I compiti della Fisica tecnica nell' Edilizia
I compiti della Fisica tecnica nell' Edilizia
La fisica tecnica delle costruzioni è un'applicazione della fisica agli edifici. Esamina le basi fisiche della tecnologia di costruzione e in questo contesto la permeabilità al calore, al suono, all'umidità e all'aria - e le corrispondenti misure protettive. La protezione antincendio è inclusa anche nella fisica dell'edificio, poiché le misure necessarie non possono essere disaccoppiate dalla protezione dal suono e dal calore.
Nel contesto degli argomenti relativi alla pianificazione nella costruzione di edifici, la fisica degli edifici è una disciplina piuttosto giovane, che è diventata sempre più importante a causa degli sviluppi attuali e degli obiettivi politici. Le aree classiche della fisica delle costruzioni includono:
Protezione termica invernale
Protezione dal calore estivo
Protezione termica igienica
Comfort ed ergonomia termica
Protezione dall'umidità
Protezione dalla pioggia
Acustica degli edifici
Acustica della stanza
Come già accennato, la protezione antincendio continua a essere vista come un argomento nella fisica delle costruzioni e viene presa in considerazione anche la luce (illuminazione e uso della luce del giorno). Inoltre, le aree di analisi dei danni strutturali possono essere incluse nella fisica delle costruzioni, poiché i fenomeni di protezione dal calore e dall'umidità sono spesso coinvolti nei danni alla struttura. Con l'introduzione dell'ordinanza sul risparmio energetico (EnEV), non solo sono state valutate le perdite di calore o la qualità dell'isolamento delle superfici dell'involucro, ma allo stesso tempo è stato creato un collegamento alle attrezzature tecniche per l'edilizia. Ciò significa che dal 2002 è stata effettuata una valutazione energetica olistica degli edifici condizionati che vanno ben oltre i requisiti originali per l'isolamento termico in termini di fisica degli edifici.
Compiti e obiettivi di protezione dal calore e dall'umidità
Con l'introduzione dell'ordinanza sull'isolamento termico nel 1977, l'edilizia a risparmio energetico è diventata parte della progettazione degli edifici. Negli anni seguenti, i requisiti legali sono stati continuamente aumentati, inizialmente principalmente per quanto riguarda la qualità termica dell'involucro dell'edificio tramite la specifica del valore U. Ciò è stato seguito dall'introduzione dell'ordinanza sul risparmio energetico (EnEV) nel 2002, una procedura di contabilità olistica che collegava l'analisi dell'area dell'involucro con l'attrezzatura tecnica per l'edilizia. Ciò è stato fatto sullo sfondo della riduzione della necessità di risorse che devono essere introdotte e quindi della riduzione del consumo di fonti energetiche. Questo motivo per agire è stato sostituito negli anni seguenti dalla preoccupazione globale di ridurre le emissioni di CO2. Ciò significa che le preoccupazioni energetiche non sono importanti solo in termini di fabbisogno energetico e isolamento termico
La protezione dal calore e dall'umidità deve essere considerata insieme!
Nelle analisi di fisica delle costruzioni, l'isolamento termico e la protezione dall'umidità devono essere visti in relazione alla prevenzione dei difetti di costruzione. Poiché i difetti strutturali derivano spesso da difetti che hanno un'origine fisica, la conoscenza delle proprietà dei materiali da costruzione e dei processi climatici è una delle basi per la pianificazione e l'esecuzione.
L'isolamento termico strutturale è suddiviso in base ai seguenti diversi requisiti:
- protezione termica invernale
- protezione dal calore estivo
- isolamento termico igienico, prova dei rischi di infestazione da muffe, è requisito essenziale per la tenuta stagna delle connessioni della struttura.
Considerazioni sul ponte termico
Quando si considera la protezione dall'umidità, anche i componenti vengono esaminati e valutati:
- Scongelamento all'interno dei componenti
- Requisiti di protezione dalla pioggia
- Calcoli dell'isolamento termico per evitare l'umidità critica sulle superfici interne.
L'attenzione non si concentra solo sui requisiti per lo standard di isolamento di una costruzione e sulle conseguenti perdite e requisiti energetici. Piuttosto, le considerazioni e i calcoli sono visti in relazione alla protezione dall'umidità. La protezione dall'umidità è una base essenziale per garantire la protezione funzionale dal calore. Nella procedura di verifica, i calcoli vengono utilizzati per pianificare le costruzioni che non sono in pericolo di condensa nel componente. Il fallimento dell'acqua di condensa può comportare diversi rischi per un edificio. Nell'immediato contesto dell'isolamento termico, si deve notare che l'isolamento umido perde il suo effetto isolante.
Può formarsi condensa se l'aria calda sul lato della stanza, a cui è sempre attaccata una certa quantità di umidità, entra nella costruzione o nel livello di isolamento perché non c'è tenuta d'aria sul lato della stanza. Si verifica quindi un calo di temperatura (riduzione del livello di temperatura) nel livello di isolamento: l'aria calda si raffredda improvvisamente nel livello di isolamento e deve rilasciare immediatamente l'umidità immagazzinata. Questa acqua rilasciata riempie gradualmente i pori o le cavità del materiale isolante. Quando la condensa non riesce, l'aria scarsamente conduttiva viene scambiata con un buon conduttore di calore - e la costruzione perde il suo isolamento termico / qualità energetica.
Oltre alla protezione termica invernale, un altro aspetto essenziale è la protezione termica estiva. Solo con l'introduzione di EnEV 2009 è diventata obbligatoria la semplice procedura di verifica dell'isolamento termico DIN 4108-2 e del risparmio energetico negli edifici. I requisiti per l'isolamento termico estivo derivavano dalla consapevolezza che le facciate, che ora sono spesso vetrate su grandi aree, hanno comportato un fabbisogno energetico più elevato per il raffreddamento dell'edificio. Per questo motivo, la prova computazionalmente obbligatoria per i nuovi edifici deve essere fornita come parte del processo di applicazione dell'edificio.
Oltre ai requisiti per l'isolamento termico a risparmio energetico, esistono anche i requisiti per la protezione termica minima e la protezione termica igienica secondo DIN 4108-2. Questa protezione termica igienica proviene dall'inizio della protezione termica regolata normalmente e il suo scopo era quello di garantire un isolamento termico minimo negli edifici, che previene il cedimento della condensa sulle superfici fredde dei componenti e quindi previene l'infestazione da muffe all'interno. Per valutare la costruzione, sono stati posti requisiti minimi sulla resistenza termica R di diversi componenti. La rilevazione igienica per evitare l'infestazione microbica sulle superfici interne costituisce anche una delle interfacce per la protezione dall'umidità, poiché solo il fallimento della condensa o dell'acqua libera favorisce l'infestazione con la muffa.