eseu partial

Download Eseu Partial

Post on 21-Nov-2015

14 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

fizica

TRANSCRIPT

  • STUDIUL MICRII SOARELUI,

    PROTECTIA TERMICA SI DIFUZIA VAPORILOR,

    INERTIA TERMIC

    PATOLOGIA ARHITECTURAL

    CRITERII DE CONCEPTIE ARHITECTURALA

    ALCATUIRI DE FATADE COMPLEXE

    SISTEME SOLARE PASIVE

    Disciplina : Fizica Construciilor

    Rosca Elena Madalina, Grupa 41 A

    Toader Corina Gabriela, Grupa 41 A

    Bodiu Sorin. Grupa 45 B

  • 2

    Introducere

    n proiectare, pentru a construi eficient din punct de vedere energetic sunt luate n considerare o serie de

    factori care ajut la formarea unui microclimat interior favorabil locuirii. Un studiu al micrii soarelui este

    important pentru a putea orienta corespunztor spaiile din interior. Acest lucru se face cu ajutorul

    diagramelor solare care surprind modul n care soarele i modific poziia n anumite momente ale zilei,

    n decursul unui an , n funcie de locaia obiectului de observaie. Astfel este necesar o cunoatere a

    poziiei soarelui pentru a putea orienta cldirea n funcie de ct lumin ar trebui sa primeasc anumite

    spaii.

    Micarea real a Pmntului n jurul Soarelui Pmntul se rotete n jurul Soarelui (micarea de revoluie) pe o orbit eliptic avnd Soarele ntr-unul din focare. Durata de revoluie este, cu aproximaie, de 365 zile i 4 ore. n timpul micrii de revoluie,

    Pmntul descrie i o micare de rotaie n jurul propriei sale axe, cu perioada de 24 de ore.

    Rotaia Pmntului n jurul Soarelui schem axonometric

    Axa de rotaie a Pmntului (axa polilor) face cu planul orbitei (ecliptica) un unghi constant de 66,5 numit declinaie i rmne mereu paralel cu ea nsi n timpul micrii de revoluie.

    Unghiul dintre axa polilor i direcia Pmnt-Soare (linia ce

    unete centrele celor doi atri) variaz n jurul valorii de 90

    +- 23,5. Unghiul este de 90 la echinocii (de primvar, 21

    martie i de toamn, 21 septembrie), unghiul maxim, de

    113,5, este atins la solstiiul de iarn (21 decembrie), iar

    unghiul minim, de 66,5 la solstiiul de var (21 iunie).

    Inclinarea axei Pmntului fa de planul orbitei

  • 3

    Micarea aparent a soarelui pe bolta cereasc Din punctul de vedere al unui observator de pe Pmnt, Soarele se deplaseaz pe bolt, ntre punctul de rsrit i cel de apus. Aceasta este situaia pe care o vom studia n continuare, lund n consideraie urmtoarele simplificri fa de situaia real: - orbita de rotaie a Pmntului n jurul Soarelui este un cerc (n realitate este o elips foarte apropiat de un cerc), iar Soarele este plasat n centrul acestui cerc (n realitate Soarele se afl ntr-unul din focarele elipsei)

    - micarea de revoluie este o micare uniform (n realitate viteza de deplasare a Pmntului variaz, n limite mici, de ordinul a cteva procente)

    - razele Soarelui sunt paralele ntre ele i paralele cu direcia Pmnt-Soare (datorit distanei foarte mari ntre Pmnt i Soare n raport cu dimensiunile acestora). Micarea aparent a Soarelui proiecia poziiei Soarelui pe bolta cereasc avnd ca centru de

    proiecie punctul de observaie .Poziia Soarelui pe bolt variaz ntre nite limite bine definite pe

    parcursul unui an, i este dependent de latitudinea locului (poziia de pe Pmnt a punctului de

    observaie).

    n imaginile urmtoare sunt reprezentate poziiile Soarelui pentru latitudini semnificative de pe Pmnt.

    Se poate observa c la orice

    latitudine mai mare dect cea a

    Tropicelor, Soarele nu ajunge

    niciodat la zenit.

    Diagrama solar

    Diagrama solar este reprezentarea n proiecie pe planul orizontului a poziiei aparente a Soarelui de pe bolta cereasc. Diagrama solar este astfel o reprezentare n dubl proiecie: poziia Soarelui este proiectat mai nti central prin punctul de observaie pe bolta cereasc (micarea aparent a Soarelui pe bolt), apoi proiectat a doua oar pe planul orizontului.

  • 4

    O diagram de proiecie central complet, pentru latitudinea de 45 (corespunztoare cu suficient aproximaie Bucuretiului i chiar Romniei), rotit astfel ca direcia NS s fie vertical arat astfel: Diagrama din imagine conine n plus fa de reprezentarea traseelor Soarelui pe tot timpul anului cercuri

    concentrice din 5 n 5 grade i o submprire

    din grad n grad a circumferinei. Cu ajutorul

    acestor elemente se pot citi direct pe

    diagram azimutul i nlimea Soarelui ntr-

    un anumit moment: unind centrul diagramei

    cu punctul reprezentnd poziia Soarelui, la

    intersecia acestei drepte cu circumferina

    diagramei se citete azimutul; nlimea se

    determin cu suficient aproximaie prin

    poziia punctului considerat fa de cele mai

    apropiate dou cercuri care se gsesc de o

    parte i de alta a sa.

    O diagram solar este valabil pentru o

    anumit latitudine, aadar odat construit

    diagrama solar pentru 45 latitudine nordic,

    ea poate fi folosit pentru studii de nsorire i

    protecie solar pe tot teritoriul rii noastre

    (care este amplasat, cu aproximaie, ntre 44 i 48 latitudine nordic). O diferen de 3 nu este practic

    sesizabil la precizia cu care se lucreaz folosind diagramele solare.

    Un alt factor important n proiectarea de arhitectur l constituie modul n care cldirea ar trebui s se

    raporteze la mediul nconjurtor, fr s-I aduc daune. Este necesar cutarea unor soluii potrivite

    pentru realizarea unui climat interior favorabil. Acest lucru se poate realiza prin realizarea unei protecii

    termice prin elemente complexe de alctuire ale cldirii, care folosesc razele solare pentru a crea confort

    termic. De asemenea este necesar un control solar, pentru a doza cantitatea de lumin, de cldur care

    intr n cldire.Acest lucru se poate face cu ajutorul sistemelor solare pasive.

    Prin Sistemele solare pasive se nelege interaciunea dintre radiaia solar i cldiri, care nu necesit

    componente active. Atunci cnd un fluid transfer i distribuie cldura solar n cldire se folosete

    termenul de solar activ (vezi Capitolul 6); att sistemele solare active ct i cele pasive folosesc poriunea

    infraroie a razelor solare.

    nainte de introducerea boilerelor i sistemelor de distribuie a nclzirii cum sunt radiatoarele sau

    aerotermele, forma primar de control a climatului n interiorul unei cldiri a fost prin intermediul

    arhitecturii solare pasive. Procesele naturale de baz folosite n arhitectura solar pasiv sunt fluxul

    energiei termice asociat cu radiaia, conducia i convecia natural. Atunci cnd soarele lumineaz o

    cldire, materialele cldirii pot reflecta, transmite sau absorbi radiaia solar. n plus, cldura produs de

    soare determin micarea aerului, care poate fi prevzut. Aceste rspunsuri de baz la cldura solar

    au condus la elemente de proiectare, alegerea i plasarea materialelor, ceea ce poate furniza efecte de

    nclzire i rcire n locuin. Acestea pot fi vzute adesea n vechile cldiri i n special n sudul Europei,

    unde, de exemplu, ferestrele au obloane exterioare care pot fi utilizate pentru a reduce nclzirea solar

    vara i a reine cldura n timpul iernii.

    Arhitectura solar pasiv are marele avantaj c nu necesit surse externe de energie i ca urmare nu are

    un cost de exploatare i nici nu contribuie la poluarea mediului. Asemenea caracteristici pot mbunti

  • 5

    aspectul vizual al unei cldiri i vor ajuta la conservarea construciei. Potenialul unei cldiri va depinde

    de vechime, orientare i tip.

    1 Caracteristicile cldurii

    Toate corpurile radiaz cldur, cantitatea radiat depinznd de natura suprafeei sale i de temperatur.

    Cu ct suprafaa sau temperatura sunt mai mari, cu att este mai mare cldura radiat. La temperaturi

    foarte ridicate, radiaie devine vizibil (lumina solar sau lumina de la becurile cu filament).

    Cldura circul de la un corp mai cald la un corp mai rece prin radiaie, conducie sau convecie. Lumina

    solar nclzete cldirile prin radiaie; aerul face aceasta prin convecie, n timp ce cldura este

    transferat prin perei prin conducie.

    Cantitatea de cldur absorbit sau reflectat de un corp depinde de intensitatea radiaiei i de culoarea

    acelui corp. Obiectele negre sunt cei mai buni absorbani de cldur, n timp ce obiectele albe sunt cei

    mai buni reflectani. Conceptul de negru i alb refer culorile perfecte sau teoretice; culorile reale nu sunt

    niciodat perfecte, astfel nct obiectele nu vor absorbi sau reflecta niciodat ntreaga radiaie.

    Toate corpurile conduc cldura de la prile cele mai calde la prile cele mai reci, dar la viteze diferite,

    depinznd de diferena de temperatur i capacitatea materialelor componente de a conduce cldura; cu

    ct diferena de temperatur i conductibilitatea sunt mai mari, cu att este mai mare fluxul de cldur.

    Aceste caracteristici sunt foarte importante pentru confortul termic n locuin. La temperatura ambiental,

    s zicem de 20 C, un corp cu conductibilitate sczut, cum este lna sau pluta, ne va prea mai cald, n

    timp ce corpurile cu conductibilitate ridicat, cum sunt metalele, ne va prea mai rece.

    Efectul de ser al soarelui, responsabil pentru nclzirea global, se bazeaz pe principii similare.

    Suprafaa pmntului este capabil s absoarb o parte din rezultatul luminii solare, care atunci cnd

    este reradiat ca i cldur, este absorbit n partea inferioar a atmosferei de gazele cu efect de ser,

    cum este dioxidul de carbon.

    Ineria termic este rezistena unui corp la o schimbare de temperatur, atunci cnd temperatura

    ambiental se schimb; cu ct masa unui corp