klima dhe ndertesa- dualibra.com

Impiante termoteknike/Leksione të Ngrohjes www.dualibra.com

1

KAPITULLI -I-

KLIMA DHE NDËRTESA

1.1 Koncepti bazë

"Moti" është një bashkësi kushtesh atmosferike, që mbizotërojnë në një vënd dhe

në kohë të caktuar.

"Klima" është përgjithësimi në kohë i kushteve të motit të evidentuara në një

vënd të caktuar gjeografik. Në nivel botëror ekzistojnë klima të ndryshme, të cilat

krijohen si rezultat i inputeve të ndryshme të nxehtësisë diellore dhe emetimit

uniform të nxehtësisë nga toka. Lëvizja e masave të ajrit dhe e reve lagështirë

mbajtëse drejtohet nga ndryshimi i temperaturave dhe influencohet shume nga

forca Carolis.

1.2 Klasifikimi i klimës

Figure 1.1 Harta klimaterike e botës

Egzistojnë sisteme të ndryshme për klasifikimin e klimës, të cilat përdoren për

qëllime të ndryshme. Zonat klimaterike të tilla si: tropikale, e thatë, e butë dhe e

ftohtë përdoren zakonisht për të evidentuar apo përfaqësuar kushtet klimaterike.

Për qëllimet e projektimit të ndërtesave përdoret rendom një sistem i thjeshtë, i

cili bazohet në natyrën e problemeve termike të një vendi të veçantë.

Klimë e ftohtë, ku problemi kryesor është mungesa e nxehtësisë, ose

humbja ekstreme e nxehtësisë gjatë gjithë vitit apo gjatë pjesës më të

madhe të tij.


2

Klimë e butë, ku ekziston një ndryshim sezonal i nxehtësisë duke kaluar

nga stina me pak e nxehtë tek stina e nxehtë, por në asnjeren prej tyre, nuk

paraqiten raste të mungesës apo mbinxehtësisë ekstreme.

Klimë e nxehtë dhe e thatë (arid), ku problemi kryesor është

mbinxehtësia, apo nxehtësia e lartë, ajri është i thatë, kështu mekanizmi i

ftohjes me avullim (latente) i trupit nuk është i kufizuar.

Klimë e ngrohtë dhe e lagësht (tropikale), ku nxehtësia nuk është aq e

lartë sa në zonën klimaterike të nxehtë dhe të thatë, por është e renduar

nga lagështira relativisht e lartë, e cila kufizon potencialin e këmbimit të

nxehtësisë me avullim (latent). Në këtë rast, ndryshimi i temperaturave

gjatë ditës është i vogël.

Klima e përgjithshme e tokës (makroklima) është e lidhur dhe ndikohet nga

topografia, flora dhe natyra e mjedisit në shkallë rajonale (mezoklima) ose në

nivel lokal (mikroklima).

Figure 1.2 Variacioni i lagështisë , rreshjeve sipas klimave

1.3 Rëndësia e projektimit klimaterik

Klima ka një rol të rëndesishëm në mbarëvajtjen dhe konsumin energjitik të

ndërtesës. Proçesi i indentifikimit, kuptimit, kontrollit të influencave klimatike, të

anëve të ndryshme të ndërtesës është ndoshta pjesa më kritike e projektimit të

ndërtesës. Objektivat kryesore të projektimit klimaterik përfshijnë:

Reduktimin e kostos së energjisë të një ndërtese.

Përdorimin e energjisë natyrale në vend të asaj mekanike.


3

Sigurimin e një mjedisi konfort dhe të shëndetshëm për njerëzit.

TË DHENA KLIMATERIKE

2.1 Elementet klimaterik

Elementet më kryesorë klimaterik, që maten nga stacionet meteorologjike janë:

Temperatura

Lagështia

Lëvizja e ajrit.

Rreshjet

Vranësirat

Ditët me diell (graditet).

Rrezatimi diellor.

Nga terësia e këtyre elementeve, katër janë variablat që ndikojnë në mënyre

direkte në konfortin termik, përkatësisht temperatura, lageshtia, rrezatimi diellor

dhe levizja e ajrit. Këto variabla përbëjnë përberësit më të rëndësishëm të klimës,

që duhet të merren parasysh në projektimin e ndërtesës. Tab. 1-1

Tabela 1-1 Elementët klimatik më të përdorshëm për projektimin e ndërtesës

Temperatura: - mesataria mujore e maximumeve ditore (° C)

- mesataria mujore e minimumeve ditore (° C)

- Shmangia standarde e shpërndarjes

Lagështia: - relative në oret e para të mengjezit (në %)

- relative në oret e para të mbasdites (në %)

Rrezatimi diellor: - mesataria ditore mujore(në MJ/m2 ose Wh/m

2)

Era: - shpejtësia (m/s) dhe drejtimi e erës

2.2 Të dhënat klimaterike

Burimet e të dhënave klimaterike mund të jenë të ndryshme. Stacionet

meteorologjike publikojnë të dhëna, në formë tabelash dhe apo grakikesh, të cilat

mund të përdoren për projektimin e klimaterik të ndërtesës. Manualet dhe

standarded, përbëjnë një burim tjetër të dhënash klimaterike. Ato përmbajnë të

dhëna të përgjithshme klimaterike për projektimin e ndërtesës, psh manuali i

kushteve projektuese të jashtme, ofron një informacion të përmbledhur mbi

kushtet klimaterike të çdo shteti. Ky informacion është rezultat i analizës


4

statistikore te të dhënave klimaterike, të shtrira për një periudhe të gjatë kohe (të

themi 30 vjeçare).

Në projektet arkitekturore, për efekte të analizes klimaterike, është e

domosdoshme të paraqiten grafike dhe tabela klimaterike, të kuptueshme dhe

lehtësisht të krahasueshme. Të dhëna të detajuara kërkohen vetëm në raste të

veçanta, kur aplikohen programe të stimulimit të energjisë dhe nxehtësisë (të

dhënat që kërkohen në ketë rast, mund të jenë të dhëna për çdo orë të ditës për një

vit ose shume vite).Cilësia dhe sasia e të dhënave të grumbulluara, për projektimin

klimaterik të ndërtesës varet nga koha dhe burimet e vena në dispozicion

2.3 Faktorët që ndikojnë në projektimin klimaterik.

Mikro-klima lokale dhe faktoret e brendshëm kanë një ndikim të drejtpërdrejtë

në kushtet mjedisore të ndërtesës. Faktoret me të rendësishëm, që duhet të merren

në konsideratë gjatë analizës klimaterike të ndërtesës janë:

Topografia – lartësia mbi nivelin e detit, kodrat, livadhet, kushtet e

sipërfaqës së tokës, etj.

Flora – gjatësia, përqendrimi i bimësisë, forma, përberja, vendi, rajonet

më të zhvilluara.

Forma e ndërtesës – ndërtesat e afërta, kushtet e sipërfaqes.

Faktorët më të rëndësishëm për studimin e projektimit termik përfshijnë:

nxehtësinë diellore, transmetimin e nxehtësisë dhe ventilimin. Variablat e

projektimit të shprehur në gjuhë arkitekturale duhet të përfshijnë:

Formën – raporti sipërfaqe-volum; drejtimi; lartësia e ndërtesës.

Materialet e Ndërtesës - materialet dhe konstruksioni; mbushja termike;

cilësia e sipërfaqes; kontrolli i errësires dhe i dritës.

Dritaret - madhësia, pozicioni dhe drejtimi i dritareve; lloji i xhamit;

paraqitja e elementeve të brendshëm dhe të jashtëm.

Ventilimi - ajri; ajri i jashtëm; ventilimi i kryqëzuar dhe ventilimi natyror.

Analiza klimaterike

3.1 Përdorimi i të dhënave klimaterike

Situata projektuese të ndryshme kërkojnë të dhëna të ndryshme, për tu marrë

në studim. Analiza klimaterike e bërë në fazën fillestare të projektimit mund të

përdoret për:

përcaktimin e strategjisë së projektimit;


5

kontrollin e problemeve të kondensimit në disa raste;

optimizimin e izolimit;

Kalkulimi i energjisë së nevojshme qoftë në mënyrë të përgjithshme, në fazën e

parë, qoftë e detajuar, në fazat e mëvonshme të projektimit, kërkon disponimin e

të dhënave klimaterike për:

llogaritjen e kërkesave për ftohje dhe ngrohje

projektimin e sistemive të ngrohjes, ventilimit dhe të ajrit të

kondicionuar(HVAC)

vlerësimin energjitik të ndërtesave

3.2 Analiza e Erës

3.2 .1 Drejtimi i erës

Erërat e deshirueshme apo të padeshirueshme, në çdo zonë klimatike, varen në

një shkallë të madhe nga kushtet. Erërat, me një shpejtësi të ulet (puhize) në zonat

klimaterike (tropicale dhe aride) rezultojnë të dobishme ndërsa erërat me shpejtësi

të lartë janë të padeshirueshme dhe si të tilla ato, duhet të parandalohen. Vetëm në

një periudhë të caktuar të vitit (pranvere dhe vjeshtë) komforti arrihet në mënyrë

natyrore, pa qenë nevoja e pranisë së ererave.

3.2 .2 Ventilimi i kryqëzuar

Ventilimi i kryqëzuar është shumë më i rëndësishëm në zonat tropikale se sa në

zonat me klimë të thatë. Teorikisht, lejimi apo bllokimi i futjes së ererave në

ndërtesë varet nga kushtet klimaterike lokale. Në përgjithësi, për zonat tropikale;

ventilimi është i nevojshëm, për zonat e aride; edhe pse kërkohet ventilim, kujdes

duhet ti kushtohet bllokimit të ererave me shpejtësi të lartë, për zonat e buta;

kërkohen të dyja ventilimi i kryqëzuar dhe mbrojtja (respektivisht në verë dhe

dimër). Në vendet në zonat e ftohta klimaterike, ndërtesat duhet të mbrohen nga i

ftohti, erërat me shpejtësi të lartë, e megjithatë edhe këtu kërkohet ventilimi i

kryqëzuar

3.3 Lagështira, Rreshjet dhe Ndryshimet Sezonale

Lagështia relative mesatare vjetore Kurba në të djathtë përfaqëson lagështirën relative mesatare vjetore në të katër

zonat klimaterike. Në zonën aride, niveli i ulet i lagështisë mund të favorizojë

ftohjen me avullim. Ndërsa në zonën tropikale, niveli i lartë i lageshtirës,

shkakton diskonfort.


6

Figure 1.3

Rreshjet mesatare vjetore Kurba e mesit përfaqëson rreshjet mesatare vjetore në katër zonat klimaterike.

Niveli i rreshjeve, siç mund të shihet ka një ndikim të drejtëpërdrejtë në nivelin e

lagështirës.

Devijimi sezonal vjetor

Distanca e vijës diagonale nga vija vertikale përfaqëson devijimin sezonal

vjetor, në katër zonat klimaterike. Devijim më të lartë sezonal, kanë zonat e ftohta

dhe të buta. Zonat me devijim sezonal më të ulet kanë një klimë pak a shume

kostante gjatë vitit.

4 Klima Urbane

Zonat urbane kanë kushte klimaterike të veçanta, shpesh një temperaturë më të

lartë se rrethinat, erëra të dobëta, dhe ditë me diell që variojnë nga niveli i ndotjes,

densiteti urban, drejtimi i rrugëve dhe përqendrimi i ndërtimeve.

4.1 Mikroklima Urbane

Mikroklima urbane është komplekse si pasojë e futjes në loje të një numri të

ndryshëm faktorësh. Rrezatimi diellor, temperatura dhe kushtet e erës mund të


7

ndryshojnë duke patur parasysh topografinë dhe mjedisin përreth. Gjithashtu, një

rol të rëndësishëm luan dendësia e popullsisë, zhurma dhe impakti i shkaktuar

nga ndotja atmosferike. Në dimër, mikroklima urbane është më e butë se ajo e

zonave rurale. Ajo karakterizohen nga temperatura më të larta, dhe në zonat pa

ndërtesa të larta, nga erëra të lehta. Gjatë ditës, rrugët e gjëra, sheshet dhe zonat e

pa gjelbëruara, janë zonat më të nxehta të qytetit. Gjatë natës, rrugët e ngushta

kanë temperature më të lartë, se pjesa e mbetur e qytetit. Në dimër, sipërfaqet e

gjelbëruara janë të dobishme për mjedisin, veçanërish gjatë mbasditeve të vona,

kur ndërtesat e larta janë shume të ngrohta nga brënda.

Erërat lokale të forta mund ta ndryshojnë temperaturat e përshkruara më sipër.

Zakonisht, erërat në qytete janë të moderuara, si pasojë e pengesave që ato hasin.

Sidoqoftë disa konfigurime të tilla si: rrugët shumë të gjëra dhe të drejta, apo

komplekse ndërtimesh shumë planëshe, mund të shkaktojnë ventilimin e ajrit.

Ndërtimet e larta të ngritura pranë ndërtesave të ulta, mund të krijojnë kushte për

një turbulencë të fortë të ajrit në katin përdhe, pasi ajri ka tendencen të zbresë nga

katët e larta, poshtë. Gjithashtu, në ndertimet e larta, korente të fuqishme krijohen

edhe në rastet e egzistencës së hapësirave, në katin përdhe.

4.2 Nxehtësia Urbane

Vizitoni një qytet në ditët e nxehta të veres dhe ju do të ndjeni valet përvëluese

të nxehtësisë të emetuara nga rrugët apo ndërtesat me ngjyrë të erret. Qëndroni në

Figure 1.4 Nxehtësia urbane


8

qytet, pa rënë nata dhe ju do të vini re, që rrugët janë akoma duke çliruar nxehtësi,

në një kohë që në rrethinat e qytetit, sipërfaqet rurale ftohen me shpejtësi.

Pothuajse çdo qytet në botë, në ditët e sotme është më i ngrohtë – zakonisht 1-

4° më i ngrohtë se rrethinat e tij. Kjo diference e temperaturës midis zonave

urbane dhe rurale quhet efekti i “nxehtësisë urbane”, dhe është identifikuar

përgjatë shekullit të kaluar. Gjatë muajve të ngrohtë, efekti “nxehtësisë urbane”

krijon një diskonfort dhe stres relativisht të madh, rrit nevojën për ajër të

kondicionuar dhe incidencen për smogun urban (kjo mund të vihet lehtë fare mire

në qytete metropol). Kërkimet tregojnë që për çdo gradë të nxehtësisë së rritur,

prodhimi i energjisë rritet me 2-4%, ndërsa smogu shtohet me 4-10%.

Në përgjithesi, tre janë faktorët kryesorë që shkaktojnë efektin e “nxehtësisë

urbane” :

Sipërfaqja – Karakteristikat e sipërfaqes në zonat urbane dhe rurale

paraqiten të ndryshme, po kështu kapaciteti i tyre termik ndryshon shume.

Duke i krahasuar me zonat rurale , zonat urbane kanë një nivel absorbimi

më të madh (të nxehtësisë së diellit dhe atmosfere), reflektim të ulet,

humbje të vogël të nxehtësisë avulluese dhe transmetim të shpejtë të

nxehtësisë..

Emetimi i nxehtësisë - "Nxehtësia artificiale" emëtuar në zonat urbane

është më e lartë se në zonat rurale.

Cilesia e ajrit – Ndotja e ajrit në zonat urbane është shume e lartë, duke

ndikuar në krijimin e efektit serë .

Konditat projektuese të brendëshme

Kur kërkohet të kondicionohet një ndërtese, për projektuesin është e nevojshme

te përcaktohen konditat e hapsirës së brendëshme që duhet të mbahen gjat vitit,

kur ndërtesa është e shfrytëzueshme. Shumë sisteme kërkohen të realizojnë

kushtet që përputhen me konditat e komfortin termik të njërzve në ndërtese,

sisteme të tjerë realizojnë kushte të përshtatëshme për punim efektiv të makinerive

dhe proçeseve, ruajtien e ushqimeve etj. Sidoqoftë rallë mund të koecidojë që

kondicionimi i ajrit të mbahet në një nivel konstant, nga ana tjetër varijimi është i

pranishën në një nivel optimal.

Komforti termik

Disa të dhëna për trupin e njëriut:

Nxetësia e gjeneruar nga nga një trup njërëzor:

100 W - nga një person i ulur

1000 W - nga një person me ushtrim fizik max.


9

Temperatura e trupit njërëzor - 36.5 oC

Kur një person zgjohet nga gjumi humbet 24 W ose më shumë nxehtësi,

në këto raste, temperatura e lëkurës bie 2.8 oC

Një person do të ndihet jokomfort ose i sëmurë, nëse temperatura e trupit

është nje 1 K më e lartë.

Kur Ttrup = 40 oC, ndërpritet djersitia.

Kur Ttrup > 43.5 oC, trupi humbet jetën.

Një njëri (burrë ose grua) me shëndet normal ka një temperaturë të brendëshme

trupore afër 36.5 0c dhe kjo temperaturë duhet të shoqërohet nga një gjëndje

trupore e shëndetëshme. Shmangia e në shkallë të vogël nga temperatura normale

trupore është zakonisht shenjë e një gjëndje trupore të sëmurë, dhe bile rrezik për

vet jetën.

Trupi gjeneron një sasi të caktuar nxehtësie në sajë të proçesit të oksidimit të

ushqimit dhe kjo mund të largohet në se temperatura e trupit nuk është shumë e

lartë. Në mënyrë të anasjelltë në se humbet sasi e madhe e nxehtësisë në mjedis,

atëhere do të bjerë temperatura e trupit. Këtë ekuliber termik e shprehim me

ekuacionin e energjisë së trupit njerëzor (rrjedhojë e ligjit të parë të

termodinamikës)

M - W = Qlk + Qres = ( Clk + Rlk + Elk ) + ( Cres + Eres ) (1-1)

M- Sasia e nxehtësisë së prodhuar nga proçesi metabolik (W/m2

sipër.trupit)

W - Sasia e punës mekanike

Q - Humbjet e nxehtësisë

C - Humbjet e nxehtësisë me konveksion

R - Humbjet e nxehtësisë me rezatim

E - Humbjet e nxehtësisë me avullim

lk - lëkura

res – respiracion (frymemarrje)

Mekanizmi fiziollogjik i trupit, është ai që bën rregullimin e sasisë së

nxehtësisë së prodhuar dhe sasisë së nxehtësisë së larguar, duke rregulluar

bilancin që mban konstant temperaturën e trupit. Kur temperatura e trupit bie,

gjenerohet më shumë nxehtësi nga tendosje e padukshme e muskujve, dhe në se

temperatura bie më tej nga kompensimi me anë te të dridhurave. Ndërsa rritja e

temperaturës së trupit kundërveprohet nga rritja e djersitjes.

Trupi i pa veshur mund të përballojë vetëm një shkallë të vogël të konditave të

jashtëme për mbajtien e temperarurës së trupit, ndërsa veshjet që përdor njëriu

luajnë rolin e termoizoluesit. Sasia e veshjeve të përdorura ka efekt në sasinë e


10

nxehtësisë së humbur dhe kjo shfaqet tek personi në ndjenjen e të ngrohtit, ose të

ftohtit.

Këmbimi i nxehtësisë nga trupi me mjedisin rrethues jepen në fig. e më poshtëme

Figure 1.5 Këmbimi i nxehtësisë nga trupi me mjedisin rrethues

Proçeset e kembimit te nxehtesise që ndodhin janë :

humbje me avullim (avullim dhe djersitje lëkurës) dhe frymë marrje (“g”

në diagramë)

humbje me konveksion (“c” në diagramë)

humbje/fitim me rrezatim (diellorë - “a” , termike – “d” dhe “e” në

diagramë)

humbje me përcjellshmëri (zakonisht e papërfillshme; “f” në diagramë)

fitimi nga prodhimi i nxehtësisë metabolike (“b” në diagramë)

Ndjienja e të ngrohtit varet nga balancimi i sasisë së nxehtësisë së prodhuar dhe

sasisë së nxehtësisë së humbur, që shfaqet në varësi të kushteve të jashtëme.

Përgjithësisht trupi humbet nxehtësi nëpërmjet konveksionit, rezatimit dhe

avullimit, por ai mund të përfitojë nxehtësi me anë të konveksionit dhe rezatimit

kur ajri dhe sipërfaqet rrethuese kanë temperaturë më të lartë se temperatura e


11

sipërfaqes së trupit. Humbjet e nxehtësisë me avullim konsistojnë në djersitjen e

pavetdijshme nga lëkura së bashku me avujt e ujit të nxijera nga mushkrite.

Kur niveli i aktivitetit fizik është i ulët në një mjedis të brendshëm normal,

përqindja e humbjeve të nxehtësisë të tre mënyrave të trasmetimit të nxehtësisë

(konvaksionit, rezatimit dhe avullimit) janë respektivisht të rendit 35%, 45% dhe

20%. Relativisht me konditat e sipërfaqes së trupit:

-humbjet (ose fitimet) i nxehtësisë me konveksion varet nga temperatura e

termometrit të thatë të ajrit dhe shpejtësia e ajrit;

-humbjet (ose fitimet) i nxehtësisë me rezatim varen nga temperaturat e

sipërfaqeve rrethuese të dhomës, duke përfshirë sipërfaqet e paisjeve që

prodhojnë nxehtësi brënda dhomës.

-humbjet e nxehtësisë me avullim nëpërmjet djersitjes së pavetdijshme varen

nga presioni parcial i avujve të ujit në ajër dhe shpejtësia e ajrit.

Siç shihet janë katër variabla të mjedisit fizik që, kanë efekt në humbjet e

nxehtësisë nga trupi:

-temperatura e termometrit të thatë të ajrit;

-presioni parcial i avujve të ujit në ajër (ose lagështia relative);

-shpejtësia e ajrit;

-temperatura mesatare rrezatuese

Për një person ndjenja e komfortit termik është një veprim kompleks i

subjekteve të një mjedisi, të varura nga një numër faktorësh personal të tillë si

mosha, seksi dhe gjendja e trupit. Sidoqoftë, për një grup njërzish ka vetëm dy

faktor personal të cilët kanë një korrelacion me komfortin, që janë;

-saia e aktivitetit fizik(sasia e punës);

-masa e veshjes.

Parashikimi i komfortit termike

Kushtet e komfortit bazohen në votat e komfortit të një numri të madh njërzish.

Në kushte optimale ka një përqindje të vogël të atyre që ndiejnë disi diskomfort

termik , pshmb. mund të ndiejnë një të ftohtë të lehtë ose të ngrohtë të lehtë. Në se

temperatura e komfortit shmanget nga kushtet optimale, niveli i pakënaqësisë

rritet. Kjo është ilustruar në fig.1.6

Termat kryesore janë:

Vlerësimi i votës - PMV(Predicted Mean Vote)

+ 3 nxehtë

+ 2 ngrohtë

+ 1 lehtësishte ngrohtë

PMV = 0 neutral


12

-1 letësishtë freskë

-2 freskë

-3 ftohtë

Ekuacioni i PMV në funksion të nxehtësisë së proçesit metabolik dhe ngarkesës

termike të trupit jepet me shprehjen:

PMV = [0.303 exp ( -0.036 M ) + 0.028 ] L

L – Ngarkesa termike e trupit

L = Prodhimi i nxehtësisë së brendëshme – humbjet e nxehtësisë në mjedis

L = M - W - [( Clk + Rlk + Elk ) + ( Cres + Eres )]

Parashikimi i përqindjes së pakënaqsisë – PPD (Predicted Percentage

Dissatisfied )

Ekuacioni që shprehe varësisnë e PPD nga PMV jepet me shprehjen e më

poshtëme:

PPD = 100 - 95 exp [ - (0.03353 PMV4 + 0.2179 PMV

2)]

PMV PPD

0 5% 0.5 10% 1.0 25%

Figure 1.6


13

Kërkesat e komfortit për stinën e verës dhe të dimërit janë të ngjashme, por në

verë kondita e optimumit rezulton rreth dy gradë Kelvin më e lartë se në dimër.

Kjo diferencë është kontribut kryesisht i veshjes më të lehtë në verë se sa në

dimër.

Temperaturat e përshtatshme të komfortit termik jepen në Tabelën 1-2. Zonat e

komfortit janë bazuar në një nivel sadisfaksioni (vota e komfortit) 80% te të

pranishmeve. Kufiri më i ulët nuk është i përshtashëm për tu shqyrtuar në kushtet

e verës. Konsiderohet që kufiri i sipërm është përcaktuar nga dalja e djersës. Tabela 1-2 Zonat e komfortit të punonjësve të një fabrike, me punë të lehtë manuale,ose që rri

ulur.

Indeksi termik

Dimër

kufiri kondita kufiri

poshtëm optimale sipërm

0c

0c

0c

Verë

kondita kufiri

optomale sipërm

0c

0c

temperatura e ajrit

temperatura globale

temperatura ekujvalente

15.5 18.5 22

15.5 18.5 23.5

14.5 16.7 21

19.5 24

20.6 24

19 23

Ekuacioni i komfortit

Punimi më i pranueshëm në komfortin termik deri në kohën e sotme është

ekuacioni i komfortit i Fangerit. Ky ekuacion bazohet në bilancin e nxehtësisë për

trupin e njëriut kur në ekulibër termik me mjedisin rrethues lidhet me dy faktor

personal, niveli aktivitetit dhe veshja, nga katër faktor të mjedisit rrethues edhe

vrojtimi subjektiv i gjendjes së komfortit.

Nxehtësia e brendëshme prodhohet nga trupi gjatë një aktiviteti të caktuar

shprehet me njësinë e njohur met (një met është i barabartë me 58 w për m2 të

sipërfaqës së trupit, që si korospodon aktivitetit të ulur.). Vlera e izolimit të

veshjes matet me njësin clo (një clo është i barabartë me 0.155 m2K/w).Vlerat e

Tabela 1-3 Nxehtësia e prodhuar nga trupi në aktivitete tipike të ndryshme

Aktiviteti met

Gjumë 0.8

Ndenji ulur 1.0

shtypje në makinë 1.2

qëndrim në këmbë 1.4

punë në këmbë në dyqan,guzhin, laborator 1.6-2

ecje e ngadaltë(3 km/orë) 2.0

ecje normale (5 km/orë) 2.6

ecje e shpejtë(7 km/orë) 4.0

punë e zakonshme karpentieri dhe muratori 3.0

vrapim (10 km/orë) 8.0


14

Tabela 1-4 Vlera e termoizolimit të disa veshjeve

Veshja clo

i pa veshur 0

kanatjere 0.05

këmish T.Sh 0.1

veshje e zakonshme me këmish 0.3

veshje verore 0.5

veshje me kostom tropikal 0.8

veshje me kostum biznesi 1

veshje e rendë me pallto 1.5

veshje polare 3-4

këtyre variablave personal janë përcaktuar. Për disa aktivitete tipike dhe tipe të

veshjes këto variabla jepen në tabelat 1-3 dhe 1-4 respektivisht.

Ekuacioni i komfortit është mjaft kompleks dhe zgjidhja e tij kërkon ndërfutje

të shumfishta parametrash. Prandaj për përdorime praktike janë pregatitur

diagramat duke përdorur kompjutererin në analizën e ekuacionit të komfortit për

kombinime të ndryshme të variablave. Disa diagrama të tilla janë paraqitur në

figurën 3.2, ku kurbat paraqesin konditat optimale të komfortit në kombinim me

konditat që kënaqin ekuacionin e komfortit.

5.1 Temperatura e ajrit në ambjent (Temperatura e termometrit të

thatë)

Temperatura e termometrit të thatë është parametri më i rëndësishëm që ndikon

në komfort dhe për këtë arsye është më i kontrollueshmi. Ndryshimi i

temperaturës së ajrit në hapsirë dhe veçanërisht ndryshimi nga dyshemeja në

Fig 1.7 Përqindja e njërzvet të ulur me jokomfort në funksion të diferencës midis temperaturës

së kokës dhe gjungjve


15

tavan është i rëndësishëm. Një mjedis ideal është ai mjedis në të cilin temperatura

në nivelin e dyshemesë është pak më e madhe se në nivelin e kokës së njëriut

ndonse në praktikë është vështirë të arrihet me sistemet e ajrit të kondicionuar

konvencional.

Gradinti i temperaturës pozitiv i tepërt krijonë ndjenjen e mbytjes në atmosferë.

Këto gradinte temperature krijojnë gjithashtu rryma qarkulluese në zonën e

okupuar afër lartësisë së kokës, duke krijuar nivele të ajrit të përshtatëshme në

hapsirë

Për kushet klimaterike të vëndeve të Europës Qëndrore, specialistët e higjenës

përgjithësisht konsiderojnë si vlerat më të përshtatëshme (për një veshje normale)

temperaturat 2021C në dimër dhe 2122C, në verë (për personat që nuk

kryejnë asnjë aktivitet fizik).

Por këto vlera janë shumë orientuese dhe mbi to influencojnë shumë faktorë.

Eksperiencat tregojnë se femrat e ndjejnë më shumë të ftohtin se sa meshkujt. Kjo

vlen edhe për personat mbi 40 vjeç, krahasuar me të rinjtë. Prandaj, në kushte të

caktuara, është e këshillueshme që ambjentet që frekuentohen nga femra ose

persona në moshë të thyer të mbahen në një temperaturë 1C më të lartë në dimër.

Temperaturat e komfortit për persona që kryejnë aktivitet fizik janë më të ulta.

Po kështu, në ditet e nxehta të verës, kur temperatura e ambjentit të jashtëm

ngrihet në vlera 2832C dhe njerëzit veshin veshje të lehta, një temperaturë prej

2122C është mjaft e ulët. Prandaj, në ditët me temperatura të larta në verë,

rekomandohet rritja e temperaturës së ambjentit, në funksion të temperaturës së

ambjentit të brendshëm (figura 1.8).

Fig. 1.8 Ndryshimi i rekomanduar i temperaturës në verë

t1 temepratura në dhomë, t2 temperatura e ambjentit të jashtëm

Kjo do të shmangte diferenca të mëdha ndërmjet temperaturës në dhomë dhe

jashtë saj, dhe si rrjedhim, rrezikun e një “shock-u termik”. Për më tepër, kjo çon

edhe në kursim energjitik.


16

Mjedisi brendshëm i kënaqshëm

Krijimi i një mjedisi të brendshëm të rehatshëm (komforti) brënda një hapsire të

ajrit të kondicionuar varet jo vetëm nga sigurimi i konditave mesatare optimale të

dhomës por gjithashtu edhe nga krijimi i një atmosfere kënaqsie. Në mënyrë tjetër

duhet të eleminohen djenjat e të ftohtit nga diskomforti. Sasia e ventilimi,

furnizimi me ajër të jashtëm, reduktimi i erërave të ndërtesës dhe ndotëseve të

tjerë luan një rol të rëndësishëm në krijimin e atmosferës së freskisë. Freskia e një

mjedisi lidhet gjithashtu dhe me jonizimin e ajrit. Koncentrimi i ulët i joneve

negative në ajrin e mjedisit apo (koncentrimi i lartë i joneve pozitive ) çon në

shqetësime trupore dhe në plogështi. Jonet negative tentojme te krijomë ndjenjen

e freskisë dhe te të qenit mirë, jonet pozitive tentojnë të shkaktojnë dhimbje koke,

të përziera dhe shqetësime trupore të përgjithëshme.

5.1.1 Ndikimi i Lagështisë relative të ajrit

Lagështia relative ka një influencë të ndjeshme në ndjenjen e komfortit, pasi

nxehtësia e prodhuar nga njërëzit largohet pjesërisht nëpërmjet avullimit nga

lëkura. Megjithatë, në një temperaturë të dhomës (jo të rritur) prej 20C, sasia e

nxehtësisë që largohet nëpërmjet avullimit mund të neglizhohet. Prandaj, në këto

nivele të temperaturës, lagështia e ajrit nuk ndikon shumë në ndjenjen e komfortit,

p.sh në temperaturën 20C, një person e percepton me veshtirësi një diferencë

ndërmjet lagështisë relative prej 35% dhe 65%. Por, vlerat e pakontrolluara të

lagështisë relative shoqërohen edhe me fenomene të tjera që ndikojnë në

komfortin human, kështu:

- për lagështi relative më të ulta se 35%, të cilat shfaqen shpesh në dhomat e

ngrohura në stinën e dimrit, lehtësohet formimi i pluhurave, pasi veshjet,

tapetet, etj. thahen. Karbonizimi i këtyre pluhurave (djegja e ngadaltë pa

flakë) nëpër radiatorë, prodhon gaze të ndryshme irritues për organet e

frymëmarrjes. Membranat mukoze të rrugëve të sipërme të frymëmarrjes

thahen dhe nuk funksionojne korrektesisht. Nëse sasia e këtyre pluhurave

në ajër kalon vlerat normale, është e këshillueshme të merren masa për

rritjen e lagështisë relative në ambjent.

- për lagështi relative më të larta se 70%, lagështia që ndodhet në ajër

kondenson në sipërfaqet e ftohta. Kjo mund të shkaktojë myk, njolla si dhe

erëra të këqia.

Në temperatura të rritura të dhomës, lagështia relative e ajrit fillon të luajë një

rol gjithnjë e me të rëndësishem, pasi me rritjen e temperaturës së dhomës njëriu

pakson mundësinë e largimit të nxehtësisë sensible dhe për pasojë largon gjithnjë

e më shumë nxehtësi latente nëpërmjet avullimit, në mënyrë që të mbajë

temperaturën e trupit të pandryshuar. Prandaj, nëse lagështia relative e ajrit është


17

shumë e lartë, proçesi i avullimit nga lëkura zvoglohet shumë dhe trupi do të

fillojë të djerësitë;

Eksperimentet tregojne se një person inaktiv, i veshur normalisht fillon të

djerësisë në një temperaturë prej 25C, për një lagështi relative prej 60%. Për

lagështi relative prej 50%, proçesi i djersitjes fillon për një temperaturë prej 28C.

Produktiviteti i njëriut bie në zero(“nxehtësia mbytëse”), nëse ajri dhe temperatura

e dhomës janë 37C dhe lagestia relative e ajrit është 100%.

Kështu, për të përcaktuar kufirin e poshtëm të komfortit, sa më e lartë

temperatura e ajrit, aq më e ulët duhet të jetë lagështia relative.

Në mënyrë të thjeshtuar, mund të thuhet se për një temperaturë normale prej

20-22C, lagështia relative duhet të mbahet në kufijtë 35-60%. Në grafikun e

figurës 1.9 jepen vlerat e rekomanduara të lagështisë relative për temepratura të

ndryshme të dhomës.

Fig.1.9 Vlera të rekomanduara të lagështisë relative për temperatura

të ndryshme të dhomës

Megjithatë, niveli optimal i lagështisë relative i cili mund të jetë optimumi për

ndjenjen e freskisë , për të arritur atë duhet të realizohet ftohje me delagështim që,

është më kushtushme se mbajtia e një niveli lagështie më të reduktuar ndaj

opyimumit..

Niveli i lagështisë ka efekt të rëndësishëm në konsumin e energjisë së sistemit.

Kursimet vjetore teorike të energjisë së kompresorit të sistemit ftohës mund të

përgjysmohen në se lagështia relative e dhomës lejohet të rritet në 60% krahasuar

me mbajtien 50%.

5.1.2 Temperatura e rrezatimit ose temperatura e mureve

Duke qënë se temperaturat e sipërfaqeve (mure, dyer, dritare, tavane, dysheme)

që rrethojnë ambjentin janë përgjithësisht më të ulta se temperatura e trupit të


18

njëriut, trupi i njëriut rrezaton vazhdimisht nxehtësi kundrejt këtyre sipërfaqeve

më të ftohta. Në sajë të këtij fenomeni, dhomat që kanë temperatura normale të

ajrit por temperatura të ulta të mureve janë ambjente ku nuk ndihesh në komfort

termik. Kështu, p.sh nëse diapazoni i temperaturave të ajrit prej 2022C

përgjithësisht konsiderohet si diapazon i favorshëm, kjo është e vërtetë vetëm nëse

temperatura e mureve është afërisht e barabartë me temperaturën e ambjentit.

Nëse temperatura e mureve është shumë më e ulët se temperatura e ajrit, në një

temepraturë prej 20C mund të ndihemi tepër ftohtë.

5.1.3 Shpejtësia e lëvizjes së ajrit

Ndjenja e komfortit për personat që ndodhen në një ambjent influencohet mjaft

nga shpejtësia e lëvizjes së ajrit. Megjithatë, edhe këtu temperatura e ajrit luan

përsëri një rol të rëndësishëm. Kjo tregohet në fig 1.10

Fig 1.10 Perqindja e njerzve jokonforte nga shpejtesia mesatare e ajrit

Kështu, një lëvizje e lehtë e ajrit për temperatura të ulta të tij, është jokomforte,

ndërsa një shpejtësi edhe më e lartë e ajrit në ambjente me temperaturë të lartë

është shpesh komforte

Lëvizja e ajrit prodhon një efekt ftohës i cili rritet me rritjen e shpejtësisë dhe

uljen e temperaturës së ajrit. Një rrymë e ftohtë ajri (zakonisht quhet korrent ajri)

është shumë jokomforte, veçanërisht kur ajo drejtohet në qafë, kurriz dhe tek

këmbët. Në figurën 1.11 janë dhënë drejtimet e pranueshme dhe jokomforte të

rrymave të ajrit.


19

Fig. 1.12

Fig.1.11 Drejtimet e pranueshme dhe jokomforte të rrymave të ajrit.

Vlerat që mund të përcaktojnë shpejtësitë e lejueshme të ajrit mund të jenë vetëm

vlera të përafërta, të influencueshme nga faktorë të shumtë si seksi, mosha,

aktiviteti, raca, etj. Specialistët e higjenës përcaktojnë shpejtësitë 0,150,25m/s si

shpejtësi të pranueshme për personat inaktive (për temperatura normale prej

2022C). Nëse rryma e ajrit vjen në kontakt me qafën ose këmbët dhe

temepratura e ajrit është nën 21C, shpejtësia e ajrit nuk duhet të jetë më e madhe

se 0,15 m/s.

Zona e konditave të Brendëshme të Projektimit

Në zgjedhjen e

konditave të

brendëshe projektuese

është gjithashtu e

nevojshme të

përcaktohen devijimet

e lejushme nga

konditat optimale, në

mënyrë që të mund të

përcaktohen zona dhe

niveli i sofistikimit të

sistemit të kontrollit.

Qëllimi i inxhinierit

projektues është se ai

duhet të kenaqë

shumicën e të

pranishmeve (afro

80%) brënda zonës së

komfortit.

Zona e komfortit

mund të përcaktohet

ose me anë të


20

diapozonit të lejushëm të ndryshimit te të temperaturës së ajrit ttth dhe të

lagështisë relative F si në fig. 1.12


21

6. PËRHAPJA E NXEHTËSISË NË RREGJIM PERIODIK

TË STABILIZUAR

Evolucioni termik në ndërtesa është karakterizuar shumë nga përshtatja e mureve të jashtme me kushtet e transmetimit termik. Duke qënë se studimi i kushteve të transmetimit termik është i ndryshueshem dhe në përgjithësi kompleks, kuptimin e plotë të evolucionit termik në një ndërtesë, do të përpiqemi ta shpjegojmë me koncepte të thjeshta, por të rëndësishme.

Një nga kushtet më të rëndësishme të trasmetmit të nxehtësisë është i

ashtuquajturi rregjim i stabilizuar: Ai manifestohet kur kushtet e jashtme (këtu

konsiderohet variabel vetëm temperatura e jashtme) ndryshojnë sipas një ligji

harmonik të thjeshtë, me një periode ndryshimi konstante (p.sh sinusoidale) dhe

efektet e përgjigjes së vetë sistemit të ndërtesës konsiderohen të papërfillshme.

Mjafton të shohim ndryshimin e temperaturës së jashtme: me një përafrim të

parë kjo mund të konsiderohet, e ndryshueshme rreth një vlere mesatare ditore

ndërmjet një vlere minimale (që arrihet zakonisht në agim) dhe një vlerë

maksimale (që arrihet pas mesditës). Natyrisht, temperatura reale ndryshon sipas

një ligji josinusoidal, për efekt të ndryshimeve klimaterike ditore ( p.sh. për efekt

të reve, erës, shiut, …), por mund të pranojme se ky përafrim është i vlefshëm të

paktën për një studim fillestar të problemit.

Përvec kësaj, evolucioni i ecurisë së temperaturës ditore është sigurisht periodik dhe që mund të paraqitet me seritë Fourier për çdo ecuri periodike, duke marrë një shumë të funksioneve sinus dhe kosinus efikasiteti i të cilës zvogëlohet me rritjen e rendit. Për me tepër, të zgjidhësh problemin e ndryshimit termik të stabilizuar për një valë sinusoidale nënkupton edhe zgjidhjen e ndonjë tipi tjetër rregjimi periodik të paraqitur si shuma e disa valeve sinusoidale (zakonisht ndalohet në gradën e 3 dhe të 4).

Le të shqyrtojme një mur të sheshtë (fig.1.13) bazuar në disa hipoteza të

veçanta thjeshtëzuese (duke supozuar fluksin termik të tipit sinusoidal dhe me

drejtim përpendikular me sipërfaqen, materialin izotrop dhe homogjen dhe me

trashësi gjysëm infinit) janë të rëndësishme kushtet fillestare hapsinore

(temperatura mbi dy faqet e jashtme), që i korrespondojnë një temperature të

jashtme të tipit:

)sin()( 0 TT

ku me tregohet koha, për ta dalluar nga simboli analog i temperaturës dhe

supozohet që temperatura e jashtme ndryshon në mënyrë sinusoidale me pulsimin

e rreth një vlere mesatare , dhe merret një shprehje e funksionit të kësaj

temperature e tipit të mëposhtëm:

)sin()( 0 xeT x


22

ku kemi:

f 2 pulsim me f=1/T dhe me periodë T0 të barabartë me 24 ore;

a2

faktori i shuarjes hapsinore;

ca

difuzioni termik në material në [m

2/s] ku densiteti i materialit;

x sfazimi kohor i valës termike të transmetuar.

Në fig.1.13 jepet paraqitja skematike e një vale termike sinusoidale në hyrje, që

vjen e modifikuar në dalje nga muri me efektet e shuarjes (pra, me një madhësi

më të vogel oshilimi kundrejt vlerës së saj mesatare dhe me një vonesë kundrejt

valës rënese) dhe sfazimet e llogaritura më sipër që rezultojnë funksione të

karakteristikave gjeometrike dhe temofizike të vetë trupit. Në mënyrë të

përgjithshme mund të pranohet se shuarja shkaktohet kryesisht nga

përcjellshmeria dhe sfazimi nga kapaciteti termik i vetë materialit. Megjithatë,

sjellja komplesive varet kryesisht nga raporti karakteristik

(përcjellshmeri/kapacitet termik) që merr emrin e “difuzioni termik” c

a

.

Fig .1.13

Vështirësitë analitike arrijnë kur shqyrtohet rasti real i një materiali johomogjen

dhe me trashësi të fundme, i cili mund të jetë një mur shumështresor.

Përgjigja e materialit ndaj ndikimit të jashtëm varet në të vertetë, përveç

parametrave të zakonshëm termofizike dhe gjeometrike (përcjellshmerisë,

trashësisë, koefiçienteve laminare të konveksionit në faqet e jashtme) edhe nga

shtresëzimi i murit, pra nga rendi në të cilin shtresat e ndryshme të materialit

vendosen kundrejt drejtimit të fluksit termik.

Rezulton kështu, që një mur i formuar nga shumë shtresa të ndryshme të

vendosura në një renditje të ndryshme jep një grafik të rënies së temperatures, jo

të njëjtë.


23

Një rast i një interesi të veçantë praktik, është ai i murit të përbërë nga tre tipe të

ndryshem materialesh nga të cilët njëri është izolues termik. Në këtë rast,

pozicioni i kësaj shtrese (nga brënda, nga jashtë apo në mes) kundrejt fluksit

termik influencon ndjeshëm në përhapjen e valës termike në brëndësi të ambjentit.

Gjithashtu, pozicioni i shtresës ka në veçanti një ndikim imediat kundrejt

konfortit termik, në kuptimin që, ndonëse në harkun e një cikli ditor të plotë (p.sh

24 ore) vlera mesatare e temperaturës së brendëshme mbahet në një nivel konforti

(p.sh 20°.C në dimer dhe 25-26 °.C në verë), oshilimet rreth një vlere të tille

sjellin një diskonfort termik akut aq më të madh sa më e madhe është madhësia e

tyre.

Si përfundim, mund të thuhet se është me mjaft interes për projektuesin,

njohja e sjelljes teorike të përhapjes së valëes termike në thellësi të murit jo vetëm

si efekt termik, por edhe si faktorë ndikimi në konfortin e brëndshëm.

7. TRASMETIMI I TË NGROHTIT DHE FTOHTIT NËPËR NJË TRUP

Për të kuptuar më mirë efektet e klimatologjisë së jashtme për trasmetimin e

nxehtësisë në një ndërtesë shqyrtojmë rastin e ftohjes së një trupi me një

rezistencë të brendëshme të papërfillshme, që ka një temperature fillestare Ti, për

të cilën paraqitet ecuria e mëposhtme e temperaturës së brendëshme të trupit të

futur në një fluid me temperaturë Ta. )(

)( mchA

aia eTTTT

Në fig.1.14 jepet ecuria e transitore e ftohjes (Ti>Ta) dhe e ngrohjes (Ti<Ta). Koha e ftohjes dhe/ose e ngrohjes së trupit varet nga konstantja e kohës:

hA

cV

hA

mc 0

Fig. 1.14


24

Një masë me e madhe, pra edhe një kapacitet termik më i madh, sjell një kohë

më të madhe të ftohjes ose të ngrohjes, për të njëjtën rezistence termike. Kjo është

pikërisht ajo që ndodh në ndërtesat, të konsideruara këto me përafersi si një trup

homogjen me masë totale ekuivalente m që ka nxehtësi specifike mesatare c dhe

si rrjellim me kapacitet termik mccmC ii

Sa më i madh është kapaciteti termik, aq më e madhe është koha e ngrohjes

dhe/ose ftohjes dhe si rrjedhim aq me të ulta janë oshilacionet termike.

Konstantja e kohës mund të shkruhet në një formë më të përdoreshme, duke

përdorur analogjine me tranzistoret e qarqeve elektrike rezistencë-kapacitet në

formën:

RCmchahA

mc

)(

10

ku R është rezistenca termike dhe C është kapaciteti termik i trupit. Për të dhënë

një shëmbull, nëse konstantja e kohës është e barabartë me RC=5h pas 5x5=25ore

(pak më shumë se një ditë) ndërtesa do të ftohet plotësisht ose do të ngrohet

plotësisht.1

Nëse konstantja e saj e kohës është RC=24h atëhere përhapja e valës termike (ftohja dhe ngrohja e plotë) ka nevoje për 5x24=120ore, pra 5 ditë, prandaj nëse shohim oshilimet e temperaturës në harkun e një ditë (gjatë ditës kemi ngrohje dhe në darkë kemi ftohje) shihet mirë se si, në këtë rastin e fundit, oshilimet e temperaturës jane mjaft më të ulta se në rastin e mëparshëm.

mund të shkruhet edhe në një formë tjetër akoma më interesantë:

h

c

A

V

hA

Vc

hA

mcc

Përbërësi i fundit tregon se konstantja e kohës është aq me e madhe (për të cilën kemi perioda të ftohjes dhe të ngrohjes të gjata) sa më e madhe është raporti V/A, pra

raporti i formës së objektit (për raport të njëtë c/h). Kështu, shihet se banesat eskimeze kanë formën e një gjysëm sfere për të cilën raporti V/A është maksimali i mundshëm. Kështu, sfera ka vëllimin maksimal për të njëjtën sipërfaqe shpërndarese ose ndryshe, sipërfaqen më të vogël shpërndarëse për të njëjtin vëllim. Për më tepër, forma e këtyre banesave është gjeometrikisht e optimizuar për minimumin e shpërhapjes energjitike dhe pra edhe për një trasmetim në ftohje më të madhe.

1 Kujtojme se pas 5 konstantesh kohe vlera finale e transitorio 0

e është e barabartë me

0,763% e asaj fillestare. Kjo nënkupton se transitorio është praktikisht i ezauruar.


25

Figure1.15

I njëjti vrojtim mund të bëhet edhe për formën e furrave me dru: edhe ato kanë

formën gjysëmsferike që i lejon atyre një magazinim më të mire të nxehtësisë në

masën e mureve dhe përhapjen e saj, sa më ngadalë që të jetë e mundur, për të

njëjtat kushte të jashtme, kundrejt formave të tjera gjeometrike.

Ky vrojtim justifikon kujdesin, që ligjet aktuale mbi konsumet energjitike në

ndërtesa i kushtojnë raportit A/V me qëllim që të verifikohen maksimalisht

përhapjet e nxehtësisë. Një ndërtesë që ka një sipërfaqe të madhe A është sigurisht

më përhapëse se një ndërtesë me të njëjtin vëllim V, por me një sipërfaqe të

jashtme më të vogël.

Figure 1.16


26

Arkitektonikisht duhet të preferohen forma më të mbyllura, kompakte (ndërtesa

të tipit kondominial) kundrejt atyre të hapura (ndërtesa me vileta të ndara) që kanë

sipërfaqe më të mëdha të jashtme, pra edhe humbje më të medha termike. Do të

shohim më poshtë se si kontrolli i projektimit të saktë energjitik bazohet pikerisht

në raportin V/A.

8. KONSTANTJA E KOHES SË NDERTESËS

Shpesh është thenë që akumulimi termik luan një rol bazë në kohët e lëshimit

dhe fikjes në impjantet termike të ngrohjes, që përbejnë momentet e trasmetimit

termike të ndërtesës.

Figure 1.17

Në fig.1.17 paraqitet një shembull i përgjigjes për një kërkesë të shkallëzuar

për tre konstante të ndryshme të kohës. Shihet se si përgjigjia e karakterizuar nga

një konstante kohe e ulët ezaurohet përpara se vala e temperaturës të zbresë në

zero. Në rastin e konstantes së ndërmjetme të kohës, përpara se vala kuadratike të

ulet, kemi rreth 80% të vlerës finale, prandaj vala zbritëse niset nga kjo vlere. I

njëjti vrojtim vihet re edhe për konstante të kohës akoma më të madhe. Kjo

diagrame e thjeshtë tregon edhe se oshilimet në përgjigje të valës kuadratike janë

të një madhësie gjithnjë edhe më të vogël sa më e madhe është konstantja RC.

Kështu, nëse vala kuadratike paraqet ndryshimin e temperaturës së jashtme,

atëhere temperatura e brendëshme (përgjigje e trasmetimit) zvogëlon

oshilacionet sa më e lartë është konstantja e kohës RC. Një ndërtesë me një masë të vogël (ndërtesa tipike moderne), ka kështu oshilime termike më të mëdha se ndërtesat me një masë më të madhe (si ndërtesat antike) dhe për me tepër, në dimer do të kenë temperatura minimale më të rritura dhe në verë temperatura maksimale më të larta, të tilla që do ta bënin jetesën brenda tyre të padurueshme për shkak të një mbinxehje të tepruar. Një mënyrë për të lidhur ngarkesën


27

termike të ndërtesës me karakteristikat e saj të izolimit dhe të akumulimit termik është ajo e llogaritjes së konstantes së kohës ekuivalente për ndërtesën e përcaktuar nga relacioni:

)(

)(

)(

)( _

lim

eig

eiii

ig

i

iVentiHumbjet

brendeshmeeEnergjia

ndertesesttVC

ttcm

TVC

E

TnVcTKA

Tmc

RC

ku është marrë:

TV

totaleHumbjetCCC vdg

ku janë përdorur simbolika e mëposhtme:

Ei →energjia e brendëshme e komponentit të i-te

, i vlerësuar kundrejt

temperaturës së jashtme te;

m →masa e komponentit të i-te

;

ci →nxehtësia specifike e komponentit të i-te

;

Cg →koefiçienti volumetrik global (Cd+Cu) i ndërtesës;

V →vëllimi i ndërtesës;

it_

→temperatura mesatare e komponentit të i-te

.

Masat e brendëshme ndikojnë tërësisht në formimin e R, ato perimetrale të

jashtme ndikojnë në masën me të cilën marrin pjesë në dinamiken e ambjentit2,

pra në propocion me energjinë e brendëshme të akumuluar, gjithnjë e vlerësuar

kundrejt temperaturës së jashtme te.

Konstantja e kohës së ndërtesës varet pra, nga përbërja e masës së akumulit

termik mici dhe nga karakteristikat dispersive të dhëna nga emëruesi GgVT,

funksione edhe të vendndodhjes përmes differencës së temperaturës T të

projektit.

9. PARAMETRAT QË INFLUENCOJNË NË NGARKESËN TERMIKE TË

NDËRTESAVE

Është thënë edhe me parë se, impjantet e klimatizimit duhet t’i japin

ndërtesës një sasi energjie termike të tillë, që të kompensojë variacionet e

komponenteve të tjera të bilancit global energjitik. Për këtë prefrohet që studim i

trasmetimit termik të bëhet kompleks dhe i saktë, nga ana tjetër, kompleksiteti i

ekuacioneve diferenciale të bilancit e bën këtë tip analize të vështirë për t’u

përdorur në aplikimet normale të projektimit impjantistik.

Në kursin e impjanteve termoteknike pranohet, që kushtet e jashtme ndryshojnë


28

gjatë ditës dhe gjatë stineve të ndryshme, ndërsa kushtet e brendëshme janë

konstante. Për këtë arsye, si dhe për efekt të ekuacionit të bilancit energjitik të

ndërtesës, gjatë studimit nuk merren në konsideratë akumulimet termike.

Natyrisht, bëhet fjalë për një thjeshtëzim të llogaritshëm, që detyron futjen e

koefiçienteve korrigjues me një formulim të lehtë analitik. Futja e korfiçienteve

korrigjues, e bën koherent dhe korrekt (për sa është e mundur) bilancin termik të

thjeshtuar.

Energjia totale që impjantet duhet të japin ose të heqin nga ndërtesa merr emrin

e ngarkesës termike. Kjo e fundit i referohet gjithnjë kushteve projektuese të sakta

(p.sh verore ose dimerore) dhe kushteve klimaterike të jashtme konvencionale të

dhëna nga normat teknike.

9.1 Konservimi i energjisë

Situatat e kaluara, kur furnizimet në dukje të pakufizuara me lende djegese të

një lloji apo tjetër ishin të vlefshme, sot kanë marr fund. Në dekadat e fundit, nga

mesi i viteve ‘70, kur doli në pah “kriza energjetike”, forcat ekonomike nxitën një

rritje alarmuese të kostos së furnizuesve, dhe si rezultat shumë standarde të vjetra

nuk mund të shërbenin me gjatë. Stabilizimi i metejshëm i çmimit të lendes

djegesë, i përcaktuar mjaft nga çmimi i l.dj. së lenget në tregun ndërkombetar,

duhet të konsiderohet padyshim si një pauze e përkoshme në rritjen e

pashmangshme spirale të kostos së energjisë.

Si rezultat e kësaj situate, konservimi i energjisë në kuptimin e kursimit të

lendes djegese është tani një doktrinë e rëndësisë politike, aq sa realiteti. Në

vendet e Europes përendimore, rreth 30 deri 40 % e konsumit vjetor kombetar

respektiv të energjisë primare përdoret në shërbimin e ndërtesave. Për sa me lart,

duhet të konsiderohet si prioritet në konteksin e sistemeve të ngrohjes dhe ajrit të

kondicionuar, projektimi i atyre sistemeve, që sigurojnë kursime të rëndësishme të

energjisë. Kjo nënkupton rikonceptim të strukturave ndërtimore të ndërtesës,

përmirësimin e mirëmbajtejes së ndërtesave dhe të impianteve që influencojnë në

ngarkesën termike të ndërtesës, e cila duhet të reduktohet në një minimum

ekonomik të mundshëm. Për këtë kërkohet bashkëpunimi midis arkitektit dhe

inxhinierit të shërbimit të ndërtesës, në konceptimin e orientimit të ndërtesës,

zgjedhjes së materialeve, shtesës së barrierave termike dhe reduktimin e

sipërfaqeve të dritareve. Në mënyrë ideale ky bashkëpunim duhet të fillojë në

stadin fillestar të planit bazë të ndërtesës, duke marrë në konsideratë faktin,që

konponentet kryesorë të ngarkës termike të përgjithshme janë nëpërmjet

sipërfaqeve perimetrale. Në këtë kuptim, forma më ekonomike për një volum

max. dhe sipërfaqe min. është sfera, por siç dihet ndërtimi i ndërtesave në formë

sferike, paraqet vështirësi.


29

9.2 Ndërtesa në dimmer

Parimi i përgjithshëm kur shqyrtojmë çështjen e hapsirës që ngrohet, është

konceptimi si një çështje e vetme e ndërtesës dhe sistemit tei ngrohjes, që do të

përdoret në të. Forma e konstruksionit të ndërtesës ka një efekt të rëndësishëm jo

vetëm në metodën e parashikimit të sistemit të ngrohjes por edhe në pasojën

rrjedhësë të shpenzimeve energjetike. Sasia e nxehtësisë së nevojshme për të

mbajtur një temperaturë të brendëshme të dhënë mund të reduktohet në mënyrë të

konsiderushme nga përdorimi i izolimit termik si dhe me reduktimin e

infiltrimeve të panevojshme të ajrit të jashtëm. Sipërfaqet e mëdhaja të xhamave

rrisin ngarkesën termike të sistemit të ngrohjes, dhe nga ana tjetër, ulin konditat e

brendëshme të komfortit.

Masa e strukturës formuese të ndërtesës, që mund të jetë e lehtë ose e rëndë, ka

efekt të drejtëpërdrejtë në zgjedhjen e formës së sistemit më të përshtatshëm për

aplikim. P.sh. kur ndërtesa është me masë strukture të lehtë, ndryshimet e

temperaturave të jashtëme do të reflektohen shumë shpejtë brënda ndërtesës dhe

në këtë rast sistemi duhet të reagojë në përputhje me këtë ndryshim, pra duhet të

jetë një sitem i tillë, që t’i përshtatet këtyre ndryshimeve. Nga ana tjeter, në

ndërtesat tradicionale me konstruksion të rëndë sitemi më i mirë, është sistemi,

prodhimtaria e të nxehtit te të cilit, është e qëndrueshme. Në ndërtesat e larta multi

mjedisore, apo blloqe zyrash dhe banesa të larta ndërhyjnë probleme të lidhura me

ekspozimin ndaj erës dhe rrezatimit diellor si dhe efekti oxhak i qarkullimit të

ajrit brënda ndërtesës.

Gjithashtu, është e rëndësishme të theksohet se forma dhe projekti i sistemit të

ngrohjes ka aspektet veta arkitekturore, të cilat duhet patjeter të merren në

konsiderate në ndërtesë.

9.3 Humbjet e nxehtësisë

Baza e zakonshme, për projektimin e një sistemi ngrohje, është vlerësimi i

humbjeve të nxehtësisë, që për qëllime llogaritëse është suposuar se ekziston një

regjim stacionar (i qëndrueshëm) i transmetimit të nxehtësisë, midis

temperaturave të brendëshme dhe të jashtëme, megjithëse një regjim i tillë ndodh

rrallë. Për llogaritjen e diferencës së temperaturave të mësipërme, temperatura e

brendëshme e ajrit zgjidhet në dy mënyra :

- e para dhe më e hershmja bazohet në temperaturën mesatare të ajrit brënda

rrethimit, e cila konsideron temperaturën e ajrit më të ulët dhe më të lartë brënda

konfortit.

- e dyta mbështetet në konceptin e temperaturës rezultante (ambjentale) brënda

hapsirës që ngrohet, e cila merr parasysh temperaturën e ajrit në dhomë dhe

temperaturën mesatare rrezatuese.


30

Vlerësimi i sasisë së nxehtesisë së nevojshme bëhet duke marrë në shqyrtim

çdo dhomë në veçanti, në të cilat duhet të mbahet, një temperature e qëndrueshme

e dhënë, për një temperaturë të jashtme projektuese.

Llogaritjet e sasisë së nxehtesisë ndahen në dy pjesë:

- njëra ka të bëjë me trasmetimin e nxehtësisë nga srukturat e ndryshme rrethuese

të ndërtesës si, muret, tavanet, dyshemetë, dritaret dyert dhe ura termike.

- tjetra me nxehtësinë e nevojshme për të ngrohur në temperaturën e dhomës ajrin

e jashtëm i cili infiltron, pavarësisht ose nga masat paraprake të projektimit, në

hapsirën e brendëshme të dhomës.

Për mbajtien e një temperature të brendëshme në konditen e konfortit kostante

duhet të plotësohet barazimi:

.imph QQ

ku:

.infQQQQ utth

ose:

bjapajj

tu

jiiih tVctltSkQ .inf.

ku:

ki- koefiçienti i transmetimit të nxehtësisë të elementit llogaritës

Si – sipërfaqja e elementit llogaritës

ti- diferenca e temperaturës llogaritse për humbjen e nxehtësisë përkatëse

Ψj-faktori lineare për efekt të urës termike

Lj-gjatësia llogaritse për urat termike

tj- diferenca e temperaturës për llogaritje të urave termike

Cpa- nxehtësia specifike volumore me presion konstante

Va- prurja e ajrit të infiltruar

tbj- diferenca e temperaturës së ajrit që hyn me atë të brëndshëm.

Elementi i trasmetimit të nxehtësisë llogaritet nga karakteristikat e njohura të

materialeve të ndërtesës, ndërsa elementi i infiltrimit paraqet probleme në atë që

quhet sasia e ajrit të këmbyer, e cila nuk ështëe lehtë të përcaktohet, përveç se me

anë të eksperiencës. Kjo sasi ajri e këmbyer nuk është më shumë se efekt i

ventilimit natyral të arritur nga një numër rrethanash të jashtëme, por pa të cilat

një hapsirë shpejt do të pushonte së qeni e banueshme dhe prandaj ky element

duhet të trajtohet empirikisht.

9.3a Humbjet me trasmetim nxehtësie nga strukturat rrethuese

Humbjet me trasmetim nxehtësie nga strukturat rrethuese varen nga koefiçienti i

trasmetimit të nxehtësisë të elementeve të ndërtesave dhe nga diferenca e


31

temperaturave midis dy sipërfaqeve të strukturës dhe llogariten në bazë të

formulës së më poshtme:

Q= m* S*K*( tb-tj) (1-1)

ku:

m- koefiçienti i masivitetit termik

tj- temperatura e jashtme llogaritëse

tb- temperatura e brëndshme llogaritëse

K- koefiçienti i transmetimit të nxehtësisë të elementit llogaritës

S- sipërfaqja e elementit llogaritës

Koefiçienti i trasmetimit të nxehtësisë të elementeve të ndërtesave përfitohet si

kombinim i rezistencave termike të pjesve përberse të tyre dhe shtresave të ajrit

fqinjë me to. Koefiçienti trasmetimit të nxehtësisë në mure të formuara nga

shtresa paralele përftohet thjeshtë nga shuma e rezistencave termike të mara

reciprokish si më poshtë:

sjasb RRRRRK

...

1

21

(1-2)

ku:

K = Koefiçienti i trasmetimit të nxehtësisë ... .... ... ... ... .. .. W/m2K

Rsb = Rezistenca termike e sipërfaqes së brendëshme .. ... ... m2 K/W

R1,R2 = Rezistenca termike e shtresave përberse të murit .. . m2 K/W

Ra = Rezistenca termike e hapsires ajrore .. ... ...... .... ...... . m2 K/W

Rsj= Rezistenca termike e sipërfaqes së jashtëme .. ... ... ... ...m2 K/W

1 2 3

Q t

t b

R sj

R sb t j

Figure 1.18 Konstruksioni i murit


32

Për tipet e tjera të konsruksioneve, të tilla si elemente të brinjëzuara ose

pjesërisht të brinjëzuara nga materiale të tjera, kërkojnë përafrime të ndryshme.

Por, në të gjitha rastet hapi i parë është të përcaktohen rezistencat termike dhe për

këtë është i nevojshëm të njihet paraprakisht informacioni i më poshtëm:

Rezitenca termike e materialit homogjen

Rezistenca termike e një pllake të rrafshët siç dihet llogaritet me shprehjen:

R (1-3)

Rezistenca termike e sipërfaqes

Rezistenca termike e sipërfaqes përfaqëson rrymën e nxehtësisë së trasmetuar

me rrezatim dhe konveksion në sipërfaqen e elementit të ndërtesës, e cila mund të

kombinohet për të dhënë rezistencën termike sipërfaqësore si më poshtë:

cr h+

1

EhRs (1-4)

ku :

Rs = Rezistenca termike e sipërfaqes......................... m2 K/W

E = Faktori i emëtimit

hr = Koefiçienti i trasmetimit të nxehtësisë me rrezatim..... w/m2K

hc = Koefiçienti i trasmetimit të nxehtësisë me konveksion..... w/m2K

Trasmetimi i nxehtësisë me rrezatim varet nga temperatura, forma dhe

koefiçienti i emëtimit sipërfaqes rrezatuese dhe nga forma dhe koefiçienti i

emetimit të sipërfaqes në cilën rrezatohet. Të gjithë këto, janë te kombinuara në

një faktor të vetëm emëtimi E, si më poshtë:

E 1 2 (1-5)

ku :

= Faktori i formës

1 2 = Koefiçientet e emëtimit të sipërfaqeve të përfshira

Në përgjithësi, ndërtesat e zakonshme kanë emëtim të lartë ( 0.9), ndërsa

ndërtesat me konstruksion metalik, p.sh me vetrata alumini kanë emëtim të ulët

( 0.05).


33

Koefiçienti i trasmetimit të nxehtësisë me konveksion varet nga drejtimi i

rrymës së nxehtësisë, p.sh lart, posht, ose horizontal, nga shpejtësia e ajrit pranë

sipërfaqes dhe nëse elementi i ndërtesës është një mur,dysheme ose tavan.

Rezistenca termike e sipërfaqes së brendëshme

Nisur nga shpjegimet e mësipërme dhe për konditat e mëposhteme vlerat e

rezistencës termike te sipërfaqes së brendëshme jepen në tabelen 1-5.

1. Faktor i emëtimit i lartë, supozohet 1 2 =0.9

2. Faktor i emëtimit i ulët, supozohet 1 0.9, 2=0.05

3. Temperatura e sipërfaqes, supozohet 20 0 C

4. Shpejtësia e ajrit në sipërfaqe supozohet jo më e madhe se 0.1 m/s

Tabela 1-5 Rezistenca termike e sipërfaqes së brëendëshme ,Rb

Elementi i ndërtesës Rryma termike Rezistenca termike sipërfaqsore

Rb

Faktori i emëtimit i lartë

(m2K/W)

Faktori i emëtimit i ulët

Mure Horizontale 0.12 0.30

Tavanë ose çati, të

sheshta ose të

pjerta,dysheme

Lartë

0.10

0.22

Tavanë dhe dysheme Poshtë 0.14 0.55

Rezistenca termike e sipërfaqes së jashtëme

Rezistenca termike e sipërfaqes së jashtëme së përcaktuar në tabelën e

mëposhtëme është bazuar për shpejtësi në sipërfaqen e çatisë 3 m/s.

Tabela 1-6 Rezistenca termike e sipërfaqes së jashtëme ,Rj

Elementi i

ndërtesës

Faktori i

emëtimit

Rezistenca termike sipërfaqsore

Rj

për sipërfaqe të ekspozuar:

(m2 K/W)

e mbrojtur normale e pambrojtur

Mure i lartë

i ulët

0.08

0.11

0.06

0.07

0.03

0.03

Çati

i lartë

i ulët

0.07

0.09

0.04

0.05

0.02

0.02

Efekti i gjëndjes së sipërfaqes së ekspozuar për strukturat e ndërtesave të

termoizoluara mirë është i vogël dhe mund të mos merret parasysh. Por për

struktura të patermoizoluara dhe sidomos për sipërfaqe të xhamta, gjëndja e


34

ekspozimit duhet të mbahet në konsiderate. Prandaj në tab.1-6, vlerat e rezistencës

termike sipërfaqsore të jashtëme janë dhënë dhe për konditat e gjëndjes së

ekspozimit, të cilat janë përcaktuar si më poshtë:

E mbrojtur : për ndërtesat deri në tre katëshe në brëndësi të qyteteve.

Normale : për ndërtesat në zona rurale dhe periferike, ndërtesat nga katër

katëshe deri në nënte katëshe në brëndësi të qyteteve.

E pambrojtur : për ndërtesat në zona bregdetare dhe kodrinore, ndërtesa

mbi pesë katëshe në zona urbane dhe rurale, ndërtesa mbi

nëntëkateshe në brëndësi të qyteteve.

Rezistenca termike e hapsirës ajrore

Rezistenca termike e hapsirës ajrore varet nga faktorët e më poshtëm:

Emëtimi i sipërfaqes; Përmasat e hapsirës ajrore; Drejtimi i rrymës

termike; Diferenca e temperaturave midis kufijve të hapsirës ajrore; Efekti

i ventilimit të hapsirës ajrore; Efekti i valëzimit të hapsirës ajrore

Vlerat standarte të tipeve të ndryshme të hapsirave ajrore të paventiluara jepen në

tabelën 1-7 dhe 1-8

Tabela 1-7 Rezistenca termike standarte për hapsirat e veçuara të pa

ventiluara, për rrymë termike horizontale.

Trashësia e

hapsirës ajrore

(mm)

Rezistensa termike e hapsires ajrore (Rha)

m2 K/W

për gjèrësi të hapsirës (mm) :

200 100 50 20 10

5 0.10 0.10 0.11 0.11 0.11

6 0.11 0.12 0.12 0.12 0.13

7 0.12 0.12 0.13 0.13 0.14

8 0.13 0.13 0.13 0.14 0.15

10 0.14 0.14 0.15 0.16 0.17

12 0.15 0.16 0.16 0.18 0.19

15 0.16 0.17 0.18 0.19 0.21

20 0.17 0.18 0.19 0.22 0.24

25 0.18 0.20 0.21 0.24 0.27

Tabela 1-8 Rezistenca termike standarte për hapsirat të pa ventiluara.

Tipi i hapsirës ajrore Rezistenca termike (m2 K/W)

Trashësia Emetimi sipërfaqsor Horzontal Lart Poshtë

5 mm

25 mm

I larte

I ulet

I larte

I ulet

0.10

0.18

0.18

0.35

0.10

0.18

0.17

0.35

0.10

0.18

0.22

1.06

Plan me emetim të lartë dhe flet e valëzuar në kontakt 0.09 0.09 0.11

Plake e izoluar me emetimte ulët me hapsirë ajrore në

njëren anë

0.62 0.62 1.76


35

Në tabelat e mëposhtme jepet, për struktura të caktuara të mureve, vlerat e

koefiçientit K të transmetimit të nxehtesisë.

Tabela 1-9 Koefiçenti global i transmetimit K në struktura

A) Mur me tulla të plota të rregullta W/m2/C

Trashësia e murit të zhveshur

cm

6 11 22 33 45 56 66

Mur i jashtëm

pa suva

b. i suvatuar në të dy anët

K K K K K K K

3,83

3.37

3,02

2,67

2,09

1,86

1,51

1,83

1,28

1,16

1,05

0,99

0,93

0,83

B) Mur me tulla të plota të rregullta, me dhoma ajri me trashësi prej 3 cm W m

2C

Trashësia e murit të zhveshur cm 12 22 44

Mur i jashtëm i suvatuar nga të dyja anët

K K K

1,86 1,4 0,99

C) Mur me tulla me vrima W m2C

Trashësi i murit të zhveshur cm 8 11 13 15 20 22

1. Mur i jashtëm

pa suva

suva në të dyja anët

me suva të brendëshme

2. Mur i jashtëm i përbërë nga dy tulla të ndara nga dhoma

ajri prej 3 cm, me ose pa suva

K K K K K K

2,56

2,325

2,44

1,28

2,325

1,97

2,09

0,99

2.09

1,86

1,97

0,93

1,86

1,74

1,74

0,87

1,74

1,51

1,63

0,81

1,63

1,4

1,51

0,697

D) Mur me tulla të plota të formatit 22 x 10,5 x 5 W m2C

Trashësia e murit cm 10,5 22 34 45 57 68

Mur i jashtëm i suvatuar në një anë

Mur i jashtëm i suvatuar në të dyja anët

Mur i jashtëm i suvatuar në dy anët, me dhomë ajri të

brendëshme me trashësi 3cm

K K K K K K

3,25

3,02

-

2,325

2,2

1,744

1,744

1,63

1,4

1,4

1,28

1.16

1,16

1,05

0,9

1.05

0,93

0,97


36

E) Mur me gurrë natyrale W m2 C

Trashësia e murit cm 30 40 50 60 70 80 90 100

Mur i jashtëm i suvatuar në një anë

Mur i jashtëm i suvatuar në të dy anët

K K K K K K K K

2,67

2,558

2,325

2,2

2.09

1,977

1,86

1,744

1,744

1,63

1,63

1,51

1,51

1,51

1,28

1,28

Dritare dhe porta

W m2 C

K

1. Dritare me xham të thjeshtë

kornize druri

kornize hekuri

2. Dritare e jashtme me dopio-xham

kornizë druri

kornizë hekuri

3. Porta e jashtme

e gjitha në dru

prej hekuri

5,2

6,4

3,5

4,07

3,5

6,4

Dysheme – Tavanë – Çati W m2 C

Dysheme Tavanë

1. Soletë e ndërtuar me trarë betoni të armuar

dysheme me pllaka

dysheme me parket druri

dysheme druri mbi një shtresë izoluese

2. Soletë prej çimentoje të armuar 20cm, tavani i suvatuar.

dysheme me pllaka

dysheme me parket mbi solete betoni ose mbi rere

3. Dysheme në toke mbi shtresën e betonit

4. Dysheme në tokë me pllaka

5. Çati me tjegulla

6. Çati prej çimentos, mbulesë me karton katramaje.

7. Solete me trarë prej hekuri ose tulla me vrima

dysheme me pllaka

dysheme me parket

K K

1,40

0,81

0,755

1,28

0,81

2,325

1,977

-

-

1,16

0.98

1,63

1,046

0,99

1,51

0,93

-

-

1,16

2,44

0,93

0,93


37

9.4 Llogaritja për shtimin e nxehtësie për shërbim jo të vazhdueshëm

Marrja parasysh e nevojave shtesë për nxehtësi, në rastet kur impianti i ngrohjes

nuk funksionon në mënyrë të vazhduar, mund të bëhet nëpërmjet formulës së

Rietschel:

A = 1

)1(0625.0xQ

Z

N (1-6)

ku: N - periudha e ndërprejes së funksionimit në 24 ore, Q1 – humbjet e nxehtësisë

relative në mure, porta, dritare te jashtme dhe dysheme, Z - numri i orëve të

ngrohjes të kërkuara për vendosjen e regjimit.

Rritja në përqindje e nevojës shtesë për nxehtësi, për shërbim jo të vazhdueshëm

të impiantit të ngrohjes mund të përcaktohet edhe nga tabela e mëposhtme (1-10).

Tabela 1-10 Rritja në përqindje e ngrohjes për ndërprerje

Funksionimi

Impiante me

ajër të

ngrohtë

Impiante me trupa ngrohës

me

Avull

me ujë të

ngrohtë

I vazhdueshëm me ndërpreje natën

Me përdorim 16 – 18 ore në dite

12 – 16 ore në dite




12%

15%

20%

25%

30%

35%

10%

12%

15%

20%

25%

30%

8%

10%

12%

15%

20%

25%

9.5 Rritja e nevojës për nxehtësi në varësi të orientimit të objektit

Rritja mesatare në përqindje e

nxehtësisë (për efekt humbje

shtesë) që i duhen dhënë

strukturave të jashtme sipas

ekspozimit të murit.

Fig.1.19 Rritja mesatare në përqindje të

nxehtësisë në varësi të ekspozimit të

murreve


38

Ajri i infiltruar

Rëndësia e ajrit të infiltruar qëndron në faktin e thjeshtë se ai në shumë raste, mund të përbëjë rreth gjysmën ose më shumë të humbjeve të nxehtësisë totale. Megjithatë akoma dhe sot, ai mbetet përgjegjësia më e vogël në parashikimin llogjik dhe sistematik. Infiltrimi i ajrit nga jashtë në ndërtesë ndikohet nga ekzistenca e të çarave (moshermetizimet) nëpër dritare dhe dyer, poret e vetë strukturës së mureve,veçanërisht në ndërtesat e tipit industrial, rrymat vertikale të efektit oxhak. Në ndërtesat me përmirësim të vetive termike të strukturave nga termoizolimi, infiltrimi i ajrit bëhet komponenti dominues në humbjet e nxehtesisë. Si pasoje, në qoftese ky komponent nuk merret parasysh, garantimi i temperaturës në këto ndërtesa bëhet akoma më i veshtirë.

Nxehtësia e nevojshme për të ngrohur ajrin e infiltruar llogaritet (1-7):

Q =V’xCx (tb-tj) [kw] (1-7)

Ku:

V’-vëllimi i ajrit të këmbyer, m3/ore

C- nxehtësia specifike vëllimore e ajrit në presion konstant dhe tempertaurën

20 0c

C= 1.219 kJ/m3

K

tb-tj = diferenca e temperaturës së dhomës ,tb me temperaturën e ajrit të jashtëm tj

Egzistojnë dy metoda të ndryshme për përcaktimin e sasisë së ajrit të infiltruar.

Njëra është metoda empirike dhe bazohet në numrin e hereve të volumit të ajrit

brënda hapsirës që ndrohet në një orë dhe kësaj i referohet sasia ajrit të këmbyer.

E dyta, me përafrim me specifik të kufizuar për ndërtesat e tipit komercial,

kryesisht me sipërfaqe të xhamtë, sasia e rrymës së ajrit lidhet me sipërfaqet e

hapshme, të tilla si të çarat gjatësore përreth dritareve dhe dyerve etj..

Sasia e ajrit të këmbyer

Për konceptin e ajrit të këmbyer për llogaritjet e humbjeve të nxehtësisë dhe për

të punuar në të njëjten njësi si humbjet e nxehtësisë me trasmetim, përdoret

tashme termi toleranca ventiluese (Tv), e cila lidhet me numrin e hereve të

këmbimit (N):

N(1.219 x 1000)/3600=(0.339 N) J/s m3 K (N/3) W/m3 K

dhe sasia e nxehtësisë do shprehet (1-8):

Q=0.339 x N x V x (tb-tj)=(Tv) x N x V x (tb-tj) [W] (1-8)


39

Në Tabelen 1-11 jepet të dhëna të sasisë së ajrit të këmbyer së bashku me

tolerancen ventiluese për tipe të ndryshme ndërtesash.

Tabela 1-11 Ajri i infiltruar për humbjet e nxehtësisë (numeri i këmbimeve të

ajrit, toleranca ventiluese)

Dhoma ose ndërtesa

Numeri i

këmbimeve të

ajrit në orë

N

Toleranca

ventiluese

Tv

(W/m3K)

Hapsira të mëdha idusriale

Konstruksion i rëndë

300 deri 1000 m3

3000 deri 10 000 m3

mbi 10 000 m3

Konstruksion fletësh të padekoruar

300 deri 1000 m3

3000 deri 10 000 m3

mbi 10 000 m3

Zyra dhe mjedise ndenjie

me dritare të ekspozuar në një anë

me dritare të ekspozuar në dy anë

me dritare të ekspozuar në më shumë anë

Mjedise të përziera

salla leksionesh dhe mbledhjeje

hapsirë qarkulluese

laboratore

banja

3/4

1/2

1/4

11/2

1

3/4

1

11/2

2

1/2

11/2 deri 2

1 deri 2

2

0.25

0.17

0.08

0.5

0.33

0.25

o.33

0.50

0.67

0.17

0.50 deri 0.67

0.33 deri 0.67

0.67

Duhet te kihet parsysh se vlerat e tabelës së mësipërme janë për ajrin e infiltruar

për llogaritje të humbjeve të nxehtësisë. Ato nuk duhen ngatërruar me sasinë e

ventilimit për efekt komforti te të pranishmeve.

Diferenca e temperaturave

Nga përvoja e deritanishme është evidentuar se sasia e nxehtësisë për të mbajtur

një mjedis të dhënë në konditat e zgjedhura llogaritet me anën e shumëzimit të


40

humbjeve të nxehtësisë me trasmetim dhe infiltrim (të shprehura në W/0c ) me

diferencën e temperaturave midis ajrit të mjedisit të brëndshëm dhe të jashtëm.

Temperatura e brendëshme llogaritëse për ngrohje.

Në vitet e fundit, në fushën e llogaritjeve të humbjeve të nxehtësisë është

adoptuar koncepti i temperaturës ambjentale, që merr parasysh këmbimin e

nxehtësisë nga sipërfaqet rrethuese të hapsirës llogaritse dhe të vetëkësaj hapsire

me trupin e njëriut. Përcaktimi i kësaj temperature varet nga konfiguracioni i

sipërfaqeve rrethuese dhe nga koefiçientet e trasmetimit të nxehtësisë me

konveksion dhe rrezatim. Temperatura ambjentale është një mesatare e balancuar

e temperaturës rrezatuese mesatare dhe temperaturës së ajrit. ajo llogaritet me

formulën e mëposhteme (1-9):

(1-9)

Ku:

- temperatura ambjetale e brendëshme

- temperatura rrezatuese mesatare e sipërfaqeve rrethuese të mjedisit

llogaritës

- temperatura e ajrit të brendëshem

vlera e përafert e temperaturës rrezatuese mesatare të sipërfaqeve rrethuese të

mjedisit mund të gjendet nga raporti i shumës së produkteve të sipërfaqeve me

temperaturën përkatëse të tyre ndaj shumës së këtyre sipërfaqeve (1-10):

..

...

321

332211

SSS

tStStStrm (1-10)

ku:

t1,t2,t3 .. - temperaturat e sipërfaqeve

S1,S2,S3, .. - Syprina e sipërfaqeve

Koncepti i temperturës ambjentale për llogaritjen e humbjeve të nxehtësisë

parashikon një formulim më të saktë të humbjeve të nxehtësisë nga strukturat

rrethuese në regjim stacionar, sesa metoda tradicionale që përdor, si temperaturë

të brendëshme llogaritese, temperaturën e ajrit të brendëshem.


41

Temperaturen e brendshme llogaritëse e zgjidhim nga tabelat [1-12] në varësi të

aktivitetit te të pranishmive në ambientin e dhënë:

Tabela 1-12

Temperatura e brendshme e lokaleve Apartamente dhe zyra 20°C

Guzhina Industriale 15-16°C

Korridore dhe kafaz shkallesh 12-15°C

Shkolla 18-20°C

Palestra 14-18°C

Salla mbledhjesh dhe shfaqesh 16-18°C Salla muzeu dhe ekspozitash 14-16°C

Pishina te mbuluara 27-30°C

Salla emergjence, spitale 22-24°C

Kisha 10-14°C

Dyqane dhe megazina shitjesh 15-18°C

Kapanone Industriale, Fabrika 16-18°C

Hotele, Restorante 20°C Salla pritjesh 12-16°C

WC I posacem/Banjo 15/22°C

Temperatura e jashtëme projektuese.

Gjatë projektimit të një sistemi ngrohje duhet të njihet se për çfarë temperature

minimale të jashtëme garantohet ngrohja e objektit. Si e tillë nuk mund të meret

temperatura absolute minimale e matur në një vend të caktuar, por temperatura më

e ulët e cila ndodh më shpesh në atë vend. Temperatura e jashtëme projektuese

paraqet temperaturën më të ulët të ajrit të jashtëm. për të cilën sistemi i ngrohjes

siguron parametrat e kërkuar projektues të komfortit termik brënda mjedisit të

shqyrtuar, pavarësisht nga koha e zgjatjes së saj. Egzistojnë disa mënyra të

përcaktimit të temperaturës së jashtëme projektuese tj sipas së cilës llogaritet sasia

e nxehtësisë për ngrohjen e një objekti.

Sipas kriterit të V.M.Çaplinit Temperatura e jashtëme projektuese përcaktohet

sipas barazimit:

min6,04,0 ttt M

mj (1-11)

ku;

[°C]- Temperatura mesatare e muajit më të ftohtë të dhjetë viteve të fundit


42

[°C] -temperatura më ulët e matur gjatë këtyre 10 vjeteve

Sipas normave të ASHRAE (Shoqata e inxhinireve të ngrohje kondicionimit të

Amerikës) si t Temperatura e jashtëme projektuese duhet të meret vlera minimale

absolute e arritur në një vënd rritur me 8.30C(150F).

10 Kondensimi

- Kondesimi sipërfaqsor

Në se temperatura e sipërfaqes të një elementi të strukturës së ndërtesës bie

poshtë temperaturës së pikës së vesës të ajrit, në hapsirën e brendëshme do të

ndodhë kondesimi i avujve të ujit, të gjendur në ajër në kontakt me këtë

sipërfaqe. Ky fenomen mund të ndodhë së shumti në rastin e pranisë të një numri

të rritur të pranishmish ose të aktiviteteve shtepiake lagështi-prodhuese si gatimi,

dushet, larje enësh ose rrobash etj., në rastin komercial dhe industrial, nga shtimi

i avujve të prodhuar nga proçese të nevojshme teknologjike. Në rastin e dritareve

ky problem mund të eleminohet me përdorimin e dritareve me dopio ose triale

xham ose duke përdorur ajre të ngrohtë konvektiv nën dritare.

Kur ndërtesa është e formuar nga mure solide, siç janë muret, tavanet, ose

dyshemetë sipërfaqet e tyre mund të absorbojnë një sasi të konsiderushme të

kondesatit të formuar duke e bërë të vështirë dallimin e ekzistences së kondesatit

në moment.

Një dysheme betoni mbi një hapsirë ajrore, në kontakt me ajrin e jashtëm psh.

një zyrë mbi një parking, mund të jetë subjekt i kondesimit të sipërfaqes së

dyshemesë edhe në se rastin kur është me një shtresë izoluese të mirë.

Në mënyrë të ngjashme, në ndërtesat shumëkatëshe kondesati i formuar në

qoshet e ballkoneve të ekspozuara është e njohur si problem i shkaktuar kur

ballkonet dhe pllaka formuese e tavanit të katit të mëposhtëm është konceptuar si

një konstruksion i vetëm.

- Kondesimi interstruktural

Shumica e materialeve të përdorura në konstruksionin e ndërtesave si dhe

shumë materiale termoizoluese e lejojnë lëvizjen e avujve të ujit nëpër to me anë

te difuzionit.

Në se ekziston një vlerë presioni avujsh më e lartë në njërën anë të materialit se

ana tjetër e tij do të ndodhë lëvizja e lagështisë duke ofruar një rezistene avulli.

Gjatë lëvizjes së avujve të ujit në strukturë, presioni parcial i avujve të ujit mund

të barazohet me presionin e saturimit dhe të ndodhë kondesimi interstruktural në

brëndësi të materialit ndërtimor.


43

Formimi i kondesatit do të pranohet për strukturën e dhënë në qofte se:

- Nuk manifestohet prishje e strukturës së dhënë varësisht nga materiali i

përdorur.

- Në se sasia e kondesatit që akumulohet nuk e kalon 2% të masës së thatë

- Në se nuk kemi formim të kondesatit poshtë temperaturës së ngrirjes(0 0C)

që të evitohet shtresa e akullit.

- Në se gjatë përiudhës së verës gjithë kondesati që formohet riavullohet .

Atëhere një strukture e tillë do jetë pranushme për kondesimin.

Verifikimi i thellësisë së kondesimit të avullit në thellësi të strukturës së murit

mund të përcaktohet në mënyrë grafike në funksion të ndryshimit të presionit

parcial të avullit dhe presionit të tij të saturimit pas çdo shtrese. Zona ku kemi

ndrëprerje të vijës së presionit parcial me vijën e presionit të saturimit të tij

përcakton shtresën e kondesimit në thellësinë e murit.

Sasia e avullit që kalon nëpër sipërfaqet e brendëshme të murit shprehet me një

funksion analog me atë të trasmetimit të nxehtësisë. Pra sasia e lagështisë që

mund të kalojë nëpër sipërfaqet e brendëshme të murit jepet me formulën (1-12):

m=pv /G (1-12)

ku

m- sasia e avujve të transferuar për njësi të sipërfaqes (kg/m2s)

pv – diferenca e presionit të avujve përmes materialit ose strukturës.

G – rezistenca e avullit për materialin ose strukturën (Ns/kg)

Rezistenca e avullit për disa materiale ndërtimore të zakonshme

Materiali Densiteti Rezistensa termike

(m K/W)

Rezistenca e

avullit

(Ns/(kgmx109)

Tullë e zakonshme 1700 1.19 35

Betonë rëndë 2100 0.71 200

Beton i lehtë 600 4.55 45

Suva 1300 2 50

Termoizolimi

Ndërtesa energjetike është e lidhur me dy faktorë kryesorë, e para me ngrohjen

pasive që nënkupton konceptimin arkitektonik të saj me mjedise klasash të

orjentuara në pjesën jug-përindimore si dhe me materialet formuese të mureve që


44

orjentojnë një ndërtesë të me kapacitet të lartë termike. E dyta ka të bëjë me

termoizolimin e mureve perimetrale, dyshemesë dhe taracave.

Muret vertikale të ndërtesave me trashësi 25 cm - 30 cm të suvatuara nga të dy

anët kanë një koeficent të trasmetimit të nxehtësisë ng 2.4 W/m2K deri në 1.8

W/m2K e cila sjell një nevojë sasie ngrohje referuar 1 m

2 nga 100 –120 W/m

2 ,

dhe sasia e nevojshme për ngrohje vjetore për 1 m2

është nga 150-170

kWh/(m2.v).

Ndërsa, këto ngarkesa sot në vëndet e komunitetit europian (Gjërmani) janë

respektivisht 30-40 W/m2 dhe 55-70 kWh/(m

2.v). Këto vlera i përgjigjen një

ndërtese energjetike me mure të termoizoluar me koeficent 0.35- 0.45 W/m2K.

Në tab. 1-13 jepen vlerat e këtij koeficenti e rekomanduar për vëndet e

komunitetit europian për dy periudha , e para që fillon nga 1 Janari 2006 dhe faza

e dyte nga 1 Janari 2009.

Tabela 1-13

Vlerat kufitare të koefiçienteve të trasmetimit të nxehtësisë të strukturave

ndërtimore vertikale opake në W/m2 K

Zona klimatike Nga 1 Janari 2006 Nga 1 Janari 2009

A 900- 1500 G-D 0.57 0.46

B 1501- 2500 G-D 0.50 0.40

C 2501- 3000 G-D 0.46 0.37

Grafiku i kufizimit të zonës së ndërtesave me konsum të ulët termik


45

Termoizolimi nuk redukton vetëm energjinë e konsumuar nga ne ndërtesë por,

rrit gjithashtu komfortin termik të brendshëm me një temperaturë të sipërfaqes së

brendëshme më të lartë në dimër dhe më të ftohtë në verë.

Termoizolimi nuk ka rëndësi vetëm për shkallën e termoizolimit të tij por dhe

pozicioni që, ai zë në trashësi të murit duke influencuar në kondesimin në thellësi

të mureve dhe në qëndrushmërinë mbajtëse të një muri. Termoizolimi mund të

vendoset:

Në pjesën e jashtëme të murit –Zgjidhje rekomanduar dekadën e fundit, ka kostë

relativisht të lartë, vështirësi për përkujdesje, më pak e qëndrueshme se rastet e

tjera.

Në pjesën e qëndrore të murit –Zgjidhje që përdoret rrallë, paraqet një zgjidhje

të ndërmjetme që tenton qëndrën e murit.

Në pjesën e brendëshme të murit –Zgjidhje më e mundur dhe më e përdour, ka

koste relativisht të ulët, e lehtë për tu zbatuar, termoizoluesi kufizon problemet që

ndikojnë në murin mbështetës .

Grafiku I ndryshimit të temperatrave në rastin e dy shtresave murale me termoizolim të

ndryshëm


46

Grafiku I ndryshimit të presionit të ngopjes së avujve të ujit dhe të presionit parcial në rastin e

dy shtresave murale me termoizolim të ndryshëm

Siç shihet nga figurat e mësipërme më e favorshme për parandalimin e

kondesimit në thellësi të murit është termoizolimi në pjesën e jashtëme të murit.

Ky fenomen bëhet më i dukshmëm sidomos në mjedise me shumë njërëz (klasat)

ku, mundësia e kondesimit në thellësi të murit është më e mundëshme. Vendosja e

termoizolimit në pjesën e brendëshme të murit në stinën e verës është objekte i

mbinxehjes që, e kombinuar me sipërfaqe dritaresh të konsiderushme (tipike për

dritë natyrore për klasat) çon në një mbinxehje të hapsirës së brendëshme të

klasave.

Kjo e bën termoizilim në murin e jashtëm me të përshtatshëm por, nga ana tjetër

ka mangësi për sa i përket fasadës apo pamjes së jashtme të godinës. Në praktikë

në fakt preferohet termoizolimi i brendshëm. Në këtë rast mund të përmirësohet

situata duke vendosur në anën e ngrohtë të termoizoluesit një barriere avulli (fletë

e hollë alumini) dhe në anën tjetër një sipërfaqe mburoje nga rrezatimi. Modeli

fig. 1.20


47

Fig. 1.20 Muri me termoizolim të brendshëm dhe me barriere avulli, perde mbrojtie nga

rrezatimi dhe me hapsirë ajrore

Fig. 1.21 Grafiku i rënjës së presionit të avullit në një mur me termoizolim të brendshëm i

paisur me barriere avulli.

Per me shume informacion : [email protected]

mailto:[email protected]

klima dhe ndertesa- dualibra.com

Documents