Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

download Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

of 33

Transcript of Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    1/33

     

    C l l d i i hi t i i i li

    Dipartimento diScienza e Tecnologie dell’Ambiente Costruito

    Building & Environment Science & Technology BEST

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    2/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 2

    Indice

    1 La trasmissione del calore attraverso le strutture ..........................................................3

    1.1 Strutture opache ........................................................................................................................3

    1.2 Strutture trasparenti....................................................................................................................8

    2 Calcolo della temperatura nei locali non riscaldati ......................................................12

    3 I ponti termici ..........................................................................................................................12

    4 Le dispersioni termiche dovute alla ventilazione..........................................................21

    5 Le maggiorazioni da apportare alle dispersioni termiche ..........................................22

    5.1 Correzioni per esposizione......... ......... ........ ......... ......... ........ ......... ........ ......... ........ ......... ........ .22

    5.2 Maggiorazioni dovute all’intermittenza del funzionamento......... ........ ......... ........ ......... ........ ........ 23

    Appendice 1 - Moduli per il calcolo…………………………………………………………..24

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    3/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 3

    La procedura per il calcolo del fabbisogno termico per il riscaldamento degli edifici è riportata nellanorma UNI 7357/74 che viene ancora applicata con l’avvertenza di non tener più conto degli

    aumenti che erano previsti per l’intermittenza del funzionamento. In particolare si dovrannoconsiderare le dispersioni di calore relative a:

    •  trasmissione attraverso le strutture verso l’esterno;•  trasmissione attraverso le strutture verso gli ambienti non riscaldati o con temperature differenti

    da quelle dell’ambiente considerato;•   ponti termici;

    •  ventilazione dei locali.

    Agli effetti del calcolo si trascurano gli apporti di calore dovuti all’irraggiamento solare e ai carichiinterni come illuminazione artificiale, presenza di persone, macchine operatrici, ecc.Questi contributi, che compensano in parte le dispersioni, vengono invece considerati per lavalutazione del fabbisogno energetico annuo dell’edificio (FEN), secondo la norma UNI 10344.Le dispersioni termiche nelle condizioni di progetto devono essere compensate dalla  potenzialitàutile del generatore di calore.Il calcolo delle dispersioni, se eseguito per ogni singolo ambiente riscaldato, consente ildimensionamento degli elementi scaldanti.

    1 La trasmissione del calore attraverso le strutture

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    4/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 4

    1/C resistenza termica di strati di materiale non omogeneo in cui C è la conduttanza dello stratoespressa in W/m² K

    1/Ca  resistenza termica di eventuali intercapedini d'aria in cui Ca  è la conduttanzadell'intercapedine espressa in W/m² K

    1/he  resistenza termica di emissione in cui he  è l'adduttanza sulla faccia esterna della paretemisurata in W/m² K.

     Nella tabella 1 sono riportati i valori di alcuni parametri fisici per materiali utilizzati in edilizia,tratti dalla norma UNI 10351:

    •  massa volumica ρ del materiale a secco (kg/m3

    );•   permeabilità al vapore δa e δu , dove δa è la permeabilità determinata nell’intervallo di umiditàrelativa 0÷50% e δu  quella determinata nell’intervallo compreso nell’intervallo 50÷95%(kg/msPa 1012);

    •  conduttività di riferimento λm (W/m K);•  maggiorazione percentuale m per tener conto delle condizioni medie di esercizio;•  conduttività di calcolo λ (W/m K).

     Nella tabella 2 sono riportati i valori di 1/C, nella tabella 3 e valori di 1/Ca  e nella tabella 4 i valoridi 1/hi e 1/he  più comunemente usati. I valori delle resistenze termiche di murature e solai (1/Ca)

     possono essere rilevati dalla recente norma UNI 10355. I valori di 1/he  riportati in tabella 4 sonovalidi per i nostri climi in zone non particolarmente ventilate.

     Nel caso di pareti esterne che possono essere investite frequentemente da vento con velocitàsuperiore a 4 m/s, per il calcolo di he sono valide le seguenti espressioni:

    fi i i l d i l (fl d )

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    5/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 5

    TIPO DI STRUTTURA

    Dim.A

    (cm)

    Dim.B

    (cm)

    Conduttanzaunitaria

    C(W/m2 K)

    Schemadella

    struttura

    TAVOLATO DI MATTONI FORATIDI LATERIZIO

    46

    810

    1215

    2525

    2525

    2525

    9,097,69

    5,003,70

    3,222,22

    B

     A  

    MURO IN MATTONI SEMIPIENI

    spessore (cm) 56

    1212

    2528

    2525

    1214

    1224

    5,264,16

    4,162,70

    B A

    s=spessore

    s

     

    MURO IN BLOCCHI FORATI

    spessore (cm) 2525

    25

    2525

    25

    2530

    37

    1,251,06

    0,94

     A B

    s

    s=spessore 

    SOLAIO IN BLOCCHI FORATI DILATERIZIO

    49,549,549,5

    162024

    3,333,032,56

     A

    B

     

    SOLAIO TIPO PREDALLES 120

    120

    12

    20

    asc. 3,57, disc.3,33

    asc 2 77 disc 2 63 B

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    6/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 6

    Tipo di struttura

    ih

    eh

    Parete verticale 0,123 0,043

    Parete orizzontale (flusso di calore ascendente) 0,107 0,043

    Parete orizzontale (flusso di calore discendente) 0,172 0,061

    Tab. 4  Valori delle resistenze termiche di ammissione (1/hi ) ed emissione (1/he ) comunemente

    impiegati (m2 K/W)

    Calcolare inoltre la potenza termica unitaria dissipata dalla parete nell’ipotesi che l’ambienteinterno si trovi a 20 °C e quello esterno si trovi a -5 °C.La resistenza totale al passaggio del calore è data dalla somma delle resistenze parziali:

    R h

    s s

    Ca

    s s s

    hTi e

    = + + + + + + +1 1 11

    1

    2

    2

    4

    4

    5

    5

    6

    6λ λ λ λ λ

     

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    7/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 7

    ⇒  Esempio 2 - Calcolo dello spessore di uno strato isolante

    Una struttura di tamponamento ha una trasmittanza unitaria U pari a 1,2 W/m2 K. Si vuole ridurre ilvalore di U a 0,5 W/m2 K aggiungendo uno strato di materiale coibente alla struttura esistente.Determinare lo spessore minimo dello strato isolante, suppo-nendo di utilizzare un materiale conconduttività termica λ pari a 0,040 W/m K.La resistenza termica complessiva della struttura prima e dopo la coibentazione è ricavabiledall’inverso delle relative trasmittanze.

    Quindi risulta che:

    Resistenza termica iniziale R INI = 1/UINI = (1/1,2) = 0,833 m2 K/W

    Resistenza termica finale R FIN = 1/UFIN = (1/0,5) = 2 m2 K/W

    La resistenza termica dello strato di materiale aggiunto ∆R è data dalla differenza tra R FIN e R INI,quindi:

    ∆R = (2 - 0,833) = 1,167 m2 K/W

    ∆R, d’altra parte, è anche uguale al rapporto tra lo spessore s e la conduttività termica λ. Si ricava

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    8/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 8

    TIPO DI STRUTTURA  Parete di tamponamento esempio 1

    N.

    DESCRIZIONE STRATO

    (dall’interno verso l’esterno)

    s

    [m]λ 

    [W/mK]

    C

    [W/m2K]ρ 

    [kg/m3]

    R

    [m2/K W]

    1 Intonaco interno di calce e gesso 0,02 0,7 1.400 0,029

    2 Tavolato in mattoni forati 0,08 5 800 0,200

    3 Intercapedine d’aria 0,04 6,4 0,156

    4 Polistirene espanso in lastre stampate 0,04 0,04 1,000

    5 Mattoni pieni 0,12 0,90 2.000 0,133

    6 Intonaco esterno di calce e cemento 0,02 0,90 1.800 0,022

    7

    8

    9

    10

    Resistenza termica di ammissione (1/hi) 0,123

    Resistenza termica di emissione (1/he) 0,043

    Resistenza termica totale (Σ R) (m2 K/W) 1,706Trasmittanza unitaria U (W/m2 K) 0,586

    SCHEMA DELLA STRUTTURA

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    9/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 9

    La trasmittanza termica di un componente edilizio finestrato costituito dal serramento e dal vetro, èdata dalla relazione:

    UA U A U

    A Asv v t t

    v t

    =   ++

      (4)

    dove:Uv  trasmittanza termica dell’elemento vetrato (W/m

    2 K)Av  l’area dell’elemento vetrato (m

    2)Ut  la trasmittanza termica del telaio (W/m

    2 K)At  l’area del telaio (m

    2).

    La trasmittanza termica di un componente trasparente, sia esso vetro singolo che multiplo, è datada:

    1

    1

    1

    1

    11  −

    =

    =   

      

     ++⋅+=   ∑ ∑

    n

    i

    n

    i i

     sii

    e

    vh

     R sr h

    U    (5)

    dove:

    1/he  R e, la resistenza termica superficiale esterna (m/K W)r resistività della lastra di vetro (1 mK/W)s spessore del vetro (m)R s  resistenza termica dello strato racchiuso tra le due lastre (m/K W)1/hi  R i, la resistenza termica superficiale interna (m/K W)n numero di lastre costituenti il componente trasparente.

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    10/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 10

    Il calcolo della trasmittanza unitaria del telaio Ut  risulta abbastanza laborioso, in relazione allacomplessità delle configurazioni e al numero delle tipologie dei serramenti. Nella tabella 6 siriportano alcuni valori di Ut riferiti ai telai comuni.

    Materiale del telaio Caratteristiche telaioUt 

    (W/m2 K)

    Legno larghezza media telaio 30 mm

    larghezza media telaio 50 mmlarghezza media telaio 100 mm

    2,20

    1,901,42

    Metallo senza taglio termico 7,0Metallo con taglio termico 3,1 - 3,7

    Poliuretano con anima di metallo 2,6

    Poliuretano con una camera d’aria 2,4

    PVC - profilo vuoto con due camere 2,0

    PVC - profilo vuoto con tre camere 1,8

    Tab. 6  Coefficienti globali di trasmissione termica U t  di telai per serramenti (W/m2 K)

    La presenza di tapparelle o di schermi esterni abbassati riduce la trasmittanza termica delserramento che può essere calcolata dalla seguente relazione:

    UU

    R fss

    = + 

     

       

      

    −1

    1

    ∆   (7)

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    11/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 11

    ⇒  Esempio 3 - Calcolo della trasmittanza di un serramento

    Calcolare la trasmittanza termica Us di un serramento con le seguenti caratteristiche:

    Superficie lorda A 2,25 m2

    Superficie vetro Av   1,65 m2 

    Tipologia vetro vetrocamera 6-9-4 (6 mm prima lastra, 9 mm intercapedine di aria, 4mm seconda lastra) con lastre di vetro normale con superfici nontrattate

    Tipologia telaio in PVC profilo vuoto con due camere

    Calcolare inoltre la trasmittanza termica dello stesso serramento con tapparelle in legno (media permeabilità all’aria) abbassate.

    La trasmittanza termica del componente trasparente viene calcolato con la (5).

    Ad he e ad hi vengono assegnati i seguenti valori:

    he  = 25  (W/m2 K)

    hi  = + = + =3 6 4 4

    08373 6 4 44

    08370837

    , ,,

    , ,,,

    ε  8,04 (W/m2 K)

    Dalla tabella 5, per una intercapedine d’aria di 9 mm con lastre non trattate, si ricava il valore dellaresistenza termica dell’intercapedine R s, pari a 0,15 m

    2/K W.

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    12/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 12

    2 Calcolo della temperatura nei locali non riscaldati

    Per calcolare il flusso di calore da un locale riscaldato ad uno adiacente non riscaldato è necessariodeterminare la temperatura dell’aria di quest’ultimo; la norma UNI 7357 propone una serie disituazioni di riferimento che consentono di risolvere il problema senza ricorrere ad elaborazionicomplesse e spesso poco affidabili (tabella 8).

    Correzione da apportare

    Descrizione dei locali

    Temp.

    (°C)se ti ≠ 20°C  se te ≠  -5°C 

    Cantine con serramenti aperti -2 (ti - 20). 0,1 (te + 5)

    . 0,9

    Cantine con serramenti chiusi 5 (ti - 20). 0,4 (te + 5)

    . 0,6

    Sottotetti non plafonati con tegole non sigillate esterna

    Sottotetti non plafonati con tegole ben sigillate -2 (ti - 20). 0,1 (te + 5)

    . 0,9

    Sottotetti plafonati 0 (ti - 20). 0,2 (te + 5)

    . 0,8

    Locali con 3 pareti esterne provviste di finestre 0 (ti - 20). 0,2 (te + 5)

    . 0,8

    Locali con 3 pareti esterne di cui 1 con finestra ocon 2 pareti esterne entrambe con finestre

    5 (ti - 20) . 0,4 (te + 5) . 0,6

    Locali con 3 pareti esterne senza finestre 10 (ti - 20). 0,5 (te + 5)

    . 0,5

    Locali con 2 pareti esterne senza finestre 12 (ti - 20). 0,6 (te + 5)

    . 0,4

    Locali con 1 parete esterna provvista di finestre 13 (ti - 20). 0,6 (te + 5)

    . 0,4

    Locali con 1 parete esterna senza finestre 15 (ti - 20). 0,7 (te + 5)

    . 0,3

     Appartamenti vicini non riscaldati:

    2 ( i 20).

    0 3 ( 5).

    0 7

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    13/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 13

    •  quando entro una struttura sono inseriti elementi strutturali a più alta conduttività termica;•  tra muro esterno e pavimento;•  in corrispondenza di serramenti.

    I ponti termici sono causa di due effetti importanti:

    1) diminuzione della temperatura superficiale interna in corrispondenza della discontinuità;2) aumento del flusso termico.

    In prossimità del ponte termico le isoterme hanno un andamento del tipo rappresentato in figura 3.

    Se ragioni costruttive comportano disomogeneità di comportamento termico lungo le strutture perimetrali, occorre garantire che la temperatura superficiale interna, in corrispondenza di un pontetermico, non scenda al di sotto della temperatura di rugiada dell'aria per evitare fenomeni dicondensazione. Il rimedio più efficace consiste nell’isolare termicamente, e quindi ridurre il flussodi calore in corrispondenza del ponte termico.

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    14/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 14

    La sovrapposizione di un ponte termico di forma ad un ponte termico di struttura (ad esempio un pilastro in posizione d’angolo) esalta l’effetto negativo.

    PONTE TERMICO DI FORMA PONTE TERMICO DI STRUTTURA

     

    Fig. 4  Schema di due ponti termici: uno di forma (angolo tra due pareti di uguali caratteristiche)ed uno di struttura (discontinuità per la presenza, ad esempio, di un pilastro)

     Nella figura 5 sono schematizzati alcuni esempi di ponte termico e gli interventi correttivi perridurre o annullare l’effetto.Il calcolo del flusso di calore del ponte termico può essere effettuato con la procedura della normaUNI 7357, che introduce il coefficiente di trasmissione lineica Ψ (W/m K).Determinato il valore di Ψ, il flusso di calore attraverso il ponte termico viene calcolatomoltiplicando il coefficiente lineico per la lunghezza del ponte termico.

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    15/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 15

    GIUNTO FRA DUE MURI D’ANGOLO 

    Soluzione errata Soluzione corretta Soluzione corretta

    PARETE ISOLATA CON PILASTRO

    Soluzione errata Soluzione corretta Soluzione corretta

    GIUNTO MURO ESTERNO MURO INTERNO 

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    16/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 16

    MENSOLA SPORGENTE 

    Soluzione errata Soluzione corretta Soluzione corretta

    GIUNTO MURO SERRAMENTO 

    Soluzione errata Soluzione corretta Soluzione corretta

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    17/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 17

    ANGOLO DI DUE PARETI(Isolamento ripartito nelle pareti) SCHEMA 

    FORMULA 

    ψ = ⋅ ⋅0 2, U s  

    dove:U = trasmittanza unitaria della parete (W/m2 K)

    s = spessore della parete (m)

    N.B. Se le due pareti sono uguali si considerano U ed s comevalori medi aritmetici 

    ANGOLO DI DUE PARETI(Pilastro d’angolo in calcestruzzo) SCHEMA 

    S  

    FORMULA 

    ψ = ⋅0 45, s  

    dove:

    s = media aritmetica degli spessori delle due pareti (m) 

    ANGOLO DI DUE PARETI

    (Isolamento sul lato interno) SCHEMA  FORMULA 

    ψ ≅ 0  

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    18/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 18

    ANGOLO DI DUE PARETI(Isolamento sul lato esterno) SCHEMA 

    S  

    FORMULA 

    ψ = ⋅ ⋅0 6, U s  

    dove:U = trasmittanza unitaria della parete (W/m2 K)

    s = spessore della parete senza isolamento (m)

    PARETE ISOLATA CON PILASTRO(Con interruzione di isolamento) SCHEMA

    si

    se

    L  

    FORMULA 

    ψ = ⋅ + − ⋅U L U U f y( ) ( )0  dove:

    f y y y( ) , , ,= + +0 26 0 31 0 022  

    con y s s si i e

    = +/ ( )  dove:

    U = trasmittanza unitaria della parete non isolata (W/m2 K)U0 = trasmittanza unitaria della parete isolata (W/m2 K)L = larghezza del tratto non isolato (m)

    PARETE ISOLATA CON PILASTRO

    (Senza interruzione di isolamento) SCHEMA  FORMULA 

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    19/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 19

    GIUNTO MURO ESTERNO CON MURO INTERNO(Parete esterna a isolamento ripartito) SCHEMA 

    S

    K

     

    FORMULA 

    ψ = ⋅ ⋅0 4, U s  

    dove:U = trasmittanza unitaria della parete fittizia posta in

    corrispondenza della parete interna e delimitata daitratti tratteggiati (W/m2 K)

    s = spessore della parete interna (m)

    GIUNTO MURO ESTERNO CON MURO INTERNO

    (Parete isolata esternamente) SCHEMA  FORMULA 

    ψ ≅ 0  

    GIUNTO MURO ESTERNO CON MURO INTERNO(Parete esterna con isolamento interrotto) SCHEMA  FORMULA 

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    20/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 20

    GIUNTO MURO ESTERNO SERRAMENTO 

    SCHEMA  FORMULA 

    ψ ≅ 0  

    GIUNTO MURO ESTERNO SERRAMENTO 

    SCHEMA 

    S

    S

     

    FORMULA 

    ψ = ⋅ ⋅0 6, U s  

    dove:

    U = trasmittanza unitaria della parete isolata (W/m2 K)

    s = spessore della parete senza isolamento (m)

    GIUNTO MURO ESTERNO SERRAMENTO 

    SCHEMA  FORMULA 

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    21/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 21

    4 Le dispersioni termiche dovute alla ventilazione

    Per garantire le caratteristiche qualitative dell’aria all’interno di un ambiente abitato è necessarioassicurare adeguati ricambi in relazione alla destinazione d’uso del locale considerato ed inoltre sideve tener conto che l’involucro di un edificio non è impermeabile all’aria ma è attraversato da nontrascurabili portate d’aria che danno significativi contributi al bilancio di energia.È comune adottare una tecnica progettuale che consiste nell’imporre a priori nei calcoli di progettouna portata d’aria proveniente dall’esterno, che viene normalmente espressa nell’unità non corrente“numero dei ricambi all’ora del volume ambiente” (n).Questo metodo non si preoccupa di correlare il fenomeno delle infiltrazioni d’aria attraversol’involucro e della ventilazione naturale al microclima interno ed esterno, ma è molto utile se sivuole imporre un limite al ricambio d’aria per motivi di risparmio energetico e per garantire ilcomfort interno.Dal punto di vista del fabbisogno energetico nel periodo invernale, l’aria di rinnovo immessa nellocale da un impianto di ventilazione o per infiltrazione e ventilazione naturale deve essereriscaldata dalla temperatura esterna fino alla temperatura operante all’interno del locale.

    La quantità di calore necessario per riscaldare l'aria esterna è data da:

    QV = n V csv  (tint - test) (10)

    dove:n numero dei ricambi all’ora (1/h)

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    22/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 22

    DESTINAZIONE D’USO DEI LOCALIRicambi d’aria n°

    (vol. amb./ora)

    Portate minime

    (l/s persona)

    Edifici residenziali 0,5 7,5

    Uffici 1,5÷2,5 10Edifici commerciali 1÷2 8Bar 2÷3 15Ristoranti 1÷2 10

     Alberghi 0,5÷1 8 Asili nido e scuole materne 2,5 8

    Scuole elementari 2,5 8Scuole medie inferiori 3,5 8

    Scuole medie superiori 5 8

    Università 5 8

    Ospedali - degenze in genere 2 13

    Ospedali - degenze bambini 3 13

    Ospedali - reparti diagnostica 6 8

    Ospedali - sale operatorie 15÷20 15

    Teatri e cinematografi - 8÷10

    Tab. 9  Valori dei ricambi d’aria n e delle portate minime di ventilazione per alcune utenze 

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    23/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 23

    5.2 Maggiorazioni dov ute al l ’ intermit tenza del funzionamento

    Un fattore correttivo da prevedere nel calcolo delle dispersioni termiche globali dell’edificio èquello dovuto all'attenuazione notturna del riscaldamento o al funzionamento ad intermittenzadell'impianto. I valori relativi alle maggiorazioni percentuali sono riportati in tabella 11 e siapplicano alla somma globale delle dispersioni, comprese quelle per ventilazione.

    FunzionamentoImpianti ad

    aria caldaImpianti a radiatori Impianti a pannelli

    Continuo con attenuazione notturna 12 8 5

    Con utilizzo giornaliero di 16 - 18 ore 15 10 8

    Con utilizzo giornaliero di 12 - 16 ore 20 12 10

    Con utilizzo giornaliero di 8 - 12 ore 25 15 12

    Con utilizzo giornaliero di 6 - 8 ore 30 20 15

    Con utilizzo giornaliero di 4 - 6 ore 35 25 20

    Tab. 11  Aumento percentuale da apportare alla potenzialità termica in funzione del tipo diimpianto

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    24/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 24

    Appendice 1 – Moduli per il calcolo

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    25/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 25

    TIPO DI STRUTTURA

    N.

    DESCRIZIONE STRATO

    (dall’interno verso l’esterno)

    s

    [m]λ 

    [W/mK]

    C

    [W/m2K]ρ 

    [kg/m3]

    R

    [m2/K W]

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    Resistenza termica di ammissione (1/hi) Resistenza termica di emissione (1/he)

    Resistenza termica totale ( R) (m2 K/W)

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    26/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 26

    MODULO PER IL CALCOLO DELLE DISPERSIONI TERMICHE  Ambiente N. Destinazione d’uso ti (°C) te (°C)

    A - Potenza dispersa per il rinnovo dell’aria (Qv) N° ricambi d’aria (vol./ora) Volume netto (m3) Qv (W)

    B - Potenza dispersa attraverso le superfici (Qd) N.  Descrizione U

    (W/m2K) S

    (m2)∆t

    (°C)

    Or M(%)

    Qd(W) 

    Qd (W)

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    27/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 27

    Appendice 2 - Caratteristiche dei radiatori

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    28/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 28

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    29/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 29

    Appendice 3 - Caratteristiche termofisiche dei materiali

    (Fonte: UNI 10351/94)

    Calcolo dei carichi termici invernali 30

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    30/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 30

    Materiale  ρ (kg/m3)

    δa 1012(kg/msPa)

    δu 1012(kg/msPa) 

    λm (W/mK) 

    m

    %λ 

    (W/mK) 

    Aria in quiete aria a 293 K  1,3 193 193 0,026

    Calcestruzzo a struttura chiusa 

    calcestruzzo confezionato con aggregatinaturali (valori di calcolo per paretiesterne e interne protette) 

    2.0002.2002.400

    1,3-2,61,3-2,61,3-2,6

    1,8-2,41,8-2,41,8-2,4

    1,011,291,66

    151515

    1,161,481,91

    calcestruzzo di argille espanse(conduttività di riferimento relativa amateriale secco) 

    1.0001.1001.2001.3001.4001.5001.6001.700

    1,3-2,61,3-2,61,3-2,61,3-2,61,3-2,61,3-2,61,3-2,61,3-2,6

    1,8-2,41,8-2,41,8-2,41,8-2,41,8-2,41,8-2,41,8-2,41,8-2,4

    0,250,290,330,370,420,470,540,63

    2020202020202020

    0,310,350,390,440,500,570,650,75

    Calcestruzzo a struttura aperta 

    calcestruzzo di argille espanse(conduttività di riferimento relativa a

    materiale secco) 

    500600

    700800900

    1.000

    18-3618-36

    18-3618-3618-3618-36

    6060

    60606060

    0,140,16

    0,180,200,220,25

    2020

    20202020

    0,160,18

    0,210,240,270,31

    calcestruzzo cellulare da autoclave(valori di calcolo per pareti interne oesterne protette) 

    400500600700800

    18-3618-3618-3618-3618-36

    40-6040-6040-6040-6040-60

    0,120,140,150,170,20

    2525252525

    0,150,170,190,220,25

    calcestruzzo di inerti espansi di originevulcanica (valori orientativi di calcolo perpareti interne o esterne protette) 

    1.0001.2001.400

    0,380,470,58

    calcestruzzo di inerti espansi di originevulcanica (valori orientativi di calcolo per

    pareti interne o esterne protette) 

    250400

    0,900,11

    4040

    0,130,13

    Materiale  ρ (kg/m3)

    δa 1012(kg/msPa)

    δu 1012(kg/msPa) 

    λm (W/mK) 

    m

    %λ 

    (W/mK) 

    calcestruzzo in genere in mancanza diulteriori informazioni (valori di calcolo perpareti interne o esterne protette) 

    400500600700800900

    1.0001.1001.2001.3001.4001.5001.6001.7001.8001.900

    0,190,220,240,270,300,340,380,420,470,520,580,650,730,830,931,06

    Carta, cartone e derivati 

    carta e cartone 1.000 1-2 1-2 0,18

    cartone bitumato 1,100 60÷90.10-3  60÷90.10-3  0,23cartongesso in lastre 900 0,21

    cartone ondulato 100 0,065Fibre di vetro 

    feltri resinati 111416

    150150150

    150150150

    0,0480,0440,042

    101010

    0,0530,0480,046

    pannelli semirigidi 162030

    150150150

    150150150

    0,0420,0390,036

    101010

    0,0460,0430,040

    pannelli rigidi 100 150 150 0,035 10 0,038

    Calcolo dei carichi termici invernali 31

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    31/33

    Calcolo dei carichi termici invernali 31

    Materiale  ρ (kg/m3)

    δa 1012(kg/msPa)

    δu 1012(kg/msPa) 

    λm (W/mK) 

    m

    %λ 

    (W/mK) 

    Fibre minerali ottenute darocce feldspatiche 

    feltri resinati 30 150 150 0,041 10 0,045

    pannelli semirigidi 354055

    150150150

    150150150

    0,0400,0380,036

    101010

    0,0440,0420,040

    pannelli rigidi 80100125

    150150150

    150150150

    0,0350,0340,034

    101010

    0,0390,0380,038

    pannelli di fibre orientate 100 150 150 0,044 10 0,048

    Fibre minerali ottenute darocce basaltiche 

    feltri trapuntati 6080

    100

    150150150

    150150150

    0,0370,0370,038

    202020

    0,0440,0440,045

    Fibre minerali ottenute daloppe di altoforno 

    feltri 40 150 150 0,049 10 0,054pannelli rigidi e semirigidi 406080

    100150

    150150150150150

    150150150150150

    0,0490,0440,0420,0420,044

    1010101010

    0,0540,0480,0460,0460,048

    Intonaci e malte 

    malte di gesso per intonaci o in pannellicon inerti di vario tipo

    600750900

    1.0001.200

    1818181818

    1818181818

    0,290,350,410,470,58

    intonaco di gesso puro 1.200 18 18 0,35

    intonaco di calce e gesso 1.400 18 18 0,70intonaco di calce o di calce e cemento 1.800 5÷12 5÷12 0,90malta di cemento 2.000 5÷12 5÷12 1,40

    Materiale  ρ (kg/m3)

    δa 1012(kg/msPa)

    δu 1012(kg/msPa) 

    λm (W/mK) 

    m

    %λ 

    (W/mK) 

    Laterizi mattoni pieni, forati, leggeri, mattoni adalta resistenza meccanica

    600800

    1.0001.2001.4001.6001.8002.000

    18-3618-3618-3618-3618-3618-3618-3618-36

    18-3618-3618-3618-3618-3618-3618-3618-36

    0,130,180,240,320,400,500,630,80

    9065483525181412

    0,250,300,360,430,500,590,720,90

    Legnami 

    abete 450 0,3 0,9 0,10 20 0,12pino 550 4,5 4,5 0,12 20 0,15

    acero 710 4,5 4,5 0,15 20 0,18

    quercia 850 4,5 4,5 0,18 20 0,22

    Materiali perimpermeabilizzazioni  asfalto 2.100 0,70

    asfalto con sabbia 2.300 1,15bitume 1.200 0,17

    bitume con sabbia 1.300 0,26

    cartone catramato 1.600 0,50fogli di materiale sintetico 1.100 0,01÷0,14  0,01÷0,14  0,23Materiali sfusi e di riempimento 

    argilla espansa in granuli 280330450

    0,0800,0900,100

    151515

    0,0900,100,12

    fibre di cellulosa 32 0,040 45 0,058

    perlite espansa in granuli 100 0,055 20 0,066

    polistirolo espanso in granuli 15 0,045 20 0,054

    pomice naturale 400 0,080scorie espanse 600 0,13

    vermiculite espansa in granuli 80120

    0,0640,068

    2020

    0,0770,082

    Calcolo dei carichi termici invernali 32

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    32/33

    Materiale  ρ (kg/m3)

    δa 1012(kg/msPa)

    δu 1012(kg/msPa) 

    λm (W/mK) 

    m

    %λ 

    (W/mK) 

    ciotoli e pietre frantumate 1.500 0,40 75 0,70ghiaia grossa senza argilla 1.700 0,60 100 1,20

    sabbia secca 1.700 0,35 70 0,60

    Materie plastiche cellulari 

    cloruro di polivinile espanso rigido inlastre

    3040

    0,5÷10,5÷1

    1÷21÷2

    0,0320,035

    2020

    0,0390,041

    polietilene espanso estruso in continuonon reticolato

    3050

    0,0420,050

    2020

    0,0500,060

    polietilene espanso estruso in continuoreticolato

    3350

    0,0400,048

    2020

    0,0480,058

    polistirene espanso sinterizzato 15 3,6÷9 3,9÷9 0,041 10 0,045polistirene espanso sinterizzato in lastrericavate da blocchi UNI7891

    202530

    2,5÷62,5÷6

    1,8÷4,5

    2,5÷62,5÷6

    1,8÷4,5

    0,0370,0360,036

    101010

    0,0410,0400,040

    polistirene espanso sinterizzato in lastrericavato da blocchi

    101520

    2530

    3,6÷92,5÷6

    1,8÷4,5

    3,6÷92,5÷6

    1,8÷4,5

    0,0510,0430,040

    0,0390,038

    101010

    1010

    0,0590,0470,044

    0,0420,042

    polistirene espanso in lastre stampate 202530

    0,0360,0350,035

    101010

    0,0400,0390,039

    polistirene espanso estruso con pelle 3035

    0,0310,030

    1010

    0,0360,035

    polistirene espanso estruso senza pelle 3050

    0,6÷2,20,6÷2,2

    0,6÷2,20,6÷2,2

    0,0370,028

    1020

    0,0410,034

    poliuretano in lastre ricavate da blocchi 25324050

    1÷21÷21÷21÷2

    1÷21÷21÷21÷2

    0,0310,0230,0220,022

    10404545

    0,0340,0320,0320,032

    poliuretani espansi in situ 37 1,8÷

    6 1,8÷

    6 0,023 50 0,035

    Materiale  ρ (kg/m3)

    δa 1012(kg/msPa)

    δu 1012(kg/msPa) 

    λm (W/mK) 

    m

    %λ 

    (W/mK) 

    resine fenoliche in lastre 356080

    3,6÷63,6÷63,6÷6

    3,6÷63,6÷63,6÷6

    0,0340,0370,037

    202020

    0,0410,0440,046

    resine ureiche espanse in situ 8121530

    30÷14030÷14030÷14030÷140

    30÷14030÷14030÷14030÷140

    0,0380,0360,0340,032

    50505050

    0,0570,0540,0510,048

    Materie plastiche compatte acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS) 1.050 0,28

    polimetilmetalcrilato (PMMA) 1.200 0,18

    poliammide (PA) 1.100 0,30

    policarbonato (PC) 1.150 0,23

    policloruro di vinile (PVC) 1.400 0,16Metalli 

    acciaio 7.800 52

    acciaio inossidabile 8.000 17

    alluminio 2.700 220

    leghe di alluminio 2.800 160ferro 7.870 80

    ghisa 7.200 50

    rame 8.900 380

    piombo 11.300 35

    Pannelli e lastre varie  lastra a base di perlite espansa 190 26 3 0,059 20 0,071

    pannelli di fibre di legno duri ed etraduri 800900

    1.000

    2,62,62,6

    2,62,62,6

    0,1200,1300,150

    202020

    0,140,160,18

    pannelli di lana di legno con legantiinorganici

    300350400

    500

    36÷9036÷9036÷90

    36÷90

    36÷9036÷9036÷90

    36÷90

    0,0710,0760,081

    0,091

    202020

    20

    0,0850,0910,097

    0,011pannelli di spaccato di legno con legantiinorganici

    400500600

    0,090,110,12

    303030

    0,120,140,16

    Calcolo dei carichi termici invernali 33

  • 8/18/2019 Calcolo Dei Carichi Termici Invernali

    33/33

    Materiale  ρ (kg/m3)

    δa 1012(kg/msPa)

    δu 1012(kg/msPa) 

    λm (W/mK) 

    m%

    λ (W/mK) 

    Porcellana

    piastrelle  2.300 1,0

    Rocce naturali 

    ardesia 2.700 2calcare 1.900

    2.1002.7002.800

    1,51,62,93,5

    granito 2.5003.000

    3,24,1

    marmo 2.700 3

    tufo 1.5002.300

    0,631,7

    Vetro cellulare espanso 130

    150180

    000

    000

    0,0500,0550,060

    101010

    0,0550,0600,066

    da finestre 2.500 0 0 1,0