWh/m 2.an 165,29 154,71
Sinc m2 2034,84 2034,84
QT MWh/an 336,34 314,81
Q MWh/an 225,87 247,40
cost energie Euro/MWh 59 59
valoare economie/an Euro/an 13326 14596
deviz Euro 153790 159739
Selem m2 – –
cost euro / m 2 euro / m 2 – –
indice emisie CO 2 kg/m 2*an 37,88 35,34
C.2.4. Analiza economic ă a solu țiilor.
Analiza economica este prezentata în breviarul de c alcule economice din anexa 6.4
Sinteza calculelor energetice și economice sunt prezentate în tabelul 5.2.4-1
Tabelul C.2.4.-1 Sinteza calculelor energetice și economice – scenarii analizate
solu ții
tehnice /
pachet de
modernizare
energetic QT
cl ădire
existenta QT scenariu Q reducere
factura
energetica costul
investitiei pondere cost
investitie din
total masuri
reabilitare durata
de viata durata de
recuperare a
investitiei
fara credit
(59 E/MWh)
MWh/an MWh/an MWh/an % Euro % ani ani
S1 562,21 420,09 142,11 25,3 90450 56,6 20 8,2
S2 562,21 554,66 7,55 1,3 21600 13,5 25 23,1
S3 562,21 551,83 10,38 1,8 14190 8,9 20 14,6
F1 562,21 493,39 68,82 12,2 27550 17,2 20 5,6
I1 562,21 548,88 13,33 2,4 1799 1,1 15 2,10
I2 562,21 535,55 26,66 4,7 3200 2,0 15 1,88
A1 562,21 560,31 1,89 0,3 950 0,6 15 6,80
PS1 562,21 336,34 225,87 40,2 153790 96,3 15 8,71
PS2 562,21 314,81 247,40 44,0 159739 100,0 15 8,35
ANEXE
1 – Fi șa de analiz ă termic ă și energetic ă a cl ădirii
2 – Breviar de calcul termotehnic
3 – Breviar de calcul economic
ANEXA 1 – FI ȘA DE ANALIZ Ă TERMIC Ă ȘI ENERGETICA A CL ĂDIRII – BLOCUL
Fi șa de analiz ă termic ă și energetic ă
Cl ădirea: Bloc locuinte
Adresa: zona climatica II
Proprietar:
Categoria cl ădirii:
locuin țe birouri spital
146 comer ț hotel autorit ăți locale / guvern
școal ă cultur ă alt ă destina ție: c ămin – centru plasament copii
Tipul cl ădirii:
individual ă în șiruit ă
bloc tronson de bloc
Zona climatic ă în care este amplasat ă cl ădirea: II cf. STAS 1907/1-1997
Regimul de în ălțime al cl ădirii:S + P + 8 E
Anul construc ției: 1980
Proiectant / constructor:
Structura constructiv ă:
zid ărie portant ă cadre din beton armat
pere ți structurali din beton armat stâlpi și grinzi
diafragme din beton armat schelet metalic
Existen ța documenta ției construc ției și instala ției aferente acesteia:
partiu de arhitectur ă pentru fiecare tip de nivel reprezentativ,
sec țiuni reprezentative ale construc ției,
detalii de construc ție,
planuri pentru instala ția de înc ălzire interioar ă,
schema coloanelor pentru instala ția de înc ălzire interioar ă,
planuri pentru instala ția sanitar ă,
Gradul de expunere la vânt:
ad ăpostit ă moderat ad ăpostit ă liber expus ă (nead ăpostit ă)
Starea subsolului tehnic al cl ădirii:
Uscat și cu posibilitate de acces la instala ția comun ă,
Uscat, dar f ără posibilitate de acces la instala ția comun ă,
Subsol inundat / inundabil (posibilitatea de refula re a apei din canalizarea exterioar ă)
Plan de situa ție / schița cl ădirii cu indicarea orient ării fa ță de punctele cardinale, a distan țelor pân ă la
cl ădirile din apropiere și în ălțimea acestora și pozi ționarea sursei de c ăldur ă sau a punctului de racord la
sursa de c ăldur ă exterioar ă.
Identificarea structurii constructive a cl ădirii în vederea aprecierii principalelor caracteri stici termotehnice
ale elementelor de construc ție din componen ța anvelopei cl ădirii: tip, arie, straturi, grosimi, materiale,
pun ți termice:
/boxcheckbld Pere ți exteriori opaci:
PE Descriere Arie [m²] Straturi componente (i e) Coeficient
reducere, r Material Grosime
[m]
A1
A2
A6
A8 Perete
exterior
tristrat
506.52 – SV
16.78 – NV
510.70 – NE
18.76 – SE mortar/tencuiala din ciment 0.015 0.515 – S V
0.505 – N E
0.522 – S E
0.522 – S E beton armat 0.04
zidarie bca 0.175
147
polistiren celular 0.024
beton armat 0.06
mortar/tencuiala din ciment 0.02
A3
A11
Perete
exterior
lateral la
logie 44.23 – NV
44.23 – SE
mortar/tencuiala din ciment 0.015 0.509 – N V
0.509 – S E
beton armat 0.18
zidarie bca 0.15
polistiren celular 0.024
beton armat 0.055
mortar/tencuiala din ciment 0.02
A9
A10
Perete rost
deschis și
calcan 84.03 –
calcan
169.49 – rost
deschis mortar/tencuiala din ciment 0.015
0.535 – S E
beton armat 0.18
bca 0.25
mortar/tencuiala din ciment 0.02
A5
Perete
exterior rost
inchis 256.76 mortar/tencuiala din ciment 0.015
1.000
beton armat 0.18
mortar/tencuiala din ciment 0.04
A4
A12
Perete
exterior
intrare
principala 4.28 – NV
4.28 – SE
mortar/tencuiala din ciment 0.015
0.595 beton armat 0.18
mortar/tencuiala din ciment 0.02
A7
Perete
exterior bca
intrare spate
parter – NE 7.14 mortar/ tencuiala din ciment 0.015
0.600 bca 0.20
mortar/tencuiala din ciment 0.02
zidarie bca 0.20
mortar/tencuiala din ciment 0.02
/checkbld alc ătuire:
/checkbld Aria total ă a pere ților exteriori opaci [m²]: 1666.30
/checkbld Stare: bun ă, pete condens, igrasie,
/checkbld Starea finisajelor: bun ă, tencuial ă c ăzut ă par țial / total,
/checkbld Tipul și culoarea materialelor de finisaj: tencuiala decor ativa.
/boxcheckbldRosturi desp ărțitoare pentru tronsoane ale cl ădirii: Rost inchis
/boxcheckbldPere ți c ătre spa ții anexe (casa sc ărilor, ghene etc.):
P Descriere Arie [m²] Straturi componente (i →→ →→ e) Coeficient
reducere, r
[%] Material Grosime
[m]
A13 Perete scara
spre ghena 11.81 mortar/ tencuiala din ciment 0.015
0.573 beton armat 0.18
mortar/tencuiala din ciment 0.02
A14 Perete
bucatarie
spre ghena 18.08 mortar /tencuiala din ciment 0.015
0.650 zidarie bca 0.20
mortar/tencuiala din ciment 0.02
148
/checkbld Aria total ă a pere ților c ătre casa sc ărilor [m²]:29,89.
/checkbld Volumul de aer din casa sc ărilor [m³]:884,61
/boxcheckbld Plan șeu peste subsol
PSb Descriere Arie [m²] Straturi componente (i e) Coeficient
reducere, r Material Grosime
[m]
Apl5 Planseu peste
subsol 271.40 mortar/tencuiala din ciment 0.05
0.869 beton armat 0.13
mortar/tencuiala din ciment 0.02
/checkbld Aria total ă a plan șeului peste subsol [m²]: 271,40.
/checkbld Volumul de aer din subsol [m³]: 533,34.
/boxcheckbldTeras ă / acoperi ș:
/checkbld Tip: circulabil ă, necirculabil ă,
/checkbld Stare: bun ă, deteriorat ă,
uscat ă, umed ă
/checkbld Ultima repara ție: < 1 an, 1 – 2 ani
2 – 5 ani, > 5 ani
TE Descriere Arie [m²] Straturi componente (i e) Coeficient
reducere, r
[%] Material Grosime
[m]
Apl1 Terasa
necirculabila 288.39 mortar/tencuiala din ciment 0.015
0.734 beton armat 0.13
beton simplu 0.12
bca 0.25
beton simplu 0.04
umplutura din nisip 0.04
/checkbld Aria total ă a terasei [m²]: 288,39 din care 22,28 m 2 peste casa sc ării
/checkbld Materiale finisaj: membran ă bituminoas ă
/checkbld
/box3 Starea acoperi șului peste pod: nu este cazul
Bun ă
Acoperi ș spart / neetan ș la ac țiunea ploii sau a z ăpezii;
Plan șeu sub pod: nu este cazul
PP Descriere Arie
[m²] Straturi componente (i →→ →→ e) Coeficien
t
reducere,
r [%] Material Grosime [m]
149
/checkbld Aria total ă a plan șeului sub pod [m²]:
/boxcheckbldFerestre / u și exterioare:
Descriere Arie
[m²] Tipul tâmpl ăriei Grad
etan șare Prezen ță
oblon (i / e)
Tamplarie exterioara SUD-VEST 64.13 PVC Ridicat –
Tamplarie exterioara SUD-VEST 72.36 Lemn cuplata Scazut –
Tamplarie exterioara SUD-VEST 5.04 Metal Scazut –
Tamplarie exterioara NORD-VEST 1.08 Metal Scazut –
Tamplarie exterioara NORD-EST 34.56 PVC Ridicat –
Tamplarie exterioara NORD-EST 88.20 Lemn cuplata Scazut –
Tamplarie exterioara NORD-EST 1.89 Metal Scazut –
Tamplarie exterioara SUD-EST 3.24 Lemn dubla Scazut –
/checkbldStarea tâmpl ăriei:
bun ă;
evident neetan șă;
fără m ăsuri de etan șare;
cu garnituri de etan șare;
cu m ăsuri speciale de etan șare ;
/boxcheckbldAlte elemente de construc ție: nu este cazul
– între casa sc ărilor și pod;
– între acoperi ș și pod;
– între casa sc ărilor și acoperi ș;
– între casa sc ărilor și subsol;
P Descriere Arie [m²] Straturi componente (i e) Coeficient
reducere,
r [%] Material Grosime
[m]
/boxcheckbld Elementele de construc ție mobile din spa țiile comune:
/checkbldușa de intrare în cl ădire:
150
151 5.5. Analiza comparata (teorie – experiment) în ved erea validarii modelelor teretice. Interpretarea
rezultatelor
Conform datelor de calcul folosite și calculaelor efectuate, cl ădirea este incadrata din punct de vedere
energetic în clasa C. Dintre pachetele de solu ții funadamentate tehnic și economic se alege pachetul de
solu ții maximal SP2, care permite durata de recuperare d e 8.48 ani și reducere a facturii energetice cu mai
mult de 40%. Valaoarea de investitie specifica per apartmenet se situateaza catre o medie de cca 4’500
RON/apartament.
Se observa ca reducerea la maximum a pierderilor de caldura se realizeaza atat prin reducerea pierderi lor
prin conductie, cat și prin etansarea cl ădirii la aer în paralel cu un sistem eficient de ve ntilatie interioara.
Pentru pereti : ameliorarea izolatiei termice nu reduce numai pie rderile de caldura, dar conduce și la
ridicarea temperaturii peretilor (în timpul iernii apropiata de temperatura aerului interior), ceea ce reduce
nu numai pierderile de caldura, dar conduce și la cre șterea confortului termic interiorsi reduce riscul d e
condens la pereti. Pentru realizarea unei izolari t ermice, grosimea peretelui poate creste cu pana la 10 cm
la o cl ădire obisnuita. Pe de alta parte este importanta nu numai grosimea izolatiei ci și structura acesteia
și eliminarea puntilor termice. In acest sens anvelo pa nu va avea discontinuitati și trebuie sa inconjoare
intreaga cl ădire, inclusiv fundatia și plafonul.
Pentru ferestre : unele dintre cele mai eficiente sunt ferestrele c u triplu vitraj cu spatiul dintre straturile de
geam umplute cu un gaz inert (de regula argon), ast fel incat sa asigure coieficienti globali de schimb de
caldura < 0.85 W/m 2 K. Pentru eficienta ridicata și grad de confort sporit, geamurile pot fi acoperit e cu o
pelicula Low-E care reflecta radiatia infrarosie. M odul în care au fost tratate ramele ferestrelor, a
sistemului de etansare și a sistemului de umbrire sunt elemente importante care influenteaza graduö de
confort și performata energetica a cl ădirii în ansamblu. In general, ferestrele cu eficie nta ridicata se
caracterizeaza printr-o valöoare redusa a valorii t ransmitantei termice (U w). Performanta energetica a
ferestrelor trebuie sa aiba standarde ridicate atat pentru perioada rece a anului cat și pentru perioada calda,
influentand în mod semnificativ performanta energet ica a cl ădirii în ansamblul sau.
In aceasta situa ție se impun analize riguroase ale pietii produselor , cu atat mai mult cu cat intregul proces
de analiza energetica a unei cl ădiri/cl ădirilor se derulaeza pe fondul unei piete fluctuant e. In cazul
folosirii unor solu ții „ S” de izolare termica calitativ superioare, apar cost uri ridicate care pot produce
constrangeri în adoptarea unei decizii privind solu țiile de izolare termica. Cu toate acestea pentru
atingerea parametrilor de izolare termica a unei cl ădiri trebuie alese solu ții de reabilitare termica
complexa de o calitate și fiabilitate crescuta.
De exemplu calitatea polistirenului – nu ar trebui sa se accepte un polistiren cu o densitate mai mica de 15
kg/m 3, sau o rezistenta la compresiune mai mica de 80 N/m m 2. aceste caracteristice trebuie sa se
regaseasca pe etichetele materialului respectiv. Pe ntru fatade, de exemplu polistirenul trebuie sa fie
neaparat expandat pentru a permite cl ădirii „sa respire” și pentru a nu aparea fisuri la ciclul inghet-
dezghet, în vreme ce pentru soclu se utilizeaza pol istiren extrudat.
Pentru instalatii : din punct de vedere al instalatiilor aspectul cal itativ vizeaza eficientizarea functionarii
instalatiilor termice și prin reglajul acestora. Reglajul calitativ este d ependent de raportul existent intre
transferul termic al instalatiei de incalzire și necesarul de caldura al cl ădirii. Exista doua situa ții în
functionarea instalatiei de incalzire: (a) cazul in itial al cl ădirii nereabilitate; și (b) aceeasi cl ădire
reabilitata etrmic. Apare prin urmare necesitatea r eglajului termic calitativ al instalatiei. Aceasta se poate
realiza fie intr-o anumita masura prin montarea de robineti termostatati (pentru sistemul centralizat apar
aici doua aspecte: reglajul calitativ prin micsorar ea debitului generat prin actionarea robinetelor
termostatice la fiecare radiator poate o micsorare sensibila a debitului la nivelul de distributie a c l ădirii
care se transmite în mod firesc în sistemul de dist ributie la nivel centralizat; al doilea aspect se r efera la
eventualele debransari de la sistem, motiv pentru c are de cele mai multe ori se impune redimensionarea
retelei de distributie). Reglajul calitativ se poat e realiza și prin în punctul termic prin corelarea
152 temperaturii agentului termic în functie de tempera tura exterioara și a debitului de agent termic, dar
aceasta solu ție se poate aplica dup ă reabilöitarea tutror cl ădirilor racordate la acelasi punct termic.
O alta solu ție de reabilitare termica o constituie – din punct de vedere al instalatiilor – și alimentarea cu
acm cu asigurarea recircularii acesteia la nivelul sistemului de distributie al cl ădirii, daca în punctul
termic la care este racordata cl ădirea exista un sistem de recirculare functional.
Prin urmare, energia termica pentru satisfacerea ne cesarului de caldura anual și respectiv clasificarea
energetica a cl ădirii, depind de complexitatea solu țiilor adoptate „S” și de pachetul de solu ții „PS”, în
mod decisiv, de orientare, de randamentul mediu anu al al instalatiei de incalzire și de gradul de
recuperare al cladurii din sistemele de ventilatie acolo uinde acestea exista.
Se mentiona la pagina 1 ca în Raportul « 2020 Vision: Saving our Energy », 2007, se apreciaza ca 27%
din energia utilizata în cl ădirile din Europa poate fi economisita pana în 2020 prin masuri de termoizolare
(în sectorul rezidential) sau/ și de management (în sectorul tertiar). In perspecti va urmatorilor 5-10 ani
poate schimba complet raportul cost – beneficii.
Legatura dintre eficienta energetica și valoarea unei cl ădiri depinde în principal de tipul cl ădirii și de
informatiile disponibile pe piata.
Analiza datelor obtinute evidentiaza ca eficienta e nergiei inseamna costuri de operare reduse (consumu ri
de nergie mici), productivitate crescuta (confort i nterior sporit), imagine buna (tehnologie noua și
abordare ecologica), riscuri scazute (de exemplu ra mbursare unor credite), procentaj ridicat de utiliz are
(inclusiv inchirieri). Prin urmare evaluare unei cl ădiri nu mai poate ignora calitatea energetica a une i
cl ădiri. Procedura în sine nu este complicata, dar ar putea deveni complicata daca s-ar dori o tratare
uniatra la nivelul mai multor tari (de exemplu la n ivel UE).
Pe de alta parte, costurile de operare mai reduse l a cl ădirile eficiente energetice nu se traduc neaparat p rin
acceptarea pe o piata imobiliara a unor preturi mai ridicate la cl ădirile cu, consum redus de energie. Acest
criteriu este admis în metodologiile de evaluare ca substitut de informatie în rpeferintele de piata și ar
trebui sa fie folosit ca un instrument pana la real izarea unor baze de date.
De altfel Metodologia propusa pentru implementarea informatiilor cuprinse în Certificatul de Performan ta
Energetica (CPE) în algoritmul de calcul se bazeaza pe compararea cl ădiri reale cu o cl ădire de referinta
(MC001/2007). Cl ădirea de referinta este o construc ție fictiva, care are aceleasi caracteristici
constructive, functionale și de priectare ca și cl ădirea reala insa la care toate componentele anvelop ei și
instalatiile interioare corespund standardelor mini me din normativele în viogoare. Consumurile de
energie pentru cele doua cl ădiri se preiau din CPE.
Se observa ca din punct de vedere energetic, cl ădirea reala difera de cea de referinta prin necesar ul
(sau consumul) de energie pe diferite componente: e nergie termica, energie electrica, energie din
surse clasice sau regenerabile, local sau centraliz at). Informatia se preia din CPE și se poate face
diferenta valorilor de cost și raportul valorilor de cost:
Valoare Referinta – Valoare Reala (1)
Valoarea Referinta/Valoarea Reala (2)
Diferenta (1) se traduce prin aprecierea sau deprec ierea cl ădirii analizate dup ă cum diferenta este
pozitive sau negativa.
Raportul (2) poate constitui un factor de corectie aplicat valorii estimate a cl ădirii respective.
Se remarca de asemenea ca eventualele costuri inves titionale intre cl ădirea reala și cl ădirea de referinta,
ele fiind incluse deja în criteriile de evaluare ec onomice. Cu toate aceste este de asteptat ca o perf ormanta
energetica superioara sa implice un efort investiti onal mai mare, care se justifica prin considerarea
beneficiilor (economiile de energie) pentru mai mul ti ani. Perioada de analiza numita „Durata de viata a
unei cl ădiri este de fapt durata de viata cea mai scurta a componentelor construc ției și/sau instalatiilor
153 aferrentecare confera cl ădirii calitatea energetica (de obicei 10-20 ani). D up ă acest interval reparatiile
care sunt necesare sunt – adica investitii noi sunt dificil de cuantificat las momentul „zero” al anal izei.
Pentru toate formele de energie și durata de mnaliza, primul oas il poate constitui Costurile Totale
Reactualizate (CTA), a carei posibila formula este urmatoare:
CTA = ∑[E j · c E,j · ∑﴾(1+f j ﴿/﴾ 1+a ﴿﴿t ], în care: (RON) (5.5.1)
Ej: economia anuala de energie tip j (J/an)
cE,j : tariful actual de energie tip j (RON/J)
fj: rata medie de cre ștere anuala estimata pentru tariful energiei tip j (-)
a: rata medie de actualizare estimata pe piata banc ara (-)
J: numarul tipurilor de energii conszumate (-)
N: durata de analiza (ani)
Consumurile de energie pentru cele doua tipuri de c laditri se preiau din CPE. Tarifele locale ale dife ritelor
forme de energie consumata se preiau din informatii le publice și statistice. Rata anuala medie de cre ștere
se poate aprecia statistic, care eventual se poate extrapola pe durata de analiza N.
Costurile astfel calculate se compara apoi intre cl ădirea reala și cea de referinta, ca diferenta sau raport,
respectiv:
∆CTA = ∑[﴾E ref,j − E j ﴿ · c E,,j · ∑﴾(1+f j ﴿/﴾ 1+a ﴿﴿t ] (RON) (5.5.2)
CTA ref / CTA = ∑[E j · c E,j · ∑﴾(1+f j ﴿/﴾ 1+a ﴿﴿t ] / ∑[E j · c E,j · ∑﴾(1+f j ﴿/﴾ 1+a ﴿﴿t ] (-) (5.3.3)
In felul acesta se poate introduce o modalitate sim pla a informatiilor CPE în metodologia generala de
evaluare imobiliara. Criteriul cheltuielilor cu ene rgia actualizate combina informatii din CPE cu anal iza
tip „durata de viata”.
Aprecierea valorii unei cl ădiri tinand cont de de eficienta energetica a acest eia reprezinta un raspuns dat
urgentelor epocii în care traim pentru construc ții cu calitati economice, ecologice superioare, pri etenoase
mediului inconjurator. Exista de asemenea posibilit atea ca intr-un viitor apropiat, evaluarea unei cl ădiri
(mai ales pe piata imobiliara) sa includa și alte categorii și caracteristici cu referire la nivelul emisiilor d e
gaze cu efect de sera. Cu siguranta, în timp se vor dezvolta baze de date care vor permite analize
economice complexe, analize de regresie și prognoza, care sa reflecte cat mai riguros valoar ea unei cl ădiri
în care determinate sa fie eficienta energetica dar și alte considerente obiective cat și subiective (ex.
traditii locale, istorie etc).
154 6. Contributii privind auditarea energetica
6.1. Cercetari teoretice
Dup ă cum este cunoscut și s-a incercat a se descrie în capitolele anterioar e (în special 4 și 5) certificarea
energetica a cl ădirilor este un proces complex care ridica inca o s erie de probleme și în privind
corectitudinii unei evaluari energetice. Una din pr oblemele importante aflate în discutie este legata de
necesitatea realizarii unei proceduri de verificare rapida a proiectelor de auditare și certificare energetica a
cl ădirilor. In acest sens, cercetarile intreprinse în cadrul tezei s-a studiat determinarea experimentala a
unei relatii care sa poata fi considerata a fi valo rificate tocmai printr-o propunere de astfel de pro cedura
rapida de verificare.
Abordarea acestei probleme s-a facut plecand de la evaluarea fluxului termic total disipat de catre o
cl ădire spre mediul exterior și în continuare a consumului de energie termica pe perioada sezonului rece.
De la inceput trebuie sa mentionam faptul ca toata analiza intreprinsa în cadrul acestui capitol se fa ce în
cadrul regimului stationar de transfer de caldura , adica în ipoteza unui regim stabilizat în care fl uxul
termic livrat de surse acopera în totalitate fluxul termic disipat de cl ădire spre mediul exterior. Astfel,
dup ă cum este cunoscut, fluxul termic transmis de insta latia de incalzire spre spatiul incalzit contribuie
alaturi de fluxul termic aferent aporturilor gratui te interiore și exteriore acopera pierderile de caldura ale
cl ădirii prin transmisie și infiltratii de la nivelul potentialului termic no rmat pentru spatiul interior spre
nivelui potentialului termic de la momentul respect iv al spatiului exterior.
Disiparea fluxului termic din spatiul interior spre mediu exterior se face prin transmisie și prin exfiltrarea
de aer interior din spatiul interior spre mediu ext erior.
Prima dintre caile de pierderi de caldura ale cl ădirii poate fi descris astfel:
( )ei
kk
TR ttRS−⋅=Φ∑ 0'
(6.1)
In relatia (6.1) suprafetele S k sunt fie efectiv suprafetele care despart spatiile interiore de mediul exterior,
fie niste valori corectate ale suprafetelor exterio are care despart spatiul neincalzit al cl ădirii de mediul
exterior. Se vor detalia cele mentionate mai sus in tr-un subcapitol prezentat în continuare, referitor la
situa ția spatiilor neincalzite din cadrul unui condominiu . Rezistentele termice R k’ sunt rezistentele termice
corectate ale elementelor de anvelopa ale cl ădirii, adica rezistentele termice ale elementelor d e inchidere
în care s-a tinut seama se de situa ția puntilor termice. Si acest aspect se va detalia putin intr-un capitol
ulterior.
A doua cale de disipare a fluxului termic este cea aferenta incalzirii aerului proaspat infiltrat în c l ădire (pe
cale naturala) sau prin ventilare mecanica:
( )eiaaa
V ttcVn−⋅⋅⋅⋅=Φ03600 ρ
(6.2)
Dup ă cum este cunoscut, în relatia (x.2), dat fiind ca densitatea aerului ρa = 1.2 kg/mc și caldura specifica
a aerului c a = 1004 J/kg.K, raportul KmhWcaa⋅⋅ =⋅3/ 335 . 03600 ρ, și relatia (x.2) devine:
()ei a V ttVn −⋅⋅⋅=Φ0 335 . 0 (6.3)
Revenind acum la relatia (x.1) se observa ca suma f actorilor de cuplaj termic prin transmisie ale tutu ror
elementelor de anvelopa ale cl ădirii, poate fi privita ca un factor de cuplaj term ic prin transmisie global al
155 intregii anvelope, reprezentata ca suprafata de sup rafata totala a acesteia, adica ΣSk din relatia (x.1).
Adica:
' ' '21
' '
22
'
11
'… …
mT
mk
mn
nn
kk
RS
RS
RSSS
RS
RS
RS
RS==+++=+++=∑∑
(6.4)
Relatia (x.4) reprezinta de altfel și modul de definire al rezistentei termice medii a anvelopei (R m’).
In concluzie fluxul termic total disipat din interi orul spatiului incalzit al cl ădirii spre mediul exterior poate
fi exprimat prin:
( ) ( ) ( )ei a
mT
ei a ei
mT
V TR ttVnRSttVn ttRS−⋅
⋅⋅+=−⋅⋅⋅+−⋅=Φ+Φ=Φ0 ' 0 0'335 . 0 335 . 0
(6.5)
Factorul
⋅⋅+ VnRS
a
mT335 . 0'reprezinta factorul de cuplaj termic total al cl ădirii cu mediul exterior,
notat de regula cu H. Adica:
Vn Hsi RSHunde HHVnRSH
a V
mT
TR V TR a
mT
⋅⋅= =+=
⋅⋅+=
335 . 0 : 335 . 0
''
(6.6)
Daca în relatia (x.6 1) se da factor comun volumul V al spatiului incalzi t atunci rezulta:
GVnRVSVVnRSHa
mT
a
mT⋅=
⋅+⋅=
⋅⋅+= 335 . 0 335 . 0 ' '
(6.7)
Unde
⋅+=a
mTnRVSG 335 . 0', este coeficientul global de izolare termica al cl ădirii, care se exprima în
(W/m 3.K).
Rezulta în concluzie ca fluxul termic total disipat din cl ădire spre mediul exterior în conditii curente de
exploatare, se poate exprima ca fiind:
( ) ( ) ( )ei ei ei a
mTttGVttHttVnRS−⋅⋅=−⋅=−⋅
⋅⋅+=Φ0 0 0 '335 . 0
(6.8)
Dup ă cum se observa din relatia (x.8), fluxul termic to tal disipat depinde de marimea cl ădirii reprezentata
prin volumul spatiului incalzit al acesteia, V, de coeficientul global de izolare termica al cl ădirii, G, și
bineinteles de diferenta de potential termic intre spatiul interior incalzit și mediul exterior. Acest flux
termic disipat este de fapt fluxul termic curent ne cesar asigurarii temperaturii interioare normate, f lux
termic care integrat (insumat) pe intrega perioada a sezonului de incalzire conduce la energia termica
totala disipata din spatiul interior spre mediul ex terior în perioada sezonului rece, astfel:
156 ( ) ( ) ( )GS
Ds ei
Ds INC NGVdttGVd Q ⋅⋅=⋅−⋅⋅=⋅Φ= ∫ ∫ττ ττ0
(6.9)
Tinand seama ca volumul V se exprima în (m 3), coeficientul global de izolare termica G se expr ima în
(W/m 3.K) iar N GS se exprima în (K.s), rezulta ca energia termica to tala disipata (Q) se va exprima în
(W.s). Daca insa timpul se va exprima în zile în lo c de secunde atunci unitatea de masura pentru energ ia
termica totala disipata (Q) va fi (W.zi).
( ) ( ) ( )GZ
Dz ei
Dz INC NGVdttGVd Q ⋅⋅=⋅−⋅⋅=⋅Φ= ∫ ∫ττ ττ0
(6.10)
Cum o unitate de masura uzitata pentru consumurile de energie este (KWh) se va trece de la W la kW și
de la zile la ore. Rezulta evident urmatoarea relat ie de evaluare:
GZ INC NGV Q ⋅⋅⋅=024 . 0 (kWh) (6.11)
Dat fiind ca integrala din relatia (x.10) se face p e perioda Dz, care este durata în zile a sezonului de
incalzire dintr-un an calendaristic, rezulta ca uni tatea de masura din relatia (x.11) se poate scrie c a fiind
(kWh/an).
Aceasta energie termica totala disipata din spatiul interior spre mediul exterior este acoperita de do ua
surse: sursa naturala (aporturile gratuite) și sursa artificila (energia termica livrata de inst alatia de
incalzire a cl ădirii).
Puterile termice aferente celor doua categorii de s urse se compun în vederea acoperirii fluxului termi c
disipat din cl ădire spre mediul exterior. Am spus „se compun” dato rita faptului ca nu este vorba de o
insumare simpla, sursele și pierderile de caldura interconditionandu-se.
Daca sursa naturala (aporturile interne și externe) este fluctuanta în timpul zilei și de la saptamana la
saptamana și de la luna la luna, în perioada sezonului rece, și sursa artificiala (instalatia de incalzire
centrala) trebuie sa aibe posibilitatea de modulare a puterii termice astfel incat cele doua surse sa acopere
fluxul termic disipat total. Cu cat posibilitatea d e modulare a puterii termice livrate de catre sursa
artificiala este mai mica cu atat risipa de energie este mai mare (randamentul de reglare fiind scazut ) și
invers cu cat posibilitatea de modulare este mai ma re cu atat risipa de energie este mai mica (randame ntul
de reglare fiind mai mare).
Ceea ce ne intereseaza de fapt este de a stabili ex presia cotei de energie termica necesar a fi livrat a de
catre sursa artificiala (instalatia de incalzire). Pentru asta trebuie sa pornim de la un bilant de fl uxuri
termice care sa exprime tocmai faptul ca fluxul ter mic livrat de de cele doua surse spre spatiul inter iora
este egal cu fluxul termic total disipat din spatiu l interior spre mediul exterior.
Conform celor stabilite în cadrul cercetarilor ante rioare în acest domeniu și stipulate în metodologia de
auditare energetica Mc001/2006, aporturile gratuite de caldura pot fiutilizate în intregime sau partia l
pentru acoperirea pierderilor de caldura din spatiu l incalzit functie de masivitatea cl ădirii. In general
pentru marea majoritate a cl ădirilor existente asa numitul randament de utilizar e al aporturilor, η, are
valoarea 1, în cazul cl ădirilor usoare acesta putand lua valori subunitare. De asmenea în metodologia de
auditare energetica a cl ădirilor este definita „temperatura exterioara de ec hilibru” ca fiind acea valoare a
temperaturii exterioare pentru care necesarul de ca ldura al cl ădirii este acoperit numai de aporturile
gratuite naturale, interne și externe.
Extindem conceptul de temperatura exterioara de ech ilibra la nivelul intregii perioade de incalzire ac easta
fiind o temperatura exterioara virtuala pentru care necesarurile de caldura sunt acoperite de aporturi le
157 gratuite naturale. In figura x.1 se prezinta intr-o diagrama, cu titlu de exemplu, linia temperaturilo r
interioare normate (conform SR 1907), linia tempera turilor exterioare medii lunare (conform SR 4839) și
linia temperaturilor exterioare de echilibru. Sigur ca, linia temperaturilor exterioare medii lunare e ste
functie de localitate, iar linia temperaturilor ext erioare de echilibru este functie atat de localitat e dar și de
cl ădirea respectiva, asa cum se va prezenta în continu are. Asa cum am spus aporturile naturale de caldura
sunt o sursa capabila sa acopere fluxul termic disi pat de la nivelul temperaturii interioare normate l a
nivelul unei temperaturi exterioare de echilibru, a stfel:
()ee i a ttH−⋅=Φ ⋅0 η (6.12)
Pe de alta parte aporturile sunt:
ae ai a Φ+Φ=Φ (6.13)
In care:
u ai Sa⋅=Φ (6.14)
reprezentand aporturile interne. Acestea se estimea za de regula pe baza unor aporturi interne specific e
multiplicate cu suprafata utila. Si aporturile exte rne datorate radiatiei solare prin elementele trans parente:
()∑ ⋅⋅⋅ ⋅⋅=Φ
kUTFE ae FFSIτα
(6.15)
Cl ădirea are o serie de elemente transparente, avand d iverse suprafete și orientate spre diverse directii,
fiind afectate de intensitati ale radiatiei solare și factori de umbrire specifici, motiv pentru care a m
introdus suma din relatia (x.15).
Din relatia (x.12) rezulta valoarea temperaturii ex terioare de echilibru ca fiind:
Htta
iee Φ⋅−=η
0
(6.16)
Temperatura exterioara de echilibru se obtine scaza nd din temperatura interioara normata un ecart de
temperatura egal cu raportul dintre aporturile de c aldura și factorul de cuplaj termic total al cl ădirii.
Temperatura exterioara de echilibru mai poate fi de numita și temperatura interioara redusa (t ir ), valoarea
ei marcand nivelul de temperatura pana la care treb uie sa contribuie instalatia centrala de incalzire cu
ridicarea temperaturii interioare. In continuare ri dicarea temperaturii interioare se face pe baza sur sei
naturale de caldura, reprezentata de aporturile int erioare și exterioare. Aria cuprinsa intre curba
temperaturilor interioare reduse și temperaturilor exterioare medii lunare reprezinta numarul anual de
grade zile corectat (N GZ C), care trebuie luat în considerare la evaluarea co nsumului de caldura aferent
instalatiei de incalzire centrala, astfel:
AP INST INC QQQ += (6.17)
unde:
C
GZ INST NGV Q ⋅⋅⋅=024 . 0 (6.18)
și
AP
GZ AP NGV Q ⋅⋅⋅=024 . 0 (6.19)
158
iar:
AP
GZ C
GZ GZ NNN += (6.20)
Importanta în evaluarea consumurilor energetice est e determinarea numarului anual de grade zile corect at
(N GZ C).
( ) ( )( ) τττ dttN
Ds e ir C
GZ ⋅− =∫
(6.21)
iar
( )( ) ττdttN
Ds ir iAP
GZ ⋅−=∫0
(6.22)
Daca curba temperaturilor exterioare medii lunare e ste o curba fixa independenta de factori legati de
cl ădirea investigata, curba temperaturilor interioare reduse este dependenta de o serie de parametrii
aferenti cl ădirii și în consecinta și aria cuprinsa intre cele doua curbe, adica numaru l anual de grade zile
corectat. Astfel numaratorul fractiei reprezentat d e aporturiile interne dar mai ales de cele externe
identifica ca parametru important clima aferenta lo calitatii în care se gaseste cl ădirea. Clima, ca
parametru general este de fapt reprezentata prin do i parametrii și anume temperatura exterioara și
intensitatea radiatiei solare. Cei doi parametrii p ot fi sintetizati intr-unul singur, cunoscut sub de numirea
de temperatura sol-aer sau temperatura echivalenta, notata (t SA ). Expresia acestei temperaturi rezulta din
evaluarea fluxului termic la nivelul suprafetelor o pace și transparente ale elementelor de anvelopa ale
cl ădirii.
Includerea radia ției solare în ecua țiile de bilan ț termic ale elementelor opace de construc ție. Temperatura
exterioar ă echivalent ă (cap. 3)
La suprafa ța exterioar ă a elementelor opace de construc ție apar dou ă fluxuri termice din partea mediului
exterior:
– un flux termic convectiv:
()pe ee cv tθα−⋅=Φ (6.23)
– un flux termic datorat radia ției solare: αa I
αe, t e
Fig. 6.1
159
Ia rs ⋅=Φα (6.24)
Se introduce conceptul de temperatur ă exterioar ă echivalent ă considerând c ă fluxul termic incident pe
suprafa ța exterioar ă a elementelor de construc ție opace este numai de natur ă convectiv ă, de la temperatura
exterioar ă echivalent ă la temperatura suprafe ței exterioare, valoarea lui fiind îns ă suma fuxurilor reale
mentionate.
()pe Ee cr tθ α−⋅=Φ (6.25)
Impunând, a șa cum s-a men ționat, c ă:
rs cv cr Φ+Φ=Φ (6.26)
rezult ă:
e
ea
E tIt +⋅=αα
(6.27)
Includerea energiei solare în bilan țul termic global. Temperatura exterioar ă echivalent ă (fig. 6.2).
Se va exprima aportul final de flux termic utilizân d conceptul de temperatur ă exterioar ă echivalent ă
astfel:
()()iEFE ieFE ap cr ttkttkI −⋅=−⋅+⋅⋅=Φ τα (6.28)
Rezult ă:
I
ti
te
αap τI τI
kFE
Fig.6.2
160 e
FE ap
E tIkt +⋅⋅=τα
(6.29)
Deci primul parametru identificat este cel climatic reprezentat prin temperatura sol-aer și identificarea lui
provine în principal din exprimarea aporturilor ext erioare de caldura, dar și din exprimarea pierderilor de
caldura ale cl ădirii.
Al doilea parametru important este coeficientul glo bal de izolare termica al cl ădirii, G, care la randul lui
depinde de alti trei parametrii, acestia fiind:
– factorul de compactitate al cl ădirii, S/V (m -1);
– rezistenta termica, R m (m 2.K/W), a anvelopei cl ădirii;
– numarul de schimburi de aer, n a (h -1);
Cei doi parametrii principali mentionati mai inaint e: temperatura sintetica sol-aer, t SA și coeficientul
global de izolare termica al cl ădirii G sunt singurii parametrii care influenteaza consumul anual specific
de caldura aferent instalatiei de incalzire central a. Ne referim la consumul specific aferent unui met ru cub
de spatiu incalzit.
C
GZ INST NG q ⋅⋅=024 . 0*(kWh/m 3.an) (6.30)
Dup ă cum este cunoscut în metodologia de auditare energ etica se obisnuieste folosirea consumului anual
specific de caldura aferent unui metru patrat de su prafata utila a cl ădirii pe care il vom nota cu q INST . Dat
fiind ca legatura dintre cele doua tipuri de fluxur i specifice este:
*
INST niv INST qhq ⋅= (6.31)
rezulta inlocuind relatia (x.31) în (x.30):
C
GZ niv INST NGh q ⋅⋅⋅=024 . 0 (6.32)
In continuare ne vom referi la expresia consumului anual specific volumic exprimat prin relatia (6.30) .
Din cele prezentate mai inainte se intelege faptul ca numarul anual de grade zile (N GZ C) corectat este o
functie de 3 parametrii (variabile) și anume: (a) factorul de compactitate al cl ădirii – S/V, (b) temperatura
sintetica exterioara – t SA și (c) coeficientul global de izolare termica al cl ădirii – G. Prin urmare
( )GtVSNSA C
GZ ,,. Acest lucru se observa și daca avem în vedere reprezentarea grafica a lui N GZ C ca
suprafata cuprinsa intre curba temperaturilor exter ioare medii lunare și curba temperaturilor interioare
reduse. Ori curba temperaturilor exterioare medii l unare este direct dependenta de valorile temperatur ilor
medii lunare aferente zonei climatice a localitatii , iar curba temperaturilor interioare reduse este
dependenta valorile intensitatilor radiatiei solare prin aporturile de caldura și de coeficientul global de
izolare termica G prin factorul total de cuplaj ter mic al cl ădirii H și suplimentar de factorul de
compactitate, S/V al cl ădirii. Astfel, calitativ vorbind, numarul anual de grade-zile corectat este invers
proportional cu coeficientul global de izolare term ica al cl ădirii, direct proportional cu factorul de
compactitate și de asemenea direct proportional cu temperatura ex terioara sintetica sol-aer.
Dependenta exprimata calitativ mai sus a facut obie ctul unor cercetari teoretice aprofundate pe o seri e de
studii de cazuri concrete de cl ădiri caracterizate printr-o multitudine de valori a le parametrilor de baza
mentionati:
a. factorul de compactitate al cl ădirii, S/V (m -1);
b. temperatura exterioara echivalenta, t SA (oC);
c. rezistenta termica medie a anvelopei cl ădirii, R m (m 2.K/W);
161 d. numarul orar de schimburi de aer, n a (h -1);
S-a stabilit astfel, consumul anual de energie term ica pentru incalzire, conform procedurii de certifi care
energetica explicitata în metodologia de auditare M c001 / 2007, pentru o serie de cl ădiri caracterizate prin
diverse valori ale parametrilor mai sus mentionati.
Pentru fiecare din cei 4 parametrii s-au considerat 4 valori în cadrul domeniului prezentat astfel inc at s-au
evaluat din punct de vedere al consumurilor energet ice pentru incalzire 4 x 3 x 4 x 3 = 144 de situa ții de
cl ădiri diferite prin: localitate, marime (factor de c ompactitate), rezistenta termica medie a anvelopei și
numar de schimburi de aer proaspat introduse.
Rezultatele numerice obtinute care vor fi prezentate tabelar în continu are, au constituit baza de date
utilizata pentru stabilirea unui model matematic de regresie. S-a observat totusi faptul ca parametrii
independenti definitorii pentru consumul anual spec ific volumic sunt doar 3 și anume: factorul de
compactitate (S/V), temperatura exterioara echivale nta (t SA ), și coeficientul global de izolare termica al
cl ădirii (G), adica aceeasi cu factorii determinanti p entru numarul anual de grade zile corectat (N GZ C).
Coeficientul global de izolare termica al cl ădirii este, dup ă cum s-a prezentat, dependent de 3 parametrii,
acestia fiind: factorul de compactitate, rezistenta termica medie a anvelopei cl ădirii și numarul orar de
schimburi de aer, insa pe baza unei relatii bine de finite prezentate mai inainte în cadrul acestui cap itol.
Crearea bazei de date s-a facut considerand o gama de cl ădiri caracterizate de volume foarte mici pana la
volume foarte mari . Pentru fiecare din ele s-a stabilit factorul de c ompactitate S/V, rezultand valori
cuprinse intre 1.20 m -1(pentru cl ădirile foarte mici) și 0.15 m -1 (pentru cl ădirile foarte mari). Domeniul de
valori pentru factorul de compactitate al cl ădirii, S/V = 0.15… 1.20 (m -1).
Locatia cl ădirii caracterizata din punct de vedere climatic prin va lorile medii sezoniere ale temperaturii
exterioare și intensitatii radiatiei solare au fost reprezentat e de un unic parametru care este temperatura
medie sol-aer. s-a analizat cazul a 4 orase din Rom ania, reprezentative pentru cele 4 zone climatice
(aceleasi din cap. 4 Studiu de caz): zona 1 (Consta nta, t SA = 7.41 oC), zona 2 (Bucuresti, t SA = 5.83 oC),
zona 3 (Cluj, t SA = 4.21 oC), zona 4 (Brasov/Predeal, t SA = 1.26 oC). Domeniul de valori pentru
temperatura exterioara echivalenta, t SA = 1.26… 7.41 ( oC).
Rezistenta termica medie a anvelopei cl ădirii a fost creata de fiecare data, pe baza factorilor de cuplaj
termic prin transmisie, ca o medie intre intre rezi stentele termice ale elementelor verticale opace,
elementelor verticale vitrate și suprafetelor opace orizontale – terase, plansee s pre subsol. A rezultat
pentru rezistenta termica medie a anvelopei urmator ul domeniu de valori: R m = 0.5… 3.5 (m 2.K/W) sau ca
valori ale transmitantei medii: U m = 2… 0.286 (W/m 2.K).
Numarul de schimburi de aer considerat în analiza energetica a condus la domen iu:, na = 0.5… 2.0 (h -1).
Trebuie sa mentionam totusi ca cei trei barametrii de baza care influenteaza consumul anual specific
volumic nu sunt chiar independenti. Ne referim la: S/V, G și tSA unde dup ă cum a fost prezentat
coeficientul global de izolare termica depinde la r andul lui printr-o relatie bine stabilita de alti t rei
parametrii acestia fiind: S/V, R m și na, sau de: S/V, U m și na. Este vorba de relatia (6.7) care se mai poate
scrie sub forma:
( )VSUn Gma⋅+⋅=335 . 0
Considerand variabila factorul de compactitate S/V variabila, rezulta ca coeficientul global de izolar e
termica, G, este o functie liniara de factorul de c ompactitate S/V, n a și Um fiind doi parametrii.
Prezentam în Tabelul 6.1 o parte din rezultatele ob tinute, rezultate care au constituit baza de date p entru
elaborarea modelului matematic de regresie.
162 Table 6.1
Oras: Constanta – t SA = 7,41 oC
Rm (m 2.K/W) n a (h -1) S/V (m -1) G (W/m 3.K) N GZ C (K.zi) q INST *(kWh/an.m 3)
0,64 0,5 1,17 1,989 2410 115
0,63 0,5 0,43 0,845 2857 58
0,54 0,5 0,25 0,630 3122 47
0,63 0,5 0,16 0,422 3058 31
0,64 1 1,17 2,156 2482 128
0,63 1 0,43 1,013 2952 72
0,54 1 0,25 0,797 3200 61
0,63 1 0,16 0,590 3176 45
0,64 2 1,17 2,491 2600 155
0,63 2 0,43 1,348 3079 100
0,54 2 0,25 1,132 3296 90
0,63 2 0,16 0,925 3297 73
1,83 0,5 1,17 0,806 1653 32
1,75 0,5 0,43 0,413 2697 27
1,40 0,5 0,25 0,347 3065 25
1,69 0,5 0,16 0,262 3096 19
1,83 1 1,17 0,973 1899 44
1,75 1 0,43 0,581 2906 41
1,40 1 0,25 0,514 3204 40
1,69 1 0,16 0,430 3253 34
1,83 2 1,17 1,308 2239 70
1,75 2 0,43 0,916 3111 68
1,40 2 0,25 0,849 3331 68
1,69 2 0,16 0,765 3372 62
3,53 0,5 1,17 0,499 1071 13
3,33 0,5 0,43 0,297 2593 18
2,57 0,5 0,25 0,265 3038 19
3,19 0,5 0,16 0,218 3128 16
3,53 1 1,17 0,666 1498 24
3,33 1 0,43 0,464 2891 32
2,57 1 0,25 0,432 3216 33
3,19 1 0,16 0,385 3296 30
3,53 2 1,17 1,001 2033 49
3,33 2 0,43 0,799 3135 60
2,57 2 0,25 0,767 3352 62
3,19 2 0,16 0,720 3403 59
Table 6.2
Oras: Bucuresti – t SA = 5,83 oC
Rm (m 2.K/W) n a (h -1) S/V (m -1) G (W/m 3.K) N GZ C (K.zi) q INST *(kWh/an.m 3)
0,64 0,5 1,17 1,989 2758 132
0,63 0,5 0,43 0,845 3213 65
0,54 0,5 0,25 0,630 3483 53
0,63 0,5 0,16 0,422 3416 35
0,64 1 1,17 2,156 2831 146
0,63 1 0,43 1,013 3308 80
0,54 1 0,25 0,797 3566 68
0,63 1 0,16 0,590 3539 50
163 0,64 2 1,17 2,491 2950 176
0,63 2 0,43 1,348 3435 111
0,54 2 0,25 1,132 3660 99
0,63 2 0,16 0,925 3662 81
1,83 0,5 1,17 0,806 1984 38
1,75 0,5 0,43 0,413 3051 30
1,40 0,5 0,25 0,347 3423 28
1,69 0,5 0,16 0,262 3455 22
1,83 1 1,17 0,973 2235 52
1,75 1 0,43 0,581 3262 45
1,40 1 0,25 0,514 3570 44
1,69 1 0,16 0,430 3619 37
1,83 2 1,17 1,308 2582 81
1,75 2 0,43 0,916 3470 76
1,40 2 0,25 0,849 3694 75
1,69 2 0,16 0,765 3734 69
3,53 0,5 1,17 0,499 1398 17
3,33 0,5 0,43 0,297 2946 21
2,57 0,5 0,25 0,265 3396 22
3,19 0,5 0,16 0,218 3490 18
3,53 1 1,17 0,666 1824 29
3,33 1 0,43 0,464 3246 36
2,57 1 0,25 0,432 3581 37
3,19 1 0,16 0,385 3659 34
3,53 2 1,17 1,001 2371 57
3,33 2 0,43 0,799 3495 67
2,57 2 0,25 0,767 3713 68
3,19 2 0,16 0,720 3763 65
Table 6.3
Oras: Cluj – t SA = 4,21 oC
Rm (m 2.K/W) n a (h -1) S/V (m -1) G (W/m 3.K) N GZ C (K.zi) q INST *(kWh/an.m 3)
0,64 0,5 1,17 1,989 3424 163
0,63 0,5 0,43 0,845 4020 82
0,54 0,5 0,25 0,630 4331 65
0,63 0,5 0,16 0,422 4258 43
0,64 1 1,17 2,156 3524 182
0,63 1 0,43 1,013 4134 101
0,54 1 0,25 0,797 4412 84
0,63 1 0,16 0,590 4386 62
0,64 2 1,17 2,491 3685 220
0,63 2 0,43 1,348 4278 138
0,54 2 0,25 1,132 4502 122
0,63 2 0,16 0,925 4504 100
1,83 0,5 1,17 0,806 2448 47
1,75 0,5 0,43 0,413 3831 38
1,40 0,5 0,25 0,347 4270 36
1,69 0,5 0,16 0,262 4303 27
1,83 1 1,17 0,973 2760 64
1,75 1 0,43 0,581 4085 57
1,40 1 0,25 0,514 4415 54
164 1,69 1 0,16 0,430 4462 46
1,83 2 1,17 1,308 3203 101
1,75 2 0,43 0,916 4315 95
1,40 2 0,25 0,849 4534 92
1,69 2 0,16 0,765 4573 84
3,53 0,5 1,17 0,499 1708 20
3,33 0,5 0,43 0,297 3706 26
2,57 0,5 0,25 0,265 4242 27
3,19 0,5 0,16 0,218 4338 23
3,53 1 1,17 0,666 2252 36
3,33 1 0,43 0,464 4070 45
2,57 1 0,25 0,432 4426 46
3,19 1 0,16 0,385 4501 42
3,53 2 1,17 1,001 2935 71
3,33 2 0,43 0,799 4340 83
2,57 2 0,25 0,767 4552 84
3,19 2 0,16 0,720 4601 80
Table 6.4
Oras: Brasov/Predeal – t SA = 1,26 oC
Rm (m 2.K/W) n a (h -1) S/V (m -1) G (W/m 3.K) N GZ C (K.zi) q INST *(kWh/an.m 3)
0,64 0,5 1,17 1,989 4714 225
0,63 0,5 0,43 0,845 5304 108
0,54 0,5 0,25 0,630 5602 85
0,63 0,5 0,16 0,422 5535 56
0,64 1 1,17 2,156 4812 249
0,63 1 0,43 1,013 5414 132
0,54 1 0,25 0,797 5680 109
0,63 1 0,16 0,590 5658 80
0,64 2 1,17 2,491 4969 297
0,63 2 0,43 1,348 5553 180
0,54 2 0,25 1,132 5768 157
0,63 2 0,16 0,925 5772 128
1,83 0,5 1,17 0,806 3554 69
1,75 0,5 0,43 0,413 5115 51
1,40 0,5 0,25 0,347 5541 46
1,69 0,5 0,16 0,262 5576 35
1,83 1 1,17 0,973 3971 93
1,75 1 0,43 0,581 5362 75
1,40 1 0,25 0,514 5683 70
1,69 1 0,16 0,430 5730 59
1,83 2 1,17 1,308 4485 141
1,75 2 0,43 0,916 5586 123
1,40 2 0,25 0,849 5798 118
1,69 2 0,16 0,765 5837 107
3,53 0,5 1,17 0,499 2489 30
3,33 0,5 0,43 0,297 4991 36
2,57 0,5 0,25 0,265 5513 35
3,19 0,5 0,16 0,218 5609 29
3,53 1 1,17 0,666 3292 53
3,33 1 0,43 0,464 5345 60
2,57 1 0,25 0,432 5692 59
165 3,19 1 0,16 0,385 5767 53
3,53 2 1,17 1,001 4190 101
3,33 2 0,43 0,799 5609 108
2,57 2 0,25 0,767 5816 107
3,19 2 0,16 0,720 5864 101
De fapt problema de baza a fost aceea de a stabili un model matematic de regresie pentru numarul anual
de grade-zile corectat functie de: temperatura exte rioara echivalenta – t SA , factorul de compactitate – S/V
și coeficientul global de izolare termica al cl ădirii – G. Mai departe pentru determinarea consumul ui anual
specific volumic de caldura nu a mai fost decat un pas simplu de facut prin aplicarea relatiei (6.30).
A rezultat un polinom de gradul 2 pentru expresia c onsumului anual specific volumic de caldura pentru
incalzire și anume:
2 22*
377 . 0 427 . 1 394 . 14 254 . 10 922 . 1 622 . 12 520 . 3 042 .154 677 . 14 685 . 6
SA SA SA SA INST
t GVStG tVSGVSt GVSq
⋅+⋅+
⋅−−⋅⋅−⋅⋅+⋅⋅−−⋅−⋅ +⋅−=
(6.33)
Relatia (x.33) s-a obtinut pe baza prelucrarii stat istice a datelor obtinute pe cele 144 de cazuri ana lizate și
prezentate în tabelele (x.1),…, (x.4)
Daca ne referim la numarul anual de grade zile core ctat expresia asociata este:
GtGGVStGt
VS
VSGt
GVS
GN
SA SA SA SA C
GZ
2 2
708 . 15 458 . 59 175 .599 25 .427 083 . 80 917 .525 667 .146 417 .6418 542 .611 1542 .278
⋅+⋅+⋅
⋅−−⋅−⋅⋅+⋅ −−⋅ − +⋅ −⋅ =
(6.34)
Relatiile (x.33) și (x.34) au un coeficient de incredere de 99.7%.
Rezula ca procedura practica de lucru pentru determ inarea consumului anual specific volumic de caldura
urmatoarea succesiune simpla de relatii:
• se stabilesc valorile parametrilor constructivi și functionali al cl ădirii:
e. rezistenta și transmitanta medie a anvelopei cl ădirii, R m (U m);
f. numarul de schimburi de aer proaspat, n a;
g. factorul de compactitate al cl ădirii, S/V;
• se determina valoare coeficientului global de izola re termica al cl ădirii, G cu relatia (x.7);
• se stabileste relatia corespunzatoare localitatii u nde se afala cl ădirea – relatii tip (x.35),…
(x.38), utilizand relatia (x.33) pentru temperatura exterioara echivalenta, t SA,
166 corespunzatoare localitatii respective și se determina pe baza ei consumul anual specific
volumic, q INST *.
Se prezinta în continuare pe scurt cateva rezultate concrete obtinute pe baza aplicarii acestei proced uri. S-
a ales orasul Brasov aflat în zona climatica 4, car acterizata de temperatura exterioara de calcul de – 21 oC
și de temperatura medie echivalenta, sol-aer, de 1.2 6 oC.
Se aplica ralatia (6.35), variabila de baza fiind f actorul de compactitate S/V. Coeficientul global de
izolare termica al cl ădirii G se stabileste functie de factorul de compac titate dar și de transmitanta medie a
cl ădirii, U m, și numarul de schimburi de aer proaspat, n a. Astfel, mai intai s-a pastrat numarul de
schimburi de aer proaspat na, constant pe valoarea de 0.5 h -1 și s-a baleat valoarea transmitantei medii a
cl ădirii intre 0.5 și 2.0 W/m 2.K.A rezulta tabelul de valori:
Tabel 6.5
S/V Um / na
0.5 / 0.5 1.0 / 0.5 1.5 / 0.5 2.0 / 0.5
0,2 36,998 50,949 64,928 78,935
0,4 45,843 73,324 100,920 128,630
0,6 53,059 93,653 134,503 175,610
0,8 58,648 111,934 165,676 219,876
1 62,609 128,168 194,441 261,427
1,2 64,941 142,355 220,796 300,264
Valorile din tabel reprezinta consumurile anuale sp ecifice volumice: q INST * (kWh/m 3.an). O reprezentare
grafica a valorilor din tabel ofera o imagine mai c lara.
0,000 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000 350,000
0 0,5 1 1,5 Um / na 0.5 / 0.5
Um / na 1.0 / 0.5
Um / na 1.5 / 0.5
Um / na 2.0 / 0.5
S/V kWh/mc.an
Fig. 6.3
Se observa dup ă cum este și firesc un consum anual specific cu atat mai mare cu cat transmitanta medie a
cl ădirii este mai mare și cu cat factorul de compactitate este mai mare (ad ica avem cl ădiri mai mici). Se
observa ca importanta transmitantei medii a cl ădirii creste o data cu cre șterea factorului de compactitate.
Daca pastram constanta transmitanta medie a cl ădirii de exemplu pe valoarea de 1.0 W/m 3.K, și baleem
numarul de schimburi de aer, atunci rezulta tabelul de valori:
167 Tabel 6.6
S/V Um / na
1 / 0.5 1 / 1 1 / 1.5 1 / 2
0,2 50,949 74,380 97,891 121,481
0,4 73,324 96,428 119,612 142,875
0,6 93,653 116,429 139,285 162,222
0,8 111,934 134,383 156,912 179,521
1 128,168 150,290 172,492 194,774
1,2 142,355 164,149 186,024 207,979
La fel, valorile din tabel reprezinta consumurile a nuale specifice volumice: q INST * (kWh/m 3.an).
Reprezentare grafica a valorilor din tabel se prezi nta în figura (x.6):
0,000 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 Um / na 1 / 0.5
Um / na 1 / 1
Um / na 1 / 1.5
Um / na 1 / 2
S/V kWh/mc.an
Fig. 6.4
Un numar mai mare de schimburi de aer conduce evide nt la un consum mai mare de energie, importanta
fiind aceeasi indiferent de valoare factorului de c ommpactitate.
Important insa este faptul ca valorile din tabelele și figurile de mai sus se stabilesc usor prin proced ura
pusa la punct în cadrul acestei lucrari și prezentata mai sus, procedura ce are la baza o re latie teoretica
identificata statistic pe o baza de date stabilite conform metodologiei de auditare Mc001.
6.2 Scurta analiza privind parametrii energetici im portanti
Parametrii la care ne referim sunt asa cum s-a prez entat:
1. Factorul de compactitate – S/V;
2. Rezistenta termica medie a anvelopei – R m (sau transmitanta medie a anvelopei – U m);
3. Numarul orar de schimburi de aer proaspat – n a;
4. Coeficientul global de izolare termica al cl ădirii – G;
5. Factorul climatic sintetic asociat localitatii – tSA ;
1. Factorul de compactitate S/V al cl ădirii joaca un rol foarte important în evaluarea co nsumului specific
anual de energie al cl ădirii. El este insa în stransa corelatie cu volumul cl ădirii, sau mai exact cu numarul
de niveluri și numarul de tronsoane (scari). Considerand cl ădirea de forma sferica rezulta intre factorul de
compactitate și volumul cl ădirii o relatie de forma:
168
(6.35)
Relatie care transpusa în forma grafica se prezinta ca în figura (x.7)
00,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 S/V =
V (mc)
Fig. 6.5
O corelatie mai corecta obtinem daca se apeleaza la forma paralelipipedica a cl ădirilor. Cre șterea
volumului cladrii se obtine fie prin cre șterea numarului de niveluri ale cl ădirii fie prin cre șterea numarului
de tronsoane ale cl ădirii. S-a obtinut o relatie de forma:
n t n nVS2364 . 01115 . 0 ⋅+
+⋅=
(6.36)
Care conduce la valori ale factorului de compactita te ca cele prezentate în tabelul de mai jos:
Tabel 6.7.
Factorul de compactitate – S/V
Nr.
niveluri
Numarul de transoane – n t
1 2 3 4
1 1,028 0,953 0,928 0,916
2 0,664 0,589 0,564 0,552
5 0,446 0,371 0,346 0,333
8 0,391 0,316 0,291 0,279
11 0,366 0,291 0,266 0,254
169 In fig. X.8 se prezinta grafic valorile factorului de compactitate functie de numarul de niveluri și de
numarul de tronsoane ale cl ădirii. Se observa ca valorile cele mai scazute ale factorului de compactitate se
obtin pentru cl ădirile cu mai multe tronsoane și cu mai multe niveluri.
00,2 0,4 0,6 0,8 11,2
0 2 4 6 8 10 12 n_tr=1
n_tr=2
n_tr=3
n_tr=4
Fig. 6.7
Daca incercam, la fel, o corelare a factorului de c ompactitate cu volumul cl ădirii se obtine un grafic destul
de asemanator cu cel stabilit în cazul cl ădirii de forma cilindrica:
Fig. 6.8
O valoare medie a valorilor factorilor de compactit ate se poate considera de cca. 0.35 m -1,
corespunzatoare unei cl ădiri cu 2 tronsoane de 3-4 etaje. S/V
n_niv
170
Daca rezistenta termica medie a anvelopei cl ădirii este 1.0 (m 2.K/W) și numarul de schimburi de aer
proaspat este de asemenea 1.0 (1/h), iar zona clima tica este 2, caracterizata inj cazul municipiului
Bucureti de t SA = 5.83 oC, rezulta urmatoarea dependenta a coeficientului g lobal de izolare termica al
cl ădirii (G) de factorul de compactitate (S/V):
Fig. 6.9
2. Rezistenta termica a anvelopei cl ădirii a luat valori în cadrul analizei intreprinse intre 0.5 și 3.5
m2.K/W. Vom considera totusi doua valori de referinta pentru cl ădirile existente și noi, acestea fiind 1.0
m2.K/W pentru cl ădiriile mai vechi și respectiv 2.0 m 2.K/W pentru cl ădirile noi.
Pentru reprezentarea grafica de mai jos s-au consid erat urmatoarele valori medii ale parametrilor:
S/V = 0.35 (1/m), n a = 1 (1/h), t SA = 5.83 ( oC), parametrul variabil fiind bineinteles rezistent a termica
medie a anvelopei cl ădirii Rm.
Fig. 6.10 kWh/mc.a
Rm
171
3. Numarul orar de schimburi de aer proaspat n a (1/h), considerat în cadrul analizei s-a situat în domeniul
0.5 și 2.0, insa mai reprezentative pentru cl ădirile existente și noi sunt valorile 1.0 pentru cl ădirile mai
vechi și respectiv 0.5 pentru cele noi.
Pentru reprezentarea grafica de mai jos s-au consid erat urmatoarele valori medii ale parametrilor:
S/V = 0.35 (1/m), R m = 1 (m 2.K/W), t SA = 5.83 ( oC), parametrul variabil fiind bineinteles numarul d e
schimburi de aer – na.
Fig. 6.11
Coeficientul global de izolare termica este o funct ie directa de cei trei parametrii mentionati mai in ainte
conform relatiei bine cunoscute și prezentate în lucrare.
4. Temperatura echivalenta t SA (oC), ia valori în domeniul 1,26 și 7.41 oC, valorile medii considerate fiind
pentru zona 2 (5.83 oC) și pentru zona 3 (4.21 oC).
Pentru reprezentarea grafica de mai jos s-au consid erat urmatoarele valori medii ale parametrilor:
S/V = 0.35 (1/m), R m = 1 (m 2.K/W), n a = 1.0 (1/h), parametrul variabil fiind bineinteles temperatura
echivalenta t SA .
Fig. 6.12
kWh/mc.an
na
kWh/mc.a
n
tSA
172 Stabilirea modelului de predictie este o contributi e importanta în cadrul lucrarii motiv pentru care a m
considerat ca este necesara prezentarea mai detalia ta a stabilirii modelului de predictie a valorilor
consumului anual specific de energie termica.
6.2 Modele de predictie a consumului. Sinteza contr ibutiilor orginale ale tezei.
Pentru a dezvolta modele de estimare a consumului d e energie în cl ădirile tehniciile de analiz ă de regresie
au fost folosite. Tehnica de regresie este aplicata pentru a putea s ă prezic ă valoarea unei variabile numita
de,,iesire,, (variabil ă de r ăspuns) de la una sau mai multe alte variabile (de a semenea cunoscute ca
variabile explicative sau predictori) ale c ăror valori pot fi prestabilite sau calculate cum a fost în cazul
nostru. Astfel, obiectivul final este acela de a pr ezice o singur ă variabil ă dependent ă (adic ă necesarul de
înc ălzire/r ăcire), printr-un set de variabile independente (coe ficientul de form ă, rezistenta medie a cl ădirii,
etc). Pentru a genera o astfel de corela ție, este esen țial s ă se genereze o baz ă de date prin numeroase studii
parametrice și apoi s ă fie dezvoltat ă o ecua ție simpl ă cu ajutorul analizei de regresie.
În compara ție cu re țelele neuronale, analiza de regresie ar putea fi o solu ție mai simpl ă și mai practic ă la
probleme diferite, care urmeaz ă o anumit ă tendint ă. Având o baz ă mare de valori cum ar fi în cazul
nostru, tehnicile de regresie poate fi aplicate cu succes și cu rezultate bune pe corela ția dintre model și
setul de date. În analiza de regresie ceea ce este cel mai important este găsirea celei mai bune ecuatii de
corelare pentru a explica modul în care varia ția unei variabile Y i rezultat ă, depinde de varia ția variabilelor
de predictie, X i. Un exemplu de o ecuatie de regresie liniar ă simpl ă este prezentat ă:
1 i β β ε i 0 i y= + x+ i=1,….,n
în cazul în care este β0 este punctul care în care linia taie axa ya sau in terceptia-y, β1 este gradientul sau
panta liniei și εi este un termen aleatoriu asociat cu fiecare observ a ție. În multe situa ții, rezultatul va
depinde de mai multe variabile explicative. Acest l ucru conduce la regresii multiple, în care variabil a
dependent ă este prezisă printr-o combina ție de variabile explicative posibile (3 variabile î n cazul nostru).
Parametrii de iesire sunt: q inc – consumul volumic specific pentru incalzirea cl ădirii (kWh/m 3/an), q r –
consumul volumic specific pentru racirea cl ădirii (kWh/m 3/an) și qtot – consumul volumic specific total
pentru incalzirea/racirea cl ădirii (kWh/m 3/an). Numarul anual de grade zile corectat este o f unctie de 3
parametrii (variabile) și anume: factorul de compactitate al cl ădirii – S/V, temperatura sintetica exterioara
– tSA și coeficientul global de izolare termica al cl ădirii – G: ( )GtVSNSA C
GZ ,,, prin urmare cei trei
parametrii de intrare ale modelelor de predictie sunt acestea. Baza de d ate folosita în stabilirea
modelelor de regresie este urmatoarea:
Tabel 6.8
G
(W/m 3K) S/V
(m-1) tSA (oC)
(iarna) tSA (oC)
(vara) tSA (oC)
(an) qinc
(kWh/m 3/an) qr
(kWh/m 3/an) qtot
(kWh/m 3/an)
1.989 1.17 5.83 21.91 12.53 131.6 9.5 141.2
0.845 0.43 5.83 21.91 12.53 65.2 1.1 66.3
0.630 0.25 5.83 21.91 12.53 52.6 0.0 52.7
0.422 0.16 5.83 21.91 12.53 34.6 0.1 34.7
2.156 1.17 5.83 21.91 12.53 146.5 8.8 155.2
1.013 0.43 5.83 21.91 12.53 80.4 0.7 81.2
0.797 0.25 5.83 21.91 12.53 68.2 0.0 68.2
0.590 0.16 5.83 21.91 12.53 50.1 0.0 50.1
2.491 1.17 5.83 21.91 12.53 176.4 7.4 183.8
1.348 0.43 5.83 21.91 12.53 111.1 0.2 111.4
1.132 0.25 5.83 21.91 12.53 99.5 0.0 99.5
0.925 0.16 5.83 21.91 12.53 81.3 0.0 81.3
173 0.806 1.17 5.83 21.91 12.53 38.4 11.7 50.1
0.413 0.43 5.83 21.91 12.53 30.3 0.8 31.1
0.347 0.25 5.83 21.91 12.53 28.5 0.0 28.5
0.262 0.16 5.83 21.91 12.53 21.7 0.0 21.8
0.973 1.17 5.83 21.91 12.53 52.2 10.0 62.2
0.581 0.43 5.83 21.91 12.53 45.5 0.4 45.9
0.514 0.25 5.83 21.91 12.53 44.0 0.0 44.0
0.430 0.16 5.83 21.91 12.53 37.3 0.0 37.3
1.308 1.17 5.83 21.91 12.53 81.1 7.6 88.7
0.916 0.43 5.83 21.91 12.53 76.3 0.0 76.3
0.849 0.25 5.83 21.91 12.53 75.3 0.0 75.3
0.765 0.16 5.83 21.91 12.53 68.5 0.0 68.5
0.499 1.17 5.83 21.91 12.53 16.7 14.4 31.2
0.297 0.43 5.83 21.91 12.53 21.0 0.8 21.7
0.265 0.25 5.83 21.91 12.53 21.6 0.0 21.6
0.218 0.16 5.83 21.91 12.53 18.2 0.0 18.2
0.666 1.17 5.83 21.91 12.53 29.2 11.2 40.4
0.464 0.43 5.83 21.91 12.53 36.2 0.3 36.5
0.432 0.25 5.83 21.91 12.53 37.2 0.0 37.2
0.385 0.16 5.83 21.91 12.53 33.8 0.0 33.8
1.001 1.17 5.83 21.91 12.53 57.0 7.8 64.8
0.799 0.43 5.83 21.91 12.53 67.0 0.0 67.0
0.767 0.25 5.83 21.91 12.53 68.4 0.0 68.4
0.720 0.16 5.83 21.91 12.53 65.0 0.0 65.0
1.989 1.17 4.21 18.71 10.25 163.4 0.0 163.4
0.845 0.43 4.21 18.71 10.25 81.6 0.0 81.6
0.630 0.25 4.21 18.71 10.25 65.5 0.0 65.5
0.422 0.16 4.21 18.71 10.25 43.1 0.0 43.1
2.156 1.17 4.21 18.71 10.25 182.4 0.0 182.4
1.013 0.43 4.21 18.71 10.25 100.5 0.0 100.5
0.797 0.25 4.21 18.71 10.25 84.4 0.0 84.4
0.590 0.16 4.21 18.71 10.25 62.1 0.0 62.1
2.491 1.17 4.21 18.71 10.25 220.3 0.0 220.3
1.348 0.43 4.21 18.71 10.25 138.4 0.0 138.4
1.132 0.25 4.21 18.71 10.25 122.4 0.0 122.4
0.925 0.16 4.21 18.71 10.25 100.0 0.0 100.0
0.806 1.17 4.21 18.71 10.25 47.3 3.7 51.1
0.413 0.43 4.21 18.71 10.25 38.0 0.0 38.0
0.347 0.25 4.21 18.71 10.25 35.5 0.0 35.5
0.262 0.16 4.21 18.71 10.25 27.1 0.0 27.1
0.973 1.17 4.21 18.71 10.25 64.5 1.9 66.3
0.581 0.43 4.21 18.71 10.25 56.9 0.0 56.9
0.514 0.25 4.21 18.71 10.25 54.5 0.0 54.5
0.430 0.16 4.21 18.71 10.25 46.0 0.0 46.0
1.308 1.17 4.21 18.71 10.25 100.6 0.0 100.6
0.916 0.43 4.21 18.71 10.25 94.8 0.0 94.8
0.849 0.25 4.21 18.71 10.25 92.4 0.0 92.4
0.765 0.16 4.21 18.71 10.25 83.9 0.0 83.9
0.499 1.17 4.21 18.71 10.25 20.5 7.5 27.9
0.297 0.43 4.21 18.71 10.25 26.4 0.0 26.4
0.265 0.25 4.21 18.71 10.25 27.0 0.0 27.0
0.218 0.16 4.21 18.71 10.25 22.7 0.0 22.7
0.666 1.17 4.21 18.71 10.25 36.0 4.0 40.1
174 0.464 0.43 4.21 18.71 10.25 45.3 0.0 45.3
0.432 0.25 4.21 18.71 10.25 45.9 0.0 45.9
0.385 0.16 4.21 18.71 10.25 41.6 0.0 41.6
1.001 1.17 4.21 18.71 10.25 70.5 0.6 71.2
0.799 0.43 4.21 18.71 10.25 83.2 0.0 83.2
0.767 0.25 4.21 18.71 10.25 83.8 0.0 83.8
0.720 0.16 4.21 18.71 10.25 79.5 0.0 79.5
1.989 1.17 7.41 22.03 13.50 115.0 11.5 126.5
0.845 0.43 7.41 22.03 13.50 58.0 1.7 59.6
0.630 0.25 7.41 22.03 13.50 47.2 0.2 47.4
0.422 0.16 7.41 22.03 13.50 31.0 0.3 31.3
2.156 1.17 7.41 22.03 13.50 128.4 10.7 139.2
1.013 0.43 7.41 22.03 13.50 71.8 1.3 73.1
0.797 0.25 7.41 22.03 13.50 61.2 0.0 61.3
0.590 0.16 7.41 22.03 13.50 44.9 0.1 45.0
2.491 1.17 7.41 22.03 13.50 155.5 9.4 164.8
1.348 0.43 7.41 22.03 13.50 99.6 0.8 100.4
1.132 0.25 7.41 22.03 13.50 89.6 0.0 89.6
0.925 0.16 7.41 22.03 13.50 73.2 0.0 73.2
0.806 1.17 7.41 22.03 13.50 32.0 13.1 45.1
0.413 0.43 7.41 22.03 13.50 26.8 1.2 27.9
0.347 0.25 7.41 22.03 13.50 25.5 0.2 25.6
0.262 0.16 7.41 22.03 13.50 19.5 0.1 19.6
0.973 1.17 7.41 22.03 13.50 44.4 11.3 55.7
0.581 0.43 7.41 22.03 13.50 40.5 0.7 41.3
0.514 0.25 7.41 22.03 13.50 39.5 0.0 39.5
0.430 0.16 7.41 22.03 13.50 33.5 0.0 33.5
1.308 1.17 7.41 22.03 13.50 70.3 8.9 79.2
0.916 0.43 7.41 22.03 13.50 68.4 0.3 68.7
0.849 0.25 7.41 22.03 13.50 67.9 0.0 67.9
0.765 0.16 7.41 22.03 13.50 61.9 0.0 61.9
0.499 1.17 7.41 22.03 13.50 12.8 15.4 28.3
0.297 0.43 7.41 22.03 13.50 18.5 1.0 19.5
0.265 0.25 7.41 22.03 13.50 19.3 0.1 19.4
0.218 0.16 7.41 22.03 13.50 16.3 0.0 16.4
0.666 1.17 7.41 22.03 13.50 24.0 12.4 36.3
0.464 0.43 7.41 22.03 13.50 32.2 0.6 32.8
0.432 0.25 7.41 22.03 13.50 33.4 0.0 33.4
0.385 0.16 7.41 22.03 13.50 30.5 0.0 30.5
1.001 1.17 7.41 22.03 13.50 48.9 8.9 57.8
0.799 0.43 7.41 22.03 13.50 60.1 0.1 60.3
0.767 0.25 7.41 22.03 13.50 61.7 0.0 61.7
0.720 0.16 7.41 22.03 13.50 58.8 0.0 58.8
1.989 1.17 1.26 14.53 6.08 225.0 0.0 225.0
0.845 0.43 1.26 14.53 6.08 107.6 0.0 107.6
0.630 0.25 1.26 14.53 6.08 84.7 0.0 84.7
0.422 0.16 1.26 14.53 6.08 56.1 0.0 56.1
2.156 1.17 1.26 14.53 6.08 249.0 0.0 249.0
1.013 0.43 1.26 14.53 6.08 131.6 0.0 131.6
0.797 0.25 1.26 14.53 6.08 108.7 0.0 108.7
0.590 0.16 1.26 14.53 6.08 80.1 0.0 80.1
2.491 1.17 1.26 14.53 6.08 297.1 0.0 297.1
1.348 0.43 1.26 14.53 6.08 179.6 0.0 179.6
175 1.132 0.25 1.26 14.53 6.08 156.8 0.0 156.8
0.925 0.16 1.26 14.53 6.08 128.1 0.0 128.1
0.806 1.17 1.26 14.53 6.08 68.7 0.0 68.7
0.413 0.43 1.26 14.53 6.08 50.7 0.0 50.7
0.347 0.25 1.26 14.53 6.08 46.1 0.0 46.1
0.262 0.16 1.26 14.53 6.08 35.1 0.0 35.1
0.973 1.17 1.26 14.53 6.08 92.8 0.0 92.8
0.581 0.43 1.26 14.53 6.08 74.7 0.0 74.7
0.514 0.25 1.26 14.53 6.08 70.1 0.0 70.1
0.430 0.16 1.26 14.53 6.08 59.1 0.0 59.1
1.308 1.17 1.26 14.53 6.08 140.8 0.0 140.8
0.916 0.43 1.26 14.53 6.08 122.8 0.0 122.8
0.849 0.25 1.26 14.53 6.08 118.2 0.0 118.2
0.765 0.16 1.26 14.53 6.08 107.1 0.0 107.1
0.499 1.17 1.26 14.53 6.08 29.8 1.2 31.0
0.297 0.43 1.26 14.53 6.08 35.5 0.0 35.5
0.265 0.25 1.26 14.53 6.08 35.1 0.0 35.1
0.218 0.16 1.26 14.53 6.08 29.3 0.0 29.3
0.666 1.17 1.26 14.53 6.08 52.7 0.0 52.7
0.464 0.43 1.26 14.53 6.08 59.5 0.0 59.5
0.432 0.25 1.26 14.53 6.08 59.1 0.0 59.1
0.385 0.16 1.26 14.53 6.08 53.3 0.0 53.3
1.001 1.17 1.26 14.53 6.08 100.7 0.0 100.7
0.799 0.43 1.26 14.53 6.08 107.6 0.0 107.6
0.767 0.25 1.26 14.53 6.08 107.1 0.0 107.1
0.720 0.16 1.26 14.53 6.08 101.3 0.0 101.3
!! Modele sunt în primul rand valide pentru plaja d e valori:
Coeficient G – min=0.214 și max=2.49
Factor compactitate – min=0.16 și max=1.17
Temperatura sol-aer sezon incalzire – min=1.26 și max=7.41
Temperatura sol-aer sezon racire – min=14.53 și max=22.03
Temperatura sol-aer anuala – min=6.08 și max=13.5
Regresia multipl ă respectã toate ipotezele de corelare: liniaritatea de rela ții, acela și nivel de rela ție în
toat ă gama de variabile independente, lipsa de,,outliers ,,. Similar cu regresia liniar ă, obiectivul unei
regresii neliniare este de a determina parametrii c elei mai bune corelatii pentru un model prin
minimizarea unei func ție alese. Procesul este de a începe cu estim ări ini țiale și încorporeaz ă algoritmi
pentru a îmbun ătăți estim ările iterativ. Noile estim ări devin apoi un punct de plecare pentru urmatoarea
iteratie. Aceste itera ții continua pân ă ce erorile func ției se opresc din sc ădere. Modelul neliniar poate fi
reprezentat dup ă cum urmeaz ă:
βy=y(x, )
)βχ
σ
∑2n
2 i i
i=1 iy-y(x, (a)=
(6. 37)
unde a sunt variabilele func ției, σi este eroarea de m ăsurare sau devia ția standard a punctului de iteratie.
Ca și în cazul regresiei liniare, procedura este de a r educe suma p ătratelor distan țelor verticale ale
punctelor de pe curba. Metoda celor mai mici p ătrate este o procedura matematic ă pentru a g ăsi cele mai
bune corelatii la un anumit set de puncte prin mini mizarea sumei p ătratelor,, diferentelor,, dintre o valoare
calculata și una prezis ă.
176
Figure 6.12 Minimalizarea distantei (d) directia ax ei y și x
Cea mai buna curba de corelare f(x) are suma patrat elor abaterilor ca fiind minima:
[ ] [ ]n n
2 2
i i i 0 1 i
i=1 i=1 R= y -f(x ) = y -( β+βx ) =min. ∑ ∑
(6.38)
unde β0 și β1 sunt coeficien ții necunoscuti în timp ce x i și yi sunt datele de intrare, respectiv de iesire.
Pentru a ob ține minim ă, derivatele coeficien țiilor necunoscuti β0 și β1 trebuie s ă fie zero, astfel:
[ ]1β β
β∂
∂∑n
i 0 i
i=1 0R= 2 y -( + x ) =0
(6.39)
[ ]0 1
1β β
β∂
∂∑n
i i
i=1 R=2 y-( + x)=0
(6.40)
0 1 β β ∑ ∑ ∑n n n
i i
i=1 i=1 i=1 y= 1+ x
6.41)
0 1 β β ∑ ∑ ∑n n n
2
i i i i
i=1 i=1 i=1 xy= x+ x
(6.42)
care în forma matriciala pot fi scrisi:
0
1β
β
∑∑
∑∑ ∑n n
i i
i=1 i=1
2 n n n
i i i i
i=1 i=1 i=1 n x y
=
x y x x
(6.43) d
d
177 sau:
1
1 1 0
2 1
1 1 1 n n
i i
i i
n n n
i i i i
i i i n x y
x x x y β
β−
= =
= = = =
∑ ∑
∑ ∑ ∑
(6.44)
și cu matricea inversa:
0
1β
β
∑ ∑ ∑ ∑
∑ ∑∑ ∑ ∑n n n n
2
i i i i i
i=1 i=1 i=1 i=1
n n n n n 2 2
i i i i i i
i=1 i=1 i=1 i=1 i=1 y x – x x y
1=
n x -( x ) n x y – x y
(6.45)
cei doi coeficienti vor fi:
0β∑ ∑ ∑∑ ∑ ∑
∑ ∑ ∑n n n n n n
2 2
i i i i i i i i
i=1 i=1 i=1 i=1 i=1 i=1
n n n 22 2 2
i i i
i=1 i=1 i=1 y x – x x y y x -x x y
= =
n x -( x ) x -nx
(6.46)
β∑ ∑∑ ∑
∑ ∑ ∑n n n n
i i i i i i
i=1 i=1 i=1 i=1
n n n 22 2 2
i i i
i=1 i=1 i=1 1n x y – x y ( x y )-nxy
= =
n x -( x ) x -nx
(6.47)
Înainte de a incepe analiza de regresie și precizia modelelor, o scurt ă prezentare a terminolgiei folosita în
următoarea parte este enuntat:
1. Abatere (sau de eroare de corelare) este diferen ța vertical ă între punctele de date reale și curba generata
din valorile prezise. Dac ă o abatere este pozitiva, înseamn ă c ă efectiv punctul de date se afl ă deasupra
curbei și în cazul în care ia o valoare negativ ă înseamn ă c ă punctul se afl ă sub curba. În cazul în care
abaterea este zero, valoarea prezisa se afl ă pe curba de valori.
2. Suma abaterilor este suma total ă a abaterilor pentru toate punctele de date. În caz ul în care curba a
trecut prin fiecare punct de date, aceast ă sum ă ar fi zero, cu toate acestea, un model de regresie poate avea
abateri mari pozitive și negative iar suma lor sa fie un num ăr mic.
3. Un alt termen care a fost analizat în timpul stu diului este suma p ătratelor abaterilor asa cum a fost
prezentata anterior în metoda celor mai mici patrat e.
4. Eroarea standard a estim ării este o m ăsur ă a preciziei predic ției. Eroarea standard a estim ării este
strâns legat ă de suma abaterilor la p ătrat și este definit ca fiind:
σ∑2
est. (y-y') =
N (6.48)
178 unde σest . este eroarea standard, Y este valoarea calculata sau simulata (valoare,,rea la,,), Y' este valoarea
prezisa, și N este numar de valori analizate.
4. Coeficientul de determinare este o m ăsur ă a cât de bine linia de regresie reprezinta datele. În cazul în
care linia de regresie trece exact prin fiecare pun ct al valorilor calculate sau simulate, ar fi în m ăsur ă
să explice toate varia țiile. O valoare de R 2 = 1 înseamn ă c ă aceasta curba trece prin fiecare punct de
date și invers atunci când o valoare de R 2 = 0 înseamn ă arat ă c ă modelul de regresie nu descrie corect
datele și trebuie gasit un alt model.
reg 2 err
tot tot SS SS R = =1-
SS SS ≤ ≤ 2(0 R 1) (6.49)
unde SS reg este regresia sumei patratelor abaterilor, SS err eroarea sumei patratelor, SS tot este suma totala a
patratelor abaterilor:
$n
2
ireg
i=1 SS = (Y -Y ) ∑
$n
2
err i
i=1 SS = (Y -Y ) ∑
n
2
tot i
i=1 SS = (Y -Y ) ∑
(6.50)
Odata ce un model de regresie a fost construit, est e important să se confirme acuratetea modelului și
semnifica ția statistic ă a parametrilor de estimat. Verificarea acestei acu rateti include analiza lui R2,
analize ale abaterilor și testarea diverselor ipoteze. Am acordat o aten ție deosebit ă și analizei abaterilor
reziduurilor. În cazul în care abaterile par s ă ac ționeze în mod aleatoriu, se poate considera c ă modelul se
potrive ște cu valorile datelor. Cu toate acestea, în cazul în care abaterile afi șeaza un model sistematic, este
un indiciu clar c ă modelul nu se potrive ște cu succes, și o alt ă func ție ar putea prezice mai bine
rezultatele.
Avand ca scop de a prezice necesarul de înc ălzire/racire a unei cl ădirii în func ție de trei parametri
selecta ți, diferite modele au fost studiate. Dac ă presupunem c ă exist ă o rela ție liniar ă între necesaru de
energie și cei 3 atunci modelul poate fi scris dup ă cum urmeaz ă:
1 2 3 β β β α1 2 3 Y = + X + X + X (6.51)
unde Y este consumul volumic specific de energie (k Wh/m 3/an) și X1.. X3 sunt parametrii de intrare (G,
S/V și tSA ).
Avand ca baza rela ția dintre parametrii de intrare descrise în capitol ul precedent arat ă c ă aceste elemente
sunt inter-conectate; coeficientl de izolare G este influentat de factorul de compactitate S/V și a șa mai
departe. Aceste interdependen țe pot fi modelate prin ad ăugarea de termeni de interac țiune la ecua ția de
mai su, obtinandu-se astfel un model mai complex:
3 3 3 3
i ij ii β β β α∑ ∑∑ ∑2
i i j i
i=1 i=1 j=i+1 i=1 Y = + X + X X + X
(6.52)
Sa constatat c ă modele polinomiale de ordinul 2 sunt solu țiile cele mai corecte pentru problema noastr ă.
Polinoame sunt foarte flexibile și potrivesc o gama larga de curbe, dar au inconveni entul c ă nu sunt
valabile în afara intervalului de date observate. D up ă forma de modele a fost aleasa, urm ătorul pas a
constat în identificarea coeficien ților, βi, pentru a minimiza erorile dintre valorile prezis e și cele calculate.
Folosind metoda celor mai mici p ătrate am ob ținut coeficien ți de regresie pentru modelele polinomiale
pentru cele trei cazuri (q inc , q r, q tot ).
179 Model predictie pentru INCALZIRE – q inc
qinc = 6.7+154·(G)-14.7·(S/V) -3.5·(t SA )-12.6·G·(S/V) –
0.3·G·t SA +1.9·(S/V)·t SA +1.4·G 2-14.4·(S/V) 2-0.4·t SA 2 (6.53)
Suma abaterilor
= 8,54E-09
Abatere medie = 5,93E-11
Suma patratelor abaterilor (Absolute) = 847,3
Eroare standard estimata = 2,514
Coeficient determinare multipla (R 2) = 0,997
Abatere minima = -7.3 kWh/m 3/an
Abatere maxima = +7.89 kWh/m 3/an
180 7. Concluzii și sinteza contributiilor originale ale tezei
Abordand un domeniu stiintific interdisciplinar de mare actualitate tehnica, economica și ecologica,
autorul a incercat sa-și insuseasca atat fundamentele, cat și conceptele moderne în scopul elaborarii uni
instrument aplicabil în practica verificarii rapide a auditurilor energetice.
Ca urmare a acutizarii implementarii unor masuri co ncrete de reducere a consumului de energie in si pr in
cladiri, a necesitatii intensificarii implementarii si extinderii certificatelor energetice la nivel n ational, in
paralel cu crearea unui sistem coerent de evaluare si de verificare a auditurilor si performantelor
energetice determinate ale cladirilor se impune dez voltarea unor solutii si instrumente care sa
eficientizeze la maximum intregul proces, fara a af ecta calitatea si rigoarea acestuia.
Lucrarea prezenta are la baza analize teroretice si experimentale, studii de caz, analize proiecte
implementate, analize comparative, date si experime ntari atat din strainate cat si din tara.
Pe plan national, problematica cresterii performant ei energetice a cladirilor se afla intr-un stadiu d e
implementare inca modest, centralizarea si verifica rea indicatorilor de performanta energetica nu sunt
dezvoltate cu suficienta acuratete si nu ofera o im agine fidela a cresterii perfromantei energetice du pa
realizarea masurilor de reabilitare termica. S-a pr eznetat pe scurt situatia la nivel national si euro pean
(cap.1, 2), inisitandu-se asupra unor elemente comp arative, cu scopul de a fi sugerat decalajul urias care
exista inca intre noi si celealte tari europene dez voltate – membre si non membre UE.
Autorul a analizat teoretic aspecte privind stabili tatea termica a incaperilor, principii generale de calcul si
evaluarea performantei energetice a cladirilor, ins istand pe componentele de calculul sezonier. Au fos t
analizate metodologiile de calcul si aspecte privin d certificatul energetic, cu aplicatii pe studii de caz,
experimentari si simulari teoretice pe baza unor so ft-uri de calcul achizitionate de pe piata IT de
specialitate, inclusiv prin metode Matrix (unele af late intr-un stadiu experimental de testare).
Datorita atributiilor în domeniul proiectelor și programelor de eficienta energetica, lucrarea se incheie în
mod natural cu propuneri personale pentru cre șterea performantei energetice a cl ădirilor prin verificari de
calcul simple, sustinand un sistem rational de masu ri de reabilitare termica verificabile prin aplicar ea unui
instrument de calcul și control simplu. In acest sens autorul considera c a urmatoarele elemente pot
constitui contributii personale originale ale tezei în domeniul abordat:
• Determinarea unui instrument de calcul optim pentru verificarea concluziilor calculate
intr-un audit energetic, cu o eroare minima de sub 10%, și verificarea în consecinta a
masurilor adoptate/recomandate în conditiile unui r aport optim pret – calitate;
• Procedeul descris mai sus în cap. 6 a permis stabil irea modelului de predictie – o
contributie importanta în cadrul lucrarii, motiv pe ntru care s-a prezentat mai detaliat
stabilirea modelului de predictie a valorilor consu mului anual specific de energie termica;
• Elaborarea unei analize realiste a posibilitatilor tehnice de verificare a auditurilor
energetice. Propunerile și calculele concrete conduc la certitudini ca astfe l erorile
inregistrate intr-un audit energetic nu vor mai dep asi max. 10%;
• Elaborarea unei analize și comparatii realiste a metodologiilor și termenilor și
terminologiei din Romania și tarile UE în domeniul reglementarilor și stabilirii
performantei energetice a cl ădirii cu evidentierea elementelor care ne diferenti aza și la
care Romania trebuie sa se alinieze.
• Introducerea calculului necesarului de caldura pent ru incalzire pentru fiecare luna
raportat la temperatura de referinta preluate de la statia meteorologica corespunzatoare
respectivelor date climatice ale locatiilor. Acest lucru poate genera o sursa reala și cu un
potential urias de economii de energie în cazul Rom aniei cu efecte benefice pana la
consumatorul final.
181
Analizele efectuate precum si experimentele si stud iile efectuate conduc la concluzia ca evaluarea
energetic ă poate fi calculat ă în întregime, m ăsurat ă în întregime dar și verificata în conditiile în care
cercetari ulterioare vor confirma si reconfirma ace st instrument de verificare prin aplicarea relatiei deduse
experimental (6.53). Se poate in principiu, aprecia ca poate fi luat în viitor în discutie Certificatu l hibrid
ca un certificat calculat ale c ărui date sunt validate prin m ăsur ători sau printr- un instrument de calcul
simplu și eficace. Bineinteles ca în practica curenta, exce p țiile sunt posibile.
De asemenea, se reitereaza idea ca pentru o singura cl ădire pentru care calculul s-a efectuat bazat pe
valori ale temperaturii medii lunare furnizate de s tatia meteorologica de referinta (calcul lunar) au rezultat
reduceri ale lui Q necesar cu pana la 30%, chiar 50 %. Prin urmare dimensionarea introducerea calcului
lunar și eliminarea treptata a metodei de calcul sezoniere ar putea genera o sursa reala și cu un potential
urias de economii de energie în cazul Romaniei cu e fecte benefice pana la consumatorul final. Acest lu cru
ar determina o acuratete ridicata a auditurile ener getice, și a masurilor de reabilitare termica recomandate,
avand consecinte directe pozitive asupra facturilor de energie termica, a emisiilor de noxe, a activit atilor
operatorilor economici de termoficare și ale producatorilor de energie.
Contributiile și componentel capitolele cap. 3 și 6 vor fi prezentate în congrese, conferinte, publ icatii de
specialitate și în mediile de specialitate.
In aceasta lucrare simularile numerice au fost real izate cu programul SIMBAD elaborat de Centrul
Stiintific de Cercetari pentru Cl ădiri din Franta ca utilitar al mediului de programa re MATLAB-
SIMULINK.
182 8. Bibliografie:
(1) Florin Iordache – Termotehnica Construc țiilor – Ed. Matrix 2006;
(2)Prof.univ.dr.ing. Florin Iordache, Conf.univ.dr. ing. Vlad Iordache, Gradul de izolare termic ă și
solicitarea climatic ă anual ă. Factori determinan ți asupra performan țelor energetice ale cl ădirilor
(3)Ferenc Kalmar, Ersebet Halasz, Universitatea Teh nica Debrecen Ungaria
– Consumul energetic în sectorul rezidential, 2003
(4)Acad. Prof. univ. dr. ing.. Liviu Dumitrescu, pr of. univ. dr. ing. Dan Constantinescu – Debransarea
apartamentelor din cl ădirile condominiale de la SACET
(5)Chao M., Parker G., Mahone D., Kammerun R. – Rec ognition of energy costs and energy
performances în commercial property valuation, 1999
(6)Banfi S., Farsi M., Filippini M., Iakob M. – Wil lingness to Pay for Energy Saving Measures în
Residential Buidings, 2008
(7)C107-2005 – Normativ privind calculul termotehni c al elementelor de construc ție ale cl ădirilor
(publicat ă în Monitorul Oficial, partea I, nr. 1124 bis din 1 3 decembrie 2005):
(8)C107/1 Partea I Normativ privind calculul coefic ien ților globali de izolare termic ă la cl ădirile de
locuit;
(9)C107/2 Partea a 2-a – Normativ privind calculul coeficien ților globali de izolare termic ă la cl ădirile cu
alt ă destina ție decât cea de locuire;
(10)C107/3 Partea a 3-a – Normativ privind calculul performan țelor termoenergetice ale elementelor de
construc ție ale cl ădirilor C107/3;
(11)C107/4 Partea a 4-a – Ghid privind calculul per forman țelor termotehnice ale cl ădirilor C107/4;
(12)C107/5 Partea 5 – Normativ privind calculul ter motehnic al elementelor de construc ție în contact cu
(13)Mc001-2007 – Metodologia de calcul al performan ței energetice a cl ădirilor:
(14)Mc001/1-2007 Partea I – Anvelopa cl ădirii (Caracteristici termotehnice ale elementelor ce alc ătuiesc
anvelopa cl ădirii, compartimentarea interioar ă, inclusiv etan șeitatea la aer, pozi ția și orientarea cl ădirilor,
inclusiv parametrii climatici exteriori, sistemele solare pasive și de protec ție solar ă și iluminatul natural),
(15)Mc001/2-2007- Partea a II-a – Performan ța energetic ă a instala țiilor din cl ădiri,
(16)Mc001/3-2007- Partea a III-a – Auditul și certificatul de performan ță energetic ă a cl ădirii,
(17)NP 060 – 02 Normativ privind stabilirea perform an țelor termo-higro-energetice ale anvelopei
cl ădirilor de locuit existente, în vederea reabilit ării și moderniz ării lor termice
(18)SC 007- 02 Solu ții cadru pentru reabilitarea termo-higro-energetice a anvelopei cl ădirilor de locuit
existente
(19)SC 006- 01 Solu ții cadru pentru reabilitarea și modernizarea instala țiilor de înc ălzire din cl ădiri de
locuit,
(20)NP 048, Normativ pentru expertizarea termic ă și energetic ă a cl ădirilor existente și a instala țiilor de
înc ălzire și preparare a apei calde de consum aferente acestor a.
(21)O.U.G. nr. 18/2009 privind cre șterea performan ței energetice a blocurilor de locuin țe;
(22)Legea nr. 372/2005 privind performan ța energetic ă a cl ădirilor
(23)SR 1907/1,2, – Instalatii de incalzire. Necesar ul de calcul
(24)SR 4839 – Instalatii incalzire. Necesarul anual de grade zile
(25)SR 6648/2 – Instalatii de ventilare și climatizare. Parametrii climatici exteriori
(26)Cerna Mladin – Eficienta Energetica a Cl ădirilor, AAER 2010.
(27)Moga L., Moga I,- Applications of the calcus Pr ogram „Spatial glazing”, 2008
(28)EN ISO 13789-99 – Thermal performances of Buidi ngs – Specific Transmission Heat Loss.
(29)John Connaughton, Real low-energy buildings: th e energy cost of materials, 1992, Blackwell
Scientific Publications
(30)O.Cocora, D.Berbecaru: “Utilizarea eficient ă a energiei în cl ădiri,201pg
(31)Conf.dr.ing. Mihaela GEORGESCU, Auditul energet ic al cl ădirilor-probleme actuale, realiz ări
tendin țe
(32)LiviuDrughean,DragosHera,AlinaPirvan,Sistemefri gorificenepoluante
(33)AIIR, Impactul activitatii auditorilor energeti ci asupra cresterii performantei energetice a cl ădirilor.
(34)Ecomateriale de construc ții – O sansa pentru dezvoltarea durabila a Romaniei .
(35)The REHVA European Journal 2009,2010, 2011
(36)Swiss Federal Office Energy, SFOE> Energy Certi ficate for Buildings;
183 (37)Buillding &Plants, Energy Star
(38)Buonicore, A.J, (2010), The Formidable Challeng e of Building Energz Performance Benchmarking;
(39)Directive 2010/31/eu (2010) EUR- Lex
(40)EN 15217 “Energy Performance of buildings, – Me thod for expressing energy performance and for
energy certification of buildings”(2009);
(41)Green Biz, 10 tips for Operating Buildings More Efficientely
(42)Bepa News, Energy performances of buildings, 20 09, 2010.
(43)DumitruEnache,IolandaColda,AndreiDamian,MihaiZg avarogea, Instalatii de ventilare și climatizare
(vol.1)
(45)The REHVA European HVAC Journal
(46) http://amfostacolo.ro/temperaturi.php?în=bucuresti- romania&sid=1174
(47) http://www.meteoromania.ro/
(48) http://newsletter.tehnicainstalatiilor.ro/articol.a sp?idarticol=449
(49) http://www.reshape-social-housing.eu/ro/11_RO_summa ry_WP3.pdf
(50)http://Cl ădiri Eficiente.mht
(51) http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cach e:OgN6J42xX7wJ:www.ier.ro/documente/for
mare/Politica_energie.pdf+definitie+eficienta+energ etica&hl=ro&gl=ro
(52)http://ENERGY base BUILDUP.mht
(53)http:// Energetica Cl ădirilor.mht
(54)http://PLANUL pentru o Cl ădire Inteligenta Energetic! « Eficienta Energetica- Energy Weblog.htm
(55)http://26_ Schimbul global de caldura prin supr afete extinse.htm
(56) http://emb.ch\MAR\ENERGY base BUILDUP.mht
(57)ctec.utcb.pereti multistrat.pdf.
184
185
186 9. Recomandari
HE Livio Hurzeller, Ambasadorul Confederatiei Elvet iei în Romania
Prof. Dr. Ing. Virgil Musatescu
187
188 10. Articole și prezentari proiecte. Curriculum Vitae
Prezentari proiecte eficienta energetica (Programul Pilot de Reabilitare Termica I, II; Pascani, Ploie sti,
Gradina Botanica Bucuresti, Sisteme incalzire centr alizata Iasi și Bucuresti, Optimizare puncte termice
UTCB, Mangalia regenerabile, Gradinari/Dolj etc) în Asociatiile proefsionale, Conferintele APER, AIIR,
AEER, CME- RO, World Bank, UNDP worshops, samd.
Piata de Energie, 2009
HVAC, 2008
Bursa Construc țiilor, Bursa 2007, 2008
CURRICULUM VITAE
• Nume: Precup (Ivan)
• Prenume: Marinela
• Nationalitatea: Romana
• Starea civila: Casatorita
• Adresa: Acasa: Bd. Timisoara 17, Bl. H1, Sc. B, A p. 43
Bucharest 6, Romania
E-mail: m.ivan@clicknet.ro ;
Birou: Ambasada Elvetiei – Biroul elvetian de co ntributie
16-20, Grigore Alexandrescu Str., Bucharest 1
Phone: +40 (21) 206 16 51
Fax: +40 (21) 206 16 20
E-mail: marinela.ivan@eda.admin.ch
• Educatie și invatamant:
Studii liceale Liceul de matematica – fizica Spiru C. Haret Tulcea . Media Bacalaureat 9.31
Studii universitare Universitatea Tehnica de Construc ții – Facultatea de Instalatii pentru
Construc ții Bucuresti, Sesiunea Iunie 1980. Media 10, examen ul de stat.
Diploma obtinuta: Inginer instalatii
Ultimul grad
profesional obtinut: Inginer Gradul I (1998, MLPAT)
Activitati profesionale, instruiri profesionale, cu rsuri postuniversitare și asociatii profesionale:
• Viitorul co-generarii. Dezvoltarea durabila a resur selor energetic regenerabile;
• Proiecte de eficienta energetic: analizara tehnica și economica, evaluarea finantarii proiectelor și
derulare proiecte: reabilitarea termica a cl ădirilor publice (32 locatii în 28 judete), moderniz are
sisteme urbane incalzire centrala și utilizare resurse regenerabile (Bucuresti, Iasi, Pascani, Buzau,
Ploiesti, Fagaras, Cristuru Secuiesc, Mangalia, UTC B etc), centrale termice de cvartal reabilitari și
modernizari, module și statii termice – Ministerul Lucrarilor Publice și Amenajarii Teritoriului
(MLPAT), și Ambasada Elvetiei/Secretariatul de Stat pentru Co operare Economica (SECO), Elvetia.
• Schimbari Climatice. Protocolul de la Kyoto. Puncte cheie pentru cooperarea pe proiecte AIJ/JI,
Bucharesti.
• Securitate Energetica și Protectia Mediului. Piata libera și sisteme de competitive, Bucuresti.
• Administratie Publica (3), Bucuresti.
• Descentralizare. Dezvoltare și Tranzitie. Agentia de Dezvoltare și Cooperare (SDC) Elvetia (Saranda
Albania, Sevlievo, Bulgaria).
• Planificarea proiectelor și scriere proiecte MDLPL Bucuresti și SECO Elvetia.
• Media, utilizare sisteme IT SDC Switzerland.
• Managementul și evacuare proiectelor, SECO/SDC, Elvetia
189 • Cursuri postuniversitare auditor și expert energetic (2007), Facultatea de Instalatii ;
• Verificator tehnic proiecte (1997): Instalatii inca lzire (It) și gaze natural (Ig);
• Membru al Comitetului Energetic Mun. Bucuresti
• Membru al Asociatiei Inginerilor de Instalatii AIIR ;
• Membru al Asociatiei pentru Politici Energetice Rom ania (APER);
• Membru al Comitetului Mondial al Energiei – Filiala Romania (CME);
• Membru al Comitetului Energetic Municipal Bucuresti (CEMB);
• Membru al Asociatiei pentru Bioconbustibil și Resurse regenerabile (ABR)
• Cunoastere limbi straine:
Limba straina Abilitati citire Abilitati conversatii Abilitati scriere
Engleza 4 4 4
Franceza 4 3 3
Romanian Nativa
• Alte abilitati și calificari profesionale:
Verificator proiecte (It), (Ig);
Auditor și expert energetic pentru construc ții și instalatii;
Computer: Word, Power Point, Excel, internet, offic e;
Analiza financiara a aplicatiilor de proiecte;
Managementul și planificarea proiectelor;
Licenta conducere auto
• Pozitia prezenta: Director Program, Ambasada Elveti ei/ Biroul de Contributie
• Ani de munca desfasurati în ultima institutie: 9 an i
• Elemente cheie ale activitatii profesionale:
12 ani de experienta în proiectare ca inginer proie ctant și sef de proiect instalatii în TCMRIC – Sectia de
proiectare, ICPCOM. Coordonator de proiect în domen iul alimentarii cu energie termica, centrale
termice, instalatii ventilatie și climatizare) în cl ădiri industrial (industrie chimica) și cl ădiri civile.
Consultanta și Asistenta tehnica.
6 ani în administratia publica în Ministerul Lucrar ilor Publice și Amenjarii Teritoriului (MLPAT) ca
inginer – inspector superior gradul I, director de proiect și director general adjunct al Directiei Generale
de Lucrari Publice. Monitorizarea și controlul proiectelor de investitii publice finan tate din bugetul de
stat, prin credite externe (Banca Europeana de Reco nstruc ție și Dezvoltare BERD, Banca Mondiala, banci
provate (Bnaca Leumi și Banca ING)).
9 în cooperare internationala și bilaterala ca ofiter national de coordonare progr ame și director programe
Ambasada Elvetiei/Biroul de Cooperare Economica/Bir oul de Contributie a Elvetiei pentru RO.
Monitorizare independenta, promovarea și coordonarea implementarii unor proiecte complexe
infrastructurii și protectiei mediului, în majoritate proiecte de ef icienta energetica de realibitare termica a
cl ădirilor publice, modernizare sisteme urbane de inca lzire, restructurare și regii de termoficare, politici
energetice locale – Strategia Energetica Municipala Bucuresti , implementare mecanisme AIJ/JI prin
Protocolul de la Kyoto. Promovare proiecte de utili zare a resurselor regenerabile (Mangalia,
Gradinari/Dolj) și a optimizarii sistemelor de incalzire urbana reab ilitate și modernizzate (UTCB).
Coordonare și monitorizare proiecte în domeniul IMM-urilor: agr icultura ecologica și centre de productie
curata. Cooperare cu alti finantatori și donori în special BERD. Anticipare a politicilor de dezvoltare
190 durabila la nivel local și national în sectorul energie, identificare a difi cultatilor proiectelor, dezvoltarea
strategiilor energetice locale (Bucuresti, Iasi), i nitiere și promovare proiecte, elaborare rapoarte
operationale privind derubare și implmentarea proiectelor.
Colaborare cu institutiile centrale ale statului ro man (ministere: MAE, MFP, MAI, MLPAT, MTI,
MECMA, MMP, ANRE, ARCE) cu municipalitatile benefic iare și partenere în proiecte, cu ONG-uri,
regiile/societatile de incalzire urbana, echipe de consultanta și de proiectare.
• Experienta profesionala (cronologic și cu informatii suplimentare fata de pct. b)
Data: de la (anul) la (anul) Prezent – 2008
Locatia Bucuresti
Institutia/Firma/Compania Ambasada Elvetiei/Biroul de Contributie
Pozitia Director Program
Descriere Promovarea, monitorizarea, coordonarea
proiectelor: “Orase Energie”/Energy Cities,
Revizuirea documentelor Strategiei Energetice
Nationale, utilizarii Resurselor Regenerabile;
Promovarea și coordonarea proiectelor în
domeniul sectorului privat (promovarea
exportului, combaterea terorismului financiar etc.
Finalizarea proiectelor de eficienta energetica co-
finantate și finantate din Fondul Elvetian de
Contrapartida (reabilitarea termica a cl ădirilor
publice 2003-2011/MDLT, resurse regenerabile
Sanatoriul Mangalia și Gradinari/Dolj, Gradina
Botanica Bucuresti, UTCB-Facultatea de
Instalatii, Centrul Nectarie, Fundatia Ave Maria
Piatra Neamt, Spitalul CF Ploiesti).
Finalizarea proiectelor complexe “District
Heating Bucuresti” (2004-2011), Strategia
Energetica a mun. Bucuresti “District Heating
Iasi” (2006-2010)
Data: de la (anul) la (anul) 2008 la 2002
Locatia Bucuresti
Institutia/Firma/Compania Ambasada Elvetiei – Birou Cooperare
Positia Ofiter National de Programe
Descrierea Promovarea, urmarirea, monitorizarea, controlul
derularii și implemnatrii proiectelor finantate de
Guvernl Elvetiei prin finantari nerambursabile,
inclusiv Fondul Elvetian de Contrapartida în
domeniul infrastructurii și mediului, în special
sisteme incalzire urbana centralizata Bucuresti,
Iasi, Buzau, Pascani, etc. și proiecte pilot de
reabilitare termica și sustinerea IMM-urilor.
Finalizarea proiectelor complexe “Swiss Thermal
Energy Conservation Project Buzau and
Pascani”, Cristuru Secuiesc, Budoi/Bihor,
Donatie Tramvaie Iasi”, etc. Elaborarea,
negocierea și semnarea Acordurilor de Proiect.
191
Data: de la (anul) la (anul) 2002 la 1995
Locatia Bucuresti
Institutia/Firma/Compania Ministerul Lucrarilor Publice și Amenajarii
Teritoriului
Pozitia Inspector; Inspector superior, Inginer gradul I;
Director de Proiect TECP finantare EBRD;
Director General Adjunct
Descriere Analiza financiara și tehnica a studiilor de
fezabilitate a investitiilor publice (Consiliul
Interministerial de Avizare Lucrari Publice) în
domeniul utilitatilor muncipale: sisteme incalzire
urbana, reabilitare și modernizare central și
puncte termice, sisteme alimentare cu apa,
distributii de gaze natural.Coordonarea
programelor finatate de la bugetul de stat și prin
credite bancare BERD și banci private (Banca
Leumi și Banca ING) în domeniul sisteme
incalzire urbana, sisteme alimentare cu apa și
locuinte sociale. Participarea în procedurale de
negociere și finalizare acorduri bilaterale.
Colaborare cu echipe de consultanta și alte
institutii ale statului.
Data: de la (anul) la (anul) 1995 la 1988
Locatia Bucurestit
Institutia/Firma/Compania ICPCOM (Institut de Cercetare Proiectare)
Pozitia Inginer Proiectant; Coordonator Proiect; Sef al
Colectivului de Instalatii.
Descriere Studii de feazbilitate și proiecte tehnice complexe
în special în domeniul hotelier și al
intreprinderilor mici și mijlocii. Sisteme
incalzire, instalatii interioare de incalzire,
ventilatie și climatizzare, centrale termice și
puncte termic. Planificarea financiara și a
bugetului de venituri și cheltuieli anual al
colectivului de instalatii.
Data: de la (anul) la (anul) 1998 la 1983
Locatia Bucuresti
Institutia/Firma/Compania TCMRIC Sectia de Proiectare
Position Inginer Proiectant și Coordonator Proiect
Descrierea Studii de fezabilitate și proiecte tehnice în
doemniul industriei chimice: system incalzire,
ventilatie locala și central climatizare, central
termice proprii și puncte termice.
Data: de la (anul) la (anul) 1980 la 1980
Locatia Bucuresti
Institutia/Firma/Compania y TCIB și TCMRIC Sectia executie
Positia Inginer stagiar
Descrierea Participare la executia proiectelor de instalatii
interioare incalzire, apa și electrice în hale
industriale.
192
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Tema: Contributii privind auditarea energetica a cl ădirilor noi și existente [612407] (ID: 612407)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
