CAPITOLO 9 IMPIANTI DI RISCALDAMENTO: ASPETTI CLIMATICI … · Altri dati climatici d’interesse...
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IMPIANTI DI RISCALDAMENTO: ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap.9 1 CAPITOLO 9 IMPIANTI DI RISCALDAMENTO: ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI. In generale progettare un impianto di riscaldamento (di condizionamento dell’aria) significa proporzionare i suoi componenti perché risultino adeguati al compito di mantenere all’interno degli ambienti la temperatura interna desiderata (anche umidità relativa nel caso di condizionamento) in corrispondenza a condizioni climatiche esterne significative. In taluni casi le condizioni climatiche esterne da assumersi per il dimensionamento degli impianti saranno prescritte da leggi. Come si ricorderà gli impianti centralizzati dovranno prevedere l'impiego di dispositivi di regolazione per adeguare la potenzialità termica dell’impianto alle effettive condizioni climatiche esterne mediamente meno gravose di quelle assunte a base del progetto. In generale pertanto con riferimento agli impianti di riscaldamento, è necessario prendere le mosse, per le diverse località, da informazioni e dati climatici sulle temperature esterne, apporti solari, velocità del vento, mentre nel caso di condizionamento dell’aria avremo necessità anche di dati relativi all'umidità dell'aria esterna. Stante la natura in parte deterministica e in parte casuale delle grandezze meteorologiche, l'analisi dei dati misurati richiede sempre indagini di tipo statistico e probabilistico. In generale l'importanza della componente stocastica è tanto più grande quanto più è breve il periodo su cui si valuta un grandezza meteorologica. Ad esempio, in un determinato luogo il valore medio giornaliero della temperatura dell'aria può deviare considerevolmente dai valori tipici stagionali (ricavati dalle serie storiche dei valori della temperatura), mentre il valore medio mensile della stessa grandezza presenterà una deviazione rispetto al valore tipico corrispondente, assai meno rilevante; su base annua, poi, le differenze tra un anno e l'altro sono spesso irrilevanti. Sul piano pratico è opportuno distinguere tra dati climatici per la progettazione degli impianti di riscaldamento e quelli per gli impianti di climatizzazione estiva di cui si parlerà in seguito.
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IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
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CAPITOLO 9 IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED
ENERGETICI In generale progettare un impianto di riscaldamento (di condizionamento
dellrsquoaria) significa proporzionare i suoi componenti percheacute risultino adeguati al
compito di mantenere allrsquointerno degli ambienti la temperatura interna desiderata
(anche umiditagrave relativa nel caso di condizionamento) in corrispondenza a condizioni
climatiche esterne significative In taluni casi le condizioni climatiche esterne da
assumersi per il dimensionamento degli impianti saranno prescritte da leggi Come si
ricorderagrave gli impianti centralizzati dovranno prevedere limpiego di dispositivi di
regolazione per adeguare la potenzialitagrave termica dellrsquoimpianto alle effettive condizioni
climatiche esterne mediamente meno gravose di quelle assunte a base del progetto
In generale pertanto con riferimento agli impianti di riscaldamento egrave
necessario prendere le mosse per le diverse localitagrave da informazioni e dati climatici
sulle temperature esterne apporti solari velocitagrave del vento mentre nel caso di
condizionamento dellrsquoaria avremo necessitagrave anche di dati relativi allumiditagrave dellaria
esterna
Stante la natura in parte deterministica e in parte casuale delle grandezze
meteorologiche lanalisi dei dati misurati richiede sempre indagini di tipo statistico e
probabilistico In generale limportanza della componente stocastica egrave tanto piugrave grande
quanto piugrave egrave breve il periodo su cui si valuta un grandezza meteorologica Ad esempio
in un determinato luogo il valore medio giornaliero della temperatura dellaria puograve
deviare considerevolmente dai valori tipici stagionali (ricavati dalle serie storiche dei
valori della temperatura) mentre il valore medio mensile della stessa grandezza
presenteragrave una deviazione rispetto al valore tipico corrispondente assai meno rilevante
su base annua poi le differenze tra un anno e laltro sono spesso irrilevanti
Sul piano pratico egrave opportuno distinguere tra dati climatici per la
progettazione degli impianti di riscaldamento e quelli per gli impianti di
climatizzazione estiva di cui si parleragrave in seguito
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
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91 Parametri climatici per il riscaldamento
Le grandezze che interessano particolarmente la progettazione e la verifica del
perimetro e il dimensionamento degli impianti di riscaldamento sono
⎪⎭
⎪⎬
⎫
N ntoriscaldame di giorni di numero GG giorno-gradi di numero
t progetto di esterna atemperatur e
bull Temperatura esterna di progetto te
Ai fini della climatizzazione invernale la temperatura interna ta per civile
abitazione egrave fissata per legge pari a 20 [degC]salvo casi particolari Anche la temperatura
minima esterna stagionale te o temperatura esterna di progetto viene stabilita dalla
legge per le diverse localitagrave La differenza tra la temperatura ambiente e la temperatura
esterna di progetto (ta ndashte) egrave detta escursione termica massima Dallrsquoescursione
termica massima e cioegrave dalla differenza suddetta dipende la potenzialitagrave
dellimpianto
Ad esempio un edificio di civile abitazione a Genova (escursione termica
massima ta ndashte = 20 [degC]) necessita di un generatore di calore di potenzialitagrave P [W] lo
stesso edificio in alta montagna (ove ta ndashte = 40 [degC]) richiederagrave un generatore di
potenza 2P
Per definire correttamente la te vengono adottati criteri sia di tipo statistico
(probabilitagrave che si verifichi un certo valore di temperatura esterna) che di tipo fisico-
statistico che tengono conto anche del comportamento termico delledificio Egrave noto
infatti che ad abbassamenti di temperatura anche rilevanti ma di breve durata ledificio
fa fronte con la propria capacita termica per cui assumere come riferimento valori
minimi di temperatura verificatisi in una certa localitagrave porterebbe a
sovradimensionamenti eccessivi Tutti i criteri richiedono comunque la conoscenza
delle serie temporali di temperatura per un numero sufficiente drsquoanni
Dopo queste brevi considerazioni sulla valutazione della te egrave opportuno notare
che per molte localitagrave le te da adottarsi sono definite dalla legge ndeg 10 del 1991 (e del
relativo Regolamento dapplicazione n 412 del 1993) ( vedi Tabella)
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bull Gradi-giorno GG e numero giorni di riscaldamento N
Il grado-giorno costituisce assieme alla te il piugrave importante parametro
climatico per la progettazione edilizia Infatti la legislazione nazionale sul risparmio
energetico utilizza il grado-giorno come elemento fondamentale per
bull classificare il territorio in zone climatiche
bull dimensionare ledificio sotto il profilo termico
bull determinare il periodo convenzionale drsquoaccensione degli impianti
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Il numero di gradi-giorno di una localitagrave viene determinato sulla base di
rilevamenti sistematici della temperatura esterna delle localitagrave interessate In particolare
la procedura per la sua determinazione egrave la seguente
1) Si prendono in considerazione i valori della temperatura media giornaliera che
per un adeguato numero di anni si sono verificati nella localitagrave
2) A partire dallrsquoautunno si procede giorno per giorno fino a quando non si trova il
primo giorno in cui la temperatura media giornaliera risulti minore di 12 degC
Si identifica questo giorno con lrsquoindice j = 1 e si indica la temperatura media giornaliera
corrispondente come te1 si contano quindi i giorni fino al valore j = N cui ancora si
verifichi la condizione (teN lt12 degC) Il numero N ottenuto rappresenta il numero di
giorni in cui egrave possibile per legge lrsquoaccensione degli impianti di riscaldamento
centralizzati
Il numero di gradi-giorno della localitagrave GG si valuta come
sumsum=
=
=
=
minus=sdotminus=Nj
1jej
Nj
1jeja )t20(1)tt(GG
Ad esempio per Genova risulta N = 166 (dal 1deg Novembre al 15 Aprile) e GG
= 1435 Con riferimento alla figura sottostante si puograve notare come il numero di gradi-
giorno sia stato ottenuto sommando a partire dalle date convenzionali dinizio (I)e di
fine (F) del riscaldamento e quindi per j = 1 fino a j = N le differenze di temperature
giornaliere (ta ndashtej)
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Lrsquoarea (tratteggiata in figura) delimitata in basso dalle temperature medie
giornaliere dellaria esterna (tej ) e superiormente dal segmento di retto della
temperatura interna di riferimento (ta = 20 degC) rappresenta geometricamente il numero
di gradi-giorno GG della localitagrave Si puograve eguagliare lrsquoarea suddetta al prodotto N(ta-
tem) ove tem = temperatura media stagionale della localitagrave
Il concetto di gradi-giorno egrave importante percheacute consente di stimare almeno in
prima approssimazione lrsquoenergia termica dispersa da un edificio nellrsquoarco della
stagione invernale Sulla base di un bilancio termico in condizioni medie stazionarie il
flusso termico ϕ disperso dallrsquoedificio egrave
ϕ = ϕv + ϕd
ove
ϕv = potenza termica dispersa per ventilazione [W]
ϕd = potenza termica dispersa per trasmissione attraverso linvolucro edilizio [W]
I termini ϕv e ϕd possono a loro volta essere espressi nella forma
ϕv = Cv middotV middot (ta - te)
ϕd = Cd middotV middot (ta - te)
ove Cv e Cd prendono il nome di coefficienti volumici di dispersione termica
rispettivamente di ventilazione e di trasmissione termica delledificio Le dimensioni
di Cv e Cd sono [Wm3K] e pertanto ciascun coefficiente rappresenta lentitagrave del
relativo disperdimento per unitagrave di volume dellrsquoedificio e unitagrave di differenza di
temperatura
Durante il giorno j e cioegrave durante un intervallo di tempo ∆τ = 3600sdot24 = 86400
[s] viene dispersa a causa della differenza di temperatura (ta-tej) unrsquoenergia termica jQ
86400)tt()CC(VQ ejavdjj sdotminussdot+sdot=τ∆sdotϕ= [J]
La totale quantitagrave drsquoenergia dispersa nellrsquointera stagione di riscaldamento (N
giorni) egrave
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum
=
=
=
=
e cioegrave proporzionale al numero dei gradi-giorno GG della localitagrave
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Se si conteggia nel bilancio sia la potenza utile fornita dallrsquoimpianto ϕi che la
potenza termica ϕa originata da apporti energetici gratuiti (carichi termici
internicontributi solari dovragrave essere anche
ϕ = ϕi + ϕa
e in termini di energie totali durante la stagione di riscaldamento
Q = Qi + Qa
Ovviamente per fornire tramite lrsquoimpianto di riscaldamento lrsquoenergia Qi = Q -
Qa (energia utile) allrsquoedificio si dovragrave consumare una quantitagrave superiore di energia
primaria a causa di
bull un rendimento del generatore di calore ηg lt 1
bull di inevitabili disperdimenti termici nella rete di distribuzione del fluido termovettore
(rendimento di distribuzione ηd lt1)
bull ulteriori penalizzazioni termiche sia per la non perfetta gestione della regolazione
della temperatura interna (rendimento di regolazione ηr lt 1 ) ai terminali stessi (
rendimento di emissione ηe lt 1)
Pertanto nellrsquoimpianto si dovragrave mettere in gioco (consumando combustibile) una
complessiva energia primaria Qpi pari a
A Qpi si dovragrave aggiungere lrsquoenergia primaria Qpe indirettamente messa in gioco
e cioegrave lrsquoenergia primaria consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia
elettrica utilizzata per far funzinare lrsquoimpianto (pompe di circolazione etc)
Lrsquoenergia primaria Qpe corrispondente al totale consumo di energia elettrica Ee
in [kWh] si valuta sulla base dellrsquoequivalenza stabilita dal Decreto 10 [MJ] =1[kWh]
La totale energia primaria utilizzata risulta quindi
Qp = Qpi + Qpe
In sintesi si definisce rendimento globale medio stagionale η
In riferimento al rendimento globale medio stagionale η la totale quantitagrave drsquoenergia
primaria consumata Qp nel corso della stagione di riscaldamento di N giorni
p
i
utilizzataprimariaenergiatotaleutileenergiaglobalefabbisogno
==η
erdg
ipi
QQηsdotηsdotηsdotη
=
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ηminussdotsdotsdot+
=η
sdotminus= avdaTP
QGG86400V)CC(1)QQ(Q
e cioegrave Qp saragrave ancora funzione del numero dei gradi-giorno GG della localitagrave noncheacute di
eventuali apporti energetici gratuiti Qa
Egrave opportuno non confondere il significato dei gradi-giorno con la temperatura
esterna di progetto per la quale si progetta limpianto Infatti come egrave giagrave stato precisato
il concetto dei gradi-giorno egrave stato introdotto allo scopo di valutare lordine di
grandezza dei consumi di combustibile mentre la temperatura esterna di progetto
concorre a determinare la potenzialitagrave di un impianto termico
In effetti i consumi termici effettivi sono inferiori ai flussi dispersi grazie agli
apporti gratuiti di calore (termine ϕa ne 0) In molte legislazioni si tiene conto di ciograve
semplicemente riducendo i gradi-giorno con lrsquoutilizzo di una temperatura interna
effettiva inferiore di uno o due kelvin a quella imposta di ta = 20 [degC] imposta dalla
nostra legislazione
Si ipotizzi ora ad esempio che le localitagrave X e Y abbiano entrambe un valore di
temperatura esterna di progetto pari a 0deg C ma X abbia GG = 2000 mentre Y abbia solo
GG = 1000 Ciograve significa che due edifici identici ed ugualmente gestiti sotto il profilo
del riscaldamento siti uno a X ed uno a Y richiedono una centrale termica con la
stessa potenza termica installata ma nellarco di molte stagioni invernali limpianto al
servizio delledificio di X consuma circa una quantitagrave doppia di combustibile di quella
consumata dallimpianto delledificio di Y
Altri dati climatici drsquointeresse per la progettazione degli impianti sono
reperibili nella Norma UNI 10349
92 Cenni sulla legislazione per il risparmio energetico
Come giagrave osservato nel Capitolo 1 nel nostro paese il riscaldamento invernale
degli edifici impegna circa il 15 del fabbisogno e cioegrave circa 29 Mtepanno
prevalentemente sotto forma di combustibili fossili (metano gasolio etc) A questo
consumo di energia primaria corrisponde lrsquoimmissione nellrsquoatmosfera di circa 78
milioni di tonnellate di CO2 con il relativo impatto su possibili effetti di riscaldamento
della Terra (effetto serra)
In conseguenza il dimensionamento dellinvolucro edilizio il consumo di
energia primaria per il suo riscaldamento limpianto termico e la sua conduzione sono
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stati pertanto oggetto di molti e sempre piugrave stringenti interventi legislativi e normativi
La legge fondamentale alla quale occorre fare riferimento egrave la n 10 del 9 gennaio 1991
a titolo Norme per lattuazione del Piano Energetico Nazionale in materia di uso ra-
zionale dellenergia di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di
energia Tale legge ha ripreso in considerazione - tra laltro - tutta la materia
riguardante i fabbisogni termici invernali negli edifici fornendo attraverso un
regolamento le modalitagrave applicative dei criteri informatori di carattere generale
contenuti nel testo legislativo Detto regolamento egrave il DPR n 412 del 26081993
recante Norme per la progettazione linstallazione lesercizio e la manutenzione degli
impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi denergia in
attuazione dellart 4 comma 4 legge 90191 n10 La normativa egrave stata inoltre
aggiornata dal DL 19 agosto 2005 n 192 a titolo Attuazione della direttiva
200291CE relativa al rendimento energetico nellrsquoedilizia
Questrsquoultimo decreto si propone in sintonia con la normativa europea del
settore di estendere lattenzione del progettista a tutte le componenti del sistema
edificio-impianto evitando di focalizzarla sul solo isolamento termico Come visto
lrsquoattuale quadro prevede di tener conto di
- energia termica consumata direttamente nel generatore di calore
- energia termica consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia
elettrica che egrave stata utilizzata dallrsquoimpianto (pompe bruciatori ecc)
- energia termica derivante da apporti gratuiti come lrsquoirraggiamento solare
- energia termica derivante da sorgenti interne
Pertanto lrsquoefficienza energetica del sistema edificio-impianto verragrave valutata non piugrave
solo in relazione allrsquoisolamento termico dellrsquoedificio ma anche in relazione ad altri
importanti aspetti quali rendimento del generatore di calore della rete di
distribuzione e dei terminali di utilizzazione dellrsquoenergia termica ed allrsquoutilizzo di
apporti gratuiti
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Piugrave in particolare gli edifici vengono classificati in differenti categorie in base
alla loro destinazione duso come precisato nella seguente tabella
I valori massimi della temperatura ambiente nel periodo di funzionamento
dellimpianto di climatizzazione invernale sono posti pari a 18 [degC] per gli edifici di
categoria E8 e a 20 degC per tutte le altre categorie su entrambi i valori egrave ammessa una
tolleranza di +1 [degC] Deroghe particolari possono essere concesse dalle autoritagrave
comunali per le categorie E3 (ospedali) e E6 (piscine)
Le industrie (cat E8) possono ottenere deroghe purcheacute giustificate da esigenze
tecnologiche ovvero nei casi in cui vengano utilizzate per il riscaldamento sorgenti
energetiche non convenientemente utilizzabili in altro modo (ad esempio segatura nelle
industrie manifatturiere del legno)
Per quanto attiene alla regolazione negli impianti termici centralizzati adibiti al
riscaldamento per una pluralitagrave di utenze aventi potenza nominale del generatore
superiore a 35 kW egrave prescritta ladozione di un termoregolazione asservita ad un sensore
(sonda) di temperatura esterna inoltre negli impianti nuovi devessere possibile la
contabilizzazione del calore per ogni unitagrave immobiliare
Il Decreto 26081993 suddivide il territorio nazionale nelle seguenti sei fasce
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
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climatiche in funzione dei gradi giorno associandone il periodo di funzionamento
dellrsquoimpianto di riscaldamento noncheacute il numero di ore giornaliere
ZONA CLIM GRADI GIORNO ORE DI FUNZ PERIODO DI FUNZ
A Fino a 600 6 dal 112 al 153
B 601 ndash 900 8 dal 112 al 313
C 901 ndash 1400 10 dal 1511 al 313
D 1401 ndash 2100 12 dal 111 al 154
E 2101- 3000 14 dal 1510 al 154
F Oltre 3000 nessuna limitazione
I valori limite del FEP (consumi di energia primaria per metro quadrato di
superficie calpestabile espressi in [kWh(m2 anno)]) di un nuovo edificio o nel caso di
ristrutturazioni di notevole entitagrave di vecchi edifici da rispettare sono riportati nella
successiva tabella in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del numero
di gradi-giorno GG Si precisa che
bull S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V
bull V [m3] =volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
I valori indicati nella tabella devono essere interpolati linearmente per valori dei
gradi-giorno compresi tra gli estremi assegnati Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori
del FEP rimangono costanti come pure rimangono costanti quando il coefficiente di
forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09
Ad esempio nel progettare un nuovo edificio da costruirsi in Genova con un
rapporto SV = 055 ove S sia la superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume
riscaldato V si dovragrave rispettare nel progetto il limite massimo di consumo previsto pari
a FEP le 56 [kWh(m2 anno)]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
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Non risulta necessario effettuare la verifica dei consumi di energia primaria
qualora si rispettino le seguenti condizioni
bull per un generatore di calore di potenzialitagrave nominale Pn = ϕfoc espressa in kW un
valore limite del rendimento globale medio stagionale dellrsquointero impianto pari a
bull i valori limite di trasmittanza per le pareti opache e trasparenti riportati dal DL
19082005 nelle sottostanti tabelle Trasmittanza termica delle strutture verticali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 085 072
B 064 054
C 057 046
D 050 040
E 046 037
F 044 035
Trasmittanza termica delle strutture orizzontali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
U [Wm2K] d
al 112009
A 080 068
B 060 051
C 055 044
D 046 037
E 045 054
F 044 033
Trasmittanza termica dei vetri
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 50 50
B 40 40
C 30 23
D 26 21
E 24 19
F 23 16
nPlog375 sdot+=η
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
12
Lrsquoattuale quadro normativo prevede inoltre lrsquoobbligo di introdurre la
certificazione energetica degli edifici basata non solo sul controllo della relazione del
progettista ma anche sulla rispondenza in cantiere dei materiali previsti addivenendo
cosigrave ad una classificazione degli edifici in base al loro consumo di energia
In un prossimo futuro come giagrave anticipato nel Capitolo 1 anche gli edifici
esistenti dovranno essere accompagnati da un certificato energetico del tipo sotto
raffigurato al fine di fotografarne lo ldquostato energetico attuale ldquoe suggerire quali possano
essere i possibili interventi di riqualificazione
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
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INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
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93 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio
Il vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere
visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico
comporta da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione
delledificio e dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un
maggiore investimento iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio
(minori consumi) Occorre inoltre tenere presente anche il costo sociale
dellinquinamento ambientale derivante dai consumi energetici
Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico Si precisa
che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado dellrsquoinvolucro
edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica igrometrica
delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito
bull Isolamento a cappotto
Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a
cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti
anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave
piede tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato
Questo sistema egrave caratterizzato da un rivestimento isolante situato sulla parte
esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da avvolgerlo completamente
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
15
Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti
nelle strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura
esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il
comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e
comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle
abitazioni
La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva
delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante
incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede
quindi ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di
vetro di vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori
Laspetto finale di questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata
Lisolamento a cappotto egrave realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave
bull Isolamento in intercapedine
Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere
eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante
lrsquooperazione di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia
sufficientemente continuo e omogeneo
I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di imputrescibilitagrave
stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e inoltre non devono
emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da un basso valore
del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle intercapedini tra i piugrave
usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla espansa sughero fibre di
cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le poliuretaniche
Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore
dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo
spessore minimo scende a 3-4 cm
La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere effettuata mediante
pannelli isolanti i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo ovvio
che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
16
bull Isolamento di copertura piana con isolante esterno
Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a
tutti gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il
solaio e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la
pavimentazione come illustrato in figura
bull Isolamento di solai su porticati
Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti
accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona
aderenza dei materiali isolanti al supporto
Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva preparazione del supporto in
modo da ottenere una superficie compatta e complanare Solitamente lrsquoisolante viene
posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante in corrispondenza alla
faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del porticato Questo tipo di
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
17
isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere eseguito su qualsiasi
superficie previa idonea preparazione
Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre
di dati certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la
trasmittanza termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in
opera si discostano in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in
laboratorio mentre queste ultime sono determinate in condizioni di riferimento le
prime sono condizionate dalle reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto
di umiditagrave invecchiamento etc)
Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri
1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio
2 maggiorazione percentuale (m) che tiene conto del contenuto percentuale di
umiditagrave dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della
manipolazione e installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore
3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale
(m) alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
18
La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al
vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio La
seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne
bull -il materiale in considerazione
bull -la massa volumica ( densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]
bull -la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]
bull -la maggiorazione percentuale (m)
bull -la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
19
Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
2
91 Parametri climatici per il riscaldamento
Le grandezze che interessano particolarmente la progettazione e la verifica del
perimetro e il dimensionamento degli impianti di riscaldamento sono
⎪⎭
⎪⎬
⎫
N ntoriscaldame di giorni di numero GG giorno-gradi di numero
t progetto di esterna atemperatur e
bull Temperatura esterna di progetto te
Ai fini della climatizzazione invernale la temperatura interna ta per civile
abitazione egrave fissata per legge pari a 20 [degC]salvo casi particolari Anche la temperatura
minima esterna stagionale te o temperatura esterna di progetto viene stabilita dalla
legge per le diverse localitagrave La differenza tra la temperatura ambiente e la temperatura
esterna di progetto (ta ndashte) egrave detta escursione termica massima Dallrsquoescursione
termica massima e cioegrave dalla differenza suddetta dipende la potenzialitagrave
dellimpianto
Ad esempio un edificio di civile abitazione a Genova (escursione termica
massima ta ndashte = 20 [degC]) necessita di un generatore di calore di potenzialitagrave P [W] lo
stesso edificio in alta montagna (ove ta ndashte = 40 [degC]) richiederagrave un generatore di
potenza 2P
Per definire correttamente la te vengono adottati criteri sia di tipo statistico
(probabilitagrave che si verifichi un certo valore di temperatura esterna) che di tipo fisico-
statistico che tengono conto anche del comportamento termico delledificio Egrave noto
infatti che ad abbassamenti di temperatura anche rilevanti ma di breve durata ledificio
fa fronte con la propria capacita termica per cui assumere come riferimento valori
minimi di temperatura verificatisi in una certa localitagrave porterebbe a
sovradimensionamenti eccessivi Tutti i criteri richiedono comunque la conoscenza
delle serie temporali di temperatura per un numero sufficiente drsquoanni
Dopo queste brevi considerazioni sulla valutazione della te egrave opportuno notare
che per molte localitagrave le te da adottarsi sono definite dalla legge ndeg 10 del 1991 (e del
relativo Regolamento dapplicazione n 412 del 1993) ( vedi Tabella)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
3
bull Gradi-giorno GG e numero giorni di riscaldamento N
Il grado-giorno costituisce assieme alla te il piugrave importante parametro
climatico per la progettazione edilizia Infatti la legislazione nazionale sul risparmio
energetico utilizza il grado-giorno come elemento fondamentale per
bull classificare il territorio in zone climatiche
bull dimensionare ledificio sotto il profilo termico
bull determinare il periodo convenzionale drsquoaccensione degli impianti
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
4
Il numero di gradi-giorno di una localitagrave viene determinato sulla base di
rilevamenti sistematici della temperatura esterna delle localitagrave interessate In particolare
la procedura per la sua determinazione egrave la seguente
1) Si prendono in considerazione i valori della temperatura media giornaliera che
per un adeguato numero di anni si sono verificati nella localitagrave
2) A partire dallrsquoautunno si procede giorno per giorno fino a quando non si trova il
primo giorno in cui la temperatura media giornaliera risulti minore di 12 degC
Si identifica questo giorno con lrsquoindice j = 1 e si indica la temperatura media giornaliera
corrispondente come te1 si contano quindi i giorni fino al valore j = N cui ancora si
verifichi la condizione (teN lt12 degC) Il numero N ottenuto rappresenta il numero di
giorni in cui egrave possibile per legge lrsquoaccensione degli impianti di riscaldamento
centralizzati
Il numero di gradi-giorno della localitagrave GG si valuta come
sumsum=
=
=
=
minus=sdotminus=Nj
1jej
Nj
1jeja )t20(1)tt(GG
Ad esempio per Genova risulta N = 166 (dal 1deg Novembre al 15 Aprile) e GG
= 1435 Con riferimento alla figura sottostante si puograve notare come il numero di gradi-
giorno sia stato ottenuto sommando a partire dalle date convenzionali dinizio (I)e di
fine (F) del riscaldamento e quindi per j = 1 fino a j = N le differenze di temperature
giornaliere (ta ndashtej)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
5
Lrsquoarea (tratteggiata in figura) delimitata in basso dalle temperature medie
giornaliere dellaria esterna (tej ) e superiormente dal segmento di retto della
temperatura interna di riferimento (ta = 20 degC) rappresenta geometricamente il numero
di gradi-giorno GG della localitagrave Si puograve eguagliare lrsquoarea suddetta al prodotto N(ta-
tem) ove tem = temperatura media stagionale della localitagrave
Il concetto di gradi-giorno egrave importante percheacute consente di stimare almeno in
prima approssimazione lrsquoenergia termica dispersa da un edificio nellrsquoarco della
stagione invernale Sulla base di un bilancio termico in condizioni medie stazionarie il
flusso termico ϕ disperso dallrsquoedificio egrave
ϕ = ϕv + ϕd
ove
ϕv = potenza termica dispersa per ventilazione [W]
ϕd = potenza termica dispersa per trasmissione attraverso linvolucro edilizio [W]
I termini ϕv e ϕd possono a loro volta essere espressi nella forma
ϕv = Cv middotV middot (ta - te)
ϕd = Cd middotV middot (ta - te)
ove Cv e Cd prendono il nome di coefficienti volumici di dispersione termica
rispettivamente di ventilazione e di trasmissione termica delledificio Le dimensioni
di Cv e Cd sono [Wm3K] e pertanto ciascun coefficiente rappresenta lentitagrave del
relativo disperdimento per unitagrave di volume dellrsquoedificio e unitagrave di differenza di
temperatura
Durante il giorno j e cioegrave durante un intervallo di tempo ∆τ = 3600sdot24 = 86400
[s] viene dispersa a causa della differenza di temperatura (ta-tej) unrsquoenergia termica jQ
86400)tt()CC(VQ ejavdjj sdotminussdot+sdot=τ∆sdotϕ= [J]
La totale quantitagrave drsquoenergia dispersa nellrsquointera stagione di riscaldamento (N
giorni) egrave
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum
=
=
=
=
e cioegrave proporzionale al numero dei gradi-giorno GG della localitagrave
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
6
Se si conteggia nel bilancio sia la potenza utile fornita dallrsquoimpianto ϕi che la
potenza termica ϕa originata da apporti energetici gratuiti (carichi termici
internicontributi solari dovragrave essere anche
ϕ = ϕi + ϕa
e in termini di energie totali durante la stagione di riscaldamento
Q = Qi + Qa
Ovviamente per fornire tramite lrsquoimpianto di riscaldamento lrsquoenergia Qi = Q -
Qa (energia utile) allrsquoedificio si dovragrave consumare una quantitagrave superiore di energia
primaria a causa di
bull un rendimento del generatore di calore ηg lt 1
bull di inevitabili disperdimenti termici nella rete di distribuzione del fluido termovettore
(rendimento di distribuzione ηd lt1)
bull ulteriori penalizzazioni termiche sia per la non perfetta gestione della regolazione
della temperatura interna (rendimento di regolazione ηr lt 1 ) ai terminali stessi (
rendimento di emissione ηe lt 1)
Pertanto nellrsquoimpianto si dovragrave mettere in gioco (consumando combustibile) una
complessiva energia primaria Qpi pari a
A Qpi si dovragrave aggiungere lrsquoenergia primaria Qpe indirettamente messa in gioco
e cioegrave lrsquoenergia primaria consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia
elettrica utilizzata per far funzinare lrsquoimpianto (pompe di circolazione etc)
Lrsquoenergia primaria Qpe corrispondente al totale consumo di energia elettrica Ee
in [kWh] si valuta sulla base dellrsquoequivalenza stabilita dal Decreto 10 [MJ] =1[kWh]
La totale energia primaria utilizzata risulta quindi
Qp = Qpi + Qpe
In sintesi si definisce rendimento globale medio stagionale η
In riferimento al rendimento globale medio stagionale η la totale quantitagrave drsquoenergia
primaria consumata Qp nel corso della stagione di riscaldamento di N giorni
p
i
utilizzataprimariaenergiatotaleutileenergiaglobalefabbisogno
==η
erdg
ipi
QQηsdotηsdotηsdotη
=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
7
ηminussdotsdotsdot+
=η
sdotminus= avdaTP
QGG86400V)CC(1)QQ(Q
e cioegrave Qp saragrave ancora funzione del numero dei gradi-giorno GG della localitagrave noncheacute di
eventuali apporti energetici gratuiti Qa
Egrave opportuno non confondere il significato dei gradi-giorno con la temperatura
esterna di progetto per la quale si progetta limpianto Infatti come egrave giagrave stato precisato
il concetto dei gradi-giorno egrave stato introdotto allo scopo di valutare lordine di
grandezza dei consumi di combustibile mentre la temperatura esterna di progetto
concorre a determinare la potenzialitagrave di un impianto termico
In effetti i consumi termici effettivi sono inferiori ai flussi dispersi grazie agli
apporti gratuiti di calore (termine ϕa ne 0) In molte legislazioni si tiene conto di ciograve
semplicemente riducendo i gradi-giorno con lrsquoutilizzo di una temperatura interna
effettiva inferiore di uno o due kelvin a quella imposta di ta = 20 [degC] imposta dalla
nostra legislazione
Si ipotizzi ora ad esempio che le localitagrave X e Y abbiano entrambe un valore di
temperatura esterna di progetto pari a 0deg C ma X abbia GG = 2000 mentre Y abbia solo
GG = 1000 Ciograve significa che due edifici identici ed ugualmente gestiti sotto il profilo
del riscaldamento siti uno a X ed uno a Y richiedono una centrale termica con la
stessa potenza termica installata ma nellarco di molte stagioni invernali limpianto al
servizio delledificio di X consuma circa una quantitagrave doppia di combustibile di quella
consumata dallimpianto delledificio di Y
Altri dati climatici drsquointeresse per la progettazione degli impianti sono
reperibili nella Norma UNI 10349
92 Cenni sulla legislazione per il risparmio energetico
Come giagrave osservato nel Capitolo 1 nel nostro paese il riscaldamento invernale
degli edifici impegna circa il 15 del fabbisogno e cioegrave circa 29 Mtepanno
prevalentemente sotto forma di combustibili fossili (metano gasolio etc) A questo
consumo di energia primaria corrisponde lrsquoimmissione nellrsquoatmosfera di circa 78
milioni di tonnellate di CO2 con il relativo impatto su possibili effetti di riscaldamento
della Terra (effetto serra)
In conseguenza il dimensionamento dellinvolucro edilizio il consumo di
energia primaria per il suo riscaldamento limpianto termico e la sua conduzione sono
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
8
stati pertanto oggetto di molti e sempre piugrave stringenti interventi legislativi e normativi
La legge fondamentale alla quale occorre fare riferimento egrave la n 10 del 9 gennaio 1991
a titolo Norme per lattuazione del Piano Energetico Nazionale in materia di uso ra-
zionale dellenergia di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di
energia Tale legge ha ripreso in considerazione - tra laltro - tutta la materia
riguardante i fabbisogni termici invernali negli edifici fornendo attraverso un
regolamento le modalitagrave applicative dei criteri informatori di carattere generale
contenuti nel testo legislativo Detto regolamento egrave il DPR n 412 del 26081993
recante Norme per la progettazione linstallazione lesercizio e la manutenzione degli
impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi denergia in
attuazione dellart 4 comma 4 legge 90191 n10 La normativa egrave stata inoltre
aggiornata dal DL 19 agosto 2005 n 192 a titolo Attuazione della direttiva
200291CE relativa al rendimento energetico nellrsquoedilizia
Questrsquoultimo decreto si propone in sintonia con la normativa europea del
settore di estendere lattenzione del progettista a tutte le componenti del sistema
edificio-impianto evitando di focalizzarla sul solo isolamento termico Come visto
lrsquoattuale quadro prevede di tener conto di
- energia termica consumata direttamente nel generatore di calore
- energia termica consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia
elettrica che egrave stata utilizzata dallrsquoimpianto (pompe bruciatori ecc)
- energia termica derivante da apporti gratuiti come lrsquoirraggiamento solare
- energia termica derivante da sorgenti interne
Pertanto lrsquoefficienza energetica del sistema edificio-impianto verragrave valutata non piugrave
solo in relazione allrsquoisolamento termico dellrsquoedificio ma anche in relazione ad altri
importanti aspetti quali rendimento del generatore di calore della rete di
distribuzione e dei terminali di utilizzazione dellrsquoenergia termica ed allrsquoutilizzo di
apporti gratuiti
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
9
Piugrave in particolare gli edifici vengono classificati in differenti categorie in base
alla loro destinazione duso come precisato nella seguente tabella
I valori massimi della temperatura ambiente nel periodo di funzionamento
dellimpianto di climatizzazione invernale sono posti pari a 18 [degC] per gli edifici di
categoria E8 e a 20 degC per tutte le altre categorie su entrambi i valori egrave ammessa una
tolleranza di +1 [degC] Deroghe particolari possono essere concesse dalle autoritagrave
comunali per le categorie E3 (ospedali) e E6 (piscine)
Le industrie (cat E8) possono ottenere deroghe purcheacute giustificate da esigenze
tecnologiche ovvero nei casi in cui vengano utilizzate per il riscaldamento sorgenti
energetiche non convenientemente utilizzabili in altro modo (ad esempio segatura nelle
industrie manifatturiere del legno)
Per quanto attiene alla regolazione negli impianti termici centralizzati adibiti al
riscaldamento per una pluralitagrave di utenze aventi potenza nominale del generatore
superiore a 35 kW egrave prescritta ladozione di un termoregolazione asservita ad un sensore
(sonda) di temperatura esterna inoltre negli impianti nuovi devessere possibile la
contabilizzazione del calore per ogni unitagrave immobiliare
Il Decreto 26081993 suddivide il territorio nazionale nelle seguenti sei fasce
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
10
climatiche in funzione dei gradi giorno associandone il periodo di funzionamento
dellrsquoimpianto di riscaldamento noncheacute il numero di ore giornaliere
ZONA CLIM GRADI GIORNO ORE DI FUNZ PERIODO DI FUNZ
A Fino a 600 6 dal 112 al 153
B 601 ndash 900 8 dal 112 al 313
C 901 ndash 1400 10 dal 1511 al 313
D 1401 ndash 2100 12 dal 111 al 154
E 2101- 3000 14 dal 1510 al 154
F Oltre 3000 nessuna limitazione
I valori limite del FEP (consumi di energia primaria per metro quadrato di
superficie calpestabile espressi in [kWh(m2 anno)]) di un nuovo edificio o nel caso di
ristrutturazioni di notevole entitagrave di vecchi edifici da rispettare sono riportati nella
successiva tabella in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del numero
di gradi-giorno GG Si precisa che
bull S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V
bull V [m3] =volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
I valori indicati nella tabella devono essere interpolati linearmente per valori dei
gradi-giorno compresi tra gli estremi assegnati Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori
del FEP rimangono costanti come pure rimangono costanti quando il coefficiente di
forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09
Ad esempio nel progettare un nuovo edificio da costruirsi in Genova con un
rapporto SV = 055 ove S sia la superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume
riscaldato V si dovragrave rispettare nel progetto il limite massimo di consumo previsto pari
a FEP le 56 [kWh(m2 anno)]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
11
Non risulta necessario effettuare la verifica dei consumi di energia primaria
qualora si rispettino le seguenti condizioni
bull per un generatore di calore di potenzialitagrave nominale Pn = ϕfoc espressa in kW un
valore limite del rendimento globale medio stagionale dellrsquointero impianto pari a
bull i valori limite di trasmittanza per le pareti opache e trasparenti riportati dal DL
19082005 nelle sottostanti tabelle Trasmittanza termica delle strutture verticali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 085 072
B 064 054
C 057 046
D 050 040
E 046 037
F 044 035
Trasmittanza termica delle strutture orizzontali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
U [Wm2K] d
al 112009
A 080 068
B 060 051
C 055 044
D 046 037
E 045 054
F 044 033
Trasmittanza termica dei vetri
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 50 50
B 40 40
C 30 23
D 26 21
E 24 19
F 23 16
nPlog375 sdot+=η
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
12
Lrsquoattuale quadro normativo prevede inoltre lrsquoobbligo di introdurre la
certificazione energetica degli edifici basata non solo sul controllo della relazione del
progettista ma anche sulla rispondenza in cantiere dei materiali previsti addivenendo
cosigrave ad una classificazione degli edifici in base al loro consumo di energia
In un prossimo futuro come giagrave anticipato nel Capitolo 1 anche gli edifici
esistenti dovranno essere accompagnati da un certificato energetico del tipo sotto
raffigurato al fine di fotografarne lo ldquostato energetico attuale ldquoe suggerire quali possano
essere i possibili interventi di riqualificazione
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
13
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
14
93 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio
Il vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere
visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico
comporta da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione
delledificio e dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un
maggiore investimento iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio
(minori consumi) Occorre inoltre tenere presente anche il costo sociale
dellinquinamento ambientale derivante dai consumi energetici
Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico Si precisa
che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado dellrsquoinvolucro
edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica igrometrica
delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito
bull Isolamento a cappotto
Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a
cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti
anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave
piede tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato
Questo sistema egrave caratterizzato da un rivestimento isolante situato sulla parte
esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da avvolgerlo completamente
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
15
Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti
nelle strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura
esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il
comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e
comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle
abitazioni
La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva
delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante
incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede
quindi ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di
vetro di vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori
Laspetto finale di questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata
Lisolamento a cappotto egrave realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave
bull Isolamento in intercapedine
Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere
eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante
lrsquooperazione di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia
sufficientemente continuo e omogeneo
I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di imputrescibilitagrave
stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e inoltre non devono
emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da un basso valore
del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle intercapedini tra i piugrave
usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla espansa sughero fibre di
cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le poliuretaniche
Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore
dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo
spessore minimo scende a 3-4 cm
La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere effettuata mediante
pannelli isolanti i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo ovvio
che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
16
bull Isolamento di copertura piana con isolante esterno
Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a
tutti gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il
solaio e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la
pavimentazione come illustrato in figura
bull Isolamento di solai su porticati
Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti
accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona
aderenza dei materiali isolanti al supporto
Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva preparazione del supporto in
modo da ottenere una superficie compatta e complanare Solitamente lrsquoisolante viene
posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante in corrispondenza alla
faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del porticato Questo tipo di
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
17
isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere eseguito su qualsiasi
superficie previa idonea preparazione
Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre
di dati certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la
trasmittanza termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in
opera si discostano in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in
laboratorio mentre queste ultime sono determinate in condizioni di riferimento le
prime sono condizionate dalle reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto
di umiditagrave invecchiamento etc)
Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri
1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio
2 maggiorazione percentuale (m) che tiene conto del contenuto percentuale di
umiditagrave dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della
manipolazione e installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore
3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale
(m) alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
18
La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al
vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio La
seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne
bull -il materiale in considerazione
bull -la massa volumica ( densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]
bull -la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]
bull -la maggiorazione percentuale (m)
bull -la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
19
Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
3
bull Gradi-giorno GG e numero giorni di riscaldamento N
Il grado-giorno costituisce assieme alla te il piugrave importante parametro
climatico per la progettazione edilizia Infatti la legislazione nazionale sul risparmio
energetico utilizza il grado-giorno come elemento fondamentale per
bull classificare il territorio in zone climatiche
bull dimensionare ledificio sotto il profilo termico
bull determinare il periodo convenzionale drsquoaccensione degli impianti
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
4
Il numero di gradi-giorno di una localitagrave viene determinato sulla base di
rilevamenti sistematici della temperatura esterna delle localitagrave interessate In particolare
la procedura per la sua determinazione egrave la seguente
1) Si prendono in considerazione i valori della temperatura media giornaliera che
per un adeguato numero di anni si sono verificati nella localitagrave
2) A partire dallrsquoautunno si procede giorno per giorno fino a quando non si trova il
primo giorno in cui la temperatura media giornaliera risulti minore di 12 degC
Si identifica questo giorno con lrsquoindice j = 1 e si indica la temperatura media giornaliera
corrispondente come te1 si contano quindi i giorni fino al valore j = N cui ancora si
verifichi la condizione (teN lt12 degC) Il numero N ottenuto rappresenta il numero di
giorni in cui egrave possibile per legge lrsquoaccensione degli impianti di riscaldamento
centralizzati
Il numero di gradi-giorno della localitagrave GG si valuta come
sumsum=
=
=
=
minus=sdotminus=Nj
1jej
Nj
1jeja )t20(1)tt(GG
Ad esempio per Genova risulta N = 166 (dal 1deg Novembre al 15 Aprile) e GG
= 1435 Con riferimento alla figura sottostante si puograve notare come il numero di gradi-
giorno sia stato ottenuto sommando a partire dalle date convenzionali dinizio (I)e di
fine (F) del riscaldamento e quindi per j = 1 fino a j = N le differenze di temperature
giornaliere (ta ndashtej)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
5
Lrsquoarea (tratteggiata in figura) delimitata in basso dalle temperature medie
giornaliere dellaria esterna (tej ) e superiormente dal segmento di retto della
temperatura interna di riferimento (ta = 20 degC) rappresenta geometricamente il numero
di gradi-giorno GG della localitagrave Si puograve eguagliare lrsquoarea suddetta al prodotto N(ta-
tem) ove tem = temperatura media stagionale della localitagrave
Il concetto di gradi-giorno egrave importante percheacute consente di stimare almeno in
prima approssimazione lrsquoenergia termica dispersa da un edificio nellrsquoarco della
stagione invernale Sulla base di un bilancio termico in condizioni medie stazionarie il
flusso termico ϕ disperso dallrsquoedificio egrave
ϕ = ϕv + ϕd
ove
ϕv = potenza termica dispersa per ventilazione [W]
ϕd = potenza termica dispersa per trasmissione attraverso linvolucro edilizio [W]
I termini ϕv e ϕd possono a loro volta essere espressi nella forma
ϕv = Cv middotV middot (ta - te)
ϕd = Cd middotV middot (ta - te)
ove Cv e Cd prendono il nome di coefficienti volumici di dispersione termica
rispettivamente di ventilazione e di trasmissione termica delledificio Le dimensioni
di Cv e Cd sono [Wm3K] e pertanto ciascun coefficiente rappresenta lentitagrave del
relativo disperdimento per unitagrave di volume dellrsquoedificio e unitagrave di differenza di
temperatura
Durante il giorno j e cioegrave durante un intervallo di tempo ∆τ = 3600sdot24 = 86400
[s] viene dispersa a causa della differenza di temperatura (ta-tej) unrsquoenergia termica jQ
86400)tt()CC(VQ ejavdjj sdotminussdot+sdot=τ∆sdotϕ= [J]
La totale quantitagrave drsquoenergia dispersa nellrsquointera stagione di riscaldamento (N
giorni) egrave
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum
=
=
=
=
e cioegrave proporzionale al numero dei gradi-giorno GG della localitagrave
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
6
Se si conteggia nel bilancio sia la potenza utile fornita dallrsquoimpianto ϕi che la
potenza termica ϕa originata da apporti energetici gratuiti (carichi termici
internicontributi solari dovragrave essere anche
ϕ = ϕi + ϕa
e in termini di energie totali durante la stagione di riscaldamento
Q = Qi + Qa
Ovviamente per fornire tramite lrsquoimpianto di riscaldamento lrsquoenergia Qi = Q -
Qa (energia utile) allrsquoedificio si dovragrave consumare una quantitagrave superiore di energia
primaria a causa di
bull un rendimento del generatore di calore ηg lt 1
bull di inevitabili disperdimenti termici nella rete di distribuzione del fluido termovettore
(rendimento di distribuzione ηd lt1)
bull ulteriori penalizzazioni termiche sia per la non perfetta gestione della regolazione
della temperatura interna (rendimento di regolazione ηr lt 1 ) ai terminali stessi (
rendimento di emissione ηe lt 1)
Pertanto nellrsquoimpianto si dovragrave mettere in gioco (consumando combustibile) una
complessiva energia primaria Qpi pari a
A Qpi si dovragrave aggiungere lrsquoenergia primaria Qpe indirettamente messa in gioco
e cioegrave lrsquoenergia primaria consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia
elettrica utilizzata per far funzinare lrsquoimpianto (pompe di circolazione etc)
Lrsquoenergia primaria Qpe corrispondente al totale consumo di energia elettrica Ee
in [kWh] si valuta sulla base dellrsquoequivalenza stabilita dal Decreto 10 [MJ] =1[kWh]
La totale energia primaria utilizzata risulta quindi
Qp = Qpi + Qpe
In sintesi si definisce rendimento globale medio stagionale η
In riferimento al rendimento globale medio stagionale η la totale quantitagrave drsquoenergia
primaria consumata Qp nel corso della stagione di riscaldamento di N giorni
p
i
utilizzataprimariaenergiatotaleutileenergiaglobalefabbisogno
==η
erdg
ipi
QQηsdotηsdotηsdotη
=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
7
ηminussdotsdotsdot+
=η
sdotminus= avdaTP
QGG86400V)CC(1)QQ(Q
e cioegrave Qp saragrave ancora funzione del numero dei gradi-giorno GG della localitagrave noncheacute di
eventuali apporti energetici gratuiti Qa
Egrave opportuno non confondere il significato dei gradi-giorno con la temperatura
esterna di progetto per la quale si progetta limpianto Infatti come egrave giagrave stato precisato
il concetto dei gradi-giorno egrave stato introdotto allo scopo di valutare lordine di
grandezza dei consumi di combustibile mentre la temperatura esterna di progetto
concorre a determinare la potenzialitagrave di un impianto termico
In effetti i consumi termici effettivi sono inferiori ai flussi dispersi grazie agli
apporti gratuiti di calore (termine ϕa ne 0) In molte legislazioni si tiene conto di ciograve
semplicemente riducendo i gradi-giorno con lrsquoutilizzo di una temperatura interna
effettiva inferiore di uno o due kelvin a quella imposta di ta = 20 [degC] imposta dalla
nostra legislazione
Si ipotizzi ora ad esempio che le localitagrave X e Y abbiano entrambe un valore di
temperatura esterna di progetto pari a 0deg C ma X abbia GG = 2000 mentre Y abbia solo
GG = 1000 Ciograve significa che due edifici identici ed ugualmente gestiti sotto il profilo
del riscaldamento siti uno a X ed uno a Y richiedono una centrale termica con la
stessa potenza termica installata ma nellarco di molte stagioni invernali limpianto al
servizio delledificio di X consuma circa una quantitagrave doppia di combustibile di quella
consumata dallimpianto delledificio di Y
Altri dati climatici drsquointeresse per la progettazione degli impianti sono
reperibili nella Norma UNI 10349
92 Cenni sulla legislazione per il risparmio energetico
Come giagrave osservato nel Capitolo 1 nel nostro paese il riscaldamento invernale
degli edifici impegna circa il 15 del fabbisogno e cioegrave circa 29 Mtepanno
prevalentemente sotto forma di combustibili fossili (metano gasolio etc) A questo
consumo di energia primaria corrisponde lrsquoimmissione nellrsquoatmosfera di circa 78
milioni di tonnellate di CO2 con il relativo impatto su possibili effetti di riscaldamento
della Terra (effetto serra)
In conseguenza il dimensionamento dellinvolucro edilizio il consumo di
energia primaria per il suo riscaldamento limpianto termico e la sua conduzione sono
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
8
stati pertanto oggetto di molti e sempre piugrave stringenti interventi legislativi e normativi
La legge fondamentale alla quale occorre fare riferimento egrave la n 10 del 9 gennaio 1991
a titolo Norme per lattuazione del Piano Energetico Nazionale in materia di uso ra-
zionale dellenergia di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di
energia Tale legge ha ripreso in considerazione - tra laltro - tutta la materia
riguardante i fabbisogni termici invernali negli edifici fornendo attraverso un
regolamento le modalitagrave applicative dei criteri informatori di carattere generale
contenuti nel testo legislativo Detto regolamento egrave il DPR n 412 del 26081993
recante Norme per la progettazione linstallazione lesercizio e la manutenzione degli
impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi denergia in
attuazione dellart 4 comma 4 legge 90191 n10 La normativa egrave stata inoltre
aggiornata dal DL 19 agosto 2005 n 192 a titolo Attuazione della direttiva
200291CE relativa al rendimento energetico nellrsquoedilizia
Questrsquoultimo decreto si propone in sintonia con la normativa europea del
settore di estendere lattenzione del progettista a tutte le componenti del sistema
edificio-impianto evitando di focalizzarla sul solo isolamento termico Come visto
lrsquoattuale quadro prevede di tener conto di
- energia termica consumata direttamente nel generatore di calore
- energia termica consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia
elettrica che egrave stata utilizzata dallrsquoimpianto (pompe bruciatori ecc)
- energia termica derivante da apporti gratuiti come lrsquoirraggiamento solare
- energia termica derivante da sorgenti interne
Pertanto lrsquoefficienza energetica del sistema edificio-impianto verragrave valutata non piugrave
solo in relazione allrsquoisolamento termico dellrsquoedificio ma anche in relazione ad altri
importanti aspetti quali rendimento del generatore di calore della rete di
distribuzione e dei terminali di utilizzazione dellrsquoenergia termica ed allrsquoutilizzo di
apporti gratuiti
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
9
Piugrave in particolare gli edifici vengono classificati in differenti categorie in base
alla loro destinazione duso come precisato nella seguente tabella
I valori massimi della temperatura ambiente nel periodo di funzionamento
dellimpianto di climatizzazione invernale sono posti pari a 18 [degC] per gli edifici di
categoria E8 e a 20 degC per tutte le altre categorie su entrambi i valori egrave ammessa una
tolleranza di +1 [degC] Deroghe particolari possono essere concesse dalle autoritagrave
comunali per le categorie E3 (ospedali) e E6 (piscine)
Le industrie (cat E8) possono ottenere deroghe purcheacute giustificate da esigenze
tecnologiche ovvero nei casi in cui vengano utilizzate per il riscaldamento sorgenti
energetiche non convenientemente utilizzabili in altro modo (ad esempio segatura nelle
industrie manifatturiere del legno)
Per quanto attiene alla regolazione negli impianti termici centralizzati adibiti al
riscaldamento per una pluralitagrave di utenze aventi potenza nominale del generatore
superiore a 35 kW egrave prescritta ladozione di un termoregolazione asservita ad un sensore
(sonda) di temperatura esterna inoltre negli impianti nuovi devessere possibile la
contabilizzazione del calore per ogni unitagrave immobiliare
Il Decreto 26081993 suddivide il territorio nazionale nelle seguenti sei fasce
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
10
climatiche in funzione dei gradi giorno associandone il periodo di funzionamento
dellrsquoimpianto di riscaldamento noncheacute il numero di ore giornaliere
ZONA CLIM GRADI GIORNO ORE DI FUNZ PERIODO DI FUNZ
A Fino a 600 6 dal 112 al 153
B 601 ndash 900 8 dal 112 al 313
C 901 ndash 1400 10 dal 1511 al 313
D 1401 ndash 2100 12 dal 111 al 154
E 2101- 3000 14 dal 1510 al 154
F Oltre 3000 nessuna limitazione
I valori limite del FEP (consumi di energia primaria per metro quadrato di
superficie calpestabile espressi in [kWh(m2 anno)]) di un nuovo edificio o nel caso di
ristrutturazioni di notevole entitagrave di vecchi edifici da rispettare sono riportati nella
successiva tabella in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del numero
di gradi-giorno GG Si precisa che
bull S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V
bull V [m3] =volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
I valori indicati nella tabella devono essere interpolati linearmente per valori dei
gradi-giorno compresi tra gli estremi assegnati Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori
del FEP rimangono costanti come pure rimangono costanti quando il coefficiente di
forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09
Ad esempio nel progettare un nuovo edificio da costruirsi in Genova con un
rapporto SV = 055 ove S sia la superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume
riscaldato V si dovragrave rispettare nel progetto il limite massimo di consumo previsto pari
a FEP le 56 [kWh(m2 anno)]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
11
Non risulta necessario effettuare la verifica dei consumi di energia primaria
qualora si rispettino le seguenti condizioni
bull per un generatore di calore di potenzialitagrave nominale Pn = ϕfoc espressa in kW un
valore limite del rendimento globale medio stagionale dellrsquointero impianto pari a
bull i valori limite di trasmittanza per le pareti opache e trasparenti riportati dal DL
19082005 nelle sottostanti tabelle Trasmittanza termica delle strutture verticali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 085 072
B 064 054
C 057 046
D 050 040
E 046 037
F 044 035
Trasmittanza termica delle strutture orizzontali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
U [Wm2K] d
al 112009
A 080 068
B 060 051
C 055 044
D 046 037
E 045 054
F 044 033
Trasmittanza termica dei vetri
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 50 50
B 40 40
C 30 23
D 26 21
E 24 19
F 23 16
nPlog375 sdot+=η
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
12
Lrsquoattuale quadro normativo prevede inoltre lrsquoobbligo di introdurre la
certificazione energetica degli edifici basata non solo sul controllo della relazione del
progettista ma anche sulla rispondenza in cantiere dei materiali previsti addivenendo
cosigrave ad una classificazione degli edifici in base al loro consumo di energia
In un prossimo futuro come giagrave anticipato nel Capitolo 1 anche gli edifici
esistenti dovranno essere accompagnati da un certificato energetico del tipo sotto
raffigurato al fine di fotografarne lo ldquostato energetico attuale ldquoe suggerire quali possano
essere i possibili interventi di riqualificazione
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
13
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
14
93 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio
Il vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere
visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico
comporta da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione
delledificio e dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un
maggiore investimento iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio
(minori consumi) Occorre inoltre tenere presente anche il costo sociale
dellinquinamento ambientale derivante dai consumi energetici
Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico Si precisa
che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado dellrsquoinvolucro
edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica igrometrica
delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito
bull Isolamento a cappotto
Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a
cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti
anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave
piede tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato
Questo sistema egrave caratterizzato da un rivestimento isolante situato sulla parte
esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da avvolgerlo completamente
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
15
Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti
nelle strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura
esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il
comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e
comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle
abitazioni
La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva
delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante
incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede
quindi ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di
vetro di vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori
Laspetto finale di questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata
Lisolamento a cappotto egrave realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave
bull Isolamento in intercapedine
Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere
eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante
lrsquooperazione di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia
sufficientemente continuo e omogeneo
I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di imputrescibilitagrave
stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e inoltre non devono
emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da un basso valore
del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle intercapedini tra i piugrave
usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla espansa sughero fibre di
cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le poliuretaniche
Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore
dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo
spessore minimo scende a 3-4 cm
La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere effettuata mediante
pannelli isolanti i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo ovvio
che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
16
bull Isolamento di copertura piana con isolante esterno
Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a
tutti gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il
solaio e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la
pavimentazione come illustrato in figura
bull Isolamento di solai su porticati
Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti
accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona
aderenza dei materiali isolanti al supporto
Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva preparazione del supporto in
modo da ottenere una superficie compatta e complanare Solitamente lrsquoisolante viene
posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante in corrispondenza alla
faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del porticato Questo tipo di
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
17
isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere eseguito su qualsiasi
superficie previa idonea preparazione
Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre
di dati certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la
trasmittanza termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in
opera si discostano in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in
laboratorio mentre queste ultime sono determinate in condizioni di riferimento le
prime sono condizionate dalle reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto
di umiditagrave invecchiamento etc)
Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri
1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio
2 maggiorazione percentuale (m) che tiene conto del contenuto percentuale di
umiditagrave dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della
manipolazione e installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore
3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale
(m) alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
18
La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al
vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio La
seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne
bull -il materiale in considerazione
bull -la massa volumica ( densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]
bull -la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]
bull -la maggiorazione percentuale (m)
bull -la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
19
Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
4
Il numero di gradi-giorno di una localitagrave viene determinato sulla base di
rilevamenti sistematici della temperatura esterna delle localitagrave interessate In particolare
la procedura per la sua determinazione egrave la seguente
1) Si prendono in considerazione i valori della temperatura media giornaliera che
per un adeguato numero di anni si sono verificati nella localitagrave
2) A partire dallrsquoautunno si procede giorno per giorno fino a quando non si trova il
primo giorno in cui la temperatura media giornaliera risulti minore di 12 degC
Si identifica questo giorno con lrsquoindice j = 1 e si indica la temperatura media giornaliera
corrispondente come te1 si contano quindi i giorni fino al valore j = N cui ancora si
verifichi la condizione (teN lt12 degC) Il numero N ottenuto rappresenta il numero di
giorni in cui egrave possibile per legge lrsquoaccensione degli impianti di riscaldamento
centralizzati
Il numero di gradi-giorno della localitagrave GG si valuta come
sumsum=
=
=
=
minus=sdotminus=Nj
1jej
Nj
1jeja )t20(1)tt(GG
Ad esempio per Genova risulta N = 166 (dal 1deg Novembre al 15 Aprile) e GG
= 1435 Con riferimento alla figura sottostante si puograve notare come il numero di gradi-
giorno sia stato ottenuto sommando a partire dalle date convenzionali dinizio (I)e di
fine (F) del riscaldamento e quindi per j = 1 fino a j = N le differenze di temperature
giornaliere (ta ndashtej)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
5
Lrsquoarea (tratteggiata in figura) delimitata in basso dalle temperature medie
giornaliere dellaria esterna (tej ) e superiormente dal segmento di retto della
temperatura interna di riferimento (ta = 20 degC) rappresenta geometricamente il numero
di gradi-giorno GG della localitagrave Si puograve eguagliare lrsquoarea suddetta al prodotto N(ta-
tem) ove tem = temperatura media stagionale della localitagrave
Il concetto di gradi-giorno egrave importante percheacute consente di stimare almeno in
prima approssimazione lrsquoenergia termica dispersa da un edificio nellrsquoarco della
stagione invernale Sulla base di un bilancio termico in condizioni medie stazionarie il
flusso termico ϕ disperso dallrsquoedificio egrave
ϕ = ϕv + ϕd
ove
ϕv = potenza termica dispersa per ventilazione [W]
ϕd = potenza termica dispersa per trasmissione attraverso linvolucro edilizio [W]
I termini ϕv e ϕd possono a loro volta essere espressi nella forma
ϕv = Cv middotV middot (ta - te)
ϕd = Cd middotV middot (ta - te)
ove Cv e Cd prendono il nome di coefficienti volumici di dispersione termica
rispettivamente di ventilazione e di trasmissione termica delledificio Le dimensioni
di Cv e Cd sono [Wm3K] e pertanto ciascun coefficiente rappresenta lentitagrave del
relativo disperdimento per unitagrave di volume dellrsquoedificio e unitagrave di differenza di
temperatura
Durante il giorno j e cioegrave durante un intervallo di tempo ∆τ = 3600sdot24 = 86400
[s] viene dispersa a causa della differenza di temperatura (ta-tej) unrsquoenergia termica jQ
86400)tt()CC(VQ ejavdjj sdotminussdot+sdot=τ∆sdotϕ= [J]
La totale quantitagrave drsquoenergia dispersa nellrsquointera stagione di riscaldamento (N
giorni) egrave
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum
=
=
=
=
e cioegrave proporzionale al numero dei gradi-giorno GG della localitagrave
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
6
Se si conteggia nel bilancio sia la potenza utile fornita dallrsquoimpianto ϕi che la
potenza termica ϕa originata da apporti energetici gratuiti (carichi termici
internicontributi solari dovragrave essere anche
ϕ = ϕi + ϕa
e in termini di energie totali durante la stagione di riscaldamento
Q = Qi + Qa
Ovviamente per fornire tramite lrsquoimpianto di riscaldamento lrsquoenergia Qi = Q -
Qa (energia utile) allrsquoedificio si dovragrave consumare una quantitagrave superiore di energia
primaria a causa di
bull un rendimento del generatore di calore ηg lt 1
bull di inevitabili disperdimenti termici nella rete di distribuzione del fluido termovettore
(rendimento di distribuzione ηd lt1)
bull ulteriori penalizzazioni termiche sia per la non perfetta gestione della regolazione
della temperatura interna (rendimento di regolazione ηr lt 1 ) ai terminali stessi (
rendimento di emissione ηe lt 1)
Pertanto nellrsquoimpianto si dovragrave mettere in gioco (consumando combustibile) una
complessiva energia primaria Qpi pari a
A Qpi si dovragrave aggiungere lrsquoenergia primaria Qpe indirettamente messa in gioco
e cioegrave lrsquoenergia primaria consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia
elettrica utilizzata per far funzinare lrsquoimpianto (pompe di circolazione etc)
Lrsquoenergia primaria Qpe corrispondente al totale consumo di energia elettrica Ee
in [kWh] si valuta sulla base dellrsquoequivalenza stabilita dal Decreto 10 [MJ] =1[kWh]
La totale energia primaria utilizzata risulta quindi
Qp = Qpi + Qpe
In sintesi si definisce rendimento globale medio stagionale η
In riferimento al rendimento globale medio stagionale η la totale quantitagrave drsquoenergia
primaria consumata Qp nel corso della stagione di riscaldamento di N giorni
p
i
utilizzataprimariaenergiatotaleutileenergiaglobalefabbisogno
==η
erdg
ipi
QQηsdotηsdotηsdotη
=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
7
ηminussdotsdotsdot+
=η
sdotminus= avdaTP
QGG86400V)CC(1)QQ(Q
e cioegrave Qp saragrave ancora funzione del numero dei gradi-giorno GG della localitagrave noncheacute di
eventuali apporti energetici gratuiti Qa
Egrave opportuno non confondere il significato dei gradi-giorno con la temperatura
esterna di progetto per la quale si progetta limpianto Infatti come egrave giagrave stato precisato
il concetto dei gradi-giorno egrave stato introdotto allo scopo di valutare lordine di
grandezza dei consumi di combustibile mentre la temperatura esterna di progetto
concorre a determinare la potenzialitagrave di un impianto termico
In effetti i consumi termici effettivi sono inferiori ai flussi dispersi grazie agli
apporti gratuiti di calore (termine ϕa ne 0) In molte legislazioni si tiene conto di ciograve
semplicemente riducendo i gradi-giorno con lrsquoutilizzo di una temperatura interna
effettiva inferiore di uno o due kelvin a quella imposta di ta = 20 [degC] imposta dalla
nostra legislazione
Si ipotizzi ora ad esempio che le localitagrave X e Y abbiano entrambe un valore di
temperatura esterna di progetto pari a 0deg C ma X abbia GG = 2000 mentre Y abbia solo
GG = 1000 Ciograve significa che due edifici identici ed ugualmente gestiti sotto il profilo
del riscaldamento siti uno a X ed uno a Y richiedono una centrale termica con la
stessa potenza termica installata ma nellarco di molte stagioni invernali limpianto al
servizio delledificio di X consuma circa una quantitagrave doppia di combustibile di quella
consumata dallimpianto delledificio di Y
Altri dati climatici drsquointeresse per la progettazione degli impianti sono
reperibili nella Norma UNI 10349
92 Cenni sulla legislazione per il risparmio energetico
Come giagrave osservato nel Capitolo 1 nel nostro paese il riscaldamento invernale
degli edifici impegna circa il 15 del fabbisogno e cioegrave circa 29 Mtepanno
prevalentemente sotto forma di combustibili fossili (metano gasolio etc) A questo
consumo di energia primaria corrisponde lrsquoimmissione nellrsquoatmosfera di circa 78
milioni di tonnellate di CO2 con il relativo impatto su possibili effetti di riscaldamento
della Terra (effetto serra)
In conseguenza il dimensionamento dellinvolucro edilizio il consumo di
energia primaria per il suo riscaldamento limpianto termico e la sua conduzione sono
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
8
stati pertanto oggetto di molti e sempre piugrave stringenti interventi legislativi e normativi
La legge fondamentale alla quale occorre fare riferimento egrave la n 10 del 9 gennaio 1991
a titolo Norme per lattuazione del Piano Energetico Nazionale in materia di uso ra-
zionale dellenergia di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di
energia Tale legge ha ripreso in considerazione - tra laltro - tutta la materia
riguardante i fabbisogni termici invernali negli edifici fornendo attraverso un
regolamento le modalitagrave applicative dei criteri informatori di carattere generale
contenuti nel testo legislativo Detto regolamento egrave il DPR n 412 del 26081993
recante Norme per la progettazione linstallazione lesercizio e la manutenzione degli
impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi denergia in
attuazione dellart 4 comma 4 legge 90191 n10 La normativa egrave stata inoltre
aggiornata dal DL 19 agosto 2005 n 192 a titolo Attuazione della direttiva
200291CE relativa al rendimento energetico nellrsquoedilizia
Questrsquoultimo decreto si propone in sintonia con la normativa europea del
settore di estendere lattenzione del progettista a tutte le componenti del sistema
edificio-impianto evitando di focalizzarla sul solo isolamento termico Come visto
lrsquoattuale quadro prevede di tener conto di
- energia termica consumata direttamente nel generatore di calore
- energia termica consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia
elettrica che egrave stata utilizzata dallrsquoimpianto (pompe bruciatori ecc)
- energia termica derivante da apporti gratuiti come lrsquoirraggiamento solare
- energia termica derivante da sorgenti interne
Pertanto lrsquoefficienza energetica del sistema edificio-impianto verragrave valutata non piugrave
solo in relazione allrsquoisolamento termico dellrsquoedificio ma anche in relazione ad altri
importanti aspetti quali rendimento del generatore di calore della rete di
distribuzione e dei terminali di utilizzazione dellrsquoenergia termica ed allrsquoutilizzo di
apporti gratuiti
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
9
Piugrave in particolare gli edifici vengono classificati in differenti categorie in base
alla loro destinazione duso come precisato nella seguente tabella
I valori massimi della temperatura ambiente nel periodo di funzionamento
dellimpianto di climatizzazione invernale sono posti pari a 18 [degC] per gli edifici di
categoria E8 e a 20 degC per tutte le altre categorie su entrambi i valori egrave ammessa una
tolleranza di +1 [degC] Deroghe particolari possono essere concesse dalle autoritagrave
comunali per le categorie E3 (ospedali) e E6 (piscine)
Le industrie (cat E8) possono ottenere deroghe purcheacute giustificate da esigenze
tecnologiche ovvero nei casi in cui vengano utilizzate per il riscaldamento sorgenti
energetiche non convenientemente utilizzabili in altro modo (ad esempio segatura nelle
industrie manifatturiere del legno)
Per quanto attiene alla regolazione negli impianti termici centralizzati adibiti al
riscaldamento per una pluralitagrave di utenze aventi potenza nominale del generatore
superiore a 35 kW egrave prescritta ladozione di un termoregolazione asservita ad un sensore
(sonda) di temperatura esterna inoltre negli impianti nuovi devessere possibile la
contabilizzazione del calore per ogni unitagrave immobiliare
Il Decreto 26081993 suddivide il territorio nazionale nelle seguenti sei fasce
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
10
climatiche in funzione dei gradi giorno associandone il periodo di funzionamento
dellrsquoimpianto di riscaldamento noncheacute il numero di ore giornaliere
ZONA CLIM GRADI GIORNO ORE DI FUNZ PERIODO DI FUNZ
A Fino a 600 6 dal 112 al 153
B 601 ndash 900 8 dal 112 al 313
C 901 ndash 1400 10 dal 1511 al 313
D 1401 ndash 2100 12 dal 111 al 154
E 2101- 3000 14 dal 1510 al 154
F Oltre 3000 nessuna limitazione
I valori limite del FEP (consumi di energia primaria per metro quadrato di
superficie calpestabile espressi in [kWh(m2 anno)]) di un nuovo edificio o nel caso di
ristrutturazioni di notevole entitagrave di vecchi edifici da rispettare sono riportati nella
successiva tabella in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del numero
di gradi-giorno GG Si precisa che
bull S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V
bull V [m3] =volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
I valori indicati nella tabella devono essere interpolati linearmente per valori dei
gradi-giorno compresi tra gli estremi assegnati Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori
del FEP rimangono costanti come pure rimangono costanti quando il coefficiente di
forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09
Ad esempio nel progettare un nuovo edificio da costruirsi in Genova con un
rapporto SV = 055 ove S sia la superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume
riscaldato V si dovragrave rispettare nel progetto il limite massimo di consumo previsto pari
a FEP le 56 [kWh(m2 anno)]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
11
Non risulta necessario effettuare la verifica dei consumi di energia primaria
qualora si rispettino le seguenti condizioni
bull per un generatore di calore di potenzialitagrave nominale Pn = ϕfoc espressa in kW un
valore limite del rendimento globale medio stagionale dellrsquointero impianto pari a
bull i valori limite di trasmittanza per le pareti opache e trasparenti riportati dal DL
19082005 nelle sottostanti tabelle Trasmittanza termica delle strutture verticali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 085 072
B 064 054
C 057 046
D 050 040
E 046 037
F 044 035
Trasmittanza termica delle strutture orizzontali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
U [Wm2K] d
al 112009
A 080 068
B 060 051
C 055 044
D 046 037
E 045 054
F 044 033
Trasmittanza termica dei vetri
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 50 50
B 40 40
C 30 23
D 26 21
E 24 19
F 23 16
nPlog375 sdot+=η
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
12
Lrsquoattuale quadro normativo prevede inoltre lrsquoobbligo di introdurre la
certificazione energetica degli edifici basata non solo sul controllo della relazione del
progettista ma anche sulla rispondenza in cantiere dei materiali previsti addivenendo
cosigrave ad una classificazione degli edifici in base al loro consumo di energia
In un prossimo futuro come giagrave anticipato nel Capitolo 1 anche gli edifici
esistenti dovranno essere accompagnati da un certificato energetico del tipo sotto
raffigurato al fine di fotografarne lo ldquostato energetico attuale ldquoe suggerire quali possano
essere i possibili interventi di riqualificazione
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
13
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
14
93 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio
Il vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere
visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico
comporta da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione
delledificio e dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un
maggiore investimento iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio
(minori consumi) Occorre inoltre tenere presente anche il costo sociale
dellinquinamento ambientale derivante dai consumi energetici
Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico Si precisa
che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado dellrsquoinvolucro
edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica igrometrica
delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito
bull Isolamento a cappotto
Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a
cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti
anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave
piede tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato
Questo sistema egrave caratterizzato da un rivestimento isolante situato sulla parte
esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da avvolgerlo completamente
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
15
Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti
nelle strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura
esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il
comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e
comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle
abitazioni
La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva
delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante
incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede
quindi ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di
vetro di vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori
Laspetto finale di questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata
Lisolamento a cappotto egrave realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave
bull Isolamento in intercapedine
Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere
eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante
lrsquooperazione di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia
sufficientemente continuo e omogeneo
I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di imputrescibilitagrave
stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e inoltre non devono
emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da un basso valore
del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle intercapedini tra i piugrave
usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla espansa sughero fibre di
cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le poliuretaniche
Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore
dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo
spessore minimo scende a 3-4 cm
La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere effettuata mediante
pannelli isolanti i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo ovvio
che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
16
bull Isolamento di copertura piana con isolante esterno
Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a
tutti gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il
solaio e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la
pavimentazione come illustrato in figura
bull Isolamento di solai su porticati
Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti
accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona
aderenza dei materiali isolanti al supporto
Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva preparazione del supporto in
modo da ottenere una superficie compatta e complanare Solitamente lrsquoisolante viene
posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante in corrispondenza alla
faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del porticato Questo tipo di
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
17
isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere eseguito su qualsiasi
superficie previa idonea preparazione
Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre
di dati certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la
trasmittanza termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in
opera si discostano in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in
laboratorio mentre queste ultime sono determinate in condizioni di riferimento le
prime sono condizionate dalle reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto
di umiditagrave invecchiamento etc)
Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri
1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio
2 maggiorazione percentuale (m) che tiene conto del contenuto percentuale di
umiditagrave dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della
manipolazione e installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore
3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale
(m) alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
18
La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al
vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio La
seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne
bull -il materiale in considerazione
bull -la massa volumica ( densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]
bull -la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]
bull -la maggiorazione percentuale (m)
bull -la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
19
Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
5
Lrsquoarea (tratteggiata in figura) delimitata in basso dalle temperature medie
giornaliere dellaria esterna (tej ) e superiormente dal segmento di retto della
temperatura interna di riferimento (ta = 20 degC) rappresenta geometricamente il numero
di gradi-giorno GG della localitagrave Si puograve eguagliare lrsquoarea suddetta al prodotto N(ta-
tem) ove tem = temperatura media stagionale della localitagrave
Il concetto di gradi-giorno egrave importante percheacute consente di stimare almeno in
prima approssimazione lrsquoenergia termica dispersa da un edificio nellrsquoarco della
stagione invernale Sulla base di un bilancio termico in condizioni medie stazionarie il
flusso termico ϕ disperso dallrsquoedificio egrave
ϕ = ϕv + ϕd
ove
ϕv = potenza termica dispersa per ventilazione [W]
ϕd = potenza termica dispersa per trasmissione attraverso linvolucro edilizio [W]
I termini ϕv e ϕd possono a loro volta essere espressi nella forma
ϕv = Cv middotV middot (ta - te)
ϕd = Cd middotV middot (ta - te)
ove Cv e Cd prendono il nome di coefficienti volumici di dispersione termica
rispettivamente di ventilazione e di trasmissione termica delledificio Le dimensioni
di Cv e Cd sono [Wm3K] e pertanto ciascun coefficiente rappresenta lentitagrave del
relativo disperdimento per unitagrave di volume dellrsquoedificio e unitagrave di differenza di
temperatura
Durante il giorno j e cioegrave durante un intervallo di tempo ∆τ = 3600sdot24 = 86400
[s] viene dispersa a causa della differenza di temperatura (ta-tej) unrsquoenergia termica jQ
86400)tt()CC(VQ ejavdjj sdotminussdot+sdot=τ∆sdotϕ= [J]
La totale quantitagrave drsquoenergia dispersa nellrsquointera stagione di riscaldamento (N
giorni) egrave
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum
=
=
=
=
e cioegrave proporzionale al numero dei gradi-giorno GG della localitagrave
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
6
Se si conteggia nel bilancio sia la potenza utile fornita dallrsquoimpianto ϕi che la
potenza termica ϕa originata da apporti energetici gratuiti (carichi termici
internicontributi solari dovragrave essere anche
ϕ = ϕi + ϕa
e in termini di energie totali durante la stagione di riscaldamento
Q = Qi + Qa
Ovviamente per fornire tramite lrsquoimpianto di riscaldamento lrsquoenergia Qi = Q -
Qa (energia utile) allrsquoedificio si dovragrave consumare una quantitagrave superiore di energia
primaria a causa di
bull un rendimento del generatore di calore ηg lt 1
bull di inevitabili disperdimenti termici nella rete di distribuzione del fluido termovettore
(rendimento di distribuzione ηd lt1)
bull ulteriori penalizzazioni termiche sia per la non perfetta gestione della regolazione
della temperatura interna (rendimento di regolazione ηr lt 1 ) ai terminali stessi (
rendimento di emissione ηe lt 1)
Pertanto nellrsquoimpianto si dovragrave mettere in gioco (consumando combustibile) una
complessiva energia primaria Qpi pari a
A Qpi si dovragrave aggiungere lrsquoenergia primaria Qpe indirettamente messa in gioco
e cioegrave lrsquoenergia primaria consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia
elettrica utilizzata per far funzinare lrsquoimpianto (pompe di circolazione etc)
Lrsquoenergia primaria Qpe corrispondente al totale consumo di energia elettrica Ee
in [kWh] si valuta sulla base dellrsquoequivalenza stabilita dal Decreto 10 [MJ] =1[kWh]
La totale energia primaria utilizzata risulta quindi
Qp = Qpi + Qpe
In sintesi si definisce rendimento globale medio stagionale η
In riferimento al rendimento globale medio stagionale η la totale quantitagrave drsquoenergia
primaria consumata Qp nel corso della stagione di riscaldamento di N giorni
p
i
utilizzataprimariaenergiatotaleutileenergiaglobalefabbisogno
==η
erdg
ipi
QQηsdotηsdotηsdotη
=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
7
ηminussdotsdotsdot+
=η
sdotminus= avdaTP
QGG86400V)CC(1)QQ(Q
e cioegrave Qp saragrave ancora funzione del numero dei gradi-giorno GG della localitagrave noncheacute di
eventuali apporti energetici gratuiti Qa
Egrave opportuno non confondere il significato dei gradi-giorno con la temperatura
esterna di progetto per la quale si progetta limpianto Infatti come egrave giagrave stato precisato
il concetto dei gradi-giorno egrave stato introdotto allo scopo di valutare lordine di
grandezza dei consumi di combustibile mentre la temperatura esterna di progetto
concorre a determinare la potenzialitagrave di un impianto termico
In effetti i consumi termici effettivi sono inferiori ai flussi dispersi grazie agli
apporti gratuiti di calore (termine ϕa ne 0) In molte legislazioni si tiene conto di ciograve
semplicemente riducendo i gradi-giorno con lrsquoutilizzo di una temperatura interna
effettiva inferiore di uno o due kelvin a quella imposta di ta = 20 [degC] imposta dalla
nostra legislazione
Si ipotizzi ora ad esempio che le localitagrave X e Y abbiano entrambe un valore di
temperatura esterna di progetto pari a 0deg C ma X abbia GG = 2000 mentre Y abbia solo
GG = 1000 Ciograve significa che due edifici identici ed ugualmente gestiti sotto il profilo
del riscaldamento siti uno a X ed uno a Y richiedono una centrale termica con la
stessa potenza termica installata ma nellarco di molte stagioni invernali limpianto al
servizio delledificio di X consuma circa una quantitagrave doppia di combustibile di quella
consumata dallimpianto delledificio di Y
Altri dati climatici drsquointeresse per la progettazione degli impianti sono
reperibili nella Norma UNI 10349
92 Cenni sulla legislazione per il risparmio energetico
Come giagrave osservato nel Capitolo 1 nel nostro paese il riscaldamento invernale
degli edifici impegna circa il 15 del fabbisogno e cioegrave circa 29 Mtepanno
prevalentemente sotto forma di combustibili fossili (metano gasolio etc) A questo
consumo di energia primaria corrisponde lrsquoimmissione nellrsquoatmosfera di circa 78
milioni di tonnellate di CO2 con il relativo impatto su possibili effetti di riscaldamento
della Terra (effetto serra)
In conseguenza il dimensionamento dellinvolucro edilizio il consumo di
energia primaria per il suo riscaldamento limpianto termico e la sua conduzione sono
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
8
stati pertanto oggetto di molti e sempre piugrave stringenti interventi legislativi e normativi
La legge fondamentale alla quale occorre fare riferimento egrave la n 10 del 9 gennaio 1991
a titolo Norme per lattuazione del Piano Energetico Nazionale in materia di uso ra-
zionale dellenergia di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di
energia Tale legge ha ripreso in considerazione - tra laltro - tutta la materia
riguardante i fabbisogni termici invernali negli edifici fornendo attraverso un
regolamento le modalitagrave applicative dei criteri informatori di carattere generale
contenuti nel testo legislativo Detto regolamento egrave il DPR n 412 del 26081993
recante Norme per la progettazione linstallazione lesercizio e la manutenzione degli
impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi denergia in
attuazione dellart 4 comma 4 legge 90191 n10 La normativa egrave stata inoltre
aggiornata dal DL 19 agosto 2005 n 192 a titolo Attuazione della direttiva
200291CE relativa al rendimento energetico nellrsquoedilizia
Questrsquoultimo decreto si propone in sintonia con la normativa europea del
settore di estendere lattenzione del progettista a tutte le componenti del sistema
edificio-impianto evitando di focalizzarla sul solo isolamento termico Come visto
lrsquoattuale quadro prevede di tener conto di
- energia termica consumata direttamente nel generatore di calore
- energia termica consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia
elettrica che egrave stata utilizzata dallrsquoimpianto (pompe bruciatori ecc)
- energia termica derivante da apporti gratuiti come lrsquoirraggiamento solare
- energia termica derivante da sorgenti interne
Pertanto lrsquoefficienza energetica del sistema edificio-impianto verragrave valutata non piugrave
solo in relazione allrsquoisolamento termico dellrsquoedificio ma anche in relazione ad altri
importanti aspetti quali rendimento del generatore di calore della rete di
distribuzione e dei terminali di utilizzazione dellrsquoenergia termica ed allrsquoutilizzo di
apporti gratuiti
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
9
Piugrave in particolare gli edifici vengono classificati in differenti categorie in base
alla loro destinazione duso come precisato nella seguente tabella
I valori massimi della temperatura ambiente nel periodo di funzionamento
dellimpianto di climatizzazione invernale sono posti pari a 18 [degC] per gli edifici di
categoria E8 e a 20 degC per tutte le altre categorie su entrambi i valori egrave ammessa una
tolleranza di +1 [degC] Deroghe particolari possono essere concesse dalle autoritagrave
comunali per le categorie E3 (ospedali) e E6 (piscine)
Le industrie (cat E8) possono ottenere deroghe purcheacute giustificate da esigenze
tecnologiche ovvero nei casi in cui vengano utilizzate per il riscaldamento sorgenti
energetiche non convenientemente utilizzabili in altro modo (ad esempio segatura nelle
industrie manifatturiere del legno)
Per quanto attiene alla regolazione negli impianti termici centralizzati adibiti al
riscaldamento per una pluralitagrave di utenze aventi potenza nominale del generatore
superiore a 35 kW egrave prescritta ladozione di un termoregolazione asservita ad un sensore
(sonda) di temperatura esterna inoltre negli impianti nuovi devessere possibile la
contabilizzazione del calore per ogni unitagrave immobiliare
Il Decreto 26081993 suddivide il territorio nazionale nelle seguenti sei fasce
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
10
climatiche in funzione dei gradi giorno associandone il periodo di funzionamento
dellrsquoimpianto di riscaldamento noncheacute il numero di ore giornaliere
ZONA CLIM GRADI GIORNO ORE DI FUNZ PERIODO DI FUNZ
A Fino a 600 6 dal 112 al 153
B 601 ndash 900 8 dal 112 al 313
C 901 ndash 1400 10 dal 1511 al 313
D 1401 ndash 2100 12 dal 111 al 154
E 2101- 3000 14 dal 1510 al 154
F Oltre 3000 nessuna limitazione
I valori limite del FEP (consumi di energia primaria per metro quadrato di
superficie calpestabile espressi in [kWh(m2 anno)]) di un nuovo edificio o nel caso di
ristrutturazioni di notevole entitagrave di vecchi edifici da rispettare sono riportati nella
successiva tabella in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del numero
di gradi-giorno GG Si precisa che
bull S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V
bull V [m3] =volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
I valori indicati nella tabella devono essere interpolati linearmente per valori dei
gradi-giorno compresi tra gli estremi assegnati Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori
del FEP rimangono costanti come pure rimangono costanti quando il coefficiente di
forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09
Ad esempio nel progettare un nuovo edificio da costruirsi in Genova con un
rapporto SV = 055 ove S sia la superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume
riscaldato V si dovragrave rispettare nel progetto il limite massimo di consumo previsto pari
a FEP le 56 [kWh(m2 anno)]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
11
Non risulta necessario effettuare la verifica dei consumi di energia primaria
qualora si rispettino le seguenti condizioni
bull per un generatore di calore di potenzialitagrave nominale Pn = ϕfoc espressa in kW un
valore limite del rendimento globale medio stagionale dellrsquointero impianto pari a
bull i valori limite di trasmittanza per le pareti opache e trasparenti riportati dal DL
19082005 nelle sottostanti tabelle Trasmittanza termica delle strutture verticali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 085 072
B 064 054
C 057 046
D 050 040
E 046 037
F 044 035
Trasmittanza termica delle strutture orizzontali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
U [Wm2K] d
al 112009
A 080 068
B 060 051
C 055 044
D 046 037
E 045 054
F 044 033
Trasmittanza termica dei vetri
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 50 50
B 40 40
C 30 23
D 26 21
E 24 19
F 23 16
nPlog375 sdot+=η
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
12
Lrsquoattuale quadro normativo prevede inoltre lrsquoobbligo di introdurre la
certificazione energetica degli edifici basata non solo sul controllo della relazione del
progettista ma anche sulla rispondenza in cantiere dei materiali previsti addivenendo
cosigrave ad una classificazione degli edifici in base al loro consumo di energia
In un prossimo futuro come giagrave anticipato nel Capitolo 1 anche gli edifici
esistenti dovranno essere accompagnati da un certificato energetico del tipo sotto
raffigurato al fine di fotografarne lo ldquostato energetico attuale ldquoe suggerire quali possano
essere i possibili interventi di riqualificazione
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
13
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
14
93 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio
Il vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere
visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico
comporta da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione
delledificio e dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un
maggiore investimento iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio
(minori consumi) Occorre inoltre tenere presente anche il costo sociale
dellinquinamento ambientale derivante dai consumi energetici
Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico Si precisa
che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado dellrsquoinvolucro
edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica igrometrica
delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito
bull Isolamento a cappotto
Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a
cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti
anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave
piede tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato
Questo sistema egrave caratterizzato da un rivestimento isolante situato sulla parte
esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da avvolgerlo completamente
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
15
Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti
nelle strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura
esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il
comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e
comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle
abitazioni
La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva
delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante
incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede
quindi ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di
vetro di vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori
Laspetto finale di questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata
Lisolamento a cappotto egrave realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave
bull Isolamento in intercapedine
Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere
eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante
lrsquooperazione di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia
sufficientemente continuo e omogeneo
I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di imputrescibilitagrave
stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e inoltre non devono
emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da un basso valore
del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle intercapedini tra i piugrave
usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla espansa sughero fibre di
cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le poliuretaniche
Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore
dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo
spessore minimo scende a 3-4 cm
La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere effettuata mediante
pannelli isolanti i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo ovvio
che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
16
bull Isolamento di copertura piana con isolante esterno
Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a
tutti gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il
solaio e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la
pavimentazione come illustrato in figura
bull Isolamento di solai su porticati
Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti
accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona
aderenza dei materiali isolanti al supporto
Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva preparazione del supporto in
modo da ottenere una superficie compatta e complanare Solitamente lrsquoisolante viene
posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante in corrispondenza alla
faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del porticato Questo tipo di
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
17
isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere eseguito su qualsiasi
superficie previa idonea preparazione
Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre
di dati certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la
trasmittanza termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in
opera si discostano in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in
laboratorio mentre queste ultime sono determinate in condizioni di riferimento le
prime sono condizionate dalle reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto
di umiditagrave invecchiamento etc)
Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri
1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio
2 maggiorazione percentuale (m) che tiene conto del contenuto percentuale di
umiditagrave dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della
manipolazione e installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore
3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale
(m) alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
18
La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al
vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio La
seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne
bull -il materiale in considerazione
bull -la massa volumica ( densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]
bull -la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]
bull -la maggiorazione percentuale (m)
bull -la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
19
Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
6
Se si conteggia nel bilancio sia la potenza utile fornita dallrsquoimpianto ϕi che la
potenza termica ϕa originata da apporti energetici gratuiti (carichi termici
internicontributi solari dovragrave essere anche
ϕ = ϕi + ϕa
e in termini di energie totali durante la stagione di riscaldamento
Q = Qi + Qa
Ovviamente per fornire tramite lrsquoimpianto di riscaldamento lrsquoenergia Qi = Q -
Qa (energia utile) allrsquoedificio si dovragrave consumare una quantitagrave superiore di energia
primaria a causa di
bull un rendimento del generatore di calore ηg lt 1
bull di inevitabili disperdimenti termici nella rete di distribuzione del fluido termovettore
(rendimento di distribuzione ηd lt1)
bull ulteriori penalizzazioni termiche sia per la non perfetta gestione della regolazione
della temperatura interna (rendimento di regolazione ηr lt 1 ) ai terminali stessi (
rendimento di emissione ηe lt 1)
Pertanto nellrsquoimpianto si dovragrave mettere in gioco (consumando combustibile) una
complessiva energia primaria Qpi pari a
A Qpi si dovragrave aggiungere lrsquoenergia primaria Qpe indirettamente messa in gioco
e cioegrave lrsquoenergia primaria consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia
elettrica utilizzata per far funzinare lrsquoimpianto (pompe di circolazione etc)
Lrsquoenergia primaria Qpe corrispondente al totale consumo di energia elettrica Ee
in [kWh] si valuta sulla base dellrsquoequivalenza stabilita dal Decreto 10 [MJ] =1[kWh]
La totale energia primaria utilizzata risulta quindi
Qp = Qpi + Qpe
In sintesi si definisce rendimento globale medio stagionale η
In riferimento al rendimento globale medio stagionale η la totale quantitagrave drsquoenergia
primaria consumata Qp nel corso della stagione di riscaldamento di N giorni
p
i
utilizzataprimariaenergiatotaleutileenergiaglobalefabbisogno
==η
erdg
ipi
QQηsdotηsdotηsdotη
=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
7
ηminussdotsdotsdot+
=η
sdotminus= avdaTP
QGG86400V)CC(1)QQ(Q
e cioegrave Qp saragrave ancora funzione del numero dei gradi-giorno GG della localitagrave noncheacute di
eventuali apporti energetici gratuiti Qa
Egrave opportuno non confondere il significato dei gradi-giorno con la temperatura
esterna di progetto per la quale si progetta limpianto Infatti come egrave giagrave stato precisato
il concetto dei gradi-giorno egrave stato introdotto allo scopo di valutare lordine di
grandezza dei consumi di combustibile mentre la temperatura esterna di progetto
concorre a determinare la potenzialitagrave di un impianto termico
In effetti i consumi termici effettivi sono inferiori ai flussi dispersi grazie agli
apporti gratuiti di calore (termine ϕa ne 0) In molte legislazioni si tiene conto di ciograve
semplicemente riducendo i gradi-giorno con lrsquoutilizzo di una temperatura interna
effettiva inferiore di uno o due kelvin a quella imposta di ta = 20 [degC] imposta dalla
nostra legislazione
Si ipotizzi ora ad esempio che le localitagrave X e Y abbiano entrambe un valore di
temperatura esterna di progetto pari a 0deg C ma X abbia GG = 2000 mentre Y abbia solo
GG = 1000 Ciograve significa che due edifici identici ed ugualmente gestiti sotto il profilo
del riscaldamento siti uno a X ed uno a Y richiedono una centrale termica con la
stessa potenza termica installata ma nellarco di molte stagioni invernali limpianto al
servizio delledificio di X consuma circa una quantitagrave doppia di combustibile di quella
consumata dallimpianto delledificio di Y
Altri dati climatici drsquointeresse per la progettazione degli impianti sono
reperibili nella Norma UNI 10349
92 Cenni sulla legislazione per il risparmio energetico
Come giagrave osservato nel Capitolo 1 nel nostro paese il riscaldamento invernale
degli edifici impegna circa il 15 del fabbisogno e cioegrave circa 29 Mtepanno
prevalentemente sotto forma di combustibili fossili (metano gasolio etc) A questo
consumo di energia primaria corrisponde lrsquoimmissione nellrsquoatmosfera di circa 78
milioni di tonnellate di CO2 con il relativo impatto su possibili effetti di riscaldamento
della Terra (effetto serra)
In conseguenza il dimensionamento dellinvolucro edilizio il consumo di
energia primaria per il suo riscaldamento limpianto termico e la sua conduzione sono
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
8
stati pertanto oggetto di molti e sempre piugrave stringenti interventi legislativi e normativi
La legge fondamentale alla quale occorre fare riferimento egrave la n 10 del 9 gennaio 1991
a titolo Norme per lattuazione del Piano Energetico Nazionale in materia di uso ra-
zionale dellenergia di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di
energia Tale legge ha ripreso in considerazione - tra laltro - tutta la materia
riguardante i fabbisogni termici invernali negli edifici fornendo attraverso un
regolamento le modalitagrave applicative dei criteri informatori di carattere generale
contenuti nel testo legislativo Detto regolamento egrave il DPR n 412 del 26081993
recante Norme per la progettazione linstallazione lesercizio e la manutenzione degli
impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi denergia in
attuazione dellart 4 comma 4 legge 90191 n10 La normativa egrave stata inoltre
aggiornata dal DL 19 agosto 2005 n 192 a titolo Attuazione della direttiva
200291CE relativa al rendimento energetico nellrsquoedilizia
Questrsquoultimo decreto si propone in sintonia con la normativa europea del
settore di estendere lattenzione del progettista a tutte le componenti del sistema
edificio-impianto evitando di focalizzarla sul solo isolamento termico Come visto
lrsquoattuale quadro prevede di tener conto di
- energia termica consumata direttamente nel generatore di calore
- energia termica consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia
elettrica che egrave stata utilizzata dallrsquoimpianto (pompe bruciatori ecc)
- energia termica derivante da apporti gratuiti come lrsquoirraggiamento solare
- energia termica derivante da sorgenti interne
Pertanto lrsquoefficienza energetica del sistema edificio-impianto verragrave valutata non piugrave
solo in relazione allrsquoisolamento termico dellrsquoedificio ma anche in relazione ad altri
importanti aspetti quali rendimento del generatore di calore della rete di
distribuzione e dei terminali di utilizzazione dellrsquoenergia termica ed allrsquoutilizzo di
apporti gratuiti
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
9
Piugrave in particolare gli edifici vengono classificati in differenti categorie in base
alla loro destinazione duso come precisato nella seguente tabella
I valori massimi della temperatura ambiente nel periodo di funzionamento
dellimpianto di climatizzazione invernale sono posti pari a 18 [degC] per gli edifici di
categoria E8 e a 20 degC per tutte le altre categorie su entrambi i valori egrave ammessa una
tolleranza di +1 [degC] Deroghe particolari possono essere concesse dalle autoritagrave
comunali per le categorie E3 (ospedali) e E6 (piscine)
Le industrie (cat E8) possono ottenere deroghe purcheacute giustificate da esigenze
tecnologiche ovvero nei casi in cui vengano utilizzate per il riscaldamento sorgenti
energetiche non convenientemente utilizzabili in altro modo (ad esempio segatura nelle
industrie manifatturiere del legno)
Per quanto attiene alla regolazione negli impianti termici centralizzati adibiti al
riscaldamento per una pluralitagrave di utenze aventi potenza nominale del generatore
superiore a 35 kW egrave prescritta ladozione di un termoregolazione asservita ad un sensore
(sonda) di temperatura esterna inoltre negli impianti nuovi devessere possibile la
contabilizzazione del calore per ogni unitagrave immobiliare
Il Decreto 26081993 suddivide il territorio nazionale nelle seguenti sei fasce
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
10
climatiche in funzione dei gradi giorno associandone il periodo di funzionamento
dellrsquoimpianto di riscaldamento noncheacute il numero di ore giornaliere
ZONA CLIM GRADI GIORNO ORE DI FUNZ PERIODO DI FUNZ
A Fino a 600 6 dal 112 al 153
B 601 ndash 900 8 dal 112 al 313
C 901 ndash 1400 10 dal 1511 al 313
D 1401 ndash 2100 12 dal 111 al 154
E 2101- 3000 14 dal 1510 al 154
F Oltre 3000 nessuna limitazione
I valori limite del FEP (consumi di energia primaria per metro quadrato di
superficie calpestabile espressi in [kWh(m2 anno)]) di un nuovo edificio o nel caso di
ristrutturazioni di notevole entitagrave di vecchi edifici da rispettare sono riportati nella
successiva tabella in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del numero
di gradi-giorno GG Si precisa che
bull S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V
bull V [m3] =volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
I valori indicati nella tabella devono essere interpolati linearmente per valori dei
gradi-giorno compresi tra gli estremi assegnati Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori
del FEP rimangono costanti come pure rimangono costanti quando il coefficiente di
forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09
Ad esempio nel progettare un nuovo edificio da costruirsi in Genova con un
rapporto SV = 055 ove S sia la superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume
riscaldato V si dovragrave rispettare nel progetto il limite massimo di consumo previsto pari
a FEP le 56 [kWh(m2 anno)]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
11
Non risulta necessario effettuare la verifica dei consumi di energia primaria
qualora si rispettino le seguenti condizioni
bull per un generatore di calore di potenzialitagrave nominale Pn = ϕfoc espressa in kW un
valore limite del rendimento globale medio stagionale dellrsquointero impianto pari a
bull i valori limite di trasmittanza per le pareti opache e trasparenti riportati dal DL
19082005 nelle sottostanti tabelle Trasmittanza termica delle strutture verticali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 085 072
B 064 054
C 057 046
D 050 040
E 046 037
F 044 035
Trasmittanza termica delle strutture orizzontali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
U [Wm2K] d
al 112009
A 080 068
B 060 051
C 055 044
D 046 037
E 045 054
F 044 033
Trasmittanza termica dei vetri
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 50 50
B 40 40
C 30 23
D 26 21
E 24 19
F 23 16
nPlog375 sdot+=η
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
12
Lrsquoattuale quadro normativo prevede inoltre lrsquoobbligo di introdurre la
certificazione energetica degli edifici basata non solo sul controllo della relazione del
progettista ma anche sulla rispondenza in cantiere dei materiali previsti addivenendo
cosigrave ad una classificazione degli edifici in base al loro consumo di energia
In un prossimo futuro come giagrave anticipato nel Capitolo 1 anche gli edifici
esistenti dovranno essere accompagnati da un certificato energetico del tipo sotto
raffigurato al fine di fotografarne lo ldquostato energetico attuale ldquoe suggerire quali possano
essere i possibili interventi di riqualificazione
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
13
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
14
93 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio
Il vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere
visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico
comporta da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione
delledificio e dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un
maggiore investimento iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio
(minori consumi) Occorre inoltre tenere presente anche il costo sociale
dellinquinamento ambientale derivante dai consumi energetici
Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico Si precisa
che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado dellrsquoinvolucro
edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica igrometrica
delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito
bull Isolamento a cappotto
Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a
cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti
anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave
piede tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato
Questo sistema egrave caratterizzato da un rivestimento isolante situato sulla parte
esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da avvolgerlo completamente
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
15
Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti
nelle strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura
esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il
comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e
comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle
abitazioni
La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva
delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante
incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede
quindi ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di
vetro di vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori
Laspetto finale di questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata
Lisolamento a cappotto egrave realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave
bull Isolamento in intercapedine
Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere
eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante
lrsquooperazione di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia
sufficientemente continuo e omogeneo
I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di imputrescibilitagrave
stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e inoltre non devono
emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da un basso valore
del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle intercapedini tra i piugrave
usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla espansa sughero fibre di
cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le poliuretaniche
Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore
dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo
spessore minimo scende a 3-4 cm
La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere effettuata mediante
pannelli isolanti i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo ovvio
che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
16
bull Isolamento di copertura piana con isolante esterno
Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a
tutti gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il
solaio e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la
pavimentazione come illustrato in figura
bull Isolamento di solai su porticati
Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti
accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona
aderenza dei materiali isolanti al supporto
Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva preparazione del supporto in
modo da ottenere una superficie compatta e complanare Solitamente lrsquoisolante viene
posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante in corrispondenza alla
faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del porticato Questo tipo di
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
17
isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere eseguito su qualsiasi
superficie previa idonea preparazione
Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre
di dati certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la
trasmittanza termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in
opera si discostano in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in
laboratorio mentre queste ultime sono determinate in condizioni di riferimento le
prime sono condizionate dalle reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto
di umiditagrave invecchiamento etc)
Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri
1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio
2 maggiorazione percentuale (m) che tiene conto del contenuto percentuale di
umiditagrave dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della
manipolazione e installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore
3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale
(m) alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
18
La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al
vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio La
seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne
bull -il materiale in considerazione
bull -la massa volumica ( densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]
bull -la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]
bull -la maggiorazione percentuale (m)
bull -la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
19
Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
7
ηminussdotsdotsdot+
=η
sdotminus= avdaTP
QGG86400V)CC(1)QQ(Q
e cioegrave Qp saragrave ancora funzione del numero dei gradi-giorno GG della localitagrave noncheacute di
eventuali apporti energetici gratuiti Qa
Egrave opportuno non confondere il significato dei gradi-giorno con la temperatura
esterna di progetto per la quale si progetta limpianto Infatti come egrave giagrave stato precisato
il concetto dei gradi-giorno egrave stato introdotto allo scopo di valutare lordine di
grandezza dei consumi di combustibile mentre la temperatura esterna di progetto
concorre a determinare la potenzialitagrave di un impianto termico
In effetti i consumi termici effettivi sono inferiori ai flussi dispersi grazie agli
apporti gratuiti di calore (termine ϕa ne 0) In molte legislazioni si tiene conto di ciograve
semplicemente riducendo i gradi-giorno con lrsquoutilizzo di una temperatura interna
effettiva inferiore di uno o due kelvin a quella imposta di ta = 20 [degC] imposta dalla
nostra legislazione
Si ipotizzi ora ad esempio che le localitagrave X e Y abbiano entrambe un valore di
temperatura esterna di progetto pari a 0deg C ma X abbia GG = 2000 mentre Y abbia solo
GG = 1000 Ciograve significa che due edifici identici ed ugualmente gestiti sotto il profilo
del riscaldamento siti uno a X ed uno a Y richiedono una centrale termica con la
stessa potenza termica installata ma nellarco di molte stagioni invernali limpianto al
servizio delledificio di X consuma circa una quantitagrave doppia di combustibile di quella
consumata dallimpianto delledificio di Y
Altri dati climatici drsquointeresse per la progettazione degli impianti sono
reperibili nella Norma UNI 10349
92 Cenni sulla legislazione per il risparmio energetico
Come giagrave osservato nel Capitolo 1 nel nostro paese il riscaldamento invernale
degli edifici impegna circa il 15 del fabbisogno e cioegrave circa 29 Mtepanno
prevalentemente sotto forma di combustibili fossili (metano gasolio etc) A questo
consumo di energia primaria corrisponde lrsquoimmissione nellrsquoatmosfera di circa 78
milioni di tonnellate di CO2 con il relativo impatto su possibili effetti di riscaldamento
della Terra (effetto serra)
In conseguenza il dimensionamento dellinvolucro edilizio il consumo di
energia primaria per il suo riscaldamento limpianto termico e la sua conduzione sono
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
8
stati pertanto oggetto di molti e sempre piugrave stringenti interventi legislativi e normativi
La legge fondamentale alla quale occorre fare riferimento egrave la n 10 del 9 gennaio 1991
a titolo Norme per lattuazione del Piano Energetico Nazionale in materia di uso ra-
zionale dellenergia di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di
energia Tale legge ha ripreso in considerazione - tra laltro - tutta la materia
riguardante i fabbisogni termici invernali negli edifici fornendo attraverso un
regolamento le modalitagrave applicative dei criteri informatori di carattere generale
contenuti nel testo legislativo Detto regolamento egrave il DPR n 412 del 26081993
recante Norme per la progettazione linstallazione lesercizio e la manutenzione degli
impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi denergia in
attuazione dellart 4 comma 4 legge 90191 n10 La normativa egrave stata inoltre
aggiornata dal DL 19 agosto 2005 n 192 a titolo Attuazione della direttiva
200291CE relativa al rendimento energetico nellrsquoedilizia
Questrsquoultimo decreto si propone in sintonia con la normativa europea del
settore di estendere lattenzione del progettista a tutte le componenti del sistema
edificio-impianto evitando di focalizzarla sul solo isolamento termico Come visto
lrsquoattuale quadro prevede di tener conto di
- energia termica consumata direttamente nel generatore di calore
- energia termica consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia
elettrica che egrave stata utilizzata dallrsquoimpianto (pompe bruciatori ecc)
- energia termica derivante da apporti gratuiti come lrsquoirraggiamento solare
- energia termica derivante da sorgenti interne
Pertanto lrsquoefficienza energetica del sistema edificio-impianto verragrave valutata non piugrave
solo in relazione allrsquoisolamento termico dellrsquoedificio ma anche in relazione ad altri
importanti aspetti quali rendimento del generatore di calore della rete di
distribuzione e dei terminali di utilizzazione dellrsquoenergia termica ed allrsquoutilizzo di
apporti gratuiti
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
9
Piugrave in particolare gli edifici vengono classificati in differenti categorie in base
alla loro destinazione duso come precisato nella seguente tabella
I valori massimi della temperatura ambiente nel periodo di funzionamento
dellimpianto di climatizzazione invernale sono posti pari a 18 [degC] per gli edifici di
categoria E8 e a 20 degC per tutte le altre categorie su entrambi i valori egrave ammessa una
tolleranza di +1 [degC] Deroghe particolari possono essere concesse dalle autoritagrave
comunali per le categorie E3 (ospedali) e E6 (piscine)
Le industrie (cat E8) possono ottenere deroghe purcheacute giustificate da esigenze
tecnologiche ovvero nei casi in cui vengano utilizzate per il riscaldamento sorgenti
energetiche non convenientemente utilizzabili in altro modo (ad esempio segatura nelle
industrie manifatturiere del legno)
Per quanto attiene alla regolazione negli impianti termici centralizzati adibiti al
riscaldamento per una pluralitagrave di utenze aventi potenza nominale del generatore
superiore a 35 kW egrave prescritta ladozione di un termoregolazione asservita ad un sensore
(sonda) di temperatura esterna inoltre negli impianti nuovi devessere possibile la
contabilizzazione del calore per ogni unitagrave immobiliare
Il Decreto 26081993 suddivide il territorio nazionale nelle seguenti sei fasce
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
10
climatiche in funzione dei gradi giorno associandone il periodo di funzionamento
dellrsquoimpianto di riscaldamento noncheacute il numero di ore giornaliere
ZONA CLIM GRADI GIORNO ORE DI FUNZ PERIODO DI FUNZ
A Fino a 600 6 dal 112 al 153
B 601 ndash 900 8 dal 112 al 313
C 901 ndash 1400 10 dal 1511 al 313
D 1401 ndash 2100 12 dal 111 al 154
E 2101- 3000 14 dal 1510 al 154
F Oltre 3000 nessuna limitazione
I valori limite del FEP (consumi di energia primaria per metro quadrato di
superficie calpestabile espressi in [kWh(m2 anno)]) di un nuovo edificio o nel caso di
ristrutturazioni di notevole entitagrave di vecchi edifici da rispettare sono riportati nella
successiva tabella in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del numero
di gradi-giorno GG Si precisa che
bull S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V
bull V [m3] =volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
I valori indicati nella tabella devono essere interpolati linearmente per valori dei
gradi-giorno compresi tra gli estremi assegnati Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori
del FEP rimangono costanti come pure rimangono costanti quando il coefficiente di
forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09
Ad esempio nel progettare un nuovo edificio da costruirsi in Genova con un
rapporto SV = 055 ove S sia la superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume
riscaldato V si dovragrave rispettare nel progetto il limite massimo di consumo previsto pari
a FEP le 56 [kWh(m2 anno)]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
11
Non risulta necessario effettuare la verifica dei consumi di energia primaria
qualora si rispettino le seguenti condizioni
bull per un generatore di calore di potenzialitagrave nominale Pn = ϕfoc espressa in kW un
valore limite del rendimento globale medio stagionale dellrsquointero impianto pari a
bull i valori limite di trasmittanza per le pareti opache e trasparenti riportati dal DL
19082005 nelle sottostanti tabelle Trasmittanza termica delle strutture verticali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 085 072
B 064 054
C 057 046
D 050 040
E 046 037
F 044 035
Trasmittanza termica delle strutture orizzontali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
U [Wm2K] d
al 112009
A 080 068
B 060 051
C 055 044
D 046 037
E 045 054
F 044 033
Trasmittanza termica dei vetri
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 50 50
B 40 40
C 30 23
D 26 21
E 24 19
F 23 16
nPlog375 sdot+=η
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
12
Lrsquoattuale quadro normativo prevede inoltre lrsquoobbligo di introdurre la
certificazione energetica degli edifici basata non solo sul controllo della relazione del
progettista ma anche sulla rispondenza in cantiere dei materiali previsti addivenendo
cosigrave ad una classificazione degli edifici in base al loro consumo di energia
In un prossimo futuro come giagrave anticipato nel Capitolo 1 anche gli edifici
esistenti dovranno essere accompagnati da un certificato energetico del tipo sotto
raffigurato al fine di fotografarne lo ldquostato energetico attuale ldquoe suggerire quali possano
essere i possibili interventi di riqualificazione
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
13
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
14
93 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio
Il vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere
visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico
comporta da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione
delledificio e dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un
maggiore investimento iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio
(minori consumi) Occorre inoltre tenere presente anche il costo sociale
dellinquinamento ambientale derivante dai consumi energetici
Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico Si precisa
che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado dellrsquoinvolucro
edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica igrometrica
delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito
bull Isolamento a cappotto
Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a
cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti
anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave
piede tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato
Questo sistema egrave caratterizzato da un rivestimento isolante situato sulla parte
esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da avvolgerlo completamente
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
15
Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti
nelle strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura
esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il
comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e
comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle
abitazioni
La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva
delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante
incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede
quindi ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di
vetro di vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori
Laspetto finale di questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata
Lisolamento a cappotto egrave realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave
bull Isolamento in intercapedine
Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere
eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante
lrsquooperazione di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia
sufficientemente continuo e omogeneo
I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di imputrescibilitagrave
stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e inoltre non devono
emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da un basso valore
del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle intercapedini tra i piugrave
usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla espansa sughero fibre di
cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le poliuretaniche
Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore
dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo
spessore minimo scende a 3-4 cm
La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere effettuata mediante
pannelli isolanti i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo ovvio
che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
16
bull Isolamento di copertura piana con isolante esterno
Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a
tutti gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il
solaio e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la
pavimentazione come illustrato in figura
bull Isolamento di solai su porticati
Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti
accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona
aderenza dei materiali isolanti al supporto
Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva preparazione del supporto in
modo da ottenere una superficie compatta e complanare Solitamente lrsquoisolante viene
posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante in corrispondenza alla
faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del porticato Questo tipo di
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
17
isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere eseguito su qualsiasi
superficie previa idonea preparazione
Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre
di dati certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la
trasmittanza termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in
opera si discostano in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in
laboratorio mentre queste ultime sono determinate in condizioni di riferimento le
prime sono condizionate dalle reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto
di umiditagrave invecchiamento etc)
Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri
1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio
2 maggiorazione percentuale (m) che tiene conto del contenuto percentuale di
umiditagrave dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della
manipolazione e installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore
3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale
(m) alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
18
La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al
vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio La
seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne
bull -il materiale in considerazione
bull -la massa volumica ( densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]
bull -la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]
bull -la maggiorazione percentuale (m)
bull -la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
19
Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
8
stati pertanto oggetto di molti e sempre piugrave stringenti interventi legislativi e normativi
La legge fondamentale alla quale occorre fare riferimento egrave la n 10 del 9 gennaio 1991
a titolo Norme per lattuazione del Piano Energetico Nazionale in materia di uso ra-
zionale dellenergia di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di
energia Tale legge ha ripreso in considerazione - tra laltro - tutta la materia
riguardante i fabbisogni termici invernali negli edifici fornendo attraverso un
regolamento le modalitagrave applicative dei criteri informatori di carattere generale
contenuti nel testo legislativo Detto regolamento egrave il DPR n 412 del 26081993
recante Norme per la progettazione linstallazione lesercizio e la manutenzione degli
impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi denergia in
attuazione dellart 4 comma 4 legge 90191 n10 La normativa egrave stata inoltre
aggiornata dal DL 19 agosto 2005 n 192 a titolo Attuazione della direttiva
200291CE relativa al rendimento energetico nellrsquoedilizia
Questrsquoultimo decreto si propone in sintonia con la normativa europea del
settore di estendere lattenzione del progettista a tutte le componenti del sistema
edificio-impianto evitando di focalizzarla sul solo isolamento termico Come visto
lrsquoattuale quadro prevede di tener conto di
- energia termica consumata direttamente nel generatore di calore
- energia termica consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia
elettrica che egrave stata utilizzata dallrsquoimpianto (pompe bruciatori ecc)
- energia termica derivante da apporti gratuiti come lrsquoirraggiamento solare
- energia termica derivante da sorgenti interne
Pertanto lrsquoefficienza energetica del sistema edificio-impianto verragrave valutata non piugrave
solo in relazione allrsquoisolamento termico dellrsquoedificio ma anche in relazione ad altri
importanti aspetti quali rendimento del generatore di calore della rete di
distribuzione e dei terminali di utilizzazione dellrsquoenergia termica ed allrsquoutilizzo di
apporti gratuiti
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
9
Piugrave in particolare gli edifici vengono classificati in differenti categorie in base
alla loro destinazione duso come precisato nella seguente tabella
I valori massimi della temperatura ambiente nel periodo di funzionamento
dellimpianto di climatizzazione invernale sono posti pari a 18 [degC] per gli edifici di
categoria E8 e a 20 degC per tutte le altre categorie su entrambi i valori egrave ammessa una
tolleranza di +1 [degC] Deroghe particolari possono essere concesse dalle autoritagrave
comunali per le categorie E3 (ospedali) e E6 (piscine)
Le industrie (cat E8) possono ottenere deroghe purcheacute giustificate da esigenze
tecnologiche ovvero nei casi in cui vengano utilizzate per il riscaldamento sorgenti
energetiche non convenientemente utilizzabili in altro modo (ad esempio segatura nelle
industrie manifatturiere del legno)
Per quanto attiene alla regolazione negli impianti termici centralizzati adibiti al
riscaldamento per una pluralitagrave di utenze aventi potenza nominale del generatore
superiore a 35 kW egrave prescritta ladozione di un termoregolazione asservita ad un sensore
(sonda) di temperatura esterna inoltre negli impianti nuovi devessere possibile la
contabilizzazione del calore per ogni unitagrave immobiliare
Il Decreto 26081993 suddivide il territorio nazionale nelle seguenti sei fasce
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
10
climatiche in funzione dei gradi giorno associandone il periodo di funzionamento
dellrsquoimpianto di riscaldamento noncheacute il numero di ore giornaliere
ZONA CLIM GRADI GIORNO ORE DI FUNZ PERIODO DI FUNZ
A Fino a 600 6 dal 112 al 153
B 601 ndash 900 8 dal 112 al 313
C 901 ndash 1400 10 dal 1511 al 313
D 1401 ndash 2100 12 dal 111 al 154
E 2101- 3000 14 dal 1510 al 154
F Oltre 3000 nessuna limitazione
I valori limite del FEP (consumi di energia primaria per metro quadrato di
superficie calpestabile espressi in [kWh(m2 anno)]) di un nuovo edificio o nel caso di
ristrutturazioni di notevole entitagrave di vecchi edifici da rispettare sono riportati nella
successiva tabella in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del numero
di gradi-giorno GG Si precisa che
bull S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V
bull V [m3] =volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
I valori indicati nella tabella devono essere interpolati linearmente per valori dei
gradi-giorno compresi tra gli estremi assegnati Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori
del FEP rimangono costanti come pure rimangono costanti quando il coefficiente di
forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09
Ad esempio nel progettare un nuovo edificio da costruirsi in Genova con un
rapporto SV = 055 ove S sia la superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume
riscaldato V si dovragrave rispettare nel progetto il limite massimo di consumo previsto pari
a FEP le 56 [kWh(m2 anno)]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
11
Non risulta necessario effettuare la verifica dei consumi di energia primaria
qualora si rispettino le seguenti condizioni
bull per un generatore di calore di potenzialitagrave nominale Pn = ϕfoc espressa in kW un
valore limite del rendimento globale medio stagionale dellrsquointero impianto pari a
bull i valori limite di trasmittanza per le pareti opache e trasparenti riportati dal DL
19082005 nelle sottostanti tabelle Trasmittanza termica delle strutture verticali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 085 072
B 064 054
C 057 046
D 050 040
E 046 037
F 044 035
Trasmittanza termica delle strutture orizzontali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
U [Wm2K] d
al 112009
A 080 068
B 060 051
C 055 044
D 046 037
E 045 054
F 044 033
Trasmittanza termica dei vetri
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 50 50
B 40 40
C 30 23
D 26 21
E 24 19
F 23 16
nPlog375 sdot+=η
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
12
Lrsquoattuale quadro normativo prevede inoltre lrsquoobbligo di introdurre la
certificazione energetica degli edifici basata non solo sul controllo della relazione del
progettista ma anche sulla rispondenza in cantiere dei materiali previsti addivenendo
cosigrave ad una classificazione degli edifici in base al loro consumo di energia
In un prossimo futuro come giagrave anticipato nel Capitolo 1 anche gli edifici
esistenti dovranno essere accompagnati da un certificato energetico del tipo sotto
raffigurato al fine di fotografarne lo ldquostato energetico attuale ldquoe suggerire quali possano
essere i possibili interventi di riqualificazione
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
13
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
14
93 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio
Il vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere
visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico
comporta da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione
delledificio e dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un
maggiore investimento iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio
(minori consumi) Occorre inoltre tenere presente anche il costo sociale
dellinquinamento ambientale derivante dai consumi energetici
Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico Si precisa
che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado dellrsquoinvolucro
edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica igrometrica
delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito
bull Isolamento a cappotto
Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a
cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti
anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave
piede tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato
Questo sistema egrave caratterizzato da un rivestimento isolante situato sulla parte
esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da avvolgerlo completamente
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
15
Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti
nelle strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura
esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il
comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e
comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle
abitazioni
La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva
delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante
incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede
quindi ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di
vetro di vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori
Laspetto finale di questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata
Lisolamento a cappotto egrave realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave
bull Isolamento in intercapedine
Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere
eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante
lrsquooperazione di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia
sufficientemente continuo e omogeneo
I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di imputrescibilitagrave
stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e inoltre non devono
emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da un basso valore
del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle intercapedini tra i piugrave
usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla espansa sughero fibre di
cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le poliuretaniche
Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore
dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo
spessore minimo scende a 3-4 cm
La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere effettuata mediante
pannelli isolanti i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo ovvio
che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
16
bull Isolamento di copertura piana con isolante esterno
Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a
tutti gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il
solaio e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la
pavimentazione come illustrato in figura
bull Isolamento di solai su porticati
Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti
accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona
aderenza dei materiali isolanti al supporto
Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva preparazione del supporto in
modo da ottenere una superficie compatta e complanare Solitamente lrsquoisolante viene
posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante in corrispondenza alla
faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del porticato Questo tipo di
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
17
isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere eseguito su qualsiasi
superficie previa idonea preparazione
Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre
di dati certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la
trasmittanza termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in
opera si discostano in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in
laboratorio mentre queste ultime sono determinate in condizioni di riferimento le
prime sono condizionate dalle reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto
di umiditagrave invecchiamento etc)
Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri
1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio
2 maggiorazione percentuale (m) che tiene conto del contenuto percentuale di
umiditagrave dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della
manipolazione e installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore
3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale
(m) alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
18
La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al
vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio La
seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne
bull -il materiale in considerazione
bull -la massa volumica ( densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]
bull -la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]
bull -la maggiorazione percentuale (m)
bull -la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]
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Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
9
Piugrave in particolare gli edifici vengono classificati in differenti categorie in base
alla loro destinazione duso come precisato nella seguente tabella
I valori massimi della temperatura ambiente nel periodo di funzionamento
dellimpianto di climatizzazione invernale sono posti pari a 18 [degC] per gli edifici di
categoria E8 e a 20 degC per tutte le altre categorie su entrambi i valori egrave ammessa una
tolleranza di +1 [degC] Deroghe particolari possono essere concesse dalle autoritagrave
comunali per le categorie E3 (ospedali) e E6 (piscine)
Le industrie (cat E8) possono ottenere deroghe purcheacute giustificate da esigenze
tecnologiche ovvero nei casi in cui vengano utilizzate per il riscaldamento sorgenti
energetiche non convenientemente utilizzabili in altro modo (ad esempio segatura nelle
industrie manifatturiere del legno)
Per quanto attiene alla regolazione negli impianti termici centralizzati adibiti al
riscaldamento per una pluralitagrave di utenze aventi potenza nominale del generatore
superiore a 35 kW egrave prescritta ladozione di un termoregolazione asservita ad un sensore
(sonda) di temperatura esterna inoltre negli impianti nuovi devessere possibile la
contabilizzazione del calore per ogni unitagrave immobiliare
Il Decreto 26081993 suddivide il territorio nazionale nelle seguenti sei fasce
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
10
climatiche in funzione dei gradi giorno associandone il periodo di funzionamento
dellrsquoimpianto di riscaldamento noncheacute il numero di ore giornaliere
ZONA CLIM GRADI GIORNO ORE DI FUNZ PERIODO DI FUNZ
A Fino a 600 6 dal 112 al 153
B 601 ndash 900 8 dal 112 al 313
C 901 ndash 1400 10 dal 1511 al 313
D 1401 ndash 2100 12 dal 111 al 154
E 2101- 3000 14 dal 1510 al 154
F Oltre 3000 nessuna limitazione
I valori limite del FEP (consumi di energia primaria per metro quadrato di
superficie calpestabile espressi in [kWh(m2 anno)]) di un nuovo edificio o nel caso di
ristrutturazioni di notevole entitagrave di vecchi edifici da rispettare sono riportati nella
successiva tabella in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del numero
di gradi-giorno GG Si precisa che
bull S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V
bull V [m3] =volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
I valori indicati nella tabella devono essere interpolati linearmente per valori dei
gradi-giorno compresi tra gli estremi assegnati Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori
del FEP rimangono costanti come pure rimangono costanti quando il coefficiente di
forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09
Ad esempio nel progettare un nuovo edificio da costruirsi in Genova con un
rapporto SV = 055 ove S sia la superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume
riscaldato V si dovragrave rispettare nel progetto il limite massimo di consumo previsto pari
a FEP le 56 [kWh(m2 anno)]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
11
Non risulta necessario effettuare la verifica dei consumi di energia primaria
qualora si rispettino le seguenti condizioni
bull per un generatore di calore di potenzialitagrave nominale Pn = ϕfoc espressa in kW un
valore limite del rendimento globale medio stagionale dellrsquointero impianto pari a
bull i valori limite di trasmittanza per le pareti opache e trasparenti riportati dal DL
19082005 nelle sottostanti tabelle Trasmittanza termica delle strutture verticali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 085 072
B 064 054
C 057 046
D 050 040
E 046 037
F 044 035
Trasmittanza termica delle strutture orizzontali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
U [Wm2K] d
al 112009
A 080 068
B 060 051
C 055 044
D 046 037
E 045 054
F 044 033
Trasmittanza termica dei vetri
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 50 50
B 40 40
C 30 23
D 26 21
E 24 19
F 23 16
nPlog375 sdot+=η
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
12
Lrsquoattuale quadro normativo prevede inoltre lrsquoobbligo di introdurre la
certificazione energetica degli edifici basata non solo sul controllo della relazione del
progettista ma anche sulla rispondenza in cantiere dei materiali previsti addivenendo
cosigrave ad una classificazione degli edifici in base al loro consumo di energia
In un prossimo futuro come giagrave anticipato nel Capitolo 1 anche gli edifici
esistenti dovranno essere accompagnati da un certificato energetico del tipo sotto
raffigurato al fine di fotografarne lo ldquostato energetico attuale ldquoe suggerire quali possano
essere i possibili interventi di riqualificazione
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
13
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
14
93 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio
Il vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere
visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico
comporta da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione
delledificio e dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un
maggiore investimento iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio
(minori consumi) Occorre inoltre tenere presente anche il costo sociale
dellinquinamento ambientale derivante dai consumi energetici
Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico Si precisa
che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado dellrsquoinvolucro
edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica igrometrica
delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito
bull Isolamento a cappotto
Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a
cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti
anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave
piede tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato
Questo sistema egrave caratterizzato da un rivestimento isolante situato sulla parte
esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da avvolgerlo completamente
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
15
Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti
nelle strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura
esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il
comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e
comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle
abitazioni
La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva
delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante
incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede
quindi ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di
vetro di vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori
Laspetto finale di questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata
Lisolamento a cappotto egrave realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave
bull Isolamento in intercapedine
Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere
eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante
lrsquooperazione di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia
sufficientemente continuo e omogeneo
I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di imputrescibilitagrave
stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e inoltre non devono
emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da un basso valore
del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle intercapedini tra i piugrave
usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla espansa sughero fibre di
cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le poliuretaniche
Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore
dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo
spessore minimo scende a 3-4 cm
La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere effettuata mediante
pannelli isolanti i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo ovvio
che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
16
bull Isolamento di copertura piana con isolante esterno
Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a
tutti gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il
solaio e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la
pavimentazione come illustrato in figura
bull Isolamento di solai su porticati
Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti
accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona
aderenza dei materiali isolanti al supporto
Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva preparazione del supporto in
modo da ottenere una superficie compatta e complanare Solitamente lrsquoisolante viene
posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante in corrispondenza alla
faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del porticato Questo tipo di
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
17
isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere eseguito su qualsiasi
superficie previa idonea preparazione
Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre
di dati certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la
trasmittanza termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in
opera si discostano in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in
laboratorio mentre queste ultime sono determinate in condizioni di riferimento le
prime sono condizionate dalle reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto
di umiditagrave invecchiamento etc)
Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri
1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio
2 maggiorazione percentuale (m) che tiene conto del contenuto percentuale di
umiditagrave dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della
manipolazione e installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore
3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale
(m) alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
18
La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al
vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio La
seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne
bull -il materiale in considerazione
bull -la massa volumica ( densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]
bull -la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]
bull -la maggiorazione percentuale (m)
bull -la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
19
Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
10
climatiche in funzione dei gradi giorno associandone il periodo di funzionamento
dellrsquoimpianto di riscaldamento noncheacute il numero di ore giornaliere
ZONA CLIM GRADI GIORNO ORE DI FUNZ PERIODO DI FUNZ
A Fino a 600 6 dal 112 al 153
B 601 ndash 900 8 dal 112 al 313
C 901 ndash 1400 10 dal 1511 al 313
D 1401 ndash 2100 12 dal 111 al 154
E 2101- 3000 14 dal 1510 al 154
F Oltre 3000 nessuna limitazione
I valori limite del FEP (consumi di energia primaria per metro quadrato di
superficie calpestabile espressi in [kWh(m2 anno)]) di un nuovo edificio o nel caso di
ristrutturazioni di notevole entitagrave di vecchi edifici da rispettare sono riportati nella
successiva tabella in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del numero
di gradi-giorno GG Si precisa che
bull S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V
bull V [m3] =volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
I valori indicati nella tabella devono essere interpolati linearmente per valori dei
gradi-giorno compresi tra gli estremi assegnati Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori
del FEP rimangono costanti come pure rimangono costanti quando il coefficiente di
forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09
Ad esempio nel progettare un nuovo edificio da costruirsi in Genova con un
rapporto SV = 055 ove S sia la superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume
riscaldato V si dovragrave rispettare nel progetto il limite massimo di consumo previsto pari
a FEP le 56 [kWh(m2 anno)]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
11
Non risulta necessario effettuare la verifica dei consumi di energia primaria
qualora si rispettino le seguenti condizioni
bull per un generatore di calore di potenzialitagrave nominale Pn = ϕfoc espressa in kW un
valore limite del rendimento globale medio stagionale dellrsquointero impianto pari a
bull i valori limite di trasmittanza per le pareti opache e trasparenti riportati dal DL
19082005 nelle sottostanti tabelle Trasmittanza termica delle strutture verticali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 085 072
B 064 054
C 057 046
D 050 040
E 046 037
F 044 035
Trasmittanza termica delle strutture orizzontali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
U [Wm2K] d
al 112009
A 080 068
B 060 051
C 055 044
D 046 037
E 045 054
F 044 033
Trasmittanza termica dei vetri
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 50 50
B 40 40
C 30 23
D 26 21
E 24 19
F 23 16
nPlog375 sdot+=η
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
12
Lrsquoattuale quadro normativo prevede inoltre lrsquoobbligo di introdurre la
certificazione energetica degli edifici basata non solo sul controllo della relazione del
progettista ma anche sulla rispondenza in cantiere dei materiali previsti addivenendo
cosigrave ad una classificazione degli edifici in base al loro consumo di energia
In un prossimo futuro come giagrave anticipato nel Capitolo 1 anche gli edifici
esistenti dovranno essere accompagnati da un certificato energetico del tipo sotto
raffigurato al fine di fotografarne lo ldquostato energetico attuale ldquoe suggerire quali possano
essere i possibili interventi di riqualificazione
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
13
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
14
93 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio
Il vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere
visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico
comporta da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione
delledificio e dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un
maggiore investimento iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio
(minori consumi) Occorre inoltre tenere presente anche il costo sociale
dellinquinamento ambientale derivante dai consumi energetici
Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico Si precisa
che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado dellrsquoinvolucro
edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica igrometrica
delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito
bull Isolamento a cappotto
Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a
cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti
anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave
piede tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato
Questo sistema egrave caratterizzato da un rivestimento isolante situato sulla parte
esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da avvolgerlo completamente
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
15
Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti
nelle strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura
esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il
comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e
comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle
abitazioni
La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva
delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante
incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede
quindi ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di
vetro di vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori
Laspetto finale di questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata
Lisolamento a cappotto egrave realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave
bull Isolamento in intercapedine
Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere
eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante
lrsquooperazione di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia
sufficientemente continuo e omogeneo
I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di imputrescibilitagrave
stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e inoltre non devono
emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da un basso valore
del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle intercapedini tra i piugrave
usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla espansa sughero fibre di
cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le poliuretaniche
Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore
dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo
spessore minimo scende a 3-4 cm
La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere effettuata mediante
pannelli isolanti i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo ovvio
che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
16
bull Isolamento di copertura piana con isolante esterno
Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a
tutti gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il
solaio e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la
pavimentazione come illustrato in figura
bull Isolamento di solai su porticati
Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti
accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona
aderenza dei materiali isolanti al supporto
Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva preparazione del supporto in
modo da ottenere una superficie compatta e complanare Solitamente lrsquoisolante viene
posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante in corrispondenza alla
faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del porticato Questo tipo di
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
17
isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere eseguito su qualsiasi
superficie previa idonea preparazione
Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre
di dati certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la
trasmittanza termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in
opera si discostano in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in
laboratorio mentre queste ultime sono determinate in condizioni di riferimento le
prime sono condizionate dalle reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto
di umiditagrave invecchiamento etc)
Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri
1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio
2 maggiorazione percentuale (m) che tiene conto del contenuto percentuale di
umiditagrave dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della
manipolazione e installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore
3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale
(m) alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
18
La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al
vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio La
seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne
bull -il materiale in considerazione
bull -la massa volumica ( densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]
bull -la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]
bull -la maggiorazione percentuale (m)
bull -la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
19
Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
11
Non risulta necessario effettuare la verifica dei consumi di energia primaria
qualora si rispettino le seguenti condizioni
bull per un generatore di calore di potenzialitagrave nominale Pn = ϕfoc espressa in kW un
valore limite del rendimento globale medio stagionale dellrsquointero impianto pari a
bull i valori limite di trasmittanza per le pareti opache e trasparenti riportati dal DL
19082005 nelle sottostanti tabelle Trasmittanza termica delle strutture verticali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 085 072
B 064 054
C 057 046
D 050 040
E 046 037
F 044 035
Trasmittanza termica delle strutture orizzontali opache
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
U [Wm2K] d
al 112009
A 080 068
B 060 051
C 055 044
D 046 037
E 045 054
F 044 033
Trasmittanza termica dei vetri
Zona climatica K [Wm2K]
dal 112006
K [Wm2K]
dal 112009
A 50 50
B 40 40
C 30 23
D 26 21
E 24 19
F 23 16
nPlog375 sdot+=η
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
12
Lrsquoattuale quadro normativo prevede inoltre lrsquoobbligo di introdurre la
certificazione energetica degli edifici basata non solo sul controllo della relazione del
progettista ma anche sulla rispondenza in cantiere dei materiali previsti addivenendo
cosigrave ad una classificazione degli edifici in base al loro consumo di energia
In un prossimo futuro come giagrave anticipato nel Capitolo 1 anche gli edifici
esistenti dovranno essere accompagnati da un certificato energetico del tipo sotto
raffigurato al fine di fotografarne lo ldquostato energetico attuale ldquoe suggerire quali possano
essere i possibili interventi di riqualificazione
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
13
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
14
93 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio
Il vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere
visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico
comporta da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione
delledificio e dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un
maggiore investimento iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio
(minori consumi) Occorre inoltre tenere presente anche il costo sociale
dellinquinamento ambientale derivante dai consumi energetici
Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico Si precisa
che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado dellrsquoinvolucro
edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica igrometrica
delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito
bull Isolamento a cappotto
Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a
cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti
anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave
piede tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato
Questo sistema egrave caratterizzato da un rivestimento isolante situato sulla parte
esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da avvolgerlo completamente
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
15
Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti
nelle strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura
esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il
comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e
comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle
abitazioni
La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva
delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante
incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede
quindi ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di
vetro di vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori
Laspetto finale di questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata
Lisolamento a cappotto egrave realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave
bull Isolamento in intercapedine
Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere
eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante
lrsquooperazione di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia
sufficientemente continuo e omogeneo
I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di imputrescibilitagrave
stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e inoltre non devono
emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da un basso valore
del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle intercapedini tra i piugrave
usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla espansa sughero fibre di
cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le poliuretaniche
Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore
dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo
spessore minimo scende a 3-4 cm
La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere effettuata mediante
pannelli isolanti i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo ovvio
che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
16
bull Isolamento di copertura piana con isolante esterno
Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a
tutti gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il
solaio e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la
pavimentazione come illustrato in figura
bull Isolamento di solai su porticati
Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti
accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona
aderenza dei materiali isolanti al supporto
Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva preparazione del supporto in
modo da ottenere una superficie compatta e complanare Solitamente lrsquoisolante viene
posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante in corrispondenza alla
faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del porticato Questo tipo di
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
17
isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere eseguito su qualsiasi
superficie previa idonea preparazione
Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre
di dati certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la
trasmittanza termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in
opera si discostano in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in
laboratorio mentre queste ultime sono determinate in condizioni di riferimento le
prime sono condizionate dalle reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto
di umiditagrave invecchiamento etc)
Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri
1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio
2 maggiorazione percentuale (m) che tiene conto del contenuto percentuale di
umiditagrave dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della
manipolazione e installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore
3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale
(m) alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
18
La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al
vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio La
seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne
bull -il materiale in considerazione
bull -la massa volumica ( densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]
bull -la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]
bull -la maggiorazione percentuale (m)
bull -la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
19
Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
12
Lrsquoattuale quadro normativo prevede inoltre lrsquoobbligo di introdurre la
certificazione energetica degli edifici basata non solo sul controllo della relazione del
progettista ma anche sulla rispondenza in cantiere dei materiali previsti addivenendo
cosigrave ad una classificazione degli edifici in base al loro consumo di energia
In un prossimo futuro come giagrave anticipato nel Capitolo 1 anche gli edifici
esistenti dovranno essere accompagnati da un certificato energetico del tipo sotto
raffigurato al fine di fotografarne lo ldquostato energetico attuale ldquoe suggerire quali possano
essere i possibili interventi di riqualificazione
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
13
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
14
93 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio
Il vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere
visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico
comporta da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione
delledificio e dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un
maggiore investimento iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio
(minori consumi) Occorre inoltre tenere presente anche il costo sociale
dellinquinamento ambientale derivante dai consumi energetici
Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico Si precisa
che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado dellrsquoinvolucro
edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica igrometrica
delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito
bull Isolamento a cappotto
Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a
cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti
anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave
piede tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato
Questo sistema egrave caratterizzato da un rivestimento isolante situato sulla parte
esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da avvolgerlo completamente
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
15
Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti
nelle strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura
esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il
comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e
comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle
abitazioni
La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva
delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante
incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede
quindi ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di
vetro di vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori
Laspetto finale di questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata
Lisolamento a cappotto egrave realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave
bull Isolamento in intercapedine
Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere
eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante
lrsquooperazione di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia
sufficientemente continuo e omogeneo
I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di imputrescibilitagrave
stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e inoltre non devono
emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da un basso valore
del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle intercapedini tra i piugrave
usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla espansa sughero fibre di
cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le poliuretaniche
Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore
dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo
spessore minimo scende a 3-4 cm
La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere effettuata mediante
pannelli isolanti i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo ovvio
che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
16
bull Isolamento di copertura piana con isolante esterno
Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a
tutti gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il
solaio e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la
pavimentazione come illustrato in figura
bull Isolamento di solai su porticati
Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti
accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona
aderenza dei materiali isolanti al supporto
Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva preparazione del supporto in
modo da ottenere una superficie compatta e complanare Solitamente lrsquoisolante viene
posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante in corrispondenza alla
faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del porticato Questo tipo di
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
17
isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere eseguito su qualsiasi
superficie previa idonea preparazione
Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre
di dati certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la
trasmittanza termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in
opera si discostano in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in
laboratorio mentre queste ultime sono determinate in condizioni di riferimento le
prime sono condizionate dalle reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto
di umiditagrave invecchiamento etc)
Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri
1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio
2 maggiorazione percentuale (m) che tiene conto del contenuto percentuale di
umiditagrave dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della
manipolazione e installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore
3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale
(m) alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
18
La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al
vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio La
seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne
bull -il materiale in considerazione
bull -la massa volumica ( densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]
bull -la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]
bull -la maggiorazione percentuale (m)
bull -la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
19
Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
13
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
INFORMAZIONI GENERALIbull Ubicazione
ViaComune GENOVA
Zona Climaticabull Proprietariobull Tipologia ediliziabull Anno di costruzionebull Superficie calpestabile 1282 m 2
bull Volume lordo 4965 m 3
bull SV 0392
CERTIFICATO ENERGETICOCERTIFICATO ENERGETICO nrilasciato ilscade il
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Confronto tra la classe energetica attuale dell rsquoedificioe quella conseguibile con la realizzazione di interventimigliorativi su involucro e impianto termico
Fabbisogno Energetico
kWh m2 annokWh m2 anno
possibileattuale
Dispersioni EdificioDispersioni Edificio
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
Classe Attuale B
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi B
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
10 -49
50 -69
70 -99
100 -139
140 -189
gt 190
lt 10Classe
ABCDEFG
attuale
possibile
Efficienza ImpiantoEfficienza Impianto
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
Classe Attuale C
Classe massima raggiungibilecon interventi migliorativi A
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
12 -137
138 -165
166 -173
174 -191
192 -21
gt 21
lt 12Classe
ABCDEFG
C D E F
Fabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Totale Energia PrimariaFabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m 2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m 2anno
Fabbisogno Attuale Energia Primaria4153 kWh m2annoFabbisogno raggiungibilecon interventi migliorativi3000 kWh m2anno
A
190 140 100 70 50 30 0kWh m 2annokWh m 2anno
BCDEFG
poss
ibi
leatt
uale
Li
mi
tedilegg
e
Decreto 19205
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
14
93 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio
Il vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere
visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico
comporta da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione
delledificio e dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un
maggiore investimento iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio
(minori consumi) Occorre inoltre tenere presente anche il costo sociale
dellinquinamento ambientale derivante dai consumi energetici
Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico Si precisa
che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado dellrsquoinvolucro
edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica igrometrica
delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito
bull Isolamento a cappotto
Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a
cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti
anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave
piede tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato
Questo sistema egrave caratterizzato da un rivestimento isolante situato sulla parte
esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da avvolgerlo completamente
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
15
Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti
nelle strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura
esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il
comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e
comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle
abitazioni
La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva
delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante
incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede
quindi ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di
vetro di vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori
Laspetto finale di questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata
Lisolamento a cappotto egrave realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave
bull Isolamento in intercapedine
Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere
eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante
lrsquooperazione di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia
sufficientemente continuo e omogeneo
I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di imputrescibilitagrave
stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e inoltre non devono
emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da un basso valore
del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle intercapedini tra i piugrave
usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla espansa sughero fibre di
cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le poliuretaniche
Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore
dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo
spessore minimo scende a 3-4 cm
La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere effettuata mediante
pannelli isolanti i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo ovvio
che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
16
bull Isolamento di copertura piana con isolante esterno
Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a
tutti gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il
solaio e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la
pavimentazione come illustrato in figura
bull Isolamento di solai su porticati
Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti
accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona
aderenza dei materiali isolanti al supporto
Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva preparazione del supporto in
modo da ottenere una superficie compatta e complanare Solitamente lrsquoisolante viene
posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante in corrispondenza alla
faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del porticato Questo tipo di
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
17
isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere eseguito su qualsiasi
superficie previa idonea preparazione
Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre
di dati certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la
trasmittanza termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in
opera si discostano in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in
laboratorio mentre queste ultime sono determinate in condizioni di riferimento le
prime sono condizionate dalle reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto
di umiditagrave invecchiamento etc)
Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri
1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio
2 maggiorazione percentuale (m) che tiene conto del contenuto percentuale di
umiditagrave dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della
manipolazione e installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore
3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale
(m) alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
18
La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al
vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio La
seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne
bull -il materiale in considerazione
bull -la massa volumica ( densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]
bull -la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]
bull -la maggiorazione percentuale (m)
bull -la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]
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19
Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
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14
93 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio
Il vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere
visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico
comporta da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione
delledificio e dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un
maggiore investimento iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio
(minori consumi) Occorre inoltre tenere presente anche il costo sociale
dellinquinamento ambientale derivante dai consumi energetici
Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico Si precisa
che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado dellrsquoinvolucro
edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica igrometrica
delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito
bull Isolamento a cappotto
Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a
cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti
anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave
piede tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato
Questo sistema egrave caratterizzato da un rivestimento isolante situato sulla parte
esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da avvolgerlo completamente
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
15
Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti
nelle strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura
esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il
comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e
comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle
abitazioni
La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva
delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante
incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede
quindi ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di
vetro di vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori
Laspetto finale di questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata
Lisolamento a cappotto egrave realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave
bull Isolamento in intercapedine
Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere
eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante
lrsquooperazione di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia
sufficientemente continuo e omogeneo
I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di imputrescibilitagrave
stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e inoltre non devono
emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da un basso valore
del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle intercapedini tra i piugrave
usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla espansa sughero fibre di
cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le poliuretaniche
Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore
dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo
spessore minimo scende a 3-4 cm
La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere effettuata mediante
pannelli isolanti i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo ovvio
che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
16
bull Isolamento di copertura piana con isolante esterno
Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a
tutti gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il
solaio e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la
pavimentazione come illustrato in figura
bull Isolamento di solai su porticati
Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti
accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona
aderenza dei materiali isolanti al supporto
Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva preparazione del supporto in
modo da ottenere una superficie compatta e complanare Solitamente lrsquoisolante viene
posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante in corrispondenza alla
faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del porticato Questo tipo di
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
17
isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere eseguito su qualsiasi
superficie previa idonea preparazione
Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre
di dati certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la
trasmittanza termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in
opera si discostano in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in
laboratorio mentre queste ultime sono determinate in condizioni di riferimento le
prime sono condizionate dalle reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto
di umiditagrave invecchiamento etc)
Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri
1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio
2 maggiorazione percentuale (m) che tiene conto del contenuto percentuale di
umiditagrave dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della
manipolazione e installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore
3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale
(m) alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
18
La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al
vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio La
seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne
bull -il materiale in considerazione
bull -la massa volumica ( densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]
bull -la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]
bull -la maggiorazione percentuale (m)
bull -la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
19
Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
15
Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti
nelle strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura
esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il
comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e
comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle
abitazioni
La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva
delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante
incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede
quindi ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di
vetro di vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori
Laspetto finale di questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata
Lisolamento a cappotto egrave realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave
bull Isolamento in intercapedine
Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere
eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante
lrsquooperazione di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia
sufficientemente continuo e omogeneo
I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di imputrescibilitagrave
stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e inoltre non devono
emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da un basso valore
del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle intercapedini tra i piugrave
usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla espansa sughero fibre di
cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le poliuretaniche
Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore
dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo
spessore minimo scende a 3-4 cm
La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere effettuata mediante
pannelli isolanti i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo ovvio
che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
16
bull Isolamento di copertura piana con isolante esterno
Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a
tutti gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il
solaio e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la
pavimentazione come illustrato in figura
bull Isolamento di solai su porticati
Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti
accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona
aderenza dei materiali isolanti al supporto
Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva preparazione del supporto in
modo da ottenere una superficie compatta e complanare Solitamente lrsquoisolante viene
posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante in corrispondenza alla
faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del porticato Questo tipo di
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
17
isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere eseguito su qualsiasi
superficie previa idonea preparazione
Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre
di dati certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la
trasmittanza termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in
opera si discostano in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in
laboratorio mentre queste ultime sono determinate in condizioni di riferimento le
prime sono condizionate dalle reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto
di umiditagrave invecchiamento etc)
Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri
1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio
2 maggiorazione percentuale (m) che tiene conto del contenuto percentuale di
umiditagrave dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della
manipolazione e installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore
3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale
(m) alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)
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18
La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al
vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio La
seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne
bull -il materiale in considerazione
bull -la massa volumica ( densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]
bull -la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]
bull -la maggiorazione percentuale (m)
bull -la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]
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19
Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
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20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
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La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
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bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
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bull Isolamento di copertura piana con isolante esterno
Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a
tutti gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il
solaio e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la
pavimentazione come illustrato in figura
bull Isolamento di solai su porticati
Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti
accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona
aderenza dei materiali isolanti al supporto
Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva preparazione del supporto in
modo da ottenere una superficie compatta e complanare Solitamente lrsquoisolante viene
posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante in corrispondenza alla
faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del porticato Questo tipo di
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
17
isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere eseguito su qualsiasi
superficie previa idonea preparazione
Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre
di dati certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la
trasmittanza termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in
opera si discostano in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in
laboratorio mentre queste ultime sono determinate in condizioni di riferimento le
prime sono condizionate dalle reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto
di umiditagrave invecchiamento etc)
Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri
1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio
2 maggiorazione percentuale (m) che tiene conto del contenuto percentuale di
umiditagrave dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della
manipolazione e installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore
3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale
(m) alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
18
La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al
vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio La
seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne
bull -il materiale in considerazione
bull -la massa volumica ( densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]
bull -la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]
bull -la maggiorazione percentuale (m)
bull -la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
19
Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
17
isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere eseguito su qualsiasi
superficie previa idonea preparazione
Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre
di dati certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la
trasmittanza termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in
opera si discostano in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in
laboratorio mentre queste ultime sono determinate in condizioni di riferimento le
prime sono condizionate dalle reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto
di umiditagrave invecchiamento etc)
Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri
1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio
2 maggiorazione percentuale (m) che tiene conto del contenuto percentuale di
umiditagrave dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della
manipolazione e installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore
3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale
(m) alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
18
La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al
vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio La
seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne
bull -il materiale in considerazione
bull -la massa volumica ( densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]
bull -la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]
bull -la maggiorazione percentuale (m)
bull -la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
19
Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
18
La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al
vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio La
seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne
bull -il materiale in considerazione
bull -la massa volumica ( densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]
bull -la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]
bull -la maggiorazione percentuale (m)
bull -la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
19
Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
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20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
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19
Esercizi ed esempi
1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180
[Wm2 K] Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona
climatica C Su ipotizza di isolare termicamente la parete con iniezione
nellrsquointercapedine (spessore 5 cm) di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di
calcolo λ = 0045 [Wm K] Si valuti se tale ipotesi sia adeguata a quanto previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Dalla tabella dei valori limite di trasmittanza di strutture verticali opache da
impergarsi in zona C imposti si ottiene K = 057 [Wm2 K]
La resistenza termica specifica risulta
La resistenza specifica della parete prima dellrsquointervento di isolamento egrave
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=
α++
λ+
α== sum W
)Km(5501Rl1
K1R
2
e
in
i ni
ni
i
t
con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria
Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]
La resistenza termica dopo lrsquointervento saragrave
[ ]W)Km(5110450050150550LRRR 2
p
in
ttf =+minus=
λ+minus=
La resistenza termica ottenuta non egrave sufficiente per rispettare il limite previsto
dal DL 19 agosto 2005 n 192 circa la trasmittanza termica di pareti opache in zona
climatica C Lrsquointervento ipotizzato potrebbe essere adottato in zona A piugrave temperata
ove infatti risulta K = 085 [Wm2 K] e R = 117 [(m2 K)W]
2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere realizzato
a Milano (zona climatica E GG = 2404) Si valuti il FEP dellrsquoedificio previsto dal
DL 19 agosto 2005 n 192
Il FEP si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella
seguente in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV
[ ]W)Km(7515701
K1R 2
===
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
20
ZONA CLIMATICA
A B C D E F
GG GG GG GG GG GG
SV
lt 600 601 900 901 1400 1401 2100 2101 3000 gt 3000
le 02
ge 09
10
45
10
45
15
60
15
60
25
85
25
85
40
110
40
110
55
145
55
145
Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona climatica E) si hanno per
Milano (GG = 2404) i seguenti valori limiti
SV = 02 rArr )]annom(kWh[1452101300021012404)4055(40FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[81212101300021012404)110145(110FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando
relativamente al valore SV = 039
1) Un edificio a Roma ( Zona climatica D GG = 1415 escursione termica massima (ta
ndash te) = 20 [degC ]) ha una totale superficie disperdente S =2100 [m2] ed un volume
riscaldato V = 5400 [m3] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Si stima che
durante la stagione invernale si possa contare su un apporto energetico gratuito da fonte
solare pari a Qa = 35000 [MJ] e che il rendimento globale medio dellrsquoimpianto sia η=
80 Si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il riscaldamento e il FEP
dellrsquoedificio
Si supponga noto il fabbisogno termico invernale
I coefficienti volumici di dispersione termica Cd e Cv sono rispettivamente
[ ])annom(kWh965209020390)1458121(145FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
]W[18900
]W[22500
v
d
=ϕ
=ϕ
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
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22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
21
La totale energia dispersa dallrsquoedificio nei N giorni di riscaldamento invernale egrave
]annoMJ[2574701415864005400)180210(Q
GG86400V)CC()tt(86400V)CC(QQ vd
NJ
1jejavd
NJ
1jj
=sdotsdotsdot+=
sdotsdotsdot+=minussdotsdotsdot+== sumsum=
=
=
=
Lrsquoenergia utile che lrsquoimpianto deve fornire nello stesso periodoeacute
La totale energia primaria consumata egrave
]annokWh[77246]annoMJ[27808780
2224701QQ iP ===η
sdot=
Il FEP dellrsquoedificio risulta
Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave
SV = 21005400 = 039 [1m]
Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per Roma (GG = 1415)
SV = 02 rArr )]annom(kWh[3251401210014011415)2540(25FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
SV = 09 rArr )]annom(kWh[5851401210014011415)85110(85FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
Il FEP dellrsquoedificio previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 si ottiene interpolando i
valori ottenuti rispetto a SV = 039
Come si puograve osservare il FEP limite previsto dal DL 19 agosto 2005 n 192 non egrave
rispettato dal FEP dellrsquoedificio per cui il progetto del sistema edificio-impianto dovragrave
essere modificato fino a verifica positiva Ad esempio il progettista potragrave
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=
sdot=
minussdotϕ
=
KmW180
20540018900
)tt(VC
KmW210
20540022500
)tt(VC
3ea
vv
3ea
dd
]annoMJ[22247035000257470QQQ ai =minus=minus=
)]annom(kWh[257135077246
AQ
FEP 2p ===
[ ])annom(kWh641209020390)325585(325FEP 2=
minusminus
sdotminus+=
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap9
22
bull incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Cd e cioegrave ridurre lrsquoenergia
utile Qi richiesta allrsquoimpianto)
bull aumentare il rendimento globale η dellrsquoimpianto ( caldaia rete regolazione
terminali utilizzatori)
bull intervenire sul termine Qa e cioegrave prevedere modifiche al progetto che consentano di
contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare
