INCDCercetarea de laborator în slujba societăţii umane în raport cu provocările mediului: schimbări climatice- seisme- poluare - asigurare energetică

Primul şi cel mai important obiectiv al tuturor vremurilor, a fost, este şi trebuie să fie creşterea şi îmbunătăţirea calităţii vieţii oamenilor. Această ţintă conduce şi către obligaţia noastră, de a face cunoscut şi de a promova rezultatele cercetării, a căror aplicare conduce la atingerea acestui obiectiv major şi permanent.

Legat de acest aspect şi de domeniul mediului construit, tot ceea ce întreprindem trebuie să fie adresat şi destinat creşterii calităţii vieţii oamenilor, în calitatea lor de ocupanţi ai clădirilor, calitate privită complex şi profund.

În ciuda acestor imperioase cerinţe, marele păcat al societăţii contemporane este plasarea atenţiei faţă de individ la sfârşitul listei de alte interese, economice, politice, ceea ce face ca, fiecare dintre noi, să nu mai percepem cât de importantă este punerea în valoare a tuturor calităţilor oamenilor. Acest fapt ar aduce cu sine şi efortul lor de a da ce au mai bun, societăţii. Credem că acesta ar fi mecanismul şi motorul unei societăţi bine construită.

Dacă interesul ştiinţific, tehnic şi economic este corelat şi destinat punerii în valoare a calităţilor omului, ca lucrător, ca om de familie, şi în multe alte ipostaze, toate fiind legate inevitabil şi de construcţia în care există şi activează (la locul de muncă, în locuinţă, la odihnă, spital etc), rezultă progres din toate punctele de vedere, aşa cum îl percepem la societăţi bine construite în unele ţări dezvoltate şi bazate pe respectul faţă de individul uman.

Din punctul de vedere al ingineriei, spaţiul construit şi utilizat de om, se constituie ca un produs cu un ciclu de viaţă mare, cu reguli de întreţinere, menţinere, folosire şi de reînnoire foarte precis stabilite, fiind imposibil de separat elementele de construcţie (în final clădirea, casa etc ) de utilităţile care îl deservesc (instalaţii de încălzire, apă, electrice, automatizări, etc ) şi de mediul înconjurător. Astfel, putem privi obiectul ingineriei spaţiului locuibil ca o conlucrare dintre domenii distincte dar strict interdependente funcţional şi în relaţie totală cu mediul natural.

Necesitatea constituirii şi aplicării conceptelor ingineriei şi pentru spaţiul construit a fost determinată de evoluţia cerinţelor de calitate impuse mediului de viaţă şi de activitate, direcţionate spre asigurarea condiţiilor optime de muncă, odihnă şi de păstrare a sănătăţii, evoluţie dinamizată de o serie de factori şi conjuncturi, precum sunt :

- continua diversificare a naturii activităţii umane şi amplificarea volumului şi complexităţii ei;

- optimizarea folosirii aplicaţiilor rezultate din muncă;

- manifestarea crizei resurselor energetice, consumurile uriaşe devenind principala barieră a utilizării în masă a unui tip de optim locuibil;

- imperativul accelerării tehnologice a produsului "spaţiu locuit" sau " spaţiu construit";

- diversificarea echipamentelor şi tendinţa condiţionării şi automatizării spaţiului deservit, precum şi modificarea de conţinut a noţiunii de confort.

Dacă arhitectura, artele decorative, design- ul, privesc aspectul profund uman al implicării esteticului în fundamentarea noţiunii de confort, ingineria spaţiului construit este un factor complex, care concretizează progresul tehnic şi cercetarea ştiinţifică din domeniile care conlucreaza şi anume: construcţii, termotehnică, instalaţii industriale (termice şi hidrotehnice), chimia, mecanica, electrotehnica şi în ultimele decenii, foarte mult , electronica şi informatica.

Conlucrarea dintre aceste domenii impune realizarea unităţii între obiectele fiecărei ştiinţe cu metodologia, tehnologia şi instrumentele ingineriei spaţiului locuit, care devine astfel un domeniu pluridisciplinar.

Relaţia cu mediul înconjurător este totală şi complexă, manifestandu-se prin toate componentele de mediu şi prin toate acţiunile specifice, şi anume:

- Componentele legate de mediul climatic, dependent de fenomenele şi acţiunile atmosferei sau care penetrează atmosfera (acţiunile solare)

- Componentele de mediu seismic, legate de sol, scoarţa terestră şi de relief.

- Componentele derivate din activitatea umană şi efectele acesteia - poluare - problemele energetice etc.

Concluzionând, construcţia cu toate componentele încorporate sau ataşate şi mijloacele care îi asigură energia necesară funcţionării, fie că este clădirea în care se lucrează, fie că este casa, ca denumire generică, fie că este orice alt gen sau categorie, este locul esenţial care asigură condiţiile de muncă, de activitate în general, de refacere a capacităţii de muncă, de recreere, de instruire, înconjurat de un mediu sănătos şi curat.

De modul cum construcţia cu tot ansamblul amintit, slujeste unui optim de confort, depinde calitatea sa de suport complex, material şi energetic, al vieţii şi activităţii tuturor celor care o ocupă, în raport cu variabilitatea şi imprevizibilitatea factorilor de mediu exterior .

Cercetarea în domeniu trebuie să asigure suportul ştiinţific atingerii acestui obiectiv.

Comisia Europeană a aprobat în anul 2004, Planul de acţiune pentru tehnologii de mediu, Environmental Technologies Action Plan - ETAP, în Comunicarea Comisiei către Consiliu şi Parlamentul European ,,Promovarea tehnologiilor pentru dezvoltarea durabilă: un plan de acţiune al Uniunii Europene pentru tehnologii de mediu".

Prin acest Plan de acţiune se urmărea promovarea tehnologiilor de mediu în scopul reducerii presiunilor asupra resurselor naturale şi a îmbunătăţirii calităţii mediului şi vieţii, concomitent cu creşterea economică.

Este deosebit de important că între aceste cerinţe de dezvoltare durabilă, sustenabilă, şi mijloacele cu care se operează pentru a le îndeplini, să existe un echilibru care să evite excesele şi să asigure pe termen lung o bună relaţie între om şi mediu.

În păstrarea acestui echilibru, un rol fundamental îl are cercetarea bazată pe experiment, denumită generic, cercetarea de laborator. În domeniul material şi energetic, nu poate fi conceput progresul decât apelând la mijloacele pe care fizica le pune la dispoziţie, că stiinţă fundamentală a ingineriei.

În acest context se integrează şi activitatea de cercetare ştiinţifică şi dezvoltare tehnologică pe care Institutul Naţional de Cercetare- Dezvoltare în Construcţii, Urbanism şi Dezvoltare Teritoriala Durabilă - INCD URBAN- INCERC o desfăşoară de mai bine de 60 de ani, sub diferitele denumiri pe care le-a avut anterior ( I.C.C.P.D.C., INCERC).

Institutul, prin laboratoarele de specialitate din sucursalele sale din Iaşi, Bucureşti, Cluj Napoca şi Timişoara, şi în colaborare cu specialiştii din universităţile tehnice, este un exemplu de implicare ştiinţifică şi tehnică în această relaţie între construcţie şi utilizatorul uman, raportată la mediu şi energie.

Laboratoarele de cercetare din cadrul Sucursalei Iaşi şi anume:

- Laboratorul de Cercetare şi Încercări Higrotermice - Climatice pentru materiale, elemente de Construcţii, Instalaţii şi Echipamente ( Laboratorul IH) şi

- Laboratorul de încercări seismice, mecanice, statice şi dinamice pe materiale de construcţii, elemente, subansamble şi structuri de construcţii - IMMS Iaşi, activează cu o experienţă de multe decenii în slujba echilibrului acestui raport între om şi spaţiul (mediul) construit, faţă de provocările în continuă schimbare ale mediului natural, manifestate prin schimbări climatice, seisme, poluare, stare energetică .

- Laboratorul de Cercetare şi Încercări Higrotermice - Climatice pentru materiale, elemente de Construcţii, Instalaţii şi Echipamente - Laboratorul IH, din cadrul Sucursalei URBAN INCERC Iaşi, de mai bine de 40 de ani, activează în domeniul de mare interes, al relaţiei între construcţie şi mediul climatic precum şi al energeticii clădirilor.

Specificul activităţii laboratorului răspunde exigenţelor legate de cerinţele esenţiale privind componente determinante ale calităţii vieţii (confortul higrotermic,economia de energie, siguranţa şi răspunsul la acţiuni climatice, calitatea mediului etc) .

Legătura între calitatea vieţii, calitatea şi eficienţa energetică a construcţiei, ecoeficienţă şi dezvoltare durabilă, concepte ale societăţii moderne, este reflectată prin multe din rezultatele cercetării laboratorului.

Două exemple de abordare a acestor probleme esenţiale ale prezentului şi viitorului societăţii umane, prin cercetarea de laborator desfăşurată în institut, vin să reflecte şi două aspecte ale modului în care pot fi transpuse concret şi corect, cerinţele conceptelor amintite, dacă se creează sau nu, premizele unei dezvoltări sustenabile.

Criza energetică a ultimilor ani a condus societatea către măsuri de reducere a consumurilor de energie de orice fel, inclusiv a părţii consistente de cca 40 % ce revine clădirilor în general.

Astfel au ajuns să fie concepute şi aplicate, casele eficiente energetic şi casele pasive.

Cercetarea de laborator arată că economia de energie în clădiri trebuie făcută până la limita la care nu se aduce atingere sănătăţii oamenilor.

Dincolo de această barieră, economiile de energie sunt anulate înzecit de cheltuielile de refacere sau recuperare a stării de sănătate, la care se adaugă cel mai important aspect şi anume cel al sentimentului sacrificiului inutil, de frustrare, chiar dăunător, social şi moral, al omului, în concurenţă cu valorile materiale.

O clădire poate fi concepută şi realizată astfel încât, să aibă anvelopa supraizolată termic cu parametri de transfer de energie specifici casei pasive. Din această anvelopă, însă, nevoia de sănătate a oamenilor şi de igienă a spaţiilor interioare impune ca necesitate, deschiderea directă către aerul exterior a părţilor vitrate mobile, care elimină orice alte soluţii de acces indirect a aerului proaspăt în clădiri, vulnerabile la alterarea stării de igienă, faţă de cea directă, soluţie simplă, tradiţională şi sănătoasă, dar care conduce şi la pierdere de energie .

Prin urmare, în mod conştient trebuie să acceptăm un sacrificiu energetic pentru sănătate şi igienă.

Un alt exemplu de implicare majoră a cercetării de laborator în slujba societăţii umane este conceperea şi validarea mijloacelor de protejare a omului, construcţiilor şi echipamentelor în raport cu accidentele climatice şi seismice precum şi de asigurare a securităţii alimentării cu energie a marilor zone locuite.

Astfel, laboratoarele amintite mai sus, contribuie substanţial la atingerea acestor obiective, prin cercetarea soluţiilor, metodelor şi mijloacelor tehnice de asigurare a satisfacerii cerinţelor de calitate a vieţii oamenilor prin calitatea construcţiilor, prin reducerea emisiilor poluante din mediu şi prin cea a sistemelor din domeniul asigurării energetice .

Din multitudinea de tipuri de cercetări de laborator se pot exemplifica:

- cercetări privind acţiunea factorilor extremi de climă asupra construcţiilor, asupra comportării termoenergetice şi asupra echipamentelor energetice destinate asigurării cu energie a zonelor locuite ;

- cercetări privind acţiunea seismelor asupra construcţiilor şi asupra comportării la seism a echipamentelor energetice destinate asigurării cu energie a zonelor locuite .

Bibliografie:

1Constantin Miron, Livia Miron (2008), "Manualul Laboratorului IH", Editura TEHNOPRESS ISBN 978-973-702-537-1, Iaşi, Romania

2URBAN INCERC (2010), RAPORT ŞTIINŢIFIC ŞI TEHNIC Faza 5 Proiect RENERGHOME Nr. 21- 066 - "Realizarea şi experimentarea modelului funcţional (pilot). Studiu de dezvoltare, aplicare şi valorificare a conceputului de cladire generator-convertor de energie din surse regenerabile" - Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare în Construcţii Urbanism şi Dezvoltare Teritoriala Durabila "URBAN INCERC", Romania