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.

Fenomenul de incalzire globala are un impact ridicat asupra zonelor urbane dens populate. In urmatorii ani, se asteapta ca temperaturile sa creasca in toate orasele importante de pe mapamond, in special in cele amplasate in zonele subtropicale si mediteraneene. Proiectiile curente sugereaza o crestere a temperaturilor de la 2 °C la 4 °C in regiunile respective, concomitent cu o reducere de aproximativ 40% a precipitatiilor. Printre strategiile de atenuare a efectelor schimbarilor climatice se remarca actiunile de dezvoltare a zonelor verzi in marile aglomerari urbane, deoarece astfel se faciliteaza crearea microclimatelor capabile sa regleze fenomenul insulelor de caldura, prin fenomenul de evaporare-transpiratie (evapotranspiratie) a plantelor. Aceasta este definita ca o pierdere de umiditate printr-o suprafata data, cu ajutorul unui proces organic care poate fi utilizat ca regulator pasiv al temperaturii si umiditatii relative a aerului, in functie de conditiile de plantare a materialului vegetal. 

 

Calculele expertilor arata ca o crestere de 10% a zonelor verzi din orase ar permite o reducere a temperaturii de 2,5 °C la nivel local, datorita contributiei plantelor la protectia solara si reglarea umiditatii. In cazul cladirilor, fatadele si acoperisurile verzi permit o sporire neta a ariei de acoperire a vegetatiei urbane, reducand, astfel, pierderile de caldura iarna si evitand supraincalzirea in sezonul estival. Prin reglarea temperaturii suprafetei peretilor, fatadele verzi au, de asemenea, potentialul de a imbunatati performanta energetica a cladirilor. Asa-numitele sisteme verticale de ecologizare (VGS) pot fi impartite in doua categorii principale: pereti vegetali, respectiv fatade verzi. Prima dintre ele permite plantelor sa creasca prin receptarea directa a umezelii furnizate de un substrat aderent la perete, intr-un mod continuu sau modular, asigurand o crestere continua de-a lungul suprafetei. In ceea ce priveste fatadele verzi, acestea sunt reprezentate de plante cataratoare, care cresc de-a lungul peretelui care il acopera, intr-o maniera directa sau indirecta. Modelele directe sunt cele in care vegetatia este prinsa de perete cu elemente autoadezive care adera la peretii exteriori ai cladirii, iar cele indirecte se caracterizeaza prin amplasarea la o anumita distanta de stratul de suport, utilizand structuri de sprijin ce incurajeaza dezvoltarea pe verticala a unei varietati mai largi de plante cataratoare. Sistemul functioneaza ca un ecran solar sau un tampon termic ce blocheaza radiatia solara incidenta, reducand simultan presiunea vantului pe suprafata fatadei. 

 

Pornind de la definitia ecranelor solare, ca dispozitive exterioare de umbrire, construite din diferite materiale configurate ca planuri dispuse paralel cu ferestrele sau suprafetele transparente ale unei fatade, cu scopul de a le proteja de aportul energetic solar si disconfortul vizual produs prin stralucire, se poate afirma ca fatadele verzi indirecte sunt ecrane solare speciale, care contribuie la controlul termic al cladirii prin utilizarea biomaterialelor. Ele mai sunt cunoscute sub titulatura de scut verde (GSF). Spre deosebire de sistemele conventionale de protectie solara, GSF functioneaza pasiv si dinamic. Doar o mica parte din radiatia incidenta este folosita in procesul de fotosinteza, restul contribuind la "evapotranspiratia" care regleaza temperatura din interstitiul format cu peretele exterior al fatadei. Rezultatele cercetarilor curente au aratat ca, la o radiatie solara incidenta similara, utilizarea GSF poate reduce la jumatate temperatura pe suprafata exterioara a cladirii, in comparatie cu cea rezultata din utilizarea solutiilor traditionale. Practic, s-a demonstrat ca temperatura suprafetei stratului de vegetatie nu depaseste niciodata 35 °C, acesta avand capacitatea efectiva de a asigura o protectie optima pana la nivelul de 55 °C. Suplimentar, utilizarea vegetatiei permite reducerea cerintelor energetice pentru racire cu pana la 20%.

 

Pentru proiectarea GSF, trebuie luata in considerare densitatea frunzisului, potentialul de "evapotranspiratie" al plantelor utilizate si caracteristicile substratul de plantare. Au fost deja identificate diferite specii ce au capacitatea necesara de acoperire si un indice potrivit de suprafata a frunzelor, respectand, prin urmare, coeficientii necesari de transmitere a luminii. Specialistii recomanda selectia unor plante cu o capacitate mare de retinere a umiditatii si o densitate ridicata a frunzelor, pentru a optimiza consumul de apa. In acelasi timp, trebuie avute in vedere disponibilitatea si adaptarea plantelor la conditiile locale de clima. In domeniul GSF, sunt utilizate de obicei specii care permit cresterea verticala a frunzelor si care au exigente minime de irigare a substratului. Structura de sustinere este decisiva in procesul de crestere si asigurare a unei densitati potrivite a frunzelor, deoarece plantele au tendinta naturala de a-si mari biomasa in zona de radacina, ceea ce determina ca sistemul vertical de sustinere sa capete un rol primordial. Avand in vedere toate cele mentionate anterior, au fost definiti cei mai importanti indicatorii, acestia fiind: temperatura suprafetei exterioare si interioare a peretilor, relatia dintre suprafata frunzei si substratul de plantare, densitatea frunzelor, orientarea cardinala, densitatea plantelor, radiatiile solare accidentale, temperatura aerului exterior si a celui din cavitate, viteza vantului etc. In climatul cald si umed, de exemplu, studiile releva faptul ca temperaturile de pe fatadele verzi pot scadea la 20,8 °C pe suprafata exterioara a fatadei si la 7,7 °C in spatiul interior, asigurand reduceri de 3,1 °C in interiorul cavitatii. In ceea ce priveste regiunile mediteraneene, au fost inregistrate reduceri intre 3 °C si 4,5 °C in timpul zilei, respectiv cresteri intre 2 °C si 3 °C in timpul noptii. 

 

Cercetarile bazate pe modelare digitala intampina insa anumite probleme cauzate de geometria si densitatea neregulata a vegetatiei, precum si de dificultatea de a incorpora evapotranspiratia in modelul informatic. Cea mai comuna metoda utilizata de modelare a fatadelor GSF este reprezentata de calibrarea experimentala, ce permite predictia proprietatilor optice ale vegetatiei si ajustarea echilibrului energetic din metabolismul plantelor, care este asociat cu climatul de referinta unde a avut loc experimentul. Modulele de calcul verificate prin incercari au aratat faptul ca fatadele verzi au un impact mai mare in regiunile cu clima calda, deoarece reduc cerintele de racire daca sunt prevazute cu un sistem eficient de irigare. De asemenea, a fost propus si verificat un model bazat pe morfologia vegetatiei, determinandu-se ca variabilele climatice relevante sunt, in ordinea importantei: radiatia solara, viteza vantului, umiditatea relativa si expunerea la temperatura aerului exterior. Metoda necesita, de asemenea, o infrastructura potrivita de laborator, pentru a controla cu precizie procesul de calibrare. Masuratorile realizate in cladiri sunt cele mai uzuale, deoarece rezultatele isi pastreaza valabilitatea in conditiile speciale date de temperatura, umiditate relativa a aerului si radiatie solara. Trebuie subliniat totusi ca orientarea cardinala este elementul decisiv care afecteaza performanta fatadelor verzi, deoarece in functie de acesta este modulata radiatia solara incidentala, durata si intensitatea pe tot parcursul zilei. Pana in prezent, au fost realizate doar studii legate de fenomenul insulelor urbane de caldura asociate poluarii mediului, care arata ca vegetatia imbunatateste caracteristicile de temperatura, dar obiectivul este de a stabili in viitor o linie de baza care sa permita efectuarea unor studii experimentale care sa evidentieze fara echivoc potentialul de aplicare a GSF in zonele cu clima uscata si calda. O prima observatie generala este aceea ca in interiorul cavitatilor GSF, dupa-amiaza si noaptea, umiditatea relativa din exterior este mai mare, iar temperatura inferioara. In timpul zilei insa acest comportament a fost inversat, cu o scadere a temperaturii si o crestere a umiditatii relative fata spatiul exterior. Explicatia rezida in manifestarea fenomenului de racire pasiva prin evapotranspirare in prezenta radiatiei solare, respectiv incalzire pasiva in absenta acesteia. Observatiile mentionare anterior sunt extrem de utile pentru a modela o alternativa viitoare si a asigura, astfel, solutii sustenabile la probleme actuale presante.