ÎNAPOI / BACK

Cap 10-2005   VENTILAREA ŞI … TERMOPAN-UL !

 

Teodor TERETEAN

 

Desigur, vă veţi pune întrebarea: ce legătură are „termopanul” cu …climatizarea ?

Are, dar mai degrabă cu ventilarea încăperilor noastre, astfel că, în cele ce urmează, să încercăm să materializăm această legătură.

Prima observaţie: este mai mult decât evidentă expansiunea incredibilă pe care, în ultimii ani, au luat-o acţiunile de înlocuire, la casele sau apartamentele noastre, a geamurilor obişnuite cu …„termopane”.

Au existat, şi există, cel puţin patru factori interesaţi această expansiune.

Primul factor este format din două componente: producătorul şi/sau vânzătorul de „termopane”, care sunt interesaţi în vânzarea acestor produse.

Al doilea factor este montatorul, de regulă o firmă de construcţii specializată în înlocuirea ferestrelor, care încasează sume deloc neglijabile din aceasta activitate.

Montatorul execută înlocuirea întregului complex format din cercevea (rama fixă, încastrată în zidărie, plus rama mobilă, în care se fixează sticla) şi geamul propriu-zis (sticla), toate executate din materiale obişnuite (lemn, sticlă etc.), cu materiale de ultima oră: cerceveaua din aluminiu sau PVC şi geamul, realizat din „termopan”-ul nostru. Vom reveni.

Al treilea factor este statul; interesul statului, numit generic politică de economisire a energiei, este acela de a stimula un consum minim pentru buna funcţionare a …reşedinţelor noastre; în special iarna, pentru încălzirea clădirilor şi, mai nou vara, pentru răcirea acestora, prin intermediului echipamentelor de aer condiţionat.

În plus, primăvara şi/sau toamna au loc, după caz, fie încălzirea încăperilor, fie răcirea lor, cu echipamente de aer condiţionat specializate, funcţionând automat în pompă termică (a se vedea articolul nostru din revista UTIL de luna trecută).

Toate cele de mai sus arată clar că scăderea consumului de energie trebuie să fie făcută prin toate mijloacele, de la economisirea directă de energie (carburanţi, combustibili, electricitate etc.) la o mai bună izolare a incintelor (în cazul nostru prin utilizarea „termopanului” în locul ferestrelor obişnuite).

Al patrulea factor sunteţi chiar …Dumneavoastră, care vă doriţi un microclimat cât mai corect la reşedinţa sau la locul de muncă unde vă duceţi existenţa.

Sau, ar trebui să vă doriţi un astfel de microclimat, care să vă cruţe în mod real organismul, permiţându-vă să trăiţi, mai mult, dar şi …mai bine.

Cine câştigă dintre cei patru factori?

Din fericire răspunsul e simplu: toata lumea.

 

Câte ceva despre termopan

Geamul „termopan” (insulating glazing unit - IGUs) a fost inventat de cealaltă parte a Atlanticului, special pentru magnificele ferestre-cortină care constituie pereţii (mai corect, pereţii-cortină) acelor clădiri foarte înalte, care sunt denumiţi, metaforic, zgârie-nori.

Geamul de termopan a permis practic îmbrăcarea în ferestre, de-jur-imprejur şi de-sus-până-jos, a unei clădiri foarte înalte.

Consider că această structură de fereastră constituie o combinare excepţională a ideilor de arhitectură nouă, cu cele de inginerie clasică.

Efectul vizual obţinut este pe măsură şi chiar …peste.

Ulterior, dar destul de repede, de la zgârie-nori geamul termopan a avansat cu succes, ca o soluţie elegantă şi pentru ferestrele construcţiilor rezidenţiale sau comerciale, de mărimi medii sau chiar mici.

Spre pildă, în 2001 în USA peste 30% din ferestre erau de construcţie „termopan”.

Vara, folosirea unor geamuri termopan adecvate diminuează corespunzător necesarul de frig furnizat de aparatele de aer condiţionat.

În ceea ce priveşte iarna, analiza e similară dar unele aspecte, în legătură cu folosirea termopanului la ferestre, merită să fie adâncite.

 

Ce ştim despre „termopane”

Termopanul nu este un simplu geam; acesta este o structură alcătuită din mai multe straturi de geamuri (sticle).

Cel mai simplu termopan, în consecinţă şi cel mai ieftin, este o structură care are următoarea componenţă:

-        două foi de geam (sticle), de aceeaşi dimensiune, tratate termic (pentru a nu se sparge cu uşurinţă; în caz de spargere se dislocă în cioburi care nu sunt tăioase);

-        un distanţier aflat intre cele doua foi de geam, un fel de „coroana” metalică, turnată perimetral celor două foi de, care asigură separarea spaţiului ‚prizonier” între foile de sticlă plus „coroana” metalică, de spaţiul aflat în exteriorul structurii;

-        spaţiul dintre geamuri (sticle), închis ermetic şi umplut, fie cu aer, fie cu un gaz inert (cel mai uzual fiind argonul); acest spaţiu conţine un material absorbant de vapori de apă (desicator).

Trebuie spus ca se produc şi se utilizează structuri de geam termopan care au, uzual, până la 4 foi de geam (I, II, III şi IV).

Pentru cei care vor să ştie mai mult, adăugăm că fiecare faţă de geam se numerotează, astfel că cel mai simplu geam termopan are 2 foi (FI şi FII) şi, deci, 4 feţe [nr. 1 şi nr. 2 aparţin foii dinspre exterior (FI) iar nr. 3 şi nr. 4 aparţin foii dinspre interior (FII)].

Pentru a face geamul cât mai bun izolator unele dintre aceste fete se „vopsesc” cu substanţe speciale (aşa-zisele suprafeţe cu emisivitate scăzută).

De exemplu, pentru ferestrele fixe cu 2 foi, coeficienţii de transfer termic variază între 1,67 W/(m2 * K) [fereastră cu emisivitatea 0,05 pe faţa 2 sau 3, distanţier de 12,7 mm, spaţiul interfoi umplut cu argon, ramă din vinil izolat cu fibră de sticlă] şi 3,94 W/(m2 * K) [fereastră normală, distanţier de 6,4 mm, spaţiul inter-foi umplut aer, ramă din aluminiu neizolată termic], adică de la simplu la 2,35 ori mai mult.

În figura alăturată se ilustrează, simplificat, o secţiune printr-un geam termopan cu 2 foi de sticlă.

Numerotările din figură trebuie înţelese astfel:

(1)           
spaţiul dintre cele 2 foi de sticlă din care au fost bine absorbiţi vaporii de apă, având valori uzuale de 6,4 şi 12,7 mm;

(2)            foaie de sticlă (este marcat geamul exterior);

(3)            distanţierul metalic;

(4)            exemplificare pentru linia de vedere inferioară a geamului termopan (marginea inferioară până la care se poate vedea, dintr-o parte în alta a geamului);

(5)            elementul primar de etanşare dintre geam şi distanţier (material din butil)

(6)            absorbantul de vapori de apă;

(7)            elementul secundar de etanşare dintre geam şi distanţier (material din uretan).

Se observă că foile de geam sunt „lipite” perimetral, pe distanţierul metalic, prin cel puţin două elemente diferite de etanşare.

Diferenţele de preţ între geamurile de termopan cu două foi, având aerul drept element de umplere, şi geamurile umplute cu argon (sau cele compuse din 3…4 foi) sunt considerabile şi nici nu se justifică a se utiliza în aplicaţiile domestice uzuale, cum sunt casele şi/sau apartamentele noastre.

Cu toate acestea, când achiziţionăm un set de geamuri de termopan, oricât de simple ar fi acestea, trebuie să acordăm atenţie unor elemente relativ uşor de controlat cum ar fi:

-        inexistenţa unor elemente străine ca de exemplu: fire de păr, murdăriri ale feţelor interioare ale geamurilor, cuie, rumeguş etc;

-        inexistenţa, între foile de geam, a condensului rămas dintr-o eliminare (absorbţie) neglijentă a vaporilor de apă, în timpul procesului de fabricaţie;

-        apariţia unor desprinderi ale distanţierelor de foile de geam (de ex. în timpul transportului);

-        mătuiri ale foilor de geam (prelucrare incorectă);

-        fisuri incipiente ale foilor de sticlă etc.

 

Consideraţii termice

Cu siguranţă ca ferestrele de termopan nu sunt o sursă de energie; termopanul însă ne izolează mai bine, faţă de exterior.

Cele mai răspândite ferestre clasice autohtone, cele cu geam dublu în ramă de lemn, au oferit (la vremea lor) o izolaţie termică suficient de bună.

Cu toate acestea, ferestrele de lemn au suferit, în marea lor majoritate, de păcatul unor execuţii mediocre (lemn care putrezea la partea inferioară a ramelor, insuficient de bine uscat, rame vopsite neglijent pe şantiere ş.a.m.d.) şi de primejdia reală a unei durate scurte de viaţă (degradarea rapidă a masei lemnoase de calitate inferioară).

În acelaşi timp, ferestrele vechi din lemn (duble sau triple) ocupau loc mult, erau nepractice, necesitând o întreţinere susţinută, cu costuri de exploatare sâcâitoare.

Ferestrele de termopan, cu execuţie obişnuită din două foi de geam, oferă un grad de izolare termică similar cu cele vechi de lemn.

Avantajele pe care le oferă sunt de altă natură şi anume:

-        sunt etanşe la aer şi praf, datorită garniturilor de cauciuc aflate între rama mobilă şi cea fixă a cercevelei;

-        anihilează zgomotul care pătrundea în apartamente prin interstiţiile ferestrelor de lemn, interstiţii care dispar în cazul ferestrelor tip „termopan”;

-        sunt elegante şi ocupă puţin spaţiu în deschiderea peretelui, generând în acest fel o sporire substanţială a confortului interior.

În cazul ferestrelor tip „termopan”, cu execuţie îmbunătăţită (care utilizează sticlă cu emisivitate scăzută), duble sau triple, cu rame din PVC sau lemn, transferul termic este de câteva ori mai scăzut, dar sunt mai scumpe.

Ţinând seama de toate considerentele anterioare rezultă ca folosirea geamurilor de termopan este benefică.

 

Termopanul şi ventilarea

 În mod paradoxal una din excepţionalele calităţi ale geamului termopan şi anume asigurarea unei etanşeizări de 100% a spaţiului dintre fereastră şi rama acesteia poate conduce (în anumite situaţii) la anumite …necazuri.

Explicaţia este simplă: etanşeizarea completă a interstiţiilor geamurilor anulează practic ventilarea naturală a încăperilor (în special în ţara noastră în care ventilarea-de-bună-voie a încăperilor lasă de dorit).

Înainte de utilizarea geamurilor tip „termopan”, la apartamentele noastre cu ferestre din lemn, ventilarea se făcea de-la-sine (natural) întrucât, datorită ferestrelor şi cercevelelor de calitate mediocră, aerul se infiltra substanţial, chiar prin acestea, în încăperi.

Se obţinea, în acest fel, cel puţin 1 schimb de aer pe oră; adică, într-o oră tot aerul din casă era schimbat cu aer proaspăt, din exterior.

Dar totuşi, se făcea; în consecinţă, umezeala din casă era evacuată fără ca noi să ştim.

Experienţa acumulată în ultimii ani a pus în evidenţă destule cazuri în care, în lipsa unei minime ventilări, obţinută prin simpla deschidere a ferestrelor, au apărut pete de condens pe zidurile exterioare, în zonele în care izolaţia termică a pereţilor lăsa de dorit.

Spre deosebire de clădirile care sunt prevăzute cu instalaţii specializate de climatizare-ventilare, apartamentele noastre trebuie ventilate obligatoriu (de ex. prin deschiderea cu regularitate a ferestrelor, prin montarea de ventilatoare la grupurile sanitare, prin utilizarea hotelor de bucătărie cu evacuare mecanica în exterior etc.).

În acest fel, orice surplus de umiditate este eliminat înainte de a se putea produce condensarea sa pe elementele reci ale incintei.

Aşa că, dragi cititori, La cât mai multe „termopane” !

 

Articol publicat în Revista UTIL, Anul IV, nr. 10 / 2005

ÎNAPOI / BACK

 

* TEODOR TERETEAN este Doctor Inginer în Termo-Hidraulica Instalaţiilor, Fax: 021 232 5145. Tel: 0722 363 066.