Fizica construcţiilor are ca obiect studiul proceselor care se desfăşoară între mediul exterior şi cel interior (delimitat de construcţie), în scopul adoptării unor măsuri de protecţie care să conducă la asigurarea condiţiilor optime pentru desfăşurarea activităţilor omului, respectiv a condiţiilor de igienă şi confort, iar pentru clădiri cu alte destinaţii decât cele de locuit, a condiţiilor favorabile unor procese specifice.
Funcţie de parametrul de confort avut în vedere în mod preponderent, fizica construcţiilor cuprinde o serie de capitole de bază: higrotermica, ventilarea naturală, acustica, iluminatul natural.
Deşi toate laturile fizicii construcţiilor sunt importante, higrotermica necesită o atenţie deosebită, deoarece se ocupă de aspecte esenţiale privind condiţiile de muncă, destindere sau odihnă ale oamenilor.
Higrotermica este o ramură a fizicii construcţiilor în cadrul căreia sunt studiate acele fenomene şi caracteristici ale clădirilor ce au în vedere satisfacerea cerinţelor de viaţă ale oamenilor şi în special protecţia contra agenţilor climatici: variaţii de temperatură şi de umiditate, vânt, ploaie, zăpadă etc. Astfel, sunt investigate procesele de transfer de masă şi căldură în construcţii, respectiv transmisia vaporilor de apă (higro) şi a căldurii (termo) prin elementele de construcţii, precum şi efectele pe care aceste procese le au asupra condiţiilor de microclimat interior, a condiţiilor de igienă şi confort, a durabilităţii şi a caracteristicilor fizice ale elementelor.
Prin transfer de căldură se înţelege procesul spontan, ireversibil de propagare a căldurii în spaţiu, reprezentând schimbul de energie termică între corpuri, sau regiuni ale aceluiaşi corp, ca rezultat al diferenţei de temperatură dintre acestea. Transferul de căldură este un transfer de energie între sisteme fizico–chimice sau între diferitele părţi ale aceluiaşi sistem, în cadrul unei transformări în care nu se efectuează lucru mecanic.
Ştiinţa transferului de căldură are ca preocupare procesele în care energia termică la parametri mai ridicaţi este transformată în energie termică la parametri mai coborâţi. În mod curent, parametrul cu care se apreciază calitatea căldurii este temperatura, privită ca o măsură globală a intensităţii proceselor care determină energia internă a unui corp.
Schimbul de căldură respectă cele două principii fundamentale ale termodinamicii.
· Principiul I al termodinamicii, care exprimă legea conservării energiei:
„Dacă într-un sistem izolat termic, schimburile de căldură se desfăşoară fără reacţii chimice, fără fenomene electromagnetice sau de disociere şi fără deplasări de mase, cantitatea de căldură a sistemului rămâne constantă, oricare ar fi schimburile termice dintre părţile sale componente.”
- Principiul al II-lea al termodinamicii, care stabileşte sensul natural al propagării căldurii, întotdeauna de la zona cu temperatură mai ridicată către zona cu temperatură mai coborâtă:
„Dacă într-un sistem izolat termic, distribuţia temperaturilor este neuniformă, vor avea loc schimburi de căldură, aceasta scurgându-se din regiunile cu temperatură ridicată spre cele cu temperatură joasă, până la completa nivelare a temperaturilor sistemului.”
Practic, transferul de căldură este prezent într-o măsură mai mare sau mai mică în majoritatea domeniilor tehnicii actuale, iar importanţa lui este în continuă creştere. Legile transferului termic controlează modul în care căldura se transmite prin elementele exterioare ale clădirilor (anvelopa), proiectarea şi funcţionarea unei extrem de mari varietăţi de aparate şi instalaţii industriale etc.
Se poate afirma că obiectivele generale ale studiului transferului de căldură sunt constituite de găsirea metodelor şi procedeelor de frânare a acestui fenomen în cazul elementelor de izolare termică, sau de intensificare în cazul unor instalaţii de diverse tipuri.
Clădirile trebuie să satisfacă anumite cerinţe de confort, pentru îndeplinirea cărora mărimile fizice ce caracterizează microclimatul încăperilor nu trebuie să depăşească anumite limite. De exemplu, temperatura interioară în clădirile de locuit trebuie să fie minim 20 ºC iarna şi maxim 26 ºC vara, umiditatea relativă cca. 35...70% iarna şi 60% vara, viteza maximă de mişcare a aerului interior 0.2 m/s.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu