Calcul necesar căldură: „capcana” ventilării Nao normate

Ce este necesarul de căldură?

Necesarul de căldură înseamnă puterea maximă (kW) de care are nevoie o casă pentru a menține temperatura dorită, în cele mai grele condiții: -15°C afară (pentru Ilfov), 22°C în living.

Mai precis: este consumul de vârf, calculat ca sumă a pierderilor prin anvelopă (pereți, acoperiș, planșeu) și a energiei necesare pentru încălzirea aerului proaspăt pentru oameni (ventilare fiziologică).

Sursa de căldură (PdC/CTgaz) trebuie să acopere acest vârf.

Construcțiile grele, masive, cu multă șapă și zidărie, au o inerție termică mare – adică pierd și câștigă căldură lent. Rezultatul? Vârfurile sunt mult „aplatizate” și putem folosi pompe de căldură mult mai mici, mult mai eficiente.

Vezi Casă castel versus structură ușoară: De ce o casă de cărămidă poate fi mai eficientă?

Ce este N_ao din încălziri?

În calculul necesarului de căldură (normativ I13), N_ao reprezintă numărul de schimburi de aer pe oră dintr-o încăpere, în funcție de destinație.

O instalație eficientă începe cu o proiectare corectă. Unul dintre cele mai importante detalii tehnice pe care le adaptăm realității caselor moderne este N_ao. În acest articol, explicăm de ce metoda noastră de calcul, bazată pe date reale și fizică, duce la sisteme mai eficiente și mai economice decât cele proiectate „bont”, cu valori fixe și nu adaptate situațiilor particulare.

Ce este na din ventilări?

În calculele de ventilare și climatizare (normativ I5), numărul de schimburi orare e notat na (h^-1) = volumul de aer introdus/evacuat pe oră (m³/h) ÷ volumul încăperii (m³).

Ce valori are N_ao?

SR 1907-1 recomandă:

• pentru camerele de locuit N_ao = 0,792 (m³/h)/m³
• pentru bucătării N_ao = 1,19 (m³/h)/m³
• pentru băi N_ao = 1 (m³/h)/m³
• iar pentru școli, grădinițe, creșe sau spitale sunt alte formule de calcul.

Ce înseamnă N_ao=1?

Dacă numărul de schimburi orare de aer este 1, înseamnă că într-un interval de 1 oră schimbăm tot volumul de aer din încăpere cu un aer proaspăt la temperatura de afară. Pentru N_ao=0,33 înlocuiesc tot volumul de aer într-un interval de 3 ore. Adică: 1/N_ao = numărul de ore în care înlocuiesc întregul volum de aer din încăpere.

De ce nu supradimensionăm N_ao?

Supradimensionare energofagă a pompei de căldură
Cu valorile N_ao din normativul I13, vom supradimensiona necesarul de căldură cu cel puțin 50%. Da, +50%. Pentru o casă de ±130m², necesarul nostru e de cca 4,5kW, iar cu normativul am sări la 7kW. Într-adevăr, mai puțin important pentru centralele pe gaz, care în România sunt de la 20-24kW în sus.

Ce înseamnă PdC supradimensionată? Confort mai slab, eficiență mult redusă, și îmbătrânire accelerată din cauza infinitelor porniri-opriri.

De citit: Dimensionare putere PdC.

Cum intră aerul în casă?

Aerul intră în casă prin două moduri:

• Controlat (organizat): natural sau artificial:
  • natural – deschidere geamuri, micro-ventilare tâmplărie și/sau prize de aer făcute intenționat în anvelopă;
  • artificial – forțat cu ventilator/ventilatoare – locale (câte unul pe încăpere/zonă) sau centralizat (un ventilator și multe tuburi).
• Necontrolat (vrem sau nu vrem): prin neetanșeități.

Din punctul nostru de vedere, infiltrațiile mici-mici, lente prin întreaga anvelopă sunt un avantaj – ventilare constantă, distribuită uniform prin casă, fără curenți de aer și mută, spre deosebire de ventilarea punctiformă – auzită și pe piele, când adie, simțită.

Mai multe în: Ventilare cu recuperare: eficiență sau doar calitate aer?

Ce aer considerăm în calcule: necontrolat sau controlat?

În calculul necesarului de căldură adunăm aerul controlat cu cel necontrolat? Evident că nu. Să vedem!

Cât aer infiltrat intră în casă?

Casele moderne obișnuite (nu pasive, nu nZEB) au termopane de calitate cel puțin medie: zero infiltrări prin tâmplărie. Totuși, există alte neetanșeități: între tâmplărie și perete, intrare cabluri țevi, îmbinare pereți etc.

Pentru o casă modernă, neetanșeitățile înseamnă cca 0,10 – 0,20 h⁻¹ schimburi de aer pe oră. Vezi mai jos cum ajungem la 0,15 schimburi.

Blower door test (test de etanșeitate)

Pentru case moderne non-pasive, valori tipice: n₅₀ ≈ 3h⁻¹ ⇒ ACH_natural ≈ 0,12–0,24h⁻¹ (un schimb complet la 4–8 ore, „vânt normal”) în funcție de expunere.
ACH (Air Changes per Hour) = echivalentul lui N_ao.

De cât aer proaspăt are nevoie omul?

Deși aerul intră prin neetanșeități, probabil că nu aduce suficient oxigen, nu elimină mirosurile, nu ventilează suficient casa (elementele de construcții).

Cantitate medie de aer necesar pentru om = cca 30m³/h/persoană × 4 persoane × 24h = 2.880m³/zi/casă. Nu contează mărimea, volumul casei, ci acest volum de aer proaspăt pentru oameni, suficient și pentru elementele de construcție.

Dacă infiltrațiile ar aduce aer destul, n-ar mai fi nevoie să deschidem geamurile sau să folosim ventilare mecanizată centralizată sau locală. Adică, în necesarul de căldură am fi considerat acest volum de aer (Q_i2 mai jos).

În casele moderne aerul infiltrat e insuficient, așa că trebuie să aducem cantitatea de aer pentru oameni. Deci, acest volum mai mare de aer intră în ecuația de necesar de căldură (Q_i1 mai jos).

Este mai mult decât clar că nu trebuie să adunăm Q_i1 + Q_i2, ci să-l considerăm pe cel mai mare dintre Qi1 (fiziologic) și Qi2 (infiltrat), adică minimul necesar oamenilor.

Formulele din normativ I13

Să arătăm că și noi știm de formulele pentru Q_i1 și Q_i2, le scriem mai jos. Dar, pe scurt, considerăm doar necesarul de aer real pentru oameni, nu o valoare teoretică a infiltrațiilor.

Q_i1 = [ N_ao × C_M × V × ρ × c_p × (t_i – t_e) + Q_u ] × (1 + A_c/100) [W]

Q_i2 = { [ C_M × E × ∑(L × i) × v^4/3 × (t_i – t_e) ] + Q_u } × (1 + A_c/100) [W]

Important: în necesarul de căldură se consideră valoarea mai mare dintre
Q_i1 (debit pentru oamenii din încăpere) și Q_i2 (infiltrații estimate), nu suma.

N_ao ajustat de Sibotherm

Cum spuneam la începutul articolului, noi nu folosim N_ao-ul din normativ, ci îl adaptăm pentru fiecare încăpere, situație în parte.

De ce alt N_ao în calcule de IPAT?

Normativul dă niște valori orientative pentru N_ao, dar:
– Dacă livingul meu are 5..6 metri înălțime?
– Câți oameni suntem la Netflix-ul din sufragerie?
– Dacă fac dușuri scurte, nu de juma de oră?
– Dacă nu gătesc, ci comand pe Glovo?
– De ce să consider în necesarul de căldură 0,8 schimburi de aer pe oră în holuri interioare fără geamuri?
– De ce să consider volumul de aer al electrocasnicelor, al mobilei (de bucătărie, dulapuri, comode, canapele) etc.?
– În realitate, omul nu prea deschide geamul la -15°C afară, chiar nu-l interesează ce spun normativele 😉
– Alte info în Proiect IPAT FAQ întrebări frecvente.

Am putea considera N_ao=0. De ce?

Practic, la IPAT, structura casei preia instantaneu variațiile de aer și reface confortul. Că deschidem geamul nu înseamnă vârf de necesar de căldură. Deci, N_ao-ul din normativ devine mai mult teorie decât practică.

– Normativele pentru încălzire în pardoseală prezintă N_ao ca fiind neglijabil.
– În cazul caloriferelor, aerul cald dă căldură oamenilor și pereților. Pleacă instantaneu pe geamu’ deschis? Ghinion, n-apucă să încălzească omul și structura casei. Nu e cazul IPAT.
– Aerul rece care intră în încăpere este încălzit de șapă și pereți (baterie termică) chiar mai caldă decât aerul ce va ieși. După închiderea geamului, tonele calde de structură fac aerul „la loc” în cca 5 minute. Vezi Casă castel versus structură ușoară.
– Încălzirea în pardoseală adaptată meteo e proactivă, previne pre-încălzirea și prea-răcirea. Termostatele sunt reactive: închid încălzirea la prea-cald, o pornesc la prea-rece.

Supradimensionare calorifere
Dacă am folosi N_ao normat, am dubla caloriferele calculate de noi. Când e nevoie de aport de calorifer în baie, după normativ, ar trebui să fie cât peretele. Unii beneficiari preferă calorifere în demisol scund, sau garaj, cameră tehnică.

Cel mai bun argument: realitatea
Am făcut peste 2.500 proiecte IPAT cu PdC (sept. 2025). Din calculele noastre cu N_ao ajustat, necesarul tipic este 26–43W/m² (medie ~33W/m²). Beneficiarii cu PdC și IPAT raportează consumuri electrice de sub 5W/m² media pe ianuarie (să considerăm COP mediu de 4), detalii în Cât consumă clienții noștri. Într-adevăr, nu e tot timpul frig de -15°C (temperatura de calcul în Ilfov), dar consumurile reale sunt de 2 ori sub cele din necesarul calculat de noi.

Necesarul la -15° e dublu față de -5°C?

Nu. Necesarul e direct proporțional cu ΔT = T_interior – T_exterior (Q = U × A × ΔT).
ΔT_-15 = 22 – (-15) = 37°
ΔT_-5 = 22 – (-5) = 27°
Raport ⇒ 37 : 27 = 1,37.
Deși pare de 3 ori mai frig, de la -5° la -15°, necesarul de căldură crește cu 35-40%, nu cu 300%. Nu consum 9kW la -15° dacă pierderile sunt de 3kW la -5°, ci 3×1,4 = 4,2kW.

Da. Unii spun că iernile trecute au fost mai blânde. Ok, fie ierni aspre de -15°C, consumul nu va fi triplat, ci mărit cu 30-40%, atât. Bine, fie cu 50%; Chiar și cu +50% față de o iarnă blândă, rămânem sub ~8 W/m² medie pe ianuarie. Scenariu de triplare, cam imposibil.

Concluzie despre ventilare în necesarul de căldură

Deși normativele sunt esențiale și trebuie respectate, ele oferă adesea valori de referință orientative, nu dogme. O proiectare inteligentă trebuie să filtreze aceste date prin realitatea fizică a unei case moderne. Casele reale nu au toate geamurile deschise la -15°C, nu gătesc 24/7 în bucătării industriale, nu cer 0,8 schimburi de aer pe oră în holuri fără ferestre șamd.

La Sibotherm:

• folosim N_ao realist, adaptat fiecărei încăperi (destinație, geometrie),
• considerăm inerția termică a încălzirii prin șapă,
• dimensionăm corect pompa de căldură și instalația, fără supradimensionări confortofage și energofage,
• iar, beneficiarii noștri (PdC + IPAT) confirmă consumuri electrice medii de sub 5W/m² în ianuarie (cel mai frig). Termic, de 2 ori mai mici decât rezultă în necesarul nostru „subdimensionat-cică”. Vorbim de oameni educați, nu c-ar sta cu geamurile închise.

Pe scurt: noi nu încălzim aerul din manuale, ci casele oamenilor, iar diferența se vede în confortul termic și facturi. Repetăm linkul către Dimensionare putere PdC.