Fereastra - Portal de afaceri - revista de specialitate pentru furnizorii de sisteme si producatorii de tamplarie din PVC, Aluminiu si lemn stratificat cu geam termoizolant. Aici gasiti informatii utile despre: ferestre, usi, pereti cortina, termopane, geam termopan, etc.

Fereastra
Joi, 22 Februarie 2024
Frontale
Home - Stiri - Produse & Tehnologii - GSF: Potentialul higrotermic al fatadelor placate cu ecrane biologice ramane major
GSF: Potentialul higrotermic al fatadelor placate cu ecrane biologice ramane major
Produse & Tehnologii Publicat de Ovidiu Stefanescu 13 Mar 2023 06:01
Fatadele cu ecrane biologice (GSF) raman un domeniu de studiu insuficient explorat, in special in zonele cu clima calda, de tip mediteraneean. Aceasta realitate justifica interesul cercetatorilor de a stabili daca sistemele respective sunt compatibile sau nu cu orasele caracterizate prin sezoane estivale secetoase sau macate de o gama extinsa de oscilatii termice. Pentru a raspunde la intrebari cu un grad mare de dificultate, au fost efectuate studii comparative vizand fatade echipate cu astfel de sisteme, aplicand diverse orientari cardinale si folosind diferite specii de plante atat din punct de vedere al tipului, cat si al gradului de maturitate. Dupa cum se stie, caracteristicile ambientale de baza (temperatura si umiditatea relativa a aerului in exteriorul si in interiorul incintei) trebuie masurate in timpul verii. Primele rezultate au confirmat faptul ca, in cazul utilizarii unor asemenea solutii tehnice, umiditatea relativa interioara a fost mai mare, in timp ce temperatura a scazut semnificativ, comportamentul in cauza avand reveniri in timpul dupa-amiezii si noptii. 
 
Potential de imbunatatire a performantei energetice a cladirilor
Practic, studiile au demonstrat ca ambivalenta se traduce prin racirea pasiva prin fenomenul de evapo-transpiratie in prezenta radiatiei solare (ajungand la o scadere a temperaturii cu pana la 8°C si o crestere cu 30% a umiditatii relative a aerului), respectiv prin incalzirea pasiva in absenta acesteia. Rezultatele arata ca parametrii determinanti in comportamentul unei fatade cu ecran verde intr-un climat temperat-cald sunt, in primul rand, orientarea fatadei, iar in al doilea rand, densitatea frunzisului. In ceea ce priveste orientarea, s-a mai constatat ca expunerea la soare este direct proportionala cu performanta. Revenind la elementele care au justificat toate eforturile de cercetare derulate pana in prezent, trebuie reamintit faptul ca incalzirea globala are un impact semnificativ in zonele urbane dens populate. In urmatorii ani, este de asteptat ca temperaturile sa creasca in toate orasele mari de pe mapamond. Proiectiile actuale sugereaza o majorare cuprinsa intre 2°C si 4°C in zonele climatice definite anterior, insotita de o reducere de aproximativ 40% a precipitatiilor. Printre strategiile de atenuare, cresterea zonelor verzi urbane este larg acceptata de experti, deoarece in acest fel se promoveaza crearea de microclimate capabile sa regleze fenomenul insulelor de caldura urbane, din cauza evapo-transpiratiei plantelor. Fenomenul este definit ca pierderea de umiditate printr-o suprafata (in acest caz solul) in care este sustinuta planta, prin evaporare directa, insotita de pierderea apei prin transpiratia vegetatiei. Este vorba despre un proces organic care poate fi folosit ca regulator pasiv al temperaturii si umiditatii relative a mediului, in functie de conditiile de aplicare a materialului vegetal. Cresterea zonelor verzi urbane cu numai 10% ar permite o reducere a temperaturii cu 2,5°C la nivel local, datorita contributiei acestora la umbrirea naturala si la sporirea umiditatii, promovand astfel reducerea poluarii si conservarea biodiversitatii. La nivelul cladirilor, fatadele si acoperisurile verzi permit consolidarea vegetatiei urbane, concomitent reducandu-se pierderile de caldura in timpul iernii si evitandu-se supraincalzirea in sezonul estival. Prin reglarea temperaturii suprafetei peretilor, fatadele verzi detin, de asemenea, potentialul de a imbunatati performanta energetica a cladirilor.
 
Peretii vii vs. fatade verzi, ecrane solare si alte sisteme ecologice
Peretii verzi sau sistemele verticale de ecologizare (VGS) pot fi subdivizati in doua sisteme principale: pereti vii si fatade verzi. Structurile din prima categorie permit plantelor sa creasca folosind receptia directa a umiditatii oferita de un substrat lipit de perete intr-un mod continuu sau modular. Acesta asigura o crestere regulata de-a lungul suprafetei. In ceea ce priveste fatadele verzi, acestea includ plante cataratoare care cresc de-a lungul peretelui care il acopera, in mod direct sau indirect. Fatadele verzi directe sunt acelea in care vegetatia creste atasata de perete prin cataratori autoagatate sau placute autoadezive care adera de peretii exteriori ai cladirii, in vreme ce elementele indirecte sunt acelea in care vegetatia este dispusa la o anumita distanta de pereti si deschideri, folosind structuri de sustinere care ajuta la cresterea ascendenta a unei varietati mai largi de plante cataratoare. Sistemul functioneaza ca un ecran solar, care genereaza o camera sau un asa-numit tampon termic, ce are functia de a bloca radiatia solara incidenta, reducand in acelasi timp efectul vantului pe suprafata fatadei. Referitor la ecranele solare, ele sunt dispozitive exterioare de umbrire, construite prin intermediul unor diferite materiale configurate sub forma de planuri dispuse paralel cu ferestrele sau suprafetele transparente ale unei fatade, cu scopul de a le proteja de castigurile solare si de disconfortul vizual produs de stralucire. Fatadele verzi indirecte reprezinta un tip special de ecran solar, care contribuie la controlul termic al cladirii prin utilizarea biomaterialelor, cum ar fi plantele si, prin urmare, pot fi considerate ca apartinand categoriei GSF. Spre deosebire de solutiile conventionale de protectie solara, GSF functioneaza in mod pasiv si dinamic. Doar o mica parte din radiatia solara incidenta este destinata fotosintezei, iar restul contribuie la evapo-transpiratia care regleaza temperatura in interiorul incintelor. Rezultatele cercetarilor au aratat ca, folosind aceeasi radiatie solara incidentala, utilizarea GSF poate reduce la jumatate temperatura suprafetei de pe pereti, in raport cu performanta obtinuta prin utilizarea unor solutii conventionale de protectie solara. Practic, temperatura suprafetei vegetatiei nu depaseste niciodata 35 °C, iar protectia solara poate ajunge cu usurinta la nivelul 55°C. Folosirea vegetatiei permite de asemenea reducerea cu pana la 20% a consumului energetic pentru conditionarea aerului.
 
Orientarea cardinala, un element decisiv in stabilirea performantei
La proiectarea unui sistem GSF, vegetatia trebuie sa respecte anumite criterii legate de densitatea frunzisului, potentialul sau de evapo-transpiratie si substratul de plantare. Au fost deja identificate diferite grupe de plante ce prezinta o capacitate optima de acoperire si un indice potrivit de suprafata a frunzelor. Pentru designerii unor asemenea solutii, este extrem de importanta selectarea unor specii cu o capacitate mare de retinere a umiditatii si o densitate a frunzelor, pentru a optimiza utilizarea apei. In acelasi timp, trebuie luate in considerare si disponibilitatea si adaptarea locala a plantelor). In GSF, sunt utilizate de obicei plante care permit cresterea verticala a frunzisului si implica cele mai scazute cerinte de irigare a substratului. Structura de sustinere este decisiva in procesul de crestere, deoarece plantele au tendinta de a-si spori biomasa la nivelul radacinilor, astfel incat suportul vertical adecvat devine fundamental. In studiile experimentale, cei mai folositi indicatori sunt: temperatura suprafetei exterioare si interioare a peretilor; relatia dintre suprafata frunzei si substratul de plantare; densitatea frunzelor; orientare; densitatea plantelor; radiatii solare accidentale; temperatura aerului exterior; temperatura aerului din cavitate; viteza vantului. In climatul cald si umed, studiile realizate au aratat faptul ca temperaturile de pe fatadele verzi pot scadea cu pana la 20,8°C pe suprafata exterioara a fatadei si cu pana la 7,7 °C in spatiul interior. In zonele mediteraneene, de asemenea, s-au inregistrat reduceri intre 3°C si 4,5°C in timpul zilei si cresteri intre 2 °C si 3 °C in timpul noptii. Actualmente, studiile bazate pe modelarea digitala se confrunta cu diverse dificultati din cauza geometriei si densitatii nedeterminate a vegetatiei, precum si pe fondul dificultatii de a incorpora fenomenul de evapo-transpiratie in model. Cea mai comuna metoda utilizata este calibrarea experimentala, ce permite prezicerea proprietatilor optice ale vegetatiei si ajustarea balantei energetice din metabolismul plantelor, care este asociat cu climatul de referinta al experimentului. Modulele de calcul verificate experimental in aplicatii software specializate au aratat ca fatadele verzi au un impact mai mare in climatele calde, deoarece reduc cerintele de racire, daca sunt prevazute cu un sistem de irigare eficient. Totodata, a fost propus si verificat experimental un model bazat pe morfologia vegetatiei, determinandu-se ca, in ordinea importantei, variabilele climatice relevante sunt constituite de radiatia solara, viteza vantului, umiditatea relativa a aerului si expunerea la temperatura aerului exterior. Metoda necesita insa o infrastructura de laborator pentru a controla cu acuratete procesul de calibrare. In cladiri, masuratorile sunt mai simple, deoarece rezultatele sunt variabile si valabile doar pentru climatele si orientarile specifice cazului dat. Aceasta se intampla deoarece temperatura, umiditatea relativa si radiatia solara sunt, in cazurile respective, variabilele cele mai uzuale ce urmeaza a fi testate. In orice caz, orientarea ramane decisiva in stabilirea performantei fatadelor verzi, deoarece de ea depind intensitatea radiatiei solare incidente, durata si intensitatea acesteia. In zonele de coasta, au fost realizate masuratori la cladiri cu orientari diferite, umbrirea fiind determinata ca principal factor de influenta a performantei, urmata de evapo-transpiratie. In ceea ce priveste zonele cu climat subtropical umed, valoarea obtinuta a fost comparata cu performanta inainte si dupa instalarea GSF pentru orientari pe sud si nord, determinandu-se o reducere medie zilnica cuprinsa intre minimum 0,4°C si 0,2°C si maximum 5,5°C si 3,3° C. De asemenea, cercetarile au mai determinat faptul ca in zilele insorite si innorate orientarea a avut un efect important asupra performantei GSF, atingand o reducere de 6,1°C in cavitate si de 3,6°C in spatiul interior. Exista regiuni de pe mapamond unde integrarea vegetatiei pe fatade a fost realizata in mod intuitiv de unii arhitecti, fara studii care sa sustina eficacitatea acesteia. In prezent, exista doar cercetari legate de fenomenul insulelor de caldura urbane asociate cu poluarea mediului, care arata ca vegetatia imbunatateste temperaturile orasului. 
 
Studiu comparativ al diverselor variante de plante si amplasamente ale acestora
Una dintre cele mai comprehensibile analize a fost realizata in Santiago de Chile, cu scopul de a evalua comparativ performanta GSF in patru studii de caz. Temperatura si umiditatea relativa in exterior si in interiorul cavitatii au fost masurate la trei inaltimi diferite pentru a evalua performanta in fiecare situatie in parte. In primul caz a fost vorba despre o cladire de birouri cu trei etaje, unde GSF a fost montat spre nord-vest, pe intreaga inaltime a imobilului. Suportul a fost format din stalpi si o plasa metalica expandata, distantata la 70 cm de peretele exterior. Specia de plante folosita se numeste Parthenocissus quinquefolia, cunoscuta in mod obisnuit sub numele de "Virginia creeper" si a fost plantata direct in pamant. Specia se caracterizeaza prin faptul ca este o lemnoasa, cataratoare, are o crestere rapida si intensa si este capabila sa atinga 20 de metri inaltime la maturitate. Ea adera ferm la structura de sustinere datorita prezentei unor carcei cu ventuze in varful frunzelor, care faciliteaza cresterea verticala. Dimensiunile frunzelor sale variaza de la 3 la 20 cm lungime si 10 cm latime, fiind impartite in cinci foliole alungite cu margini zimtate. GSF Poate fi amplasat in zone semiumbrite sau expuse direct la soare, fara deosebire. In cazul al doilea a s-a luat in considerare o cladire cu patru etaje intr-un campus universitar, cu fatada verde orientata spre nord. Specia folosita a fost "wisteria chinezeasca", din familia leguminoaselor, caracterizata prin frunzis de foioase de densitate mare, care se pierde la sosirea toamnei. Fiind o planta cu crestere accelerata si trunchiuri groase, necesita adancimi mari de plantare. A treia incercare a vizat o cladire de birouri cu saptesprezece etaje, situata intr-un cartier financiar, unde s-a optat pentru solutia "Virginia rampant", pe un suport format din profile orizontale si verticale care au urmarit forma curbata a fatadei, amplasate la o distanta de 120 cm fata de suprafata exterioara a cladirii. In fine, in ultimul caz a fost vorba despre o cladire universitara inalta cu douasprezece etaje, la care GSF a fost amplasat pe fatada de nord-est, fiind prevazute jardiniere la fiecare etaj, la o distanta de 105 cm de fatada. Specia folosita a fost "iasomie spaniola", originara din Asia de Sud, care se caracterizeaza printr-o crestere neregulata, cu ramuri care se infasoara unele in jurul celeilalte, formand un ansamblu dezordonat. In toate cazurile, amplasarea instrumentelor a fost realizata in punctul in care s-a gasit cea mai mare maturitate de crestere si uniformitate a frunzisului. Datele obtinute reflecta diversitatea sistemelor analizate, permitand studierea comparativa a diferitelor conditii si caracteristici de aplicare a GSF.
 
ABONARE REVISTE
SISECAM
rehau
TSV
Editia
NOIEMBRIE/DECEMBRIE 2023!
- pe site -
 

Autentificare

hospice doneaza
simonswerk left