masca de umbra.doc

1

1. MISCAREA REALA A PAMANTULUI PAMANTULUI IN JURUL SOARELUI PRECIZARI: 1.1.Orbita 1.1. Orbita Pamantului este o elipsa foarte apropiata de un cerc; noi vom considera ca este un cerc si ca viteza miscarii de revolutie este constanta. 1.2. Axa  Axa de rotatie a Pamantului Pamantului  AXA  AXA POLILOR ! face cu planul orbitei ECLIPTICA! un un"#i de aproximativ $$%& '% numit  d!; axa polilor ramane mereu paralela cu ea DECLINATIE   insasi in timpul miscarii de revolutie a Pamantului. 1.3.Intre 1.3. Intre axa polilor si directia Pamant()oare un"#iul variaza in  *urul valorii de +'' , -%&' /O0A: /O0A: 1istanta dintre Pamant si )oare este atat de mare fata de dimensiunile celor doi astri% incat in aprecierea miscarilor reale sau aparente! vom putea face abstractie de acestea din urma. Astfel% vom considera razele )oarelui la un moment dat paralele fi". 2 si -!. 1.4.3om 1.4. 3om considera atat razele de soare% cat si directia sub care vedem )oarele% ca fiind paralele cu dreapta care uneste centrele celor doi astrii pe care am numit(o directia Pamant( )oare! fi". 2 si -!.

2

2. MISC MISCA AREA REA APARENT RENTA A A SOARE OAREL LUI IN JUR JURUL PAMANTULUI – RELATIA CU MISCAREA REALA Pentru necesitatile dezvoltarii ulterioare a metodei noastre% vom defini: PLANUL ORIZONTULUI  ORIZONTULUI   ORIZONTUL !: un cerc cu 2.1. centru centrull in punctu punctull de observ observati atie; e; planul planul orizon orizontul tului ui este este perpendicular pe raza Pamantului in punctul considerat si paralel cu orizontul locului! 4!. /O0A /O0A:: Planul Planul orizon orizontul tului ui se afla afla la inalti inaltimea mea punctu punctului lui de observatie asa cum se considera si in teoria perspectivei! si nu neaparat pe suprafata Pamantului. 2.2. BOLTA CEREASCA CEREASCA aparenta!:  aparenta!: o emisfera cu centrul in punctul de observatie si cu acelasi diametru ca si orizontul. /O0A: 3om considera orizontul si bolta astfel definite ca pe un sistem de doua suprafete de proiectie. 2.3. MISCAREA DE ROTATIE APARENTA a APARENTA a )oarelui in *urul Pamantului de fapt in *urul punctului de observatie!: rotatie a sistemului sistemului orizont(bolta orizont(bolta in *urul unei axe paralele paralele cu axa polilor polilor care trece prin punctul punctul de observatie. observatie. 1eci facem abstractie abstractie de miscarea miscarea de revolutie revolutie a punctului punctului in timpul timpul rotatiei Pamantului deoarece% asa cum am spus% deplasarea este ne"li*abila in variatia miscarii un"#iulare fi".! 2.4. Consid Considera eram m raza raza de )oare )oare in punctu punctull de observ observati atie e paralela cu directia Pamant()oare.

3

1efinim in continuare: 2.5. NORDUL CERESC: punctul in care paralela la axa polilor% care trece prin punctul de observatie W% inteapa bolta. Este punctul in care se observa )teaua Polara% sin"ura stea fixa. W/5 este axa in *urul careia se desfasoara miscarea aparenta a 6niversului in *urul punctului de observatie vezi si 3I0R63I6 I7%2! 2.6. ZENIT: C#eia boltii. 2.7. NADIR: Punctul diametral opus zenitului. In sfarsit% 2.8. MISCAREA APARENTA A SOARELUI poate fi definita ca fiind proiectia pe bolta a miscarii reale% avand drept centru de proiectie punctul de observatie W este deci o proiectie centrala pe suprafara sferica!. 3. COORDONATE SOLARE 3.1. AZIMUT: este un"#iul masurat in planul orizontului% intre planul meridian si planul vertical al razei de soare in pozitia observatorului W. Azimuturile soarelui sunt simetrice fata de planul meridian care corespunde orei 2-!. 3.2. INALTIME: este un"#iul masurat in planul vertical al razei de soare% cu varful in W% intre raza de soare si proiectia ei pe planul orizontului. )e masoara de la planul orizontului in sus ' 8 d' 8 +''!.

4

4. DIAGRAMA TRASEULUI SOARELUI dia"rama de proiectie! se poate defini ca proiectia pe planul orizontului a pozitiei aparente a )oarelui pe bolta. Este% deci% o dubla proiectie deoarece: 2! pozitia aparenta a fost definita ca o proiectie pe bolta -%9! -! aceasta proiectie se proiecteaza a doua oara pe planul orizontului. Proiectia prin care se realizeaza dia"rama a doua dintre cele descrise mai sus! se poate face dupa mai multe metode: 4.1. DIAGRAMA ORTOGONALA  se realizeaza prin proiectie paralela si orto"onala; prezinta dezavanta*ul ca deformeaza mult zonele de pe bolta din vecinatatea orizontului. 4.2. DIAGRAMA ECHIDISTANTA% in care zone de inaltime e"ala pe bolta se proiecteaza dupa cercuri e!" #$%&!'&!&e. /u este o proiectie propriu(zisa% ci una conventionala. 4.3. DIAGRAMA STEREOGRA(ICA% in care se foloseste drept centru de proiectie punctul /A1IR -%!. 1am in continuare constructia de principiu a proiectiei unui punct de pe bolta% )5% care presupunem ca este pozitia aparenta a )oarelui la un moment oarecare% in sistemul de proiectie orizontala centrala in care se reprezinta 1IARAa fel% un perete interior sau un planseu. Ca exemplu citam cazul caselor demolate si a blocurilor noi din )na"ov si din satele invecinate. >ocuitorii relateaza ca au consumat in unele apartamente de -( ori mai multe lemne decat in vec#ile case din pamant sau caramida% de obicei mai mari dacat apartamentele. Cu aceste consumuri% in vec#ile case era cald% pe cand in cele noi sufera de fri"% c#iar daca sobele duduie si aerul este supraincalzit% datorita peretilor din panouri mari de beton% pe deasupra prost izolati. 0oti compara aceste case din beton cu niste cavouri si multi au inceput sa(si reconstruiasca pe vec#ile locuri case din pamant% cu resurse foarte modeste. Cei care au reusit sa le in*"#ebe% astfel incat sa poata locui de*a in ele% sunt bucurosi ca nu mai trebuie sa traiasca inca o iarna Bin betonul statului. In timpul verii% constructiile noi sunt tot inconfortabile% pentru ca peretii sunt fierbinti c#iar si noaptea% atunci cand afara e prea cald numai ziua.

1in cauza conceptiei si a relizarii defectuoase si inertia lor termica mare are consecinte ne"ative asupra mediului interior. )e vede si din acest exemplu ca inetia termica mare nu este un lucru bun in sine% ci numai atunci cand elementele cu masa importanta sunt prote*ate termic. Este% pentru fiecare constructie% o problema de repartitie a masei si a capacitatii termoizolante% atat in confi"uratia de ansamblu cat si in alcatuirea anvelopei. 3. Re"imul de umiditate a aerului influenteaza in primul rand confortul termic datorita sc#imbului de caldura latenta ocazionat de vaporizare si de condensare. 3aporii si apa din respiratie% transpiratie% "atit% spalat% incalzit si alte surse% se acumuleaza de re"ula in spatiul interior astfel incat se poate depasi prin umiditatea relativa limita de confort. 6mditatea excesiva perturba sistemul de termore"la* al or"anismului prin transpiratie si respiratie% poate favoriza boli ale sistemului respirator  si% in fine% favorizeaza condensul pe suprafete si in alcatuirile constructive 1eci% excesul de vapori din interior% dintr(o casa locuita% trebuie sa se elimine practic in permanenta. 3aporii pot sa se evacueze pe doua cai: prin transmisie% prin anvelopa si prin sc#imb de aer. 1e re"ula% sc#imbul de aer necesar pentru a asi"ura aerul proaspat pentru respiratie nu este suficient pentru eliminarea excesului de vapori. 1eci% daca peretii exteriori nu sunt permeabili la vapori% sc#imbul de aer necesar pentru a asi"ura calitatile aerului interior devine oneros din punct de vedere al pierderii "lobale de caldura. In concluzie% coreland observatiile asupra primilor trei factori de confort discutati% un perete de fatada trebuie sa aiba: I @ rezistenta termica mare II @ alcatuire din materiale calde% deci cu caldura specifica% densitate si conductiviate temica mica; acesta% cel putin spre interior  III @ permeabilitate la vapori  Aceste calitati sunt intrunite de cele mai obisnuite materiale si alcatuiri traditionale pamant% lemn% caramida! Detonul armat este si Brece si "reu permeabil la vapori% deci nu este bine sa fie folosit pentru pereti decat in alcatuiri care sa inlature aceste inconveniente. Pe de alta parte% ca efect ne"ativ asupra confortului% se poate afirma ca primi doi factori% conductivitatea si calitatea suprafetei% deran*eaza% in

27

primul rand% deoarece pierderea de caldura de catre corp se percepe insantaneu si nemi*locit; lipsa de permeabilitate% desi poate avea efecte ne"ative in timp% atat asupra sanatatii omului% cat si% uneori% asupra constructiei% nu supara pe moment pe ocupanti intr(un mod atat de evident. 4. 3iteza de miscare a aerului% cu parametru de confort% se poate considera ca rezolvata de la sine% daca etanseitatea anvelopei permite controlul sc#imbului de aer la nivelul necesarului pentru ventilatie. 5. Problema re"imului de caldura radianta cuprinde% pe de o parte% lucrurile discutate in le"atura cu temperatura su calitatile suprafetelor% intrucat sc#imburile de caldura intre corp si suprafete se fac prin radiatie si prin convectie!. Pe de alta parte% eventualele aporturi de caldura radianta pot fi de la sistemele de incalzire sau de la eventualul aport solar% deci fara le"atura directa cu prezentul capitol.

(. 1iscutia principalelor tipuri de alcatuiri de pereti plini% in camp curent% din punct de vedere al factorilor de confort #i"rotermic vezi tabelul!. 1.  Alcatuirile omo"ene sunt caracteristice solutiilor si materialelor traditionale% in afara de cele din beton sau betoane usoare. In afara de betonul propriu(zis% celelalte% compuse din materiale cu conductivitate trmica% densitate si caldura specifica relativ reduse% sunt si relativ permeabile la vapori% deci corespund in privinta principalilor trei factori de confort pe care am incercat sa ii evidentiem mai sus.  Alcatuirile compacte combinate pot fi corespunzatoare din 2. punct de vedere al rezistentei termice daca sunt corect dimensionate. Pot fi bune si din punct de vedere al calitatii suprafetei interioare daca aceasta nu este din beton "reu nr.% % 9% 2$% 2% - din tabel!. Intr(o alcatuire compacta% pentru o buna evacuare a vaporilor si pentru evitarea pericolului de condens% straturile diferite trebuie sa fie cu atat mai permeabile cu cat se afla mai catre exterior. 1aca aplicam si acest criteriu de analiza pe lan"a cel considerat mai sus% rezulta ca numai alcatuirea nr.9 si% in anumite situatii specifice% cea cu nr.-9 pot fi considerate corespunzatoare.  Alcatuirile compacte cu dubla* termoizolant interio% in spatele unui strat de beton% pot fi corespunzatoare dupa primii doi fatori de confort% pe care i(am considerat esentiali% daca se evita pericolul de condens in interiorul alcatuirii.

1eci% daca dubla*ul termoizolant ste etans% fie prin natura materialului termoizolant folosit% nepermeabil in sine polistiren% poliuretan!% fie prin introducerea unei bariere de vapori pe fata calda a unei termoizolatii neetanse% se evita pericolul de condens pe fata rece a termoizolatiei% asi"urandu(se in acelasi timp% orezistenta total corespunzatoare si o suprafata Bcalda la interior% dar in ansamblul ei% alcatuirea este relativ impermeabila la vapori.  Aceasta situatie se intalneste in solutiile folosite la alcatuiri de pereti curent intalniti% de exemplu% la locuintele ieftine din tari dezvoltate cum ar  fi =ranta. Peretii din beton% prefabricati% cu dubla* din polistiren% de exemplu pot avea o rezistenta termica buna% corelata cu inertie termica redusa. Aceasta combinatie de calitati si defecte% in conditiile utilizarii incalzirii electrice lar" raspandite in =ranta si in alte tari care produc ener"ie electrica relativ ieftina prin mi*locirea ener"iei termonucleare% face posibila realizarea unei inalte eficiente ener"etice pentru realizarea parametrilor Besentiali de confort% pe timpul strict al ocuparii spatiului respectiv% cu un consum minim de ener"ie. )e sacrifica% in sc#imb% in asemenea situatii% eliminarea excesului de umiditate din interior% fara sc#imb de aer. Pentru a elimina si acest nea*uns% se pot utiliza alcatuirile complet ventilate atunci cand% din necesitati economice% te#nolo"ice% de rapiditate a executiei etc.nu se pot foosi alcatuirile omo"ene cu caracter traditional.! 1intrea acestea% cele care corespund numerelor +% 2% 29% --% -% -&% -$ din tabel% deci cele care nu cuprind un strat interior de beton "reu% evita si inconvenientul de suprafata Brece la interior. Astfel de alcatuiri sunt mai pretentioase% nu atat ca pret efectiv al matrialelor utilizate% cat din cauza ca presupun o calitate mai ridicata% atat a conceptiei cat si a executiei. )unt sin"urele formule de alcatuiri complexe care permit% pe de o parte% utilizarea unor straturi din materiale Betanse la vapori beton% metal% sticla% mase plastice etc.!% iar pe de alta parte% realizarea calitatilor cerute de cei trei factori ai confortului #i"rotermic: rezistenta termica% suprafata Bcalda la interior% permeabilitate la vapori. Rezulta din acesta analiza ca solutia peretilor portanti din beton "reu este de evitat. Acest criteriu este de*a curent in tari in care preocuparile cuprinse in termenul de Becolo"ic sunt raspandite de exemplu% Austria% tarile nord(vestice din Europa% unele dintre )tatele 6nite al Americii!. In asemenea context% betonul armat este in continuare utilizat% dar nu pentru

28

elemente de suprafata mari sau cu masa importanta in ansamblul constructiei. Ca o concluzie% putem spune ca intre" acest sistem de criterii trebuie sa(si "aseasca niste cai concrete de actiune. Aceste cai nu trebuie in intre"ime inventate% deoarece% sub diverse forme% exista si functioneaza in multe tari% de cele mai multe ori se afla in continua perfectionare. O parte dintre aceste cai de actiune reprezinta elemente de le"islatie si conditii sau baremuri de proiectare% executie% functionare etc. O alta parte este reprezentata de masuri de "arantare si recompensare pentru eforturi si% mai ales% rezultate in eficienta de ener"ie.

BILANT TERMIC ANNUAL CONDITIILE CLIMEI NOASTRE

PENTRU

SEZONUL

RECE

IN

Ht @ cantitatea totala de ener"ie termica necesara pentru asi"urarea conditiilor de confort termic intr(un spatiu construit% pe timpul sezonului rece% intr(un an.Conform standardului% la noi% se considera sezonul rece de -2- zile!. &  / 9 !' – A/.%*". 9 !'% unde vom considera: Hp  F an @ cantitatea totala de caldura pierduta de spatiul construit considerat% pe timpul sezonului rece dintr(un an% daca aerul din interior se afla la temperatura de confort.  Ap.sol. F an @ aportul solar de ener"ie termica in sezonul rece dintr(un an% prin suprafete vitrate expuse spre sud.

/ 9 !'  G :  : 24 : N % unde:  @ coeficientul volumic "lobal al spatiului construit: cantitatea de caldura pierduta de 2 m  din spatiul considerat% in timp de o ora% daca 1t ? 2'C ti @ te ? 2'C! G  ;/ 9 % unde: p este cantitatea de caldura pierduta de spatiul considerat% intr(o ora% pentru 1t ? 2 'C ;/  ;/.!'-. < ;/.%.!e+  p.anv. @ cantitatea de caldura pierduta prin anvelopa intr(o ora% pentru 1t ? 2 'C ;/.!'-.  S1' =' : %' : ;/."$'.% presupunand n tipuri ale anvelopei% cu coeficienti de transmisie J diferiti si cu suprafete s diferite%

29

( unde p.lin.   reprezinta cantitatea de pierderi Bliniare prin punti termice; calculul este foarte laborios; se considera de K2' L din ) 2n Jn M sn la o constructie obisnuita p.s.aer  – cantitatea de caldura pierduta de spatiul construit considerat% prin sc#imb de aer cu exteriorul% intr(o ora% pentru 1t ? 2 'C ;/.%.!e+    : #e>. : ? % unde: