impianti termici e di climatizzazionemanuale del geometra

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5. IMPIANTI TERMICI E DI CLIMATIZZAZIONE (prof. ing. GIOACCHINO NARDIN - ing. ONORIO SARO)

5.1. Generalit. Viene definito condizionamento dell'aria o climatizzazione quell'insieme di processi che tendono

a creare o mantenere determinate condizioni microclimatiche all'interno di un certo ambiente chiuso.

I fattori che determinano il microclima di un ambiente sono: - la temperatura (aria/operante* ); - l'umidit relativa; - il movimento dell'aria; - la purezza dell'aria. Viene definita termoventilazione la realizzazione e il mantenimento dei fattori sopra indicati con

esclusione del controllo igrometrico. I valori dei fattori che determinano il microclima dipendono dall'uso specifico del locale o dei locali che devono essere climatizzati, e ci in considerazione del:

a) benessere delle personein ambito civilein ambito industriale ed artigianale

b) processo di lavorazione e/o conservazione dei prodotti. La definizione progettuale dell'impianto si realizza in due fasi: dapprima si calcolano i carichi

termici, successivamente si procede alla scelta del tipo di impianto, al suo dimensionamento, ed alla scelta della sua regolazione.

Nella Tab. 5.I viene riportata la definizione e la classificazione degli impianti aeraulici al fine del benessere in relazione alla funzione svolta dall'aria ed il trattamento a cui sottoposta quest'ultima.

TAB. 5.I. - IMPIANTI AERAULICI.

funzione svolta filtrazione riscaldamento raffreddamento umidificazione deumidificaz. tipo di impianto climatizzazione X X X X X clim.invernale X X X clim.estiva X X X termoventilazione X X X termov.invernale X X termov.estiva X X ventilazione (X) (X) (X)

(X) TRATTAMENTO OPZIONALE.

* Nota - temperatura operante: temperatura definita come media tra la temperatura dellaria interna e la temperatura media radiante rispetto alloccupante (in luogo di questultima si assume generalmente la temperatura media ponderale di tutte le superfici interne della zona.

Ing. Pier SilvioBarra



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Per condizionamento dell'aria si intende un trattamento volto a conseguire una determinata qualit dell'aria (requisiti di purezza), caratteristiche termoigrometriche e di movimento dell'aria.

Sia le strutture dell'edificio che l'impianto devono rispondere a determinate caratteristiche di contenimento dei consumi energetici che sono fissate dalla legge 10/91 e relativi regolamenti attuativi. Gli edifici vengono classificati in base all'uso specifico a cui sono destinati come indicato in Tab. 5.II

TAB. 5.II. - CLASSIFICAZIONE GENERALE DEGLI EDIFICI PER CATEGORIE (DPR 412/93).

E.1 Edifici adibiti a residenza ed assimilabili. E.1(1) Abitazioni adibite a residenza con carattere continuativo, quali abitazioni civili e

rurali, collegi, conventi, case di pena, caserme. E.1(2) Abitazioni adibite a residenza con occupazione saltuari quali case per vacanze,

fine settimana e simili. E.1(3) Edifici adibiti ad albergo, pensione ed attivit similari. E.2 Edifici adibiti a uffici e assimilabili: pubblici o privati, indipendenti o contigui a

costruzioni adibite anche ad attivit industriali o artigianali, purch siano da tali costruzioni scorporabili agli effetti dell'isolamento.

E.3 Edifici adibiti a ospedali, cliniche o case di cura e assimilabili. E.4 Edifici adibiti ad attivit ricreative, associative o di culto e assimilabili: E.4(1) quali cinema o teatri, sale di riunione per congressi; E.4(2) quali mostre, musei e biblioteche, luoghi di culto; E.4(3) quali bar, ristoranti, sale da ballo. E.5 Edifici adibiti ad attivit commerciali e assimilabili: quali negozi, magazzini di

vendita all'ingrosso o al minuto, supermercati, esposizioni. E.6 Edifici adibiti ad attivit sportive: E.6(1) piscine, saune e assimilabili; E.6(2) palestre e assimilabili; E.6(3) servizi di supporto alle attivit sportive. E.7 Edifici adibiti ad attivit scolastiche a tutti i livelli e assimilabili. E.8 Edifici adibiti ad attivit industriali ed artigianali ed assimilabili.

Note. - Qualora un edificio sia costituito da parti individuabili come appartenenti a categorie diverse, ciascuna parte deve essere considerata separatamente nella categoria di afferenza. Per le unit di misura si adotta il Sistema Internazionale (S.I.). Per la simbologia si fa riferimento alle pi recenti norme UNI del settore che sono in sintonia con la normativa Europea (C.E.N.).

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5.2. Calcolo dei carichi termici invernali e rispondenza alle norme. L'entrata in vigore in Italia di leggi e decreti applicativi relativi a norme per il contenimento del

consumo energetico impone a progettisti, direttori dei lavori, collaudatori, ecc. parametri precisi sia per la determinazione degli isolamenti termici, e quindi dei relativi flussi termici di dispersione, sia per i fabbisogni stagionali di energia.

Questo paragrafo concepito con lo scopo di illustrare la metodologia di calcolo dei carichi termici invernali articolandolo con le disposizioni tecniche e le verifiche previste dalle norme attualmente vigenti.

Il calcolo pu essere effettuato per lintero edificio, per parti di edificio servito da un unico impianto ed infine per zone intese come parti di edificio caratterizzate da una temperatura interna, da un tipo di corpo scaldante, da un tipo di. La scelta di eventuale suddivisione delledificio va effettuata di volta in volta in relazione agli obiettivi principali.

Il calcolo delle dispersioni termiche massime viene eseguito a regime, a temperature in gioco costanti e riscaldamento ininterrotto, e senza tener conto di eventuali sorgenti di calore endogene (illuminazione, presenza di persone, motori, ecc.), o di apporti gratuiti esterni (irraggiamento solare).

carichi termici strutture

superficiponti termici

ricambi d' aria

5.2.1. SUPERFICI DISPERDENTI ESPOSTE VERSO LESTERNO.

Il calcolo dei carichi termici viene effettuato partendo dalle dispersioni delle superfici delimitanti gli ambienti riscaldati.

Le strutture superficiali disperdenti possono essere cosi suddivise:

a b) ) trasparentifinestreporte - finestrelucernari

opacheparetipavimentisoffitti

La formula che fornisce il flusso di dispersione termica , per trasmissione in regime

stazionario di una struttura piana : ( ) = U A i e [ ]W

dove:

U il coefficiente di trasmissione globale o trasmittanza termica unitaria della struttura espresso in W/(m2 C);

A la superficie interna della struttura considerata (parete, pavimento, ecc.) che si affaccia all'esterno, espressa in m2

i la temperatura ambiente espressa in C; e la temperatura esterna espressa in C;

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5.2.1.1. Trasmittanza termica unitaria (U). La trasmittanza termica unitaria U di una struttura la quantit di calore che in regime

stazionario passa attraverso una unita di superficie nell'unita di tempo, ed funzione della natura e dello spessore dei singoli componenti la struttura e della velocit dell'aria che lambisce le superfici della stessa.

L'inverso della trasmittanza detta resistenza termica unitaria R = 1/U . Il calcolo della trasmittanza di una struttura generica composta da pi strati omogenei viene effettuato con la formula:

U

hs

Rahe

n

n i

=1

1 1 1+ + + + + ...

[W/(m2C)]

dove:

he il coefficiente di adduzione termica o adduttanza superficiale esterna, il cui significato fisico la quantit di calore che in regime stazionario passa attraverso una superficie unitaria a contatto dell'aria per un salto di temperatura unitario [W/(m2 C)].

Il suo valore dipende dalle caratteristiche meteorologiche della localit considerata, in particolare dalla velocit del vento, e dalla posizione della superficie in esame.

I valori di "he" da utilizzare nel calcolo delle dispersioni sono riportati nella Tab. 5.III. hi il coefficiente di adduzione relativo allo scambio termico tra la superficie interna e

l'aria interna dell'ambiente che la lambisce, il suo valore dipende dalla posizione e temperatura superficiale della parete e dalla temperatura dell'aria. [W/(m2 C)].

Ai fini del calcolo termotecnico si possono assumere i seguenti valori: - superfici interne verticali (flusso termico orizz. :pareti, ecc.): 8 [W/(m2C)]; - super. interne orizz. (flusso termico verso I' alto: soffitti, ecc.): 9 [W/(m2C)]; - super. interne orizz. (flusso termico verso il basso: pavimenti, ecc.): 6 [W/(m2C)];

- vetri: 8,1 [W/(m2C)]. Ra la resistenza termica dell'intercapedine d'aria posta nelle strutture perimetrali

disperdenti espressa in (m2 C)/W (valori consigliati dello spessore 2-3 cm). I valori da utilizzare nel calcolo termotecnico sono: - intercapedine verticale (flusso orizzontale: pareti, ecc.): 0,16 [(m2C)/W]; - intercapedine. orizz. (flusso termico verso il basso: pavimenti, ecc.): 0,19 [(m2C)/W]; - intercapedine. orizz. (flusso termico verso l'alto: soffitti, ecc.): 0,14 [(m2C)/W]. la conduttanza, espressa in W/(m2C), e viene definita per strutture non omogenee:

ad esempio i mattoni forati; il valore di viene fornito e certificato dal costruttore o determinato da prove di laboratorio. I valori di di alcune strutture unificate sono riportati nella UNI 10355.

sn/n , la resistenza termica del generico strato n-esimo della struttura costituito da materiale omogeneo di spessore s, espresso in m. La conduttivit , [W/(mC)], l'attitudine di un materiale a trasmettere calore per conduzione. Per effetto delle normative sul risparmio energetico generalmente necessario prevedere nelle strutture l'interposizione di uno strato di materiale a bassissima conduttivit (isolanti termici).

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TAB. 5.III.- VALORI DI he (UNI 7357) [W/(m2C)]. Velocit del vento (v) v 4 m/s v > 4 m/s superficie verticale ed orizzontale (flusso di calore ascendente: soffitti, ecc.)

23,3 2,3+10,5 v

superficie orizzontale (flusso di calore discendente: pavimenti su esterno, ecc.)

16,3 0,7(2,3+10,5 v)

vetri 22 1,1(2+9 v) Si definiscono isolanti termici i materiali che hanno una conduttivit 0,12 W/(mC). Nella valutazione dei necessario tener conto di coefficienti maggiorativi in relazione alle

condizioni effettive di impiego; i valori dei di riferimento, dei coefficienti di maggiorazione e dei da utilizzarsi nel calcolo sono riportati nelle norme UNI 10351 e UNI 10355.

Nella Tab. 5.IV sono riportati a titolo orientativo i valori di per i materiali di pi corrente uso.

TAB. 5.IV.- CONDUTTIVIT TERMICA DEI MATERIALI DA COSTRUZIONE (UNI 10351). Peso Specifico Coefficiente [ ]kg / m3 [ ]W / (m C)

Pietre naturali e terreno: Pietre naturali e compatte: granito, basalto, marmo, ecc.

-

3,5

Pietre naturali porose: gesso, calcare, ecc. - 2,3 Sabbia asciutta - 0,60 Sabbia e ghiaia con umidit naturale - 1,40 Argilla massiccia - 0,95 Ghiaia asciutta - 0,80 Malta e cementi: Malta bastarda, di calce, di calce e gesso, di calce idraulica (intonaci interne ed esterna) - 0,87 Malta di cemento - 1,40 Malta di gesso, gesso puro - 0,70 Calcestruzzo di qualit < B 120 - 1,50 Calcestruzzo di qualit < B 160 - 2,00 Calcestruzzo schiumoso o di scorie granulari 600 0,35 d'alto forno DIN 4165 800 0,40 1000 0,45 Calcestruzzo di pomice 800 0,30 Calcestruzzo leggero alla calce 1000 0,35 Calcestruzzo d'argilla 1200 0,45 Calcestruzzo cellulare o gassoso 600 0,23 400 0,14 Calcestruzzo indurito a vapore 600 0,23 Calcestruzzo alleggerito per pannelli 800 0,30 Calcestruzzo per costruzioni armate 2000 1,05 1600 0,75 1400 0,60 Blocchi in laterizio granulare 1800 0,85 1200 0,70 Blocchi pieni silicio calcarei 1800 1,00 Blocchi forati silicio calcarei 1200 0,55 Blocchi cavi silicio calcarei 1000 0,50 Blocchi pieni in calcestruzzo leggero 800 0,40 1000 0,45

6

1200 0,55 1400 0,65 1600 0,80 Blocchi in calcestruzzo cellulare e schiumoso 600 0,35 800 0,45 1000 0,47 1200 0,70 Pannelli in cemento e gesso 1800 0,35 Pannelli in calcestruzzo leggero con elementi diversi

1400 0,58

Pannelli in pomice naturale 800 0,30 Laterizi: Mattoni pieni ad alta resistenza > 1900 1,05 Mattoni pieni mille fori ad alta resistenza 1400 0,60 1800 0,80 Mattoni forati in generale 1000 0,45 Mattoni forati antemurali 1200 0,52 1400 0,50 Mattoni pieni antemurali 1200 0,52 1400 0,60 1800 0,80 Mattoni pieni alleggeriti 1000 0,45 1/2 UNI 5,5 x 6 x 25 (Muratura) 1420 0,59 1/2 doppio UNI 12 x 6 x 25 (Muratura) 1290 0,55 Blocco forato UNI 8 x 25 x 25 (Muratura) 730 0,36 Blocco forato UNI 25 x 25 x 12 (Muratura) 680 0,34 UNI 1606 a 3 fori.5,5 x 12 x 25 (Muratura) 1620 0,67 Doppio UNI 25 x 12 x 12 1070 0,45 1090 0,47 1110 0,48 Semipieni UNI 5,5 x 12 x 25 1550 0,62 Pieni UNI 5,5 x 12 x 25 1720 0,70 1730 0,72 1740 0,75 Vetro: Vetro semplice 2400 0,75 Cristallo 3100 1,05 Vetro cellulare 144 0,056 Pavimenti: Legno seccato all'aria secondo DIN 4074 Abete, pino, compensato 600 0,14 Faggio 800 0,17 Piastrelle di cemento e graniglia 1900 1,05 Gres 2400 2,00 Marmo, lastre di marmo 2850 2,90 Ardesia 2700 1,75 Linoleum, teli vinilici, moquettes, ecc. - 0,19 Gomma, teli di gomma 1100 0,17

Materiali impermeabilizzanti: Cartone bitumato feltri bitumati 1100 0,19 Materiali termoisolanti: Fibre minerali: di vetro, di roccia, di scorie 03

7

DIN 18165 30-200 0,37 Fibre vegetali: di cocco, di alghe, di legno di torba. DIN 18165 30-200 0,045 Pannelli leggeri in trucioli di legno compressi. DIN 1101 Spessore 15 mm - 0,14 25 e 35 mm 0,09 50 mm - 0,08

Pannelli in fibra di legno 200 0,045 300 0,06 Polistirolo espanso a vapore 15 - 28 0,030 - 0,040 Farina fossile sciolta 170 0,044 Altri materiali con bassa conduttivit termica: Amianto (cartone) 970 0,20 Carta e cartone 1000 0,16 Cemento amianto (in lastre) 1700 0,06

Per valori coerenti con le norme UNI si rimanda alle UNI 10351 e UNI10355 In commercio sono disponibili pannelli prefabbricati di tipo sandwich con uno strato di materiale

isolante interposto tra due strati superficiali di conglomerato cementizio. Nel prevedere l'impiego di tali pannelli necessario valutare con attenzione la trasmittanza

media superficiale, che spesso risulta notevolmente peggiorata dalla presenza di nervature interne (ponti termici) necessarie alla stabilit del pannello nel suo complesso.

Nella Fig. 5.1 disegnata schematicamente la sezione di una parete verticale.

Per il calcolo della sua trasmittanza unitaria U si veda la Tab. 5.V.

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TAB. 5.V.- CALCOLO DELLA TRASMITTANZA TERMICA UNITARIA U (MURATURA DI MATTONI

FORATI CON INTERCAPEDINE E ISOLANTE DI LANA DI ROCCIA). Conduttivit Spessore Resistenza Strato termica termica [W/(mC)] [m] [(m2C)/W]

1. Esterno - resistenza liminare - 0,043 2. Intonaco esterno 0,87 0,02 0,023 3. Mattoni doppio UNI - 0,25 0,455 4. Lana di roccia 0,037 0,04 1,081 5. Intercapedine d'aria - 0,03 0,170 6. Forato UNI 8 - 0,08 0,178 7. Intonaco interno 0,85 0,02 0,024 8. Interno - resistenza liminare - - 0,125

Sommatoria delle resistenze termiche R = 2,099 [(m2C)/W]. Trasmittanza unitaria U =1/R = 0,476 [W/(m2C)].

Le figure 5.2 e 5.3 rappresentano alcune strutture di muri e di solai.

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Nella Tab. 5.VI sono riportati i valori delle trasmittanze unitarie di alcune strutture complete non esposte al vento. La trasmittanza unitaria anche chiamata coefficiente di trasmissione globale. Per un calcolo dettagliato della trasmittanza delle strutture trasparenti si adotta la UNI 10345.

TAB. 5.VI.- VALORI DELLA TRASMITTANZA UNITARIA U (COEFFICIENTI DI TRASMISSIONE

GLOBALE) PER DIVERSI TIPI DI STRUTTURA [ ]W / (m C)2 . MURI INTONACATI SULLE DUE FACCE - (spessore s in cm)

MURI ESTERNI di mattoni pieni s 12 25 38 51 U 2,90 2,00 1,50 1,30 di mattoni forati s 25 38 51 U 1,70 1,15 0,95 di tufo s 30 40 50 U 2,20 1,85 1,65 di calcestruzzo s 10 15 20 30 U 3,50 3,15 2,80 2,35 di cemento armato s 5 10 15 20 U 4,20 3,70 3,25 2,90 blocchi cavi di calcestruzzo s 25 30 40 50 U 2,00 1,85 1,75 1,65 MURI INTERNI di mattoni pieni s 12 25 38 U 2,20 1,50 1,15 di mattoni forati s 6 8 12 25 U 2,45 2,20 1,85 1,30

SOLETTE SOLAI E PAVIMENTI

SOLETTA DI CEMENTO ARMATO Flusso verso il basso Flusso verso I' alto spessore soletta spessore soletta 7,5 10 15 7,5 10 15 con semplice lisciata di cemento U = 2,55 2,45 2,20 3,50 3,25 1,55 con pavimento in piastrelle o linoleum U = 2,45 2,35 2,10 3,25 3,00 2,65 con pavimento di legno U = 1,30 1,15 1,05 1,65 1,40 1,30

SOLAI IN TRAVI VARESE E TAVELLONI Flusso verso il basso Flusso verso l'alto - plafonato con pavimento piastrelle o linoleum 1,40 1,65 - plafonato con pavimento in legno 0,80 1,05

PAVIMENTI SUL SUOLO Gettata di cemento sul suolo 2,35 - Piastrelle su tavelloni 2,00 Legno su tavelloni 1,15

TETTI Tetto di tegole, lamiera o eternit su travi e correntini U = 11,6 idem con assito sopra le travi U = 2,9 idem con tavelloni sopra le travi U = 3,6 idem con assito sopra le travi e plafonatura inferiore U = 1,9 idem con tavelloni sopra le travi e plafonatura inferiore U = 2,2 Tetto in laterizio armato con copertura di cartone catr. U = 2,4

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Nella Tab. 5.VII vengono riportati i valori di U relativi a diversi tipi di serramenti:

TAB. 5.VII.- TRASMITTANZA DELLE PORTE, FINESTRE E LUCERNAI ( )[ ]W / m C2 . Tipo di serramento Porte

esterna in legno U = 4,1 esterna in ferro U = 7,6 porta-finestra semplice U = 6,0 porta-finestra con vetri doppi U = 3:5 porta interna U = 3,3

Finestre

ad un telaio in legno U = 6,4 telaio unico in legno e doppi vetri U = 3,5

telaio unico in metano e doppi vetri U = 4,4 doppio telaio in legno U = 3,2 doppio telaio in ferro U = 3,5

Lucernari

semplice esterno U = 7,6 doppio esterno U = 4,1 semplice interno U = 4,7 doppio interno U = 3,2

5.2.1.2. Temperatura esterna di progetto ( e ). La temperatura esterna di progetto fissata secondo quanto indicato nella Tab. 5.VIII e relative

note. Detta temperatura una media statistica convenzionale delle temperature minime verificatesi nei comune in esame. Alle Regioni demandato il compito di emanare, mediante decreti, tabelle con le e per ogni Comune di competenza.

TAB. 5.VIII - TEMPERATURA DELLARIA ESTERNA DI PROGETTO e [C].

Torino -8 Bolzano -15 Reggio Emilia -5 Chieti 0Alessandria -8 Venezia -5 Ancona -2 Pescara 2Asti -8 Belluno -10 Ascoli Piceno -2 Teramo 0Cuneo -10 Padova -5 Macerata -2 Campobasso -4Alta Valle Cuneese -15 Rovigo -5 Pesaro -2 Bari 0Novara -5 Treviso -5 Firenze 0 Brindisi 0Vercelli -7 Verona -5 Arezzo 0 Foggia 0Aosta -10 Verona Zona Lago -3 Grosseto L. 0 Lecce 0Valle dAosta -15 Verona (Zona

montagna) -10 Livorno 0 Taranto 0

Alta Valle dAosta -20 Vicenza -5 Lucca 0 Potenza -3Genova 0 Vicenza (Zona

Altopiani) -10 Massa Carrara 0 Matera -2

Imperia 0 Trieste -5 Pisa 0 Reggio Calabria 3La Spezia 0 Gorizia -5 Siena -2 Catanzaro -2Savona 0 Pordenone -5 Perugia -2 Cosenza -3Milano -5 Udine -5 Terni -2 Palermo 5Bergamo -5 Bassa Carnia -7 Frosinone 0 Agrigento 3Brescia -7 Alta Carnia -10 Roma 0 Caltanisetta 0Como -5 Tarvisio -15 Latina 2 Catania 5

12

Provincia Di Como -7 Bologna -5 Rieti -3 Enna -3Cremona -5 Ferrara -5 Viterbo -2 Messina 5Mantova -5 Forl -5 Napoli 2 Ragusa 0Pavia -5 Modena -5 Avellino -2 Siracusa 5Sondrio -10 Parma -5 Benevento -2 Trapani 5Alta Valtellina -15 Piacenza -5 Caserta 0 Cagliari 3Varese -5 Piacenza Provincia -7 Salerno 2 Nuoro 0Trento -12 Ravenna -5 LAquila -5 Sassari 2

Note. Ove si tratti di localit non espressamente indicata opportuno adottare quale temperatura esterna quella della localit pi vicina indicata nellelenco, modificandola opportunamente:

a) per tener conto della diversa altitudine sul livello del mare: temperatura invariata sino a circa 200 m di differenza di quota; diminuzione (o aumento) di 1C per ogni 200 m di quota maggiore (o minore), oltre 200 m;

b) per tener conto della diversa situazione dellambiente esterno : temperatura invariata, salvo correzione di altezza, in un complesso urbano; diminuzione di 0.5 1 C in piccoli agglomerati; diminuzione di 1 2 C in edifici isolati;

c) per tener conto dellaltezza degli edifici, limitatamente ai piani di altezza maggiore di quella degli edifici viciniori; inclusa la diminuzione di cui alla lettera b) diminuzione di 1 2 C.

5.2.1.3. Temperatura ambiente di progetto ( i ). Per temperatura ambiente o interna si intende la temperatura a bulbo asciutto. Per gli edifici adibiti ad uso residenziale (E.1) la temperatura interna viene fissata pari a 20 C (

ammessa una tolleranza di + 2C). Per gli edifici adibiti ad attivit industriale (E.8) la i viene fissata pari a 18 C. L'esigenza di temperature superiori deve essere giustificata e documentata ( il caso degli edifici adibiti ad ospedali, cliniche, case di cura, piscine, saune, ecc., o esigenze di processo).

Nella Tab. 5.IX sono indicate le temperature interne di progetto consigliate per ambienti adibiti a diversi usi.

TAB. 5.IX.- TEMPERATURE AMBIENTE DI PROGETTO i [C]. Scuole (E.7) 18 20 Alberghi, Pensioni (E.1(3)), Ristoranti, Bar, Sale da ballo (E.4(3)) 20 Palestre (E.6(2)), Negozi, Magazzini di vendita (E.5) 14 18 Cucine (E.6(2)), Sale di musei (E.4(2)) 15 16 Corridoi, Aule, Scale, Chiese (E.4(2)) 12 16 Sale di riunione e spettacolo (E.4(1)) 16 18 Piscine coperte (E.6.(1)) 27 30 Sale di degenza, Ospedali (E.3) 22 24

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5.2.1.4. Maggiorazione per esposizione (E). In base all'orientamento delle strutture, le dispersioni vengono maggiorate in base ai coefficienti

E sottoindicati (UNI 7357): N +15 % 20%NE +15 % 20%E +10 % 15%SE +5 % 10%S 0%SO +2 % 5%O +5 % 10%NO +10 % 15%

5.2.2. SUPERFICI DISPERDENTI NON ESPOSTE DIRETTAMENTE VERSO LESTERNO.

5.2.2.1. Superfici disperdenti verso locali non riscaldati. Le dispersioni di calore delle strutture che si affacciano verso locali non riscaldati, vengono

calcolate con la formula: ( ) = U A i u [ ] W dove: U, A, i assumono il significato gi esposto. u il valore della temperatura dell'ambiente

non riscaldato. Detta temperatura pu essere ricavata analiticamente partendo dall'equivalenza tra il flusso termico disperso dall'ambiente riscaldato verso il locale non riscaldato e quello disperso da quest'ultimo verso l'esterno (non tiene conto di eventuali rinnovi daria nel locale non riscaldato UNI 7357).

u =

(A U + (A U (A U + (A

) )) )

[ C]

dove: U , sono i dati riferiti ai locali attigui riscaldati; U , sono i dati riferiti all'esterno. Nei casi pratici ed in ambito civile ci si avvale della Tab. 5.X che fornisce i valori delle

temperature di diverse tipologie di ambienti non riscaldati.

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TAB. 5.X.- TEMPERATURA APPROSSIMATIVA DEI LOCALI NON RISCALDATI [C].

Descrizione dei locali

Tempe- ratura

u [C]

Correzioni da portare

i 20C e -5C Cantine con serramenti aperti -2 (i -20)0.1 ( e +5)0.9 idem chiusi 5 (i -20)0.4 ( e +5)0.6 Sottotetti non plafonati con tegole non sigillate idem ben sigillate -2 (i -20)0.1 ( e +5)0.9 Sottotetti plafonati 0 (i -20)0.2 ( e +5)0.8 Locali con 3 pareti esterne provvisti di finestre 0 (i -20)0.2 ( e +5)0.8 Locali con 3 pareti esterne di cui 1 con finestra o con 2 pareti esterne entrambe con finestre

5 (i -20)0.4 ( e +5)0.6 Locali con 3 pareti esterne senza finestre 10 (i -20)0.5 ( e +5)0.5 Locali con 2 pareti esterne senza finestre 12 (i -20)0.6 ( e +5)0.4 Locali con 1 parete esterna provvista di finestre 13 (i -20)0.6 ( e +5)0.4 Locali con 1 parete esterna senza finestre 15 (i -20)0.7 ( e +5)0.3 Appartamenti viciniori non riscaldati Sottotetto 2 (i -20)0.3 ( e +5)0.7 ai piani intermedi 7 (i -20)0.5 ( e +5)0.5 al piano pi basso 5 (i -20)0.4 ( e +5)0.6 Gabbie scala con parete esterna e finestre ad ogni piano; porta dingresso al piano terra chiusa:

al piano terra 2 (i -20)0.3 ( e +5)0.7 ai piani sovrastanti 7 (i -20)0.5 ( e +5)0.5 idem con porta aperta al piano terra -2 (i -20)0.5 ( e +5)0.9 ai piani sovrastanti 2 (i -20)0.3 ( e +5)0.7

5.2.2.2. Superfici disperdenti verso il terreno. - Parete verticale interrata: il calore disperso si valuta con la formula: ( ) = A U i e1 [ ]W dove: A,i ,e assumono il significato gi esposto. U1 il coefficiente globale fittizio di trasmissione calcolato mediante la relazione:

UU h i

1 + = 1

1 / / [W/(m2 C)]

in cui: U la trasmittanza unitaria della parete [W/(m2 C)]; h la profondit della parete interrata [m];

15

i la conduttivit del terreno umido (valore approssimato: 2,9 W/(mC)).

Pavimenti appoggiati sul terreno: in questo caso il calcolo viene eseguito sommando il flusso termico disperso lungo il perimetro verso 1'esterno ( s1 ) e quello disperso dal pavimento verso il terreno ( s2 ).

= +s s1 2 [W]

Il flusso termico disperso lungo il perimetro verso lesterno si calcola con la formula:

s i eP h U1 12= ( ) ( ) [W] dove: P la lunghezza del perimetro del pavimento, in m; h la profondit del pavimento rispetto al terreno circostante, in m; i la temperatura ambiente del locale, in C; e la temperatura esterna, in C; U1 il coefficiente globale fittizio di trasmissione; si calcola con la formula:

UU h i

1 + = 1

1 / /

[W/(m2C)]

in cui: U la trasmittanza unitaria della parete, [W/(m2C)]; i la conduttivit del terreno umido: = 2,9 [W/(mC)]. Il flusso termico disperso verso il terreno si calcola con la relazione:

s i fA U ( )2 2= [W]

dove: A la superficie del pavimento, in m2; i la temperatura interna dell'ambiente, in C; f la temperatura dell'acqua delle falde superficiali, in C; valori approssimati: 10-15 C; U 2 il coefficiente globale fittizio di trasmissione calcolato con la relazione:

UU t

2 + = 1

1 1/ / [W/(m2C)]

in cui: t la conduttanza del terreno il cui valore approssimativo pari a 1,2 - 2,3 W/(m2C).

5.2.3. PONTI TERMICI. I ponti termici sono costituiti dalle discontinuit costruttive (es. giunzioni) o geometriche (es.

angoli) dell'edificio. I ponti termici che s'incontrano ricorrentemente nella pratica, illustrate schematicamente nella

Fig. 5.4, sono: 1-giunto orizzontale - soffitto - muro di tamponamento ( )1 ; 2-giunto verticale muro di tamponamento - tramezzo interno ( )2 ;

16

3-giunto verticale dei due muri di tamponamento con pilastro d'angolo ( )3 ; 4-giunto orizzontale pavimento - muro di tamponamento esterno ( )4 ; 5-davanzale della finestre ( )5 ; 6-mazzette verticali della finestra ( )6 .

I ponti termici determinano una distribuzione non uniforme delle temperature sulle superfici

interne che, se raggiungono valori relativamente bassi, sono causa principale della formazione di condense e muffe. E' quindi importante che le soluzioni progettuali di isolamento termico prevedano di ridurre al minimo labbassamento della temperatura superficiale interna dovuta ai ponti termici (principalmente evitando discontinuit nellisolamento termico).

Per il calcolo analitico dei flussi termici di dispersione necessario valutare le trasmittanze unitarie dei ponti termici che possono essere valutate sulla base del foglio di aggiornamento n3 maggio 89 della UNI 7357. L'applicazione di detto metodo richiede procedimenti laboriosi; per un calcolo pi immediato si pu utilizzare il metodo proposto dal CSTB (Centre Scientifique et Technique du Batiment) di seguito indicato:

( ) pt l i eL= [W] dove: l il coefficiente di trasmissione lineare del ponte termico, [W/(mC)]; L la lunghezza della zona ponte termico, [m]; i la temperatura ambiente dell'ambiente, [C]; e la temperatura esterna, [C].

17

Nella Fig. 5.5 vengono riportate alcune tipologie di ponti termici con i relativi valori di l

5.2.4. POTENZA TERMICA DISPERSA PER TRASMISSIONE ( d ). Il calcolo della potenza d disperse dai singoli ambienti o dall'intero edificio si calcola

sommando le dispersioni dei singoli componenti strutturali interessati con le metodologie sopra esposte:

d s pt= + [W]

18

dove: s la dispersione totale di tutte le strutture superficiali componenti l'unita abitativa

considerata (ambiente, edificio), espressa in [W]; pt la dispersione termica totale di tutti i ponti termica presenti nell'unita abitativa

considerata, espressa in [W].

5.2.5. COEFFICIENTE GLOBALE DI TRASMITTANZA (U g ).

Il coefficiente globale di trasmissione di una parete ,U g , riferita alla sua superficie dato da:

UU A L

Ags l= +

[W / m C2 ]

dove: le trasmittanze Us sono quelle relative alle superfici disperdenti.

5.2.6. VERIFICA DELLE CARATTERISTICHE DI ISOLAMENTO DELL'EDIFICIO NEL SUO COMPLESSO. Il territorio Nazionale suddiviso, in sei zone climatiche, in funzione dei gradi-giorno "GG",

indipendentemente dalla ubicazione geografica. I gradi-giorno vengono determinati su base statistica e corrispondono alla sommatoria delle differenze tra la temperatura interna di riferimento e le temperature medie giornaliere estesa al n di giorni convenzionali del periodo di riscaldamento. I gradi giorno sono pertanto correlati direttamente al grado di rigidit climatica del sito considerato.

Le sei zone sono cosi individuate: Zona A : Comuni con gradi-giorno: GG non superiore a 600; Zona B : Comuni con gradi-giorno: GG maggiore di 600 e non superiore a 900; Zona C : Comuni con gradi-giomo: GG maggiore di 900 e non superiore a 1400; Zona D : Comuni con gradi-giomo: GG maggiore di 1400 e non superiore a 2100; Zona E : Comuni con gradi-giorno: GG maggiore di 2100 e non superiore a 3000; Zona F : Comuni con gradi-giorno: GG superiore a 3000. Nella Tab. 5.XI sono riportati i gradi-giorno e la durata convenzionale del periodo di

riscaldamento per i principali Comuni.

19

TAB. 5.XI. QUOTE, DURATA CONVENZIONALE DI RISCALDAMENTO E GRADI GIORNO (D.M. 30.07.86). (Valori di riferimento in attesa dei regolamenti previsti dalla legge 10/91)

n Localit Alt. (m) N GG n Localit Alt. (m) N GG 1 Agrigento 230 121 729 52 Massa Carrara 65 166 15252 Alessandria 95 183 2559 53 Matera 200 166 14183 Ancona 16 166 1688 54 Napoli 17 137 10344 Aosta 583 183 2850 55 Novara 159 183 24635 Ascoli Piceno 154 166 1698 56 Nuoro 546 166 16026 LAquila 714 183 2514 57 Oristano 9 137 10597 Arezzo 246 183 2104 58 Palermo 14 121 7518 Asti 123 183 2617 59 Piacenza 61 183 27159 Avellino 348 166 1742 60 Padova 12 183 238310 Bari 5 137 1185 61 Pescara 4 166 171811 Bergamo 249 183 2533 62 Perugia 493 183 228912 Belluno 383 183 3000 63 Pisa 4 166 169413 Benevento 135 137 1316 64 Pordenone 24 183 245914 Bologna 54 183 2259 65 Prato 61 166 166815 Brindisi 15 137 1083 66 Parma 57 183 250216 Brescia 149 183 2410 67 Pesaro - Urbino 11 166 208317 Bolzano 262 183 2791 68 Pistoia 67 166 188518 Cagliari 4 137 990 69 Pavia 77 183 262319 Campobasso 701 183 2346 70 Potenza 819 183 247220 Caserta 68 137 1013 71 Ravenna 4 183 222721 Chieti 333 166 1556 72 Reggio Calabria 15 121 77222 Caltanissetta 568 166 1550 73 Reggio Emilia 58 183 256023 Cuneo 534 200 3017 74 Ragusa 502 137 132424 Como 201 183 2228 75 Rieti 405 183 232425 Cremona 45 183 2389 76 Roma 20 166 141526 Cosenza 238 137 1317 77 Rimini 5 183 213927 Catania 7 121 833 78 Rovigo 7 183 246628 Catanzaro 320 137 1328 79 Salerno 4 137 99429 Enna 931 183 2248 80 Siena 322 16 194330 Ferrara 9 183 2326 81 Sondrio 307 183 340331 Foggia 76 166 1530 82 La Spezia 3 166 141332 Firenze 40 166 1821 83 Siracusa 17 121 79933 Forl 34 166 2087 84 Sassari 225 137 118534 Frosinone 291 183 2196 85 Savona 4 166 148135 Genova 19 166 1435 86 Taranto 15 137 107136 Gorizia 84 183 2333 87 Teramo 265 166 183437 Grosseto 10 166 1550 88 Trento 194 183 256738 Imperia 10 137 1201 89 Torino 239 183 261739 Isernia 423 166 1866 90 Trapani 3 121 81040 Crotone 8 121 899 91 Terni 130 166 165041 Lecco 214 183 2383 92 Trieste 2 166 192942 Lodi 87 183 2592 93 Treviso 15 183 237843 Lecce 49 137 1153 94 Udine 113 183 232344 Livorno 3 166 1408 95 Varese 382 183 265245 Latina 21 137 1220 96 Verbania 197 183 242646 Lucca 19 166 1715 97 Vercelli 130 183 275147 Macerata 315 166 2005 98 Venezia 1 183 234548 Messina 3 121 707 99 Vicenza 39 183 296049 Milano 122 183 2404 100 Verona 59 166 205050 Mantova 19 183 2388 101 Viterbo 326 166 198951 Modena 34 183 2258 Nota- Per individuare i gradi-giorno relativi ai Comuni non riportati nella tabella si opera come segue: - si ricerca nella Tab. 5.IX il Comune pi vicino in linea d'aria a quello interessato, posto nello stesso versante,

indipendentemente dal confini regionali; - si adatta il n dei gradi-giorno di detto Comune, aumentato o diminuito di un valore pari ad un centesimo del n di

giorni di durata convenzionale del periodo di riscaldamento per ogni metro di quota di differenza in pi o rispettivamente in meno del Comune di riferimento;

- se la differenza di quota inferiore a 100 m, si assume come valore di GG (gradi-giorno) quello del comune di riferimento.

20

I gradi giorno per ciascun Comune vengono fissati con Decreto del Presidente della Giunta Regionale di afferenza, unitamente alla zona climatica e il numero di giorni convenzionale di riscaldamento.

La Normativa fissa per gli edifici una dotazione di potenza termica specifica Cdl da non superare, definita come potenza termica dispersa per trasmissione per ogni unit di volume lordo dell'edificio e per ogni grado di differenza di temperatura [W/(m3C)].

Detto valore (Cdl ) funzione dei gradi giorno del sito di installazione dell'edificio e del fattore di forma definito come segue:

fattore di forma = S/V [m-1]

dove: S la superficie esterna totale disperdente, che racchiude il volume V espressa in m2; V il volume dell'edificio riscaldato al lordo delle strutture disperdenti, espresso in m3.

5.2.6.1. Determinazione del Cd limite imposto (Cdl). Per ogni Comune, sono fissati dal Presidente della Giunta Regionale a mezzo Decreto due valori

massimi Cd1 e Cd2 , rispettivamente per un fattore di forma: S/V=0,2 e per S/V=0,9. - si riserva il valore dei gradi-giorno (GG) relativo al Comune dove verr costruito l'edificio in

esame avvalendosi della Tab. 5.XI con relative note esplicative e dallallegato A del DPR 412/93; - si individua la zona climatica; - i valori di Cd1 per S/V > 0,2 e Cd2 per S/V < 0,9 si ottengono in funzione dei gradi-giorno per

interpolazione lineare dei valori di Cdl minimi riportati nella Tab. 5.XII.

TAB. 5.XII. - VALORI LIMITE DELLA POTENZA TERMICA DISPERSA Cdl [W/(m3C)]. ZONA CLIMATICA

S/V A B C D E F GG gradi-giorno gradi-giorno gradi-giorno gradi-giorno GG 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 >3000 0,2 0,49 0,49 0,46 0,46 0,42 0,42 0,34 0,45 0,30 0,30 0,9 1,16 1,16 1,08 1,08 0,95 0,95 0,78 0,87 0,73 0,73

Esempio: per un Comune con 1056 gradi-giorno (Zona climatica C), dalla Tab. 5.X si ha:

per S/V 0,2 Cd1 = 0,46-(0,46-0,42) 1056-9011400-901 = 0,45 W/(m

3C)

per S/V 0,9 Cd2 = 1,08-(1,08-0,95) 1056-9011400-901 = 1,04 W/(m

3C)

Fissati i valori di Cd1 e Cd2 , per un edificio caratterizzato da un fattore di forma S/V il relativo

valore del Cdl si calcola come segue: 1 - se il valore di S/V 0,2 il Cdl pari a Cd1; 2 - se il valore di S/V 0,9 il Cdl pari a Cd2; 3 - se il valore di S/V intermedio tra 0,2 e 0,9 il valore di Cdl si calcola per interpolazione

lineare:

Cd1 = Cd1 + S/V - 0,20,9 - 0,2

(Cd2 - Cd1)[W/m3C]

21

Il valore del Cdl deve essere posto a confronto con il valore calcolato della potenza termica dispersa per trasmissione per ogni unit di volume lordo (Cdc) dell'edificio e per ogni grado di differenza tra la temperatura dell'aria interna e quella dell'aria esterna:

( )Cd Vc di e=

[W / m C]3

dove: d sono i flussi di dispersione termica delle strutture calcolate con le

metodologie gi descritte. V , i , e assumono il significato gi visto. L'edificio nel suo complesso risulta isolato a norma se verificata la relazione:

Cdc Cdl

Nel caso la verifica risulti negativa (Cdc > Cdl ), si deve provvedere ad una riprogettazione dell'involucro dell'edificio prevedendo un superiore grado d'isolamento.

Esempio - Edificio di caratteristiche: S = 800 m2, V = 1143 m3, s = 15.750 W, pt = 4.190 W, i = 20 C, e = -5 C; localit: zona climatica C, gradi giorno GG = 1056; Dapprima necessario calcolare i Cd limiti per GG = 1056 partendo dai seguenti dati rilevabili dalla Tab. 5.X (vedi esempio precedente): per GG = 901: S/V = 0,2: Cd1 =0,46 W/(m3C), S/V = 0,9: Cd2 = 1,08 W/(m3C); per GG = 1400: S/V = 0,2: Cd1 =0,42 W/(m3C), S/V = 0,9: Cd2 = 0,95 W/(m3C); interpolando linearmente otteniamo: per GG = 1056: S/V = 0,2: Cd1 = 0,45 W/(m3C), S/V = 0,9: Cd2 = 1,04 W/(m3C); fattore di forma = S/V = 800/1143 = 0,7 W/( m-1 ); il coefficiente volumico di dispersione limite risulta pari a: Cdl = 0,45 + [(0,7-0,2)/0,7]x(1,04-0,45) = 0,87 W/(m3C); la dispersione volumica specifica effettiva da porre a confronto con Cdl : Cdc = (15.750+4.190)/(1.143 x 25) = 0,70 W/(m3C); le caratteristiche di dispersione termica strutturale dell'edificio sono rispondenti alle prescrizioni normative, in quanto verificata la condizione:

0,70 W/(m3C) 0,87 W/(m3C). 5.2.7. VERIFICA DELLE CARATTERISTICHE DI ISOLAMENTO DEI SINGOLI AMBIENTI. Per evitare che l'isolamento termico sia eseguito in maniera non uniforme e per garantire il

benessere in tutti i locali riscaldati vengono fissati i valori massimi ammessi di dispersione termica per gli ambienti (Cdl), con gli stessi criteri qualitativi generali esposti per l'edificio nel suo complesso.

Per attuare la verifica si propone la metodologia che segue:

22

A - Si calcola il rapporto di forma dell'ambiente in analisi: Sn/Vn (vedi Fig. 5.6), dove: Vn il volume netto dell'ambiente misurato all'interno della superficie che lo delimita, [m3]; Sn la superficie delle sole pareti disperdenti, cio affacciate verso l'esterno o verso locali

non riscaldati, [m2].

B - Determinazione del Cdl imposto. Il valore di Cdl si ricava in funzione del fattore di forma e della zona climatica a mezzo della

Tab. 5.XIII.

TAB. 5.XIII. - Cdl MASSIMO AMMISSIBILE PER I SINGOLI AMBIENTI [W/(m3 C)] gradi-giorno (GG)

fattore di forma

fino a 900 901-1400 1401-2100 2101-3000 oltre 3000

0,4 0,93 0,83 0,71 0,59 0,50 0,5 1,16 1,03 0,88 0,74 0,62 0,6 1,40 1,23 1,06 0,89 0,74 0,7 1,63 1,44 1,23 1,05 0,87 0,8 1,86 1,65 1,41 1,19 0:99 0,9 2,09 1,86 1,59 1,34 1,12 1,0 2,33 2,07 1,77 1,49 1,24

Per gli ambienti con S/V < 0,4 si adotta il valore di Cdl relative a S/V = 0,4, per gli ambienti con

S/V > 1 si adotta il valore di Cdl relative a S/V = 1. C - Calcolare il valore Cdc della potenza termica reale dispersa dalle sole strutture dell'ambiente

in esame per unita di volume e per C:

( )Cd Vc dn i e=

[W / m C]3

dove: d sono i flussi di dispersione termica delle strutture dell'ambiente calcolate con le metodologie gi indicate,

23

Vn, i e e assumono il significato gi visto. D - L'ambiente risulta a norma se verificata la relazione:

Cdc Cdl Nel caso la verifica risulti negativa (Cdc > Cdl) si deve prevedere una maggiorazione delle

caratteristiche isolanti delle strutture disperdenti dell'ambiente in analisi.

5.2.8. CALCOLO DELLA POTENZA TERMICA PER RICAMBIO D'ARIA E RELATIVA VERIFICA DI LEGGE. La potenza termica da fornire per il servizio di riscaldamento dell'edificio deve includere la

potenza necessaria a riscaldare l'aria di rinnovo, che si calcola con la formula:

( ) ( )u i e i en V n= = 1230 3600 0 34 , [W] dove: 1230 J/(m3C) la capacit termica volumica dell'aria a temperatura ambiente (pari a 0,34

Wh/m3C); V il volume lordo delle parti di edificio riscaldato, definito dalle superfici esterne degli elementi che lo delimitano, espresso in m3; n il numero delle volte in cui il volume V di aria viene rinnovata in un'ora, in gergo tecnico: ricambi d'aria o tassi di rinnovo: ( ) i e il salto termico di progetto [C]

L'immissione (ventilazione) di aria di rinnovo pu essere naturale o forzata. A - Ventilazione naturale La circolazione di aria attraverso le strutture edili (pareti, soffitti, ecc.) e le connessioni degli

infissi (porte, finestre, ecc.) determinata dalla differenza di densit tra I atmosfera interna ed esterna. Per gli edifici isolati a norma e dotati di serramenti doppi il ricambio generalmente 0,4 volumi/ora.

Per gli edifici residenziali (E.1) la dotazione di potenza volumica specifica (Cv) viene determinata con la relazione:

Cv = 0,34 n [W/(m3C)]

dove: Cv la potenza termica per m3 e per C, necessaria per riscaldare laria di rinnovo

dell'edificio [W/(m3C)]; n = 0,5 volumi/orari (valore assunto in conformit dellart. 21 DPR 412/93).

La potenza termica volumica specifica per ricambio all'aria Cv risulta pertanto pari a 0,175

W/(m3 C). B - Ventilazione forzata Negli ambienti che prevedono un certo affollamento, o dove si svolgono lavorazioni con

immissioni inquinanti necessario effettuare un ricambio d'aria che attui una opportuna diluizione degli inquinanti prodotti.

24

La circolare del Ministero degli interni n. 16 del 15.02.1951 e successive integrazioni, relativa ai locali adibiti a pubblico spettacolo, ed il D.M. del 18.05.76 di cui alla Legge n. 584 del 11.11.75, concernente la deroga al divieto di fumare nei locali di pubblica riunione, prevedono un ricambio d'aria 20 m3/h per persona.

Nella Tab. 5.XIV vengono riportati alcuni valori dei ricambi di aria in funzione del tipo di ambiente.

TAB. 5.XIV. - RICAMBI D'ARIA PER PERSONA [m3/h].

Descrizione del locali valore ottimo valore minimo Appartamenti 35 17 Stanze da bagno 2 Vol. amb./h 1 Vol. amb./h Cucine e gabinetti 3-5 Vol. amb./h 1 Vol. amb./h Banche 18 12 Istituti di bellezza 17 13 Laboratori 34 25 Magazzini di deposito 13 8 Farmacia 20 15 Magazzini di vendita al dettaglio 17 13 Negozio da barbiere 25 20

Sale operatorie 100% aria esterna Stanze degenza 50 40

Ospedali Infermerie per malattie contagiose 60 Infermerie per partorienti 65 Corsie 34 17

Ristoranti - caff 30 20 Ristorante - sale da pranzo 30 20 Sale da cocktail 68 42 Sale da riunione 60 30 Stanze albergo 40 30 Teatri 30 20 Uffici generali 25 15 Uffici privati 30 20 Stabilimenti e bagni idroterapici 2 Volumi ambiente/h

C - Ventilazione forzata e recupero di calore. Al fine di recuperare parte della potenza termica dispersa per rinnovo dell'aria si ricorre

all'installazione di recuperatori di calore. Detto recupero diventa obbligatorio quando il rinnovo dell'aria avviene per ventilazione meccanica ed inoltre quando la portata dell'aria di ricambio (G) ed il numero di ore di funzionamento annuo (M) sono superiori al valori riportati della Tab. 5.XV.

25

TAB. 5.XV. - LIMITI DELLA PORTATA G E DEL NUMERO DI ORE DI FUNZIONAMENTO M AL DI SOPRA

DEI QUALI SONO OBBLIGATORI I RECUPERI DI CALORE. gradi-giorno da 1400 a 2100 G M portata in m3/h n. ore annue di funzionamento 2.000 3.400 7.000 2.400 12.000 2.300 30.000 1.900 60.000 1.800 oltre 2100 gradi-giorno G M portata in m3/h n. ore annue di funzionamento 2.000 2.400 7.000 1.700 12.000 1.600 30.000 1.350 60.000 1.250

Per le portate non indicate in tabella si procede mediante interpolazione o estrapolazione lineare. Il dispositivo dovr consentire il recupero di almeno il 50% della potenza termica altrimenti

dispersa. In questo caso la dotazione di potenza termica C'v necessaria per il riscaldamento dell'aria di ricambio per unit di volume (m3) e per grado di differenza di temperatura (C), si calcola con la relazione:

= C C Vv vv

[W/(m3C)]

dove: Cv potenza termica necessaria per il riscaldamento dell'aria di ricambio per ogni unit di

volume e per ogni grado di differenza di temperatura nell'ipotesi di assenza di recuperatore termico, [W/(m3 C)];

v : potenza termica recuperata, [W]; V : volume dell'edificio interessato dal dispositivo di recupero, [m3]; : salto termico di progetto, [C].

Esempio: Costruzione di una scuola nel comune di Trieste (gradi-giorno GG=1929). I dati di

partenza di progetto sono: e =-5C; i = 20C; M=2.000 ore; V=15.000 m3; n = 2; G = 30.000 m3/h. Potenza termica dispersa per ventilazione: ( ) ( )( ) v i eG= = =0 34 0 34 30000 20 5 255000, , W Potenza termica volumica specifica per rinnovo d'aria in assenza di recupero di calore:

C nv = = =0 34 0 34 2 0 68, , , [W / m C]3

26

oppure:

CVv

v= = =

255000

15000 250 68, [W / m C]

3 Consultando la Tab. 5.XV nella prima colonna (gradi-giomo 1.400 < 1.929 < 2.100), in

corrispondenza di G = 30.000 m3/h il valore limite del numero di ore di funzionamento annuo pari a 1.900.

Considerato che il valore M di progetto (2.000 ore) risulta superiore al valore limite per rispettare le norme sul contenimento dei consumi energetici si rende necessario l'installazione di un dispositivo che consenta il recupero di almeno il 50% della potenza v , e cio:

255.000 / 2 = 125.250 W. Supponendo di recuperare il 65% di v e cio 165.000 W (0,65 x 255.000) il valore

effettivamente disperso per rinnovo d'aria di 89250 W a cui corrisponde un valore di C'v pari a: C'v = 0,34 x 0,68 = 0,23 W/(m3 C) Ai fini del calcolo della potenza termica minima al focolare del generatore di calore opportuno

adottare un coefficiente volumico specifico pari a quello massimo previsto dalle norme: 0,50 Cv , al fine di garantirsi un margine di potenza termica a copertura di eventuali errori di valutazione e di realizzazione.

5.2.9. POTENZE DELLIMPIANTO DI RISCALDAMENTO (FLUSSI TERMICI). Ad ogni edificio pu essere assegnata una dotazione potenza termica disperdibile per unit di

volume lordo (V) e per unit (C) di differenza tra la temperatura interna ( i ) e quella dellaria esterna ( e ) di progetto, definito come coefficiente volumico globale di dispersione termica indicato con il simbolo Cg.

Il coefficiente Cg determinato dalla somma di due termini:

Cg = Cdc + Cv [W/m3C] dove: per Cdc si veda il punto 5.2.6, e per Cv il punto 5.2.8. La potenza termica utile data dalla relazione:

uc e d

m

Cg Vi=

[W]

dove: ( ) = i e [C]

c il rendimento del sistema di regolazione Tab.5.XVI (UNI 10348 par. 4, valori: 0,80,99); e il rendimento di emissione Tab. 5.XVII (UNI 10348 par. 5, valori: 0,95 0,99); d il rendimento di distribuzione Tab. 5.XVIII (UNI 10348 par. 6, valori: 0,86 0,98). im un coefficiente di maggiorazione (non normato) per tener conto dellintermittenza di funzionamento, delle incertezze nelle valutazioni e nella messa in opera, (valori consigliati:1,101,20).

27

TAB. 5.XVI. - RENDIMENTO DI REGOLAZIONE c. Impianto di riscaldamento

Sistema di regolazione Tipologia di prodotto radiatori e convettori pannelli radianti isolati dalla struttura pannelli radianti

annegati nella struttura Regolazione manuale Termostato di caldaia 0,96 -(0,6ug) 0,94 -(0,6ug) 0,90 -(0,6ug)

Climatico centralizzato Regolatore climatico e/o ottimizzatore

1,0 -(0,6ug) 0,98 -(0,6ug) 0,94 -(0,6ug) Regolatore si/no a

differenziale 0,94 0,92 0,88

Solo per singolo ambiente

Regolatore modulante (banda proporzionale 1C)

0,98

0,96

0,92


0,96

0,94

0,90

Regolatore si/no a differenziale

0,97 0,95 0,93

Climatico + singolo ambiente


0,99 0,98 0,96


0,98

0,97

0,95


0,93 0,91 0,87

Solo di zona


0,97

0,96

0,92


0,95 0,93 0,89


0,96 0,94 0,92

Climatico + zona


0,98 0,97 0,95


0,97 0,96 0,94

I dati della tabella si riferiscono al funzionamento continuo dellimpianto in regime di temperatura interna costante od attenuata. In regime intermittente ed in assenza di ottimizzatore (spegnimento notturno dellimpianto) i valori devono essere ridotti di 0,02. Tale riduzione non si applica in presenza di un ottimizzatore.

TAB. 5.XVII. - VALORI CONVENZIONALI DEL RENDIMENTO DI EMISSIONE e. Terminale di erogazione e

termoconvettori 0,99 ventilconvettori 0,98 bocchette aria calda 0,97 radiatori 0,96 pannelli radianti isolati dalle strutture (*) 0,97 pannelli radianti annegati nella struttura (**) 0,95 (*) Riferito ad una temperatura di mandata dellacqua di 85C, ad una installazione su parete divisoria interna oppure a ridosso di parete esterna isolata come sopra e con presenza di superficie riflettente sul lato interno. In assenza di superficie riflettente il valore riportato deve essere diminuito di 0,02. In presenza di parete esterna non isolata (U > 0,8 W/m2 K) il valore deve essere ulteriormente ridotto di 0,04. Per temperatura di mandata dellacqua di 65C il valore della tabella deve essere incrementato di 0,03; le altre correzioni assumono gli stessi valori. (**) Riferiti ad una installazione tra ambienti riscaldati oppure in una struttura muraria isolata esternamente e avente un coefficiente globale di trasmissione termica minore di 0,8 W/m2 K.

28

TAB. 5.XVIII. - VALORI DEL RENDIMENTO DI DISTRIBUZIONE d.

Altezza edificio [m] Tipo di edificio Volume [m3] 5 15 25

1000 0,96 0,95 0,94 5000 0,96 0,95 0,94

a, c 10000 0,97 0,96 0,95 15000 0,97 0,96 0,95 20000 0,98 0,97 0,96 1000 0,95 0,94 0,94 5000 0,93 0,93 0,93

b 10000 0,91 0,92 0,93 15000 0,89 0,90 0,91 20000 0,86 0,87 0,88

a) edifici nei quali le colonne montanti ed i racconti con i terminali di erogazione sono situati totalmente allinterno degli ambienti riscaldati, e le tubazioni orizzontali che collegano la centrale termica alle colonne montanti sono disposte nel cantinato;

a) edifici nei quali le colonne montanti ed i raccordi con i terminali di erogazione, non isolati termicamente, sono inseriti in traccia nel paramento interno dei tamponamenti esterni, e le tubazioni orizzontali che collegano la centrale termica alle colonne montanti scorrono nel cantinato;

a) edifici nei quali le colonne montanti, in traccia o situate nelle intercapedini, sono isolate con gli spessori di isolante previsti dalla specifica normativa ed ubicate allinterno dellisolamento termico delle pareti.

Nel caso di generatori posti allesterno delledificio il calcolo del rendimento di distribuzione deve essere sempre fatto utilizzando la procedura di cui alla UNI 10347 almeno per la parte di rete localizzata allesterno delledificio. Nellipotesi di riscaldamento elettrico il valore del rendimento di distribuzione pu essere assunto con buona approssimazione sempre pari a 1.

La potenza termica minima al focolare si determina con la relazione:

f u= 100[W]

dove: 100 il rendimento termico utile del generatore al 100% del carico. La potenza termica minima prodotta dal combustibile pertanto:

nel caso di combustibile solido o liquido: f c imm H= & [W] dove: &mc la portata in massa del combustibile [kg/s]; Him il potere calorifico inferiore del combustibile [J/kg];

nel caso di combustibile gassoso: f c ivv H= & [W] dove: &vc la portata in massa del combustibile [Nm3/s]; Hiv il potere calorifico inferiore del combustibile [J/Nm3]; Per un quadro generale dei flussi termici in gioco si riportano le seguenti relazioni:

f u m i s = + + [W] in cui: m la potenza termica dispersa dal mantello del generatore termico [W] i la potenza termica del combustibile non generata per incombusti [W] s la potenza termica dispersa con i fumi [W].

29

5.3. Calcolo dei fabbisogni di energia da combustibile e rispondenza alle norme sul loro contenimento.

Analogamente al calcolo dei carichi termici, in questo paragrafo viene presentata la procedura, coerentemente alle disposizioni normative, per il calcolo dei fabbisogni energetici stagionali. La norma di riferimento (UNI 10379) consente lutilizzo di tre metodi (A, B, C):

Il metodo A un metodo dettagliato applicabile a tutte le tipologie di edifici che per risulta particolarmente laborioso.

Il metodo B un metodo semplificato applicabile alle tipologie edilizie ricorrenti (con esclusione, ad esempio, di edifici con pareti prevalentemente trasparenti, ecc.), e consente di ottenere risultati sufficientemente attendibili;

Il metodo C, infine, un metodo semplificato applicabile solo per volumetrie inferiori a 10000 m3 che per potrebbe portare a errori significativi di valutazione in eccesso in quanto prescinde dagli apporti gratuiti (solari, utenti, illuminazione, ecc.).

Nel presente paragrafo verr esposta la metodologia B che si ritiene sufficientemente completa e nello stesso tempo agilmente applicabile.

5.3.1. METODO DI CALCOLO TIPO B. Il calcolo delle grandezze energetiche stagionali si effettua considerando i seguenti parametri

climatici e funzionali: la stagione di riscaldamento l'intervallo di tempo compreso tra il primo giorno utile del mese

di inizio del periodo di riscaldamento e l'ultimo giorno utile relativo al mese di fine periodo definiti, in funzione della zona climatica e della categoria dell'edificio, all'art.9 comma 2 del Regolamento. Frazioni di mese, a differenza di quanto adottato per il metodo tipo A, vengono conteggiate come tali e quindi il numero di giorni corrisponde a quello effettivo.

La temperatura dell'aria esterna il valore medio stagionale calcolato facendo riferimento a tutti i giorni compresi nella stagione di riscaldamento. Esso si ottiene dalla UNI 10379.

L irradianza media stagionale sul piano orizzontale calcolata dalla UNI 10379. Il tempo di attivazione del sistema di produzione il numero di secondi corrispondenti

all'intervallo di tempo compreso tra il primo giorno utile del mese di inizio del periodo di riscaldamento e l'ultimo giorno utile relativo al mese di fine periodo definiti, in funzione della zona climatica e della categoria dell'edificio, all'art.9 comma 2 del D.P.R. 412/93.

5.3.1.1. Fabbisogno energetico utile stagionale in regime di funzionamento non continuo, Qhvs. I parametri che differenziano le zone ai fini del calcolo sono le temperature interne che

dipendono dal sistema di controllo e dal tipo di corpo scaldante. Utilizzando il metodo B, l'energia termica convenzionale stagionale necessaria per garantire la temperatura di progetto in regime di funzionamento non continuo in ciascuna zona in cui suddiviso ledificio data da:

[ ]Q N V F C Fhvs il ge i em ue ig e= 864001000 ( ) [kJ/anno] dove:

86400 il numero di secondi in un giorno [s]; N il numero di giorni compresi nel periodo di riscaldamento ed definito, per ogni

localit, nellallegato A del D.P.R. 412/93 ed riportato nella Tab. 5.XI; V il volume lordo riscaldato di ciascuna zona [m3];

Fi l il fattore di riduzione delle dispersioni termiche [-];

30

Cge il coefficiente di dispersione energetico volumico globale di zona [W/m3

C]; i la temperatura interna della zona [C]; em la temperatura media stagionale dell'aria esterna [C]; ue il coefficiente di utilizzazione degli apporti gratuiti [-]; Fig il fattore di riduzione degli apporti gratuiti [-]; e l'indice volumico degli apporti gratuiti [W/m3]; d il rendimento di distribuzione [-].

Il coefficiente di dispersione energetico volumico globale di zona Cge pu essere in prima approssimazione posto pari a Cg calcolato al punto 5.2. Per valutare pi dettagliatamente Cge si adotta la procedura di seguito riportata:

CH H H H H

VgeT V G ie a j

i a j

i emj

q

=+ + + + = ( ),

, 1

[W/m3 C]

dove:

HT il coefficiente di dispersione termica per trasmissione tra la zona considerata e l'ambiente esterno [W/C];

HV il coefficiente di dispersione per ventilazione e infiltrazione [W/C]; HG il coefficiente di dispersione termica tra la zona e il terreno [W/C]; Hie il coefficiente di dispersione termica equivalente verso l'esterno attraverso ambienti

non riscaldati [W/C]; q il numero di zone a temperatura fissata [-]; Ha,j il coefficiente di dispersione per trasmissione tra la zona e quella adiacente j-esima

a temperatura fissata [W/C]; a,j la temperatura della zona adiacente j-esima [C].

Il valore del coefficiente di trasmissione per le pareti verso l'ambiente esterno, HT, dato da :

H A U lT jj

d

j j

j

p

j= += =

1 1

[W/C]

dove:

d il numero di pareti disperdenti verso l'esterno; p il numero di ponti termici presenti verso l'esterno; A l'area delle pareti disperdenti verso l'esterno [m2]; U la trasmittanza termica di ciascun componente [W/m2 C]; il trasmittanza termica lineare di ponte termico [W/m C]; l la lunghezza del ponte termico [m].

Il coefficiente di dispersione per ventilazione ed infiltrazione dato da:

H cV p= [W/C]

31

dove:

cp la capacit termica massica a pressione costante dell'aria (valore di riferimento: 1000 J/kgK); la massa volumica dell'aria (valore di riferimento 1,2 kg/m3); = nV

3600 la portata d'aria volumetrica [m3/s].

In assenza di ventilazione forzata i valori convenzionali dei ricambi d'aria da utilizzare nel

calcolo del coefficiente HV sono riportati nella Tab. 5.XIX. TAB. 5.XIX - VALORI CONVENZIONALI DEI RICAMBI D'ARIA (N) PER IL CALCOLO DEI FABBISOGNI DI

ENERGIA (h-1). Tipo di schermatura permeabilit allaria (h-1)

non schermato 0,5 0,7 1,2 parzialmente schermato 0,5 0,6 0,9 totalmente schermato 0,5 0,5 0,5

In presenza di ventilazione forzata seguire la UNI 10344 Il calcolo del coefficiente HG , si fa utilizzando la procedura riportata nella UNI 10346 (scambi

di energia tra terreno ed edificio). Il coefficiente di dispersione termica equivalente attraverso ambienti non riscaldati Hie si

determina utilizzano le equazioni riportate nella UNI 10344. Il coefficiente di dispersione per trasmissione verso zone a temperatura fissata Ha per ciascuna

zona dato da: H H Ha Ta Va= + [W/C]

I valori di HTa ed HVa sono calcolati in accordo con le espressioni dei corrispondenti coefficienti

verso lesterno (HT, HV). L'indice volumico degli apporti gratuiti, e dato da: [ ]e eq mA I V a= +( / ) [W/m3] dove:

Aeq l'area equivalente soleggiata dell'edificio [m2];

Im l'irradianza media stagionale sul piano orizzontale [W/m2];

V il volume dello spazio riscaldato oggetto della verifica [m3]; a sono gli apporti interni desunti dalla UNI 10379. Valore da utilizzare anche nel

calcolo successivo del FEN limite [W/m3].

Il valore di Aeq dato da :

A C Aeq e wj

f

j==

( )1

[m2]

32

dove:

f il: numero di componenti vetrati; Ce il coefficiente di esposizione ed assume i seguenti valori: 1,35 per componenti esposti a Sud; 1,15 per componenti esposti a S-E e S-O; 0,74 per componenti esposti a Est ed Ovest; 0,45 per componenti esposti a N-E e N-O; 0,35 per componenti esposti a Nord; 1,00 per componenti disposti orizzontalmente; Aw l'area di ogni componente [m

2]. il coefficiente globale di trasmissione solare di ogni componente [-].

Il valore di per ogni componente vetrato dato da : = 0 87, F F gs c [-]

in cui:

0,87 un valore convenzionale per tenere conto dell'area del telaio; Fs il fattore di schermatura dovuto ad ostruzioni esterne e si calcola secondo la

procedura riportata in appendice E alla UNI 10344; Fc il coefficiente di riduzione dovuto a schermi che se non sono definiti si pu

assumere pari a 0,8; g la trasmittanza solare totale dell'elemento (vedi Tab. 5.XX).

TAB. 5.XX. - COEFFICIENTE DI TRASMISSIONE SOLARE g DI ALCUNI TIPI DI VETRO [-]. Tipo di vetro g

vetro singolo 0,82 vetro singolo selettivo 0,66 doppio vetro normale 0,70 doppio vetro con rivestimento selettivo pirolitico 0,64 doppio vetro con rivestimento selettivo catodico 0,62 triplo vetro normale 0,60 triplo vetro con rivestimento selettivo pirolitico 0,55 triplo vetro con rivestimento selettivo catodico 0,53

Il fattore di utilizzazione degli apporti gratuiti u si determina come :

ut

t= +1

1 1[-]

33

dove:

il rapporto tra l'energia dovuta agli apporti gratuiti e quella dispersa, in questo caso: = e ge i emC/ [ ( )]

t un parametro definito come: t tc= +0 8 28, / con tc costante di tempo dell'edificio espressa in ore.

In alternativa, il valore del coefficiente di utilizzazione u , pu essere direttamente desunto per interpolazione lineare dai dati della Tab. 5.XXI in funzione di g e del tempo di risposta tc sopra definito.

La costante di tempo tc (espressa in ore) si calcola come :

t CHc

T

k

= 3600[h-1]

dove:

CT la capacit termica dell'involucro edilizio che delimita la zona [J/C]; Hk il coefficiente di dispersione termico globale valutabile anche come:

H C VK ge= [W/C]

La capacit termica dell'involucro si determina utilizzando le relazioni riportate nell'appendice B

alla UNI 10344:

C A c MT T= [J/C] dove: AT larea totale dellinvolucro che delimita la zona definita come somma dellarea delle

superfici verticali pi due volte larea in pianta per il numero di piani compresi nella zona [m2];

c calore specifico di riferimento [1000 J/kgC]; M la massa termica areica della struttura edilizia complessiva desunta dalla Tab. 5.XXII in

funzione delle caratteristiche costruttive e del numero di piani della zona [kg/m2]. Larea totale AT , quando noto il volume V della zona e larea Ad delle superfici che lo

racchiudono approssimativamente data da:

A An

nT dp

p

= + 23

1( ) [m2]

dove np il numero di piani della zona.

34

TAB. 5.XXI. - COEFFICIENTE DI UTILIZZAZIONE DEGLI APPORTI GRATUITI ue [-].

tc g [h] 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 20 0,69 0,76 0,85 0,92 0,99 30 0,75 0,82 0,90 0,95 1,00 40 0,78 0,86 0,93 0,98 1,00 50 0,80 0,89 0,96 0,99 1,00 60 0,82 0,92 0,97 1,00 1,00 70 0,83 0,93 0,98 1,00 1,00 80 0,84 0,94 0,99 1,00 1,00

TAB. 5.XXII. - VALORI DI MASSA TERMICA AREICA DI ZONA [kg/m2].

Caratteristiche costruttive dei componenti edilizi Numero di piani intonaci isolamento pareti esterne pavimenti np=1 np=2 np>2 Valori della massa termca areica [kg/m2] interno qualsiasi tessile 75 75 85 interno qualsiasi legno 85 95 105 interno qualsiasi piastrelle 95 105 115 assente/esterno leggere/blocchi tessile 95 95 95 gesso assente/esterno medie/pesanti tessile 105 95 95 assente/esterno leggere/blocchi legno 115 115 115 assente/esterno medie/pesanti legno 115 125 125 assente/esterno leggere/blocchi piastrelle 115 125 135 assente/esterno medie/pesanti piastrelle 125 135 135 interno qualsiasi tessile 105 105 105 interno qualsiasi legno 115 125 135 interno qualsiasi piastrelle 125 135 135 assente/esterno leggere/blocchi tessile 125 125 115 assente/esterno medie tessile 135 135 125 assente/esterno pesanti tessile 145 135 125 malta assente/esterno pesanti tessile 145 135 125 assente/esterno leggere/blocchi legno 145 145 145 assente/esterno medie legno 155 155 155 assente/esterno pesanti legno 165 165 165 assente/esterno leggere/blocchi piastrelle 145 155 155 assente/esterno medie piastrelle 155 165 165 assente/esterno pesanti piastrelle 165 165 165

Per una corretta applicazione del metodo B bisogna verificare che per ledificio considerato il

parametro rappresentato dal rapporto tra l'indice volumico degli apporti gratuiti e e l'indice volumico delle dispersioni d di seguito definito non superi il valore di 0,6 fissato dalla Norma UNI 10379.

L'indice volumico delle dispersioni d, dato da :

d i emCd n= + ( , )( )0 34 [W/m3] dove:

Cd il coefficiente di dispersione volumico di progetto dell'involucro edilizio dello spazio riscaldato oggetto della verifica gi calcolato al punto 5.2 [W/m3 C];

n il numero di volumi d'aria di progetto ricambiati in un'ora (volume medio nelle 24 ore) [h-

1];

i la temperatura interna [C]; em la temperatura media stagionale dell'aria esterna [C].

35

I valori dei fattori Fil e Fig si determinano secondo la procedura presentata nella UNI 10344.in funzione del :

tipo di conduzione dell'impianto (regime continuo, attenuato, intermittente); numero di ore di funzionamento dell'impianto nel periodo compreso tra le ore 16.00 e le ore

8.00; numero di ore di funzionamento dell'impianto nel periodo compreso tra le ore 8.00 e le ore

16.00; tempo di risposta dell'edificio; la differenza tra la temperatura interna giornaliera prefissata e la temperatura limite di

attenuazione prefissata (se adottato tale regime di conduzione); tipo di corpo scaldante. Nelle tabelle 5.XXIII e 5.XXIV sono riportati rispettivamente i valori di Fil e Fig, in funzione

della costante di tempo delledificio, della temperatura esterna media della localit (legata alle ore di accensione dellimpianto) e del tipo di corpo scaldante.

TAB. 5.XXIII. - VALORI DI Fil IN FUNZIONE DELLA COSTANTE DI TEMPO tc E DELLA TEMPERATURA

ESTERNA DELLA LOCALIT. Temperatura esterna media

tipo di corpo scaldante tc [h]

[C] 20 25 30 35 40 60

5 termoconvettori 0,95 0,92 0,91 0,90 0,90 0,90

5 radiat. a sup.non piana 0,96 0,94 0,93 0,92 0,92 0,92

5 radiatori a sup. piana 0,97 0,95 0,94 0,94 0,94 0,94

5 pannelli a pavimento 0,98 0,97 0,97 0,96 0,96 0,96









TAB. 5.XXIV. - VALORI DI Fig IN FUNZIONE DELLA COSTANTE DI TEMPO tc E DELLA TEMPERATURA ESTERNA DELLA LOCALIT.

Temperatura esterna media

tipo di corpo scaldante tc [h]

[C] 20 25 30 35 40 60












36


5.3.2. FABBISOGNO ENERGETICO UTILE STAGIONALE. Il Fabbisogno energetico stagionale in condizioni reali per ciascuna zona dato da:

Q Qhr hvs e c= / ( ) [kJ/anno] dove:

Qhvs il fabbisogno energetico utile determinato precedentemente[kJ/anno]; e il rendimento di emissione di ciascuna zona; c il rendimento di regolazione di ciascuna zona.

I valori dei rendimenti di regolazione e di emissione, di distribuzione si desumono dalla UNI 10348 come visto per il calcolo della potenza minima (vedi par. 5.2).

Lenergia fornita dal sistema di produzione per tutte le z zone presenti all'interno dell'edificio (caratterizzate da diversi valori di e , d o della temperatura interna), data da :

Q Qp hrj

z

z d==

( ) /1

[kJ/anno] dove d il rendimento di distribuzione pari a quello utilizzato nel calcolo della potenza minima

del generatore.

5.3.3. FABBISOGNO CONVENZIONALE STAGIONALE DI ENERGIA PRIMARIA. Il valore del fabbisogno stagionale di energia primaria (cio associata al combustibile) si ottiene

direttamente come : Q Q Q Q Qp po po tu br po= + +( ) / ( ) / sen [kJ/anno]

dove:

Qp l'energia termica convenzionale stagionale fornita da sistema di produzione [kJ/anno];

Qpo l'energia elettrica assorbita dalle pompe di circolazione [kJ/anno]; Qbr l'energia elettrica assorbita dal bruciatore nel periodo di funzionamento [kJ/anno]; po la frazione utile dell'energia elettrica assorbita dalle pompe di circolazione e

trasferita al fluido(valore consigliato 0,85); tu il rendimento termico utile medio stagionale del generatore; sen il rendimento del sistema elettrico nazionale (in assenza di obblighi specifici si

assume pari a 0,36). Il rendimento termico utile medio stagionale del generatore dato da

tu brf

dbs

FP

PFC

PFC

FC= + + +

1

1

100

[-]

37

dove:

Fbr la frazione utile dell'energia elettrica utilizzata dal bruciatore (assunta convenzionalmente pari a zero) [-];

Pf sono le perdite termiche percentuali al camino con bruciatore funzionante [%]; Pd sono le perdite termiche percentuali verso l'ambiente attraverso l'involucro [%]; FC il fattore di carico al focolare [-]; Pbs sono le perdite termiche percentuali al camino con bruciatore spento [%].

Il fattore di carico medio stagionale al focolare dato da: [ ]

FCP P F P P CP

F P Pd fbs br f d

br f fbs= + + + + +

( )( )

1 100

1 100

[-]

con CP fattore di carico utile stagionale, definito come rapporto tra l'energia utile prodotta da un

generatore funzionante in regime discontinuo e l'energia prodotta dal generatore nello stesso periodo di funzionamento in regime continuo alla potenza nominale un.

CPQ Q

tp aux

un a

= [-]

dove:

un la potenza nominale utile del sistema di produzione [kW]; ta la durata del periodo in cui il sistema di generazione attivo nel periodo di

riscaldamento [s/anno]. I valori dei diversi parametri di perdita richiesti nelle equazioni sopra scritte sono riportati nella

UNI 10348.

5.3.4. VERIFICA DEL RENDIMENTO GLOBALE MEDIO STAGIONALE (g). Il rendimento globale medio stagionale g, definito come rapporto tra il fabbisogno di energia

termica utile per la climatizzazione invernale e l'energia primaria delle fonti energetiche, ivi compresa l'energia elettrica. Esso calcolato, con riferimento al periodo annuale di esercizio e al regime di conduzione dell'impianto definito in base agli obblighi di intermittenza ed attenuazione previsti dall'art.9 del DPR 412/93, secondo la UNI 10348. Il valore di progetto dato da:

= QQhvs 100 [%]

Il valore cos calcolato non deve risultare inferiore al seguente valore limite:

g n= + 65 3 log( ) [%]

38

dove log(n) il logaritmo in base 10 della potenza utile nominale (espressa in kW) del generatore o del complesso dei generatori di calore al servizio del singolo impianto termico.

Nel caso di verifica positiva (rendimento globale di progetto superiore a quello limite) le ipotesi di scelta adottate per l'impianto termico possono essere considerate valide.

Nel caso di ipotesi negativa si devono rivedere i parametri progettuali impiantistici : potenza termica utile del generatore; fattori di perdita o coefficiente di effetto utile; tempo di attivazione definito dal numero di ore nelle quali il generatore predisposto a

funzionare; tipo di distribuzione; caratteristiche del sistema di regolazione delle condizioni interne; tipo e posizionamento del corpo scaldante. 5.3.5. VERIFICA DEL FABBISOGNO ENERGETICO NORMALIZZATO (FEN). Il Fabbisogno Energetico convenzionale Normalizzato dell'edificio (FEN) definito come:

FEN QN Vi em

= ( ) [kJ/(m3GG)]

dove:

Q il fabbisogno convenzionale stagionale di energia primaria richieste per il riscaldamento dell'edificio, espresso in [kJ/anno];

i la temperatura interna di progetto definito all'art. 4 comma 1 del D.P.R. 412/93 [C];

em la temperatura media stagionale dell'aria esterna (desumibile dal prospetto X della UNI 10379) [C];

N il numero di giorni del periodo di riscaldamento , fissato in base alla Zona climatica all'art.9 comma 2 del D.P.R. 412/93;

V il volume dell'edificio individuato dalla porzione di spazio, al lordo delle strutture delimitato dall'involucro edilizio e riscaldata con energia prodotta da un unico impianto [m3].

Il valore cos trovato deve risultare inferiore a quello limite determinato tramite l'equazione :

( )FEN Cd n k IdT adTl u mm m glim = + +

0 34 0 01 86 4, , , [kJ/(m3GG)]

dove:

Cdl il coefficiente di dispersione volumico limite per trasmissione dell'involucro

edilizio (vedi 5.2) [W/(m3C)]; n il numero di volumi d'aria ricambiati in un'ora (valore medio nelle 24 ore) [h-1]; Im l'irradianza solare media stagionale sul piano orizzontale espressa in, la media

estesa a tutti i mesi dell'anno interamente compresi nel periodo di riscaldamento di cui al comma 1 dell'art.8 del D.P.R. 412/93 [W/m2];

dTm la differenza di temperatura media stagionale (dT=i- em) [C]

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0,01 valore convenzionale, espresso in (m-1), della superficie ad assorbimento totale dell'energia solare per unit di volume riscaldato;

a il valore degli apporti gratuiti interni [W/m3]; ku il coefficiente di utilizzazione degli apporti solari e degli apporti gratuiti interni

(per il FENlim) [-]; 86,4 sono le migliaia di secondi in un giorno; g il valore del rendimento globale medio stagionale minimo fissato all'art.5 comma 1

del D.P.R. 412/93.

Il valore del Cdl determinato in accordo alle disposizioni di leggi vigenti all'atto della presentazione della domanda di concessione edilizia. Nel caso di interventi di ristrutturazione unicamente dell'impianto termico, il valore del Cd limite calcolato facendo riferimento alle normative di Legge valide all'atto della costruzione dell'immobile. Per edifici antecedenti l'entrata in vigore della legge 373/76, il valore del Cd limite coincide con quello dell'edificio.

Il valore medio giornaliero convenzionale del numero di volumi ricambiati ogni ora n pari a 0,5 per l'edilizia abitativa nel caso non sussistano ricambi meccanici controllati.

Il coefficiente ku si ricava, per interpolazione lineare, dai dati della Tab. 5.XXV in funzione della zona climatica e del rapporto (S/V) tra la superficie disperdente lorda che delimita il volume lordo riscaldato e il volume lordo stesso. La zona climatica della localit ricavata, in funzione dei gradi giorni, dal prospetto riportato all'art.2 comma 1 del D.P.R. 412/93.

Per valori di S/V inferiore a 0,2 il coefficiente ku assunto pari a quello in corrispondenza a S/V=0,2. Per valori di S/V superiori a 0,9 il coefficiente ku assunto pari a quello che si ottiene in corrispondenza a S/V=0,9.

TAB. 5.XXV. VALORI DI ku PER IL FENlim. Zona climatica S/V A,B C,D E,F 0,2 0,75 0,79 0,87 0,9 0,94 0,96 1,00

Nel caso di verifica positiva (FEN progetto inferiore a quello limite) le ipotesi di scelta adottate

possono essere considerate valide. Nel caso di verifica negativa si devono rivedere i parametri progettuali complessivi.

5.4. Determinazione del rendimento stagionale medio stagionale nel caso di sostituzione di generatori esistenti.

Nel caso di sostituzione di generatori esistenti il regolamento richiede che il rendimento globale stagionale del sistema di produzione sia superiore a quello minimo imposto dal regolamento.

Come definito nella UNI 10348, il rendimento di produzione medio stagionale dato dal rapporto tra l'energia termica fornita dal sistema di produzione nella stagione di riscaldamento Qp ed il relativo fabbisogno di energia primaria Q.

p pQQ

= 100 [%]

Il Decreto del Ministero dell'Industria del 6 agosto 1994 non specifica direttamente quale

normativa utilizzare per il calcolo del rendimento di produzione. Resta probabilmente sottinteso che

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si dovrebbe utilizzare la UNI 10348. Tale decreto non tiene conto che nella UNI 10379 riportata una procedura che permette di definire le caratteristiche del generatore senza dover calcolare tutti i parametri richiesti dalla UNI 10348.

La UNI 10379 consente di definire le caratteristiche del generatore di calore secondo una delle seguenti procedure a seconda del periodo di costruzione dell'edificio:

a) edificio costruito dopo l'entrata in vigore della ex Legge n.373 del 30.04.1976; b) edificio costruito prima dell'entrata in vigore della ex-Legge n.373 del 30.04.1976.

5.4.1. EDIFICIO COSTRUITO DOPO LENTRATA IN VIGORE DELLA EX LEGGE 373/76. Se si vuole installare un nuovo generatore con potenza nominale uguale o inferiore a quella

precedente, esso dovr essere scelto in modo da soddisfare i rendimenti nominali a carico massimo e carico parziale definiti nell'Allegato D al D.P.R. 412/93.

Se si vuole installare un nuovo generatore con potenza nominale superiore a quella del preesistente, le sue caratteristiche devono essere determinate in funzione di questi dati:

a) volume dello spazio riscaldato, V [m3]; b) superficie disperdente che racchiude V, S [m2]; c) Cdl calcolato in base al D.M di applicazione della Legge 373/76 valevole al momento della

costruzione dell'edificio [W/m3 C]; d) temperatura esterna di progetto invernale, ep (vedi 5.2) [C]; e) potenza termica invernale di progetto (UNI 7357) r (definita dal calcolo di progetto

dell'impianto) [kW]; f) perdite del generatore a bruciatore spento (UNI 10348), Pbs [%]; g) perdite attraverso il mantello del generatore Pd [%]; h) perdite a bruciatore funzionante Pf [%]; i) rendimento di emissione, regolazione e distribuzione (UNI 10348); l) calcolo della potenza di progetto invernale che include il rendimento di emissione, controllo

e distribuzione: p = r /(e d c).

La potenza utile nominale un del generatore dovr sottostare ai seguenti limiti : non risultare inferiore a quanto richiesto dalle condizioni invernali p ; non risultare superiore ad un valore massimo max definito come : [ ]max , ( )= + f Cd n Vp l i epe c d

0 341000

[kW]

Il fattore fp determinabile come:

f fP

P

P

P

P

Pp pf

f

bs

bs

d

d= +

+

+

15

1 0 201

1 0 20 8

,,

,, [-]

Nell'ipotesi di edificio composto di pi zone e con rendimenti di emissione e controllo diversi, i

valori di ciascun rendimento da introdurre nella espressione di fp sono ottenuti come media ponderale sul volume di ciascuna zona dei singoli valori.

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Il valore di fp' si ricava, per interpolazione lineare, dai dati della tabella 5.XXVI sotto riportata in funzione della zona climatica e del rapporto S/V tra la superficie disperdente lorda che delimita il volume lordo riscaldato ed il volume lordo stesso.

La zona climatica della localit ricavata, in funzione dei gradi giorno, dal prospetto riportato

all'art.2 comma 1 del D.P.R. 412/93.L'interpolazione lineare deve intendersi in relazione al parametro S/V, mentre i valori di fp' devono essere mantenuti costanti per tutti i gradi giorno contenuti nelle zone climatiche riportate. Per valori di S/V < 0,2 e S/V > 0,9 i valori di fp' si assumono costanti e pari a quelli che si hanno in corrispondenza ai limiti.

TAB. 5.XXVI. - COEFFICIENTE fp'.

Zona climatica S/V A,B C,D E,F 0,2 0,8 1,2 1,5 0,9 2,3 3,0 3,7

Se la potenza utile massima risulta inferiore a quella richiesta per soddisfare le condizioni

invernali di progetto allora bisogner scegliere un tipo di generatore che abbia valori pi elevati dei rendimenti di produzione e quindi valori pi bassi dei coefficienti di perdita, oppure suddividere la potenza richiesta su pi generatori, la cui potenza non dovr risultare superiore a quella massima ammissibile e dotare gli stessi di un sistema di esclusione. La potenza invernale di progetto determinata utilizzando la procedura riportata al punto 5.2.

Il rendimento di produzione medio stagionale viene posto pari al valore minimo stabilito dal

D.P.R. 412/93 all'articolo 5 comma 2.

5.4.2. EDIFICIO COSTRUITO PRIMA DELLENTRATA IN VIGORE DELLA EX-LEGGE 373. Le verifiche si attuano come segue : a) se si vuole installare un nuovo generatore con potenza nominale uguale o inferiore a quella

precedente, esso dovr scelto in modo da soddisfare i rendimenti termici nominali a carico massimo e carico parziale definiti nell'Allegato D al D.P.R. 412/93;

b) se si vuole installare un nuovo generatore con potenza nominale superiore a quella precedente necessario adottare la procedura di verifica riportata al par.5.4.1.

In questo caso la potenza massima max data da:

max = fp un [-]

dove un rappresenta la potenza nominale del generatore precedente e fp il coefficiente di correzione riportato al par. 5.4.1.

Naturalmente l'utilizzo di queste procedure di calcolo richiede il loro recepimento da parte del Ministero dell'Industria in apposito D.M. Tenuto conto per che, non essendo prevista in maniera specifica la procedura di calcolo del rendimento di produzione, in linea di principio si ritiene che possa essere adottata quella proposta nella UNI 10379, in quanto nel caso di installazione di nuovi generatori con potenza massima inferiore o uguale a quella esistente in edifici costruiti dopo l'entrata in vigore della Legge 373/76, dall'analisi di una serie rilevante di risultati, si trovato che il fattore di carico generalmente superiore a 30%, quindi il rendimento medio stagionale pu essere assunto pari a quello al 30% del carico. Tale assunzione pu essere accettata anche per

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edifici antecedenti, salvo che nel frattempo non siano stati fatti interventi di isolamento sull'involucro, senza che sia stato cambiato il generatore.

Nel caso di installazione di nuovi generatori con potenza superiore a quella esistente, la procedura di calcolo richiesta dalla UNI 10379 garantisce il rispetto del valore minimo del rendimento medio stagionale.

In ogni caso queste considerazioni dovranno far parte sia di un foglio di aggiornamento alla UNI 10379 e sia di un nuovo decreto di recepimento.

Testo2:

impianti termici e di climatizzazionemanuale del geometra

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