BENESSERE TERMOIGROMETRICO...e ambientali che portano al benessere dell’uomo. • Una valutazione...
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BENESSERE
TERMOIGROMETRICO
Livio de Santoli, Francesco Mancini
Università La Sapienza di [email protected]
www.eeplus.it
www.ingenergia.it
2F. Mancini, Sapienza Università di Roma
• Le condizioni di comfort sono rappresentate da quell’insieme di parametri fisici
e ambientali che portano al benessere dell’uomo.
• Una valutazione complessiva del comfort, oltre al comfort termoigrometrico,
include altri aspetti, quali la qualità dell’aria, il comfort visivo ed acustico.
• Il benessere termoigrometrico è definito come la condizione mentale di
soddisfazione termica nei confronti del microclima, inteso come complesso dei
parametri climatici di un ambiente confinato in grado di influenzare gli
scambi termici tra il soggetto e l’ambiente.
• La progettazione di un edificio e dei sistemi impiantistici in esso contenuti mira
al raggiungimento, in un ambiente confinato, delle condizioni di comfort.
Introduzione
3F. Mancini, Sapienza Università di Roma
• La tendenza moderna di passare larga parte del tempo (sia per ragioni lavorative,
sia nel tempo libero) in un ambiente confinato amplifica la necessità di benessere
e comfort ambientale, caricando di responsabilità il progettista di un edificio.
• Nelle ore lavorative, un ambiente non confortevole pregiudica il rendimento e la
produttività.
• Nel tempo libero, un ambiente non confortevole limita le possibilità di svago e di
riposo.
• Il desiderio di un ambiente confortevole negli anni è stato spesso realizzato
grazie ad edifici energivori, costruiti senza nessuna attenzione al consumo di
risorse energetiche ed ambientali.
• Solo negli ultimi anni si è arrivati ad una maggiore consapevolezza in tema di
energia e di ambiente, sulla base della quale le nuove costruzioni sono
caratterizzate da consumi energetici contenuti, in molti casi inferiori del 50-70%
rispetto agli edifici esistenti.
Introduzione
PUNTO ENERGIA• Il corpo umano è un sistema che, attraverso delle trasformazioni chimiche
complesse trasforma l’energia potenziale chimica di cibi e bevande in altre
forme di energia, con forte prevalenza di quella termica.
• Tali trasformazioni costituiscono nel loro insieme il metabolismo, che può
essere quindi definito come quantità di energia chimica su unità di tempo
trasformata in potenza termica e meccanica, ed essere espressa in watt.
• Il corpo umano può considerarsi suddiviso infatti in due zone caratterizzate
da temperature diverse: una esterna, la pelle, ed una interna che
comprende gli organi vitali, che deve avere una temperatura costante di
37°C circa.
La termoregolazione del corpo umano
PUNTO ENERGIA
• Il sistema di termoregolazione è costituito da sensori sia per il freddo e per il
caldo.
• I ricettori sono terminazioni nervose e risultano sensibili oltre che alla
temperatura anche alla sua velocità di variazione. Essi inviano segnali
all’ipotalamo, che li confronta con i valori di riferimento delle temperature ed
attiva qualsiasi meccanismo in grado di mantenere l’omeotermia del corpo.
• Esistono due tipi di termoregolazione:
– vasomotoria (contro il caldo e contro il freddo);
– comportamentale (contro il caldo e contro il freddo).
• L’energia termica generata all’interno del corpo umano viene dispersa
nell’ambiente essenzialmente attraverso la pelle:
– convezione e irraggiamento e conduzione
– evaporazione.
La termoregolazione del corpo umano
PUNTO ENERGIA
La termoregolazione del corpo umano
termorecettori
ipotalamo stimoli
vasocostrizionevasodilatazione
brivido
sudore
omeotermia
capillari
periferici
ghiandole
sudorifere
gruppi
muscolari
PUNTO ENERGIA
• I processi metabolici, consistendo essenzialmente in processi di ossidazione,
sono complessivamente esoenergetici.
• L’energia potenziale chimica dei cibi e delle bevande si trasforma in:
– energia termica,
– energia elettrica (utilizzata per la trasmissione degli impulsi nervosi e per
l’attività elettrica dei muscoli),
– energia meccanica interna (utilizzata per l’attività muscolare),
– sostanze di riserva, sotto forma di energia potenziale chimica.
– L’energia meccanica, quella elettrica e quella chimica successivamente si
trasformano in energia termica. L’energia termica prodotta viene quindi
dispersa nell’ambiente circostante sotto forma di lavoro meccanico verso
l’esterno e di calore dissipato.
7
Il metabolismo del corpo umano
PUNTO ENERGIAIl metabolismo del corpo umano
alimenti
metabolismo
energiatermica
energiachimica
energiameccanica
energiaelettrica
lavoro lavoro
lavoro
PUNTO ENERGIA• Il metabolismo basale (legato esclusivamente al mantenimento dell’attivitàcellulare e al funzionamento degli organi principali) di ogni individuo dipendeessenzialmente da:
– i cicli circadiani, il sesso, la massa e l’altezza, l’età.
– un valore medio di tale valore è assunto pari a 43 W/m2.
• Il metabolismo di riposo comprende le funzioni relative alla digestione, allatermoregolazione, in completa assenza di lavoro muscolare
– all’energia metabolica di riposo corrisponde un valore di circa 55-65 W/m2.
• Metabolismo di lavoro (legato direttamente all’attività muscolare svolta).
• L’area della superficie del corpo umano Ab è calcolata con la relazione diDuBois:
• A=0,202 Wb0,425 * Hb
0,725 Wb la massa corporea (kg) Hb l’altezza corporea (m).
– L’uomo standard (70 kg, 1,70 m) ha un’area della superficie corporea di 1,8 m2
Il metabolismo del corpo umano
PUNTO ENERGIA• L’unità di misura del metabolismo (che si indica con il simbolo M) è W/m2,anche se esso viene spesso misurato nell’unità incoerente met, essendo:
• 1 met = 58,2 W/m2 = 50,0 kcal/h m2
Il metabolismo del corpo umano
Attività Potenza [W/m2] Metabolismo [met]
In riposo
dormiente 40 0,7coricato 45 0,8seduto e rilassato 58 1,0in piedi e rilassato 70 1,2
In cammino
in piano a 3,2 km/h 115 2,0in piano a 4,5 km/h 150 2,6in piano a 6,4 km/h 220 3,8in salita 5% a 1,6 km/h 140 2,4in salita 5% a 6,4 km/h 408 7,0in salita 25% a 1,6 km/h 245 4,2in salita 25% a 3,2 km/h 454 7,8
Lavoro
lavoro generico 60÷70 1÷1,2scrivere a macchina 65 1,1disegnare 70 1,2pulizie di casa 115÷200 2,0÷3,4cucinare 95÷115 1,6÷2,0lavare e stirare 117÷210 2,0÷3,6lavarsi, vestirsi 100 1,7fare spese 93 1,6sollevando sacchi da 50 kg 235 4,0lavoro di piccone e pala 235÷280 4,0÷4,8scavando buche 350 6,0
Tempo libero
ginnastica 175÷235 3,0÷4,0danza 140÷255 2,4÷4,4tennis (singolo) 210÷270 3,6÷4,6pallacanestro 299÷440 5,0÷7,6lotta 410÷505 7,0÷8,7
PUNTO ENERGIA• In condizioni di omeotermia l'energia prodotta da un individuo deve essere pari
all'energia scambiata con l'ambiente sotto forma di calore o lavoro; trascurandoil termine relativo allo scambio conduttivo tra corpo e oggetti in contatto conesso, si può scrivere, riferendosi all'unità di tempo e di superficie corporea:
• M-W-E-Cresp-(R+C)=0– M la potenza termica associata al metabolismo,
– W il lavoro meccanico prodotto da un individuo nell'unità di tempo riferito all'unità disuperficie corporea [W/m2];
– E il flusso termico ceduto dal corpo per evaporazione cutanea [W/m2];
– Cresp il flusso termico ceduto dal corpo attraverso la respirazione [W/m2];
– R,C i flussi termici ceduti o ricevuti dal corpo per radiazione e convezione [W/m2].
• La differenza (M-W) rappresenta quella parte di carico metabolico che non sitrasforma in lavoro esterno e che quindi deve ritrovarsi come scambio di energiatermica con l’ambiente o come variazione di energia interna del corpo. Il valoredi W risulta molto piccolo rispetto a quello di M (è praticamente nullo nel casodi attività sedentarie), e quindi viene completamente trascurato nellaespressione precedente.
Il benessere termoigrometrico
PUNTO ENERGIA• La traspirazione consiste in un fenomeno di diffusione del vapor d’acqua
attraverso la pelle verso l’ambiente, e tale fenomeno si considera anche incondizioni di riposo assoluto indipendentemente dal sistema ditermoregolazione.
– temperatura della pelle,
– temperatura dell’aria ambiente,
– pressione parziale del vapor d’acqua nell’aria.
• La sudorazione consiste nella secrezione da parte delle ghiandole sudoripare,controllate dall’ipotalamo, di una soluzione acquosa di cloruro di sodio (ilsudore) che, attraverso i pori, raggiunge la superficie esterna della pelle.temperatura della pelle.
– temperatura e umidità relativa dell’aria,
– velocità relativa corpo-aria,
– percentuale di pelle bagnata dal sudore,
– permeabilità al vapore dell’abbigliamento.
Evaporazione cutanea
PUNTO ENERGIA• L’aria inspirata scambia calore e vapor d’acqua con le mucose del tratto
respiratorio; negli alveoli polmonari si trova satura di vapor d’acqua e ad una
temperatura praticamente uguale a quello della temperatura interna.
• Quando viene espirata, essa possiede una entalpia e un titolo maggiori rispetto
al momento dell’inspirazione (condizioni ambientali).
• La potenza termica connessa alla respirazione è la somma di due aliquote:
carico latente e quella corrispondente al carico sensibile immesso in ambiente.
– metabolismo energetico, ossia attività svolta dall’individuo,
– grado igrometrico dell’aria,
– temperatura dell’aria.
Respirazione
PUNTO ENERGIA• La potenza termica che il corpo umano scambia per convezione conl’ambiente, C, può essere espressa con la relazione:
C = fcl hc Ab (tcl - ta)
– fcl = coefficiente di area dell’abbigliamento, adimensionale (il pedice cl staper cloth, vestito);
– hc = conduttanza termica convettiva unitaria abiti-aria, W/ m2 K;
– tcl = temperatura media della superficie esterna del corpo umano vestito, °C;
– ta = temperatura dell’aria ambiente, °C.
• Il coefficiente di area dell’abbigliamento è definito come il rapporto tral’area della superficie del corpo umano vestito, Acl, e nudo, Ab;
• si utilizzano generalmente relazioni empiriche che ne forniscono il valorein funzione della resistenza termica dell’abbigliamento.
• Per una persona nuda, risulta fcl = 1, e quindi: tcl = tsk.
Flusso termico disperso per convezione
PUNTO ENERGIA
Resistenza termica del vestiarioAbbigliamento
resistenza
clo m2K/W
Mutande, tuta, calzini, scarpe 0,70 0,110Mutande, camicia, pantaloni, calzini, scarpe 0,75 0,115Mutande, camicia, tuta, calzini, scarpe 0,80 0,125Mutande, camicia, pantaloni, giacca, calzini, scarpe 0,85 0,135Mutande, camicia, pantaloni, grembiule, calzini, scarpe 0,90 0,140Biancheria intima a maniche e gambe corte, camicia, pantaloni, giacca, calzini, scarpe 1,00 0,155Biancheria intima a gambe e maniche corte, camicia, pantaloni, tuta, calzini, scarpe 1,10 0,170Biancheria intima a gambe e maniche lunghe, giacca termica, calzini, scarpe 1,20 0,185Biancheria intima a maniche e gambe corte, camicia, pantaloni, giacca, giacca termica, calzini, scarpe 1,25 0,190Biancheria intima a maniche e gambe corte, tuta, giacca termica e pantaloni, calzini, scarpe 1,40 0,220
Biancheria intima a maniche e gambe corte, camicia, pantaloni, giacca, giacca termica e pantaloni, calzini, scarpe 1,55 0,225
Biancheria intima a maniche e gambe corte, camicia, pantaloni, giacca, giacca con imbottitura pesante e tuta, calzini, scarpe 1,85 0,285
Biancheria intima a maniche e gambe corte, camicia, pantaloni, giacca, giacca con imbottitura pesante e tuta, calzini, scarpe,berretto, guanti
2,00 0,310
Biancheria intima a maniche e gambe lunghe, giacca termica e pantaloni, giacca termica per esterno e pantaloni, calzini,scarpe
2,20 0,340
Biancheria intima a maniche e gambe lunghe, giacca termica e pantaloni, parka con imbottitura pesante, tuta con imbottiturapesante, calzini, scarpe, berretto, guanti
2,55 0,395
Slip, maglietta, pantaloncini, calzini leggeri, sandali 0,30 0,050Slip, sottoveste, calze, abito leggero con maniche, sandali 0,45 0,070Mutande, camicia con maniche corte, pantaloni leggeri, calzini leggeri, scarpe 0,50 0,080Slip, calze, camicia a maniche corte, gonna, sandali 0,55 0,085Mutande, camicia, pantaloni leggeri, calzini, scarpe 0,60 0,095Slip, sottoveste, calze, abito, scarpe 0,70 0,105Biancheria intima, camicia, pantaloni, calzini, scarpe 0,70 0,110Biancheria intima, completo da corsa (maglia e pantaloni), calzini lunghi, scarpe da corsa 0,75 0,115Slip, sottoveste, camicia, gonna, calzettoni spessi al ginocchio, scarpe 0,80 0,120Slip, camicia, gonna, maglione a girocollo, calzettoni spessi al ginocchio, scarpe 0,90 0,140Mutande, camiciola a maniche corte, camicia, pantaloni, maglione con scollo a V, calzini, scarpe 0,95 0,145Slip, camicia, pantaloni, giacca, calzini, scarpe 1,00 0,155Slip, calze, camicia, gonna, gilet, giacca 1,00 0,155Slip, calze, blusa, gonna lunga, giacca, scarpe 1,10 0,170Biancheria intima, camiciola con maniche corte, camicia, pantaloni, giacca, calzini, scarpe 1,10 0,170Biancheria intima, camiciola a maniche corte, camicia, pantaloni, gilet, giacca, calzini, scarpe 1,15 0,180Biancheria intima a maniche e gambe lunghe, camicia, pantaloni, maglione con scollo a V, giacca, calzini, scarpe 1,30 0,200
PUNTO ENERGIA• Il flusso termico che il corpo umano scambia per irraggiamento con l’ambiente
circostante può essere valutato con la relazione valida tra due corpi, 1 e 2, conA2>>A1 e il corpo 1 grigio (emissività 1):
Q12 = A11 (T14- T2
4)
• Il corpo umano (corpo1), caratterizzato dalla temperatura del vestiario (T1 = Tcl),
• Le pareti dell’ambiente circostante, con temperatura media radiante (T2 = Tmr),che viene definita come la temperatura di un ambiente fittizio termicamenteuniforme che scambierebbe con l’uomo la stessa potenza termica radiantescambiata nell’ambiente reale.
• La temperatura media radiante, Tmr, è data dalla relazione:
(Tmr+ 273)4 = (Ti + 273)4 Fp-i
• Fp-i = fattore di vista tra il soggetto e l’i-esima superficie che lo circonda;
• Ti = temperatura dell’i-esima superficie isoterma dell’ambiente, K.
16
Flusso termico disperso per irraggiamento
La emissività di un materiale è la frazione di energia irraggiata da quel materiale rispetto all'energia irraggiata da un corpo nero che sia alla stessa temperatura.
PUNTO ENERGIA
17
Flusso termico disperso per irraggiamento
b
c c
b = 0,6 m
0 2 4 6 8 101 3 5 7 9
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,15
0,13
0,11
0,09
0,07
0,05
0,03
0,01
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,5
2
3
5
a / c =oocfr.
dettaglio
fatt
ore
di v
ista
0,01
0,03
0,05
0,07
0,09
0,11
0,12
0,10
0,08
0,06
0,04
0,02
fatt
ore
di v
ista
b / c
0,2
0,4
0,6
0,8
1,5
2
3
a / c = oo
1
b / c
Diagramma per il calcolo del fattore di vista tra una persona seduta e un
rettangolo verticale posto davanti in alto o dietro in basso.
a
a
PUNTO ENERGIA
18
Flusso termico disperso per irraggiamento
b
a
b = 0,6 m
0 2 4 6 8 101 3 5 7 9
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,15
0,13
0,11
0,09
0,07
0,05
0,03
0,01
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,5
2
3
5
a / c =oo
cfr.
dettaglio
fatt
ore
di v
ista
0,01
0,03
0,05
0,07
0,09
0,11
0,12
0,10
0,08
0,06
0,04
0,02
fatt
ore
di v
ista
b / c
0,2
0,4
0,6
0,8
1,52
3a / c = oo
1
b / c
dettaglio
a
Diagramma per il calcolo del fattore di vista tra una persona seduta e un
rettangolo verticale posto di lato, davanti in alto o dietro in basso.
c
PUNTO ENERGIA
19
Flusso termico disperso per irraggiamento
Diagramma per il calcolo del fattore di vista tra una persona seduta e un
rettangolo verticale posto davanti sul soffitto o dietro sul pavimento.
a
b
c
c = 0,6 m
0 2 4 6 8 101 3 5 7 9
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,15
0,13
0,11
0,09
0,07
0,05
0,03
0,01
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,5
2
3
5
a / c =oocfr.
dettaglio
fatt
ore
di v
ista
0,01
0,03
0,05
0,07
0,09
0,11
0,12
0,10
0,08
0,06
0,04
0,02
fatt
ore
di v
ista
b / c
0,2
0,4
0,6
0,8
1,5
23
a / c = oo
1
b / c
dettaglio
b
a
PUNTO ENERGIA• “Stato psicofisico in cui il soggetto esprime soddisfazione nei riguardi delmicroclima”
• “La condizione in cui il soggetto non ha né sensazione di caldo né sensazione difreddo”
• Comfort termico globale se si vuole studiare il comportamento del corpo nellasua interezza
• Comfort termico locale, o localizzato, se invece si vuole studiare solo ilcomportamento relativo a determinate zone del corpo.
• Perché ci sia comfort termico globale, una condizione necessaria è che l’energiainterna del corpo umano non aumenti né diminuisca. L’equazione di bilanciotermico diventa una relazione del tipo:
• f (abbigliamento, attività, ta, va, UR, tmr, tsk, E) = 0
• che lega tra loro otto variabili: due relative al soggetto (abbigliamento e attività), quattroambientali (temperatura, velocità e umidità dell’aria e temperatura media radiante) e duefisiologiche (temperatura della pelle e potenza termica dispersa per evaporazione e persudorazione).
20
Il comfort termico
PUNTO ENERGIA• Occorre associare una grandezza psicofisica in modo da poter correlare lesensazioni di caldo, freddo o di neutralità alle variabili fisiche presentinell’ambiente.
• Gli indici PMV e PPD sono stati ricavati da Fanger (1970) sulla base disperimentazioni condotte in camera climatica su soggetti vestiti allo stesso modo econ le stesse caratteristiche di attività, chiamati ad esprimere un voto sullecondizioni termoigrometriche sulla base della scala a sette valori seguente.
• Per persona insoddisfatta si intende una persona che, soggiornando in undeterminato ambiente, esprime un voto di sensazione termica (riferito alla scalapsicofisica ASHRAE) pari o superiore a 2 (caldo, molto caldo, freddo, moltofreddo).
– VOTO SENSAZIONE
– +3 molto caldo
– +2 caldo
– +1 leggermente caldo
– 0 né caldo né freddo
– -1 leggermente freddo
– -2 freddo
– -3 molto freddo
21
Gli indici PMV e PPD
-2 -1 0 1 2
freddo leggermente freddo leggermente caldoneutro caldo
PP
D
percen
tua
le d
i in
sod
dis
fatt
i
568
10
20
30
40
60
80
PMV - voto medio previsto
PUNTO ENERGIA
22
Gli indici PMV e PPD
-2 -1 0 1 2
freddo leggermente freddo leggermente caldoneutro caldo
PP
D
percen
tua
le d
i in
sod
dis
fatt
i
568
10
20
30
40
60
80
PMV - voto medio previsto
• Anche in corrispondenza di un PMV pari a zero
(condizione di neutralità termica e quindi di
massimo comfort) permane una percentuale di
insoddisfatti del 5%.
• Le condizioni che soddisfano l’equazione del
benessere, a livello statistico, possono non
essere di gradimento per alcuni individui.
Gli indici PMV e PPD risultano idonei alla
valutazione di ambienti moderati, soltanto in
presenza di condizioni microclimatiche
stazionarie;
• per variazioni cicliche della temperatura,
la massima escursione tra due picchi
deve essere inferiore ad 1°C;
• per derive termiche, la variazione oraria
deve essere inferiore a 2°C/h.
Parametro ambientale Simbolo
Intervallo utile
Temperatura dell’aria Ta 10 ÷ 30 °CTemperatura media radiante Tmr 10 ÷ 40 °CPressione parziale del vapore acqueo
pv 0 ÷ 2700 Pa
Velocità dell’aria va 0 ÷ 1 m/sMetabolismo (attività) M 0,8 ÷ 4 metIsolamento termico vestiario Icl 0 ÷ 2 cloVoto medio previsto PMV -2 ÷ +2
PUNTO ENERGIA• Anche nel caso in cui i valori medi delle grandezze microclimatiche siano tali dagarantire le condizioni di benessere, può succedere che in alcuni puntidell’ambiente tali condizioni non siano rispettate a causa di disuniformità locali.
• Disuniformità significative delle grandezze microclimatiche inducono nelsoggetto condizioni di disagio.
• Una volta assicurate le condizioni di benessere, occorre verificare che talicondizioni siano ancora verificate nel sottosistema ambientale costituitodall’intorno immediato dell’individuo.
• Le principali cause che provocano disagio locale sono:
– gradienti verticali di temperatura;
– pavimenti con temperatura eccessivamente alta o bassa;
– asimmetrie della temperatura radiante;
– correnti d’aria.
23
Indici di disagio locale
PUNTO ENERGIA
24
Indici di disagio locale
0
2
5
10
20
50
0,1 0,2 0,3 0,41
v [m/s]
PP
D
T=26°C
T=23°C
T=20°C
1
2
4
10
20
40
0 2 4 6 8P
PD
0
5
10
50
10 20
1
PP
D1
2
4
10
20
40
0 10 15
PP
D
T [°C]T [°C]
60
20 25 30 35
Tmr [°C]
soffitto caldo
parete fredda
parete calda
soffitto freddo
gradienti verticali
di temperaturapavimento
caldo o freddo
asimmetrie
temperatura radiantecorrenti d'aria
Parametro ambientale Limite di accettabilità PPDGradienti verticali di temperatura dell’aria Tav < 3°C ≤ 5%Temperatura del pavimento 19 < Tpav < 29°C ≤ 10%Asimmetria temperatura radiante dovuta a finestre o altre superfici fredde
Tmr < 10°C verticale ≤ 5%
Asimmetria temperatura radiante dovuta a soffitto caldo Tmr < 5°C verticale ≤ 5%
Correnti d’ariava < 0,15 m/s (20°C, inverno)va < 0,25 m/s (26°C, estate)
≤ 15%
PUNTO ENERGIA
25
Criteri di progetto
• La progettazione degli edifici e dei sistemi impiantistici in essi contenuti deve
essere orientata al raggiungimento del comfort con il minor dispendio di risorse
possibile, sia in termini di materiali, sia in termini energetici.
• Un largo impiego di risorse facilita il raggiungimento degli obiettivi
• Nell’esigenza di raggiungere due risultati in parte contrastanti sono state emanate
leggi e regolamenti con l’obiettivo di garantire da un lato le condizioni di
benessere termoigrometrico e dall’altro di limitare i consumi energetici.
• Per quanto riguarda l’aspetto del comfort, gli ambienti degli edifici devono
osservare i requisiti prescritti dalla legislazione nazionale o regionale, da locali
regolamenti edilizi e, talvolta, anche dai regolamenti comunali di igiene.
• Purtroppo, esistono una pluralità di indicazioni e, dal momento che i testi di
riferimento possono differire, talvolta in modo sostanziale, da regione a regione e
da comune a comune, è necessario procedere con una consultazione attenta prima
di impostare o valutare un progetto.
PUNTO ENERGIA
26
Criteri di progetto• La Tabella contiene le prescrizioni riprese dalla Norma UNI 10339, da
considerare come riferimento a livello nazionale.
• Secondo tale norma, i sistemi impiantistici devono garantire, in presenza delle
corrispondenti grandezze esterne di progetto, le indicazioni di progetto riguardanti
l’ambiente interno ed in particolare le condizioni termiche ed igrometriche
specifiche per le attività svolte, con le tolleranze indicate.
• Devono essere previsti adeguati sistemi di regolazione automatica per mantenere i
valori delle grandezze indicate entro le tolleranze stabilite
• Concetto di volume convenzionalmente occupato
Ta [°C] URa [%]Inverno ≤ 20 ± 1 35 ÷ 45 ± 5Estate ≥ 26 ± 1 50 ÷ 60 ± 5
0,30 m
2 m
0,30 m
PUNTO ENERGIA
Secondo la Normativa ISO 7730, che recepisce il criterio di qualificazione di unambiente mediante la percentuale di insoddisfatti, le condizioni di comfort sono :
Inverno (1 clo, 1,2 met)
Variabile Condizione
temperatura operativa 20-24°C (con UR=50%)
gradiente verticale temperatura aria max 3°C tra 0,1 e 1,1 m
asimmetria temperatura radiante max 10°C orizzontali max 5°Cverticali
velocità dell'aria max 0,15 m/s
temperatura pavimento 19-29°C
Estate (0,5 clo, 1,2 met)
Variabile Condizione
temperatura operativa 23-26°C (con UR=50%)
gradiente verticale temperatura aria max 3°C tra 0,1 e 1,1 m
velocità dell'aria max 0,25 m/s
27Criteri di accettabilità di un ambienteTemperatura dell’aria
PUNTO ENERGIA
28Criteri di progetto• Le grandezze indicate sono atte ad assicurare il benessere termoigrometrico nelle
seguenti ipotesi:o gli occupanti devono trovarsi in regime termoigrometrico di equilibrio con le
condizioni ambiente (periodo di permanenza maggiore di 15 minuti);
o le condizioni di benessere sono funzione dell’attività metabolica e del grado di
resistenza del vestiario degli occupanti, tipici dell’attività svolta;
o la temperatura media radiante delle pareti è compresa entro un intervallo di 4 °Crispetto al valore di progetto assunto per la temperatura a bulbo secco; inoltre non
devono sussistere particolari asimmetrie tra le temperature radianti di superfici piane
orientate in senso opposto;
o la variazione della temperatura dell’aria deve essere inferiore a 1°C/h;
o la variazione dell’umidità relativa dell’aria deve essere inferiore a 10 %/h.
• In inverno una temperatura minore di 20°C può essere consentita per valori
diversi:o di attività fisica;
o di resistenza termica del vestiario;
o di temperatura media radiante (per esempio in caso di impianti a pannelli radianti).
• In estate una temperatura maggiore di 26°C può essere consentita a causa di una
temperatura media radiante nel locale diversa da quella di riferimento, per
esempio per impianti a pannelli radianti.
PUNTO ENERGIA
29Criteri di progetto
• Possono costituire eccezione ai valori riportati:o ospedali, luoghi di degenza o cura;
o scuole materne ed elementari;
o luoghi di ricovero o di ritrovo per persone anziane;
o palestre;
o edifici pregevoli per arte e storia e quelli destinati a contenere biblioteche, archivi,
musei, gallerie, collezioni o comunque oggetti di interesse culturale richiedenti
condizioni microclimatiche particolari e che non possono essere confinati in apposite
teche;
o luoghi in cui gli occupanti indossino normalmente abbigliamento diverso da quello
usuale (piscine, luoghi di culto, fiere ed esposizioni, ecc.);
o centri elaborazione dati (CED) e centri meccanografici;
o luoghi di transito di persone o con tempo di permanenza minore di 15 minuti (zone
per pubblico di edifici bancari, ingressi di alberghi, ecc.).
• Il progettista, nel caso ritenga necessario adottare condizioni differenti da quelle
riportate ed in particolare temperature minori di 20° C in inverno e maggiori di
26°C in estate, deve espressamente segnalare tale fatto, dandone adeguata
giustificazione e verificando, in accordo con la norma UNI 7730, che si ottengano
ugualmente condizioni di benessere, con una percentuale di insoddisfatti non
maggiore del 10%.