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Fabbisogno energetico degli Fabbisogno energetico degli edifici e ponti termiciedifici e ponti termici

Prof. Paola Ricciardi - Le basi del bilancio energetico del sistema edificio-impianto termico 1

edifici e ponti termiciedifici e ponti termici

Paola Paola RicciardiRicciardi

Dipartimento di Ingegneria Idraulica e Dipartimento di Ingegneria Idraulica e Ambientale Ambientale -- Università Università di Paviadi Pavia

Dispersioni termicheApporti

Solari Qsol

Perdite per

Perdite per ventilazione

QC,ve o QH,ve

Trasmissione attraverso il tetto

QC,tr o QH,tr

Apporti interni

Qint


2

Perdite per trasmissione attraverso elementi opachi verticaliQC,tr o QH,tr

Trasmissioneattraverso il pavimento

QC,tr o QH,tr

Trasmissioneattraverso gli

elementi trasparenti

QC,tr o QH,tr

QC,ve o QH,ve

Coefficiente di scambio termico diretto per trasmissione verso l’ambiente esterno

ISO/FDIS 13789:2007

[W/K]

Ai= area dell’elemento di edificio i, [m2]


Ui = trasmittanza termica dell’elemento i [W/(m2k)]

lk = lunghezza di ogni giunto [m];

ΨΨΨΨΨΨΨΨKK == trasmittanzatrasmittanza lineicalineica [W/m K];[W/m K];

χχχχJ = trasmittanza termica di punto - ponte termico di

punto [W/ K];[W/ K];

TRASMITTANZA TERMICA –COEFFICIENTE GLOBALE DI SCAMBIO TERMICO


Meccanismi combinati di scambio termico attraverso una superficie piana

RESISTENZE TERMICHE


Calcolo della resistenza totale e della trasmittanzaIpotesi: ti > tpi > tpe > tet'i = ti e te = t'eregime stazionario

Convezione e irraggiamentolato esterno ed interno

flussi scambiati in parallelo: ϕϕϕϕc e ϕϕϕϕirr

ϕϕϕϕ + ϕϕϕϕ = h A (t – t ) + h A (t – t )


ϕϕϕϕc + ϕϕϕϕirr = hc A (tpe – te) + hirr A (tpe – te)ϕϕϕϕ = (hc + hirr) A (tpe – te)

ϕϕϕϕ = (tpe – te) / RR = 1/(hc + hirr) A = 1 / (h A)

Lato interno: Ri = 1 / (hi A) [K/W]Lato esterno: Re = 1 / (he A)Ri e Re = resistenze termiche liminarihi e he = coefficienti liminari di scambio (adduttanze)

Calcolo della resistenza totale e della trasmittanzaConduzione attraverso gli stratiResistenza termica per conduzione:R = ∑i Li / (λi A) [K/W]


Trasmittanza termica di una struttura piana

flusso termico: ϕ = (ti- te) / Rt [W]

Rt [K/W] totale resistenza termica

Rt = 1/hi A + ∑i Li / (λi A) + 1/he A [K/W]

Rt = (1/hi + ∑i Li / λi + 1/he) / A [K/W]

Resistenza termica specifica R't R't = (1/hi + ∑i Li / λi + 1/he) [m2K/W]


R't = (1/hi + ∑i Li / λi + 1/he) [m K/W]

Rt = R't / A R't = Rt A

Trasmittanza termica U = 1 / R't [W/m2K]

U = (1/hi + ∑i Li / λi + 1/he)-1

flusso termico: ϕ = (ti- te) / Rt= U A (ti - te) [W]

flusso termico specifico:

ϕ ' = (ti- te) / R't = U (ti- te) [W/m2]

Trasmittanza termica di una struttura piana

Trasmittanza termica U = 1 / R't [W/m2K]

U = (1/hi + ∑i Li / λi + 1/he)-1


Trasmittanza termica


PONTI TERMICIPONTI TERMICIdiscontinuità e giunzioni discontinuità e giunzioni negli elementi strutturali di negli elementi strutturali di un edificio che provocano un edificio che provocano modifiche al flusso termico modifiche al flusso termico monodimensionalemonodimensionale

nodo tra elementi aventi nodo tra elementi aventi coefficienti di trasmissione coefficienti di trasmissione diversi:diversi:


nelle zone d'angolo tra due nelle zone d'angolo tra due pareti esterne;pareti esterne;quando entro una struttura quando entro una struttura sono inseriti elementi sono inseriti elementi strutturali a più alta strutturali a più alta conduttività termica;conduttività termica;tra muro esterno e tra muro esterno e pavimento;pavimento;in corrispondenza di in corrispondenza di serramentiserramenti..

PONTI TERMICIPONTI TERMICI

II pontiponti termicitermici sonosonocausacausa didi duedue effettieffettiimportantiimportanti::

diminuzione della diminuzione della


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

Ponti termici



Ponte termico soletta Ponte termico soletta –– parete esternaparete esterna


PONTI TERMICIPONTI TERMICIPonte termico Ponte termico soletta soletta –– parete parete esternaesterna


PONTI PONTI TERMICITERMICI

Esempi di Esempi di realizzazione realizzazione di giunti tra di giunti tra

strutturestrutture

G IU N T O F R A D U E M U R I D ’A N G O L O

S o lu z io n e e rra ta S o lu z io n e c o rre tta S o lu z io n e c o rre tta

P A R E T E IS O L A T A C O N P IL A S T R O

S o lu z io n e e rra ta S o lu z io n e c o rre tta S o lu z io n e c o rre tta


strutturestrutture

PONTI TERMICIPONTI TERMICIEsempi di Esempi di realizzazione realizzazione di giunti tra di giunti tra strutturestrutture

GIUNTO MURO ESTERNO MURO INTERNO

Soluzione errata Soluzione corretta Soluzione corretta

MENSOLA SPORGENTE


MENSOLA SPORGENTE



Pareti contro terraPareti contro terra


DECRETO 19 AGOSTO N.192DECRETO 19 AGOSTO N.192ART. 1 ( FINALITA’)ART. 1 ( FINALITA’)

21

TITOLO I TITOLO I

PRINCIPI GENERALIPRINCIPI GENERALI

21.21.PONTEPONTE TERMICOTERMICO E’E’ LALA DISCONTINUITA’DISCONTINUITA’ DIDIISOLAMENTOISOLAMENTO TERMICOTERMICO CHECHE SISI PUO’PUO’ VERIFICAREVERIFICARE ININCORRISPONDENZACORRISPONDENZA AGLIAGLI INNESTIINNESTI DIDI ELEMENTIELEMENTISTRUTTURALISTRUTTURALI (SOLAI(SOLAI EE PARETIPARETI VERTICALIVERTICALI OO PARETIPARETIVERTICALIVERTICALI TRATRA LORO)LORO)..

ALLEGATO A ALLEGATO A ULTERIORI DEFINIZIONIULTERIORI DEFINIZIONI

22

VERTICALIVERTICALI TRATRA LORO)LORO)..

22.22.PONTEPONTE TERMICOTERMICO CORRETTOCORRETTO E’E’ QUANDOQUANDO LALATRASMITTANZATRASMITTANZA TERMICATERMICA DELLADELLA PARETEPARETE FITTIZIAFITTIZIA(IL(IL TRATTOTRATTO DIDI PARETEPARETE ESTERNAESTERNA ININCORRISPONDENZACORRISPONDENZA DELDEL PONTEPONTE TERMICO)TERMICO) NONNONSUPERASUPERA PERPER PIU’PIU’ DELDEL 1515%% LALA TRASMITTANZATRASMITTANZATERMICATERMICA DELLADELLA PARETEPARETE CORRENTECORRENTE..

DECRETO LEGISLATIVO n. 192 DECRETO LEGISLATIVO n. 192 del 19 Agosto 2005

Il caso dei ponti termiciIl caso dei ponti termici� Decreto lgs. 192 – Allegato I – comma 6:

“Qualora il ponte termico non dovesse risultare corretto…, i

valori limite della trasmittanza termica…devono essere

rispettati dalla trasmittanza termica media (parete corrente più

ponte termico)”

� se non si isola il ponte si deve aumentare


� se non si isola il ponte si deve aumentare

l’isolamento nella parete corrente, ma:

� Più si isola la parete “corrente”, più aumenta la trasmittanza

nel ponte � valore maggiore del coefficiente di trasmittanza

� maggiore rischio di avere condensa superficiale

ALLEGATO I (Articolo 11)

REGIME TRANSITORIO PER LA PRESTAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI

Verifica dell’assenza di condensazioni superficiali e che le condensazioni interstiziali delle pareti opache siano limitate alla quantità rievaporabile, conformemente alla normativa tecnica vigente.


conformemente alla normativa tecnica vigente.

Qualora non esista un sistema di controllo della umidità relativa interna, per i calcoli necessari, questa verrà assunta pari al 65% alla temperatura interna di 20 °C.

???? La 13788 fornisce un metodo per valutare, in funzione della destinazione/occupazione direttamente la pressione di vapore interna…..…..

PONTI TERMICI PONTI TERMICI bidimensionalibidimensionali

Calcolo dell'influenza del ponte termico:Calcolo dell'influenza del ponte termico:ΨΨΨΨΨΨΨΨii trasmittanzatrasmittanza lineicalineica (W/m K)(W/m K)

tLiitAUp ∆⋅+∆⋅=∑ ∑ )( )( ψϕ

Pareti opache e Pareti opache e trasparentitrasparenti

EN ISO 14683 – PONTI TERMICI NELLE COSTRUZIONIEDILIZIE – TRASMITTANZA TERMICA LINEICA –METODI SEMPLIFICATI E VALORI DI PROGETTO


ΨΨΨΨΨΨΨΨii trasmittanzatrasmittanza lineicalineica (W/m K)(W/m K)LLii lunghezza di ogni lunghezza di ogni giunto giunto

PONTI TERMICI PONTI TERMICI tridimensionalitridimensionali

∑∑ ∑ +∆⋅+∆⋅= )( )( )( XjtLiitAUp ψϕ

XXjj trasmittanza termica di punto - ponte termico di punto



strutturestrutture

GIUNTO MURO SERRAMENTO


Angolo fra due pareti: Angolo fra due pareti:


Angolo fra due pareti: Angolo fra due pareti: potenza termica dispersa potenza termica dispersa ϕϕϕϕϕϕϕϕtottot

ϕϕϕϕϕϕϕϕtottot == UU11 AA11 ∆∆∆∆∆∆∆∆tt ++++ UU22 AA22 ∆∆∆∆∆∆∆∆tt ++++ 22 ψψψψψψψψ LL ∆∆∆∆∆∆∆∆tt

A1

A2

PONTI TERMICI PONTI TERMICI –– Determinazione diDeterminazione di ψψψψψψψψ

• L2D è il coefficiente di accoppiamento termico lineicoottenuto con un calcolo 2-D del componente edilizio che separa i due ambienti considerati;

• Ui è la trasmittanza termica del i-esimo componente monodimensionale che separa i due ambienti

ΨΨΨΨ = L2D - ΣΣΣΣ Ui li


monodimensionale che separa i due ambienti considerati;

• li è la lunghezza nel modello geometrico 2-D a cui si applica il valore di Ui

Metodi di calcolo di ΨΨΨΨ Incertezza prevista su ΨΨΨΨ

Calcolo numerico ± 5 %

Catalogo dei ponti termici ± 20 %

Calcoli manuali ± 20 %

Valori di progetto Da 0 % a 50 %

PONTI PONTI TERMICITERMICI

Determinazione Determinazione didi ψψψψψψψψ

ANGOLO DI DUE PARETI

(Isolamento ripartito nelle pareti) SCHEMA

s

FORMULA

sK2,0 ⋅⋅=ψ

dove:

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

s = spessore della parete (m)

N.B. Se le due pareti sono uguali si considerano U ed s come dada catalogocatalogo


N.B. Se le due pareti sono uguali si considerano U ed s come

valori medi aritmetici ANGOLO DI DUE PARETI

(Pilastro d’angolo in calcestruzzo) SCHEMA

S

FORMULA

s45,0 ⋅=ψ

dove:

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


Determinazione diDeterminazione di ψψψψψψψψDaDa catalogocatalogo


(Isolamento sul lato interno) SCHEMA

FORMULA

0≅ψ



(Isolamento sul lato esterno) SCHEMA

S

FORMULA

Ks6,0 ⋅=ψ

dove:

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

s = spessore della parete senza isolamento (m)


Determinazione Determinazione didi ψψψψψψψψ dada

catalogocatalogo

PARETE ISOLATA CON PILASTRO

(Con interruzione di isolamento) SCHEMA

si

se

L

FORMULA

)y(f)KK(LK 0 ⋅−+⋅=ψ

dove:

02,0y31,0y26,0)y(f 2 ++=

con )ss/(sy eii +=

dove:

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

K0 = trasmittanza unitaria della parete isolata (W/m2 K)


K0 = trasmittanza unitaria della parete isolata (W/m2 K)

L = larghezza del tratto non isolato (m)


(Senza interruzione di isolamento) SCHEMA

FORMULA

ψ ≅ 0



strutturestrutture

GIUNTO FRA DUE MURI D’ANGOLO







strutturestrutture

GIUNTO MURO ESTERNO MURO INTERNO



MENSOLA SPORGENTE




strutturestrutture

GIUNTO MURO SERRAMENTO



Angolo fra due pareti: Angolo fra due pareti: potenza termica dispersa potenza termica dispersa ϕϕϕϕϕϕϕϕtottot

ϕϕϕϕϕϕϕϕtottot == UU11 AA11 ∆∆∆∆∆∆∆∆tt ++ UU22 AA22 ∆∆∆∆∆∆∆∆tt ++ 22 ψψψψψψψψ LL ∆∆∆∆∆∆∆∆ttA1

A2

Determinazione diDeterminazione di ψψψψψψψψBasi di calcolo per i valori di progettoBasi di calcolo per i valori di progetto

per tutte le tipologieRsi = 0,13 m2K/W, Rse = 0,04 m2K/Wper tutte le strutture: d = 0,3 m

per strutture isolate:trasmittanza termica U = 0,343W/(m2K)resistenza termica dello strato isolante R = 2,5 m2K/W

per strutture non isolate:


per strutture non isolate:U = 0,375 W/(m2K)

per tutte le solette: d = 0,15 m λλλλ = 2,0 W/(m K)

per i tetti:

trasmittanza termica U = 0,365 W/(m2K)resistenza termica dello strato isolante R = 2,5 m2K/W

per i telai delle aperture: d = 0,1 mper i pilastri: d = 0,3 m λλλλ = 2,0 W/(m K)

coefficiente di accoppiamento termico lineico

ΨΨΨΨ = L - ΣΣΣΣ Ui li L = ΣΣΣΣ UJ AJ + ΣΣΣΣ ΨΨΨΨk Ik

Elemento edilizi U [W/(m2K)] Aoi [m2] U Aoi [W/K]

Pareti 0,40 64,4 25,76

Tetto 0,30 50,0 15,00


Pavimento su terreno 0,38 50,0 19,00

Finestra 3,50 9,0 31,50

Porta 3,00 1,6 4,80

Totale 96,06

La trasmittanza termica del pavimento è calcolata secondo EN ISO 13370Coefficiente di accoppiamento termico tra elementi edilizi piani

in riferimento alle dimensioni totali interne.

coefficiente di accoppiamento termico lineicoriferito alle dimensioni totali interne

Ponte termico Tipologia di

ponte

termico

ΨΨΨΨoi [W/(m

K)]

Ioi [m] ΨΨΨΨoi Ioi [W/K]

Parete/tetto R2 0,65 30,0 19,50

Parete/parete C2 0,10 10,0 1,00

Partizione/parete IW2 0,50 5,0 2,50

Partizione/tetto IW6 0,00 5,0 0,00


Coeff. accoppiamento termico tra ponti termici bidimensionali


Architrave, telaio,

stipite

W8 0,60 23,6 14,16

Totale 37,16

L = ΣΣΣΣ UJ AJ + ΣΣΣΣ ΨΨΨΨk Ik = 96,06 + 37,16 = 133,22 W/K

Utilizzando le dimensioni interne totali, il coefficiente di accoppiamentotermico tra ponti termici è il 28% del totale.

coefficiente di accoppiamento termico lineicoriferito alle dimensioni totali esterne

Elemento edilizio U [W/(m2K)] Aoi [m2] U Aoi [W/K]

Pareti 0,40 76,88 30,75

Tetto 0,30 59,36 17,81

Pavimento su terreno 0,38 50,00 19,00

Finestra 3,50 9,0 31,50

Porta 3,00 1,6 4,80


Coefficiente di accoppiamento termico tra elementi edilizi piani in riferimento alle dimensioni totali esterne

Porta 3,00 1,6 4,80

Totale 103,86

La trasmittanza termica del pavimento è calcolata secondo EN ISO 13370

coefficiente di accoppiamento termico lineicoriferito alle dimensioni totali esterne

Ponte termico Tipologia di

ponte termico

ΨΨΨΨoi [W/(m K)] Ioi [m] ΨΨΨΨoi Ioi [W/K]

Parete/tetto R2 0,05 32,4 16,20

Parete/parete C2 -0,10 10,8 -1,08

Partizione/parete IW2 0,50 5,4 2,70


Architrave, telaio, W8 0,60 23,6 14,16


Coeff. di accoppiamento termico tra ponti termici Bidimensionali

L = ΣΣΣΣ UJ AJ + ΣΣΣΣ ΨΨΨΨk Ik= 103,86 + 31,98 = 135,84 W/K

Utilizzando le dimensioni esterne totali, il coefficiente di accoppiamentotermico tra ponti termici è il 24% del totale.

Architrave, telaio,

stipite

W8 0,60 23,6 14,16

Totale 31,98

all’ora.


Trasmissione verso l’esterno attraverso le Trasmissione verso l’esterno attraverso le strutturestrutture

ϕϕϕϕϕϕϕϕii = = ϕϕϕϕϕϕϕϕpp + + ϕϕϕϕϕϕϕϕvv + + ϕϕϕϕϕϕϕϕpipi

Calcolo di Calcolo di ϕϕϕϕϕϕϕϕpp per pareti opache e trasparenti + effetto dei per pareti opache e trasparenti + effetto dei ponti termici:ponti termici:

ϕϕϕϕϕϕϕϕpp = = ϕϕϕϕϕϕϕϕp.opachep.opache + + ϕϕϕϕϕϕϕϕp.traspp.trasp + + ϕϕϕϕϕϕϕϕptpt


)( eap ttAU −⋅⋅=ϕ

1

1111−

++++= ∑

ean

n

i hCC

L

hU

λ

CC == conduttanzaconduttanza dellodello stratostrato [W/m²K][W/m²K]

1/C1/Caa == resistenza termica di eventuali intercapedini d'aria resistenza termica di eventuali intercapedini d'aria

Tabella Tabella conduttività di conduttività di alcuni materialialcuni materiali

UNI 10351 UNI 10351

Materiale

ρ (kg/m3)

δa 1012

(kg/msPa)

δu 1012

(kg/msPa)

λm (W/mK)

m %

λ (W/mK)

Aria in quiete

aria a 293 K 1,3 193 193 0,026 Calcestruzzo a struttura chiusa

calcestruzzo confezionato con aggregati naturali (valori di calcolo per pareti esterne e interne protette)

2.000 2.200 2.400

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

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

1,01 1,29 1,66

15 15 15

1,16 1,48 1,91

calcestruzzo di argille espanse (conduttività di riferimento relativa a materiale secco)

1.000 1.100 1.200 1.300 1.400 1.500 1.600 1.700

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

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

0,25 0,29 0,33 0,37 0,42 0,47 0,54 0,63

20 20 20 20 20 20 20 20

0,31 0,35 0,39 0,44 0,50 0,57 0,65 0,75


1.700 1,3-2,6 1,8-2,4 0,63 20 0,75 Calcestruzzo a struttura aperta

calcestruzzo di argille espanse (conduttività di riferimento relativa a materiale secco)

500 600 700 800 900

1.000

18-36 18-36 18-36 18-36 18-36 18-36

60 60 60 60 60 60

0,14 0,16 0,18 0,20 0,22 0,25

20 20 20 20 20 20

0,16 0,18 0,21 0,24 0,27 0,31

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

400 500 600 700 800

18-36 18-36 18-36 18-36 18-36

40-60 40-60 40-60 40-60 40-60

0,12 0,14 0,15 0,17 0,20

25 25 25 25 25

0,15 0,17 0,19 0,22 0,25

calcestruzzo di inerti espansi di origine vulcanica (valori orientativi di calcolo per pareti interne o esterne protette)

1.000 1.200 1.400

0,38 0,47 0,58

calcestruzzo di inerti espansi di origine vulcanica (valori orientativi di calcolo per pareti interne o esterne protette)

250 400

0,90 0,11

40 40

0,13 0,13

Tabella Tabella conduttività di conduttività di alcuni materialialcuni materiali

UNI 10351 UNI 10351

Materiale

ρ (kg/m3)

δa 1012

(kg/msPa)

δu 1012

(kg/msPa)

λm (W/mK)

m %

λ (W/mK)

Fibre minerali ottenute da rocce feldspatiche

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

pannelli semirigidi

35 40 55

150 150 150

150 150 150

0,040 0,038 0,036

10 10 10

0,044 0,042 0,040

pannelli rigidi 80 100 125

150 150 150

150 150 150

0,035 0,034 0,034

10 10 10

0,039 0,038 0,038

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

Fibre minerali ottenute da rocce basaltiche

feltri trapuntati 60 80

100

150 150 150

150 150 150

0,037 0,037 0,038

20 20 20

0,044 0,044 0,045

Fibre minerali ottenute da


Fibre minerali ottenute da loppe di altoforno

feltri 40 150 150 0,049 10 0,054

pannelli rigidi e semirigidi 40 60 80

100 150

150 150 150 150 150

150 150 150 150 150

0,049 0,044 0,042 0,042 0,044

10 10 10 10 10

0,054 0,048 0,046 0,046 0,048

Intonaci e malte

malte di gesso per intonaci o in pannelli con inerti di vario tipo

600 750 900

1.000 1.200

18 18 18 18 18

18 18 18 18 18

0,29 0,35 0,41 0,47 0,58

intonaco di gesso puro 1.200 18 18 0,35

intonaco di calce e gesso 1.400 18 18 0,70

intonaco di calce o di calce e cemento 1.800 5÷12 5÷12 0,90

malta di cemento 2.000 5÷12 5÷12 1,40

λλλλλλλλ = 0.29 W/mK= 0.29 W/mK

Tabella Tabella conduttanza di conduttanza di

alcuni materialialcuni materiali

TIPO DI STRUTTURA

Dim.

A

(cm)

Dim.

B

(cm)

Conduttanza unitaria

C

(W/m2 K)

Schema

della

struttura

TAVOLATO DI

MATTONI FORATI

DI LATERIZIO

4

6

8

10

12

15

25

25

25

25

25

25

9,09

7,69

5,00

3,70

3,22

2,22

B

A

MURO IN MATTONI

SEMIPIENI

spessore (cm) 5

6

12

12

25

28

25

25

12

14

12

24

5,26

4,16

4,16

2,70

BA

s=spessore

s

C = 2.22 W/mC = 2.22 W/m22KK


12 25 24 2,70

MURO IN BLOCCHI

FORATI

spessore (cm) 25

25

25

25

25

25

25

30

37

1,25

1,06

0,94

A B

s

s=spessore

SOLAIO IN BLOCCHI

FORATI DI LATERIZIO

49,5

49,5

49,5

16

20

24

3,33

3,03

2,56

A

B

SOLAIO TIPO

PREDALLES

120

120

120

12

20

25

asc. 3,57, disc.3,33

asc. 2,77, disc. 2,63

asc. 2,38, disc. 2,22

A

B

Tabella Conduttanza unitaria CTabella Conduttanza unitaria Caa per per intercapedini d’aria (W/mintercapedini d’aria (W/m22K) K)

T ip o d i in te rc a p e d in e

S p e s s o re

1 c m

S p e s s o re

2 - 1 0 c m

S tra to d ’a r ia o r iz zo n ta le

( f lu s s o d i c a lo re

a s c e n d e n te )

7 ,5 6

6 ,9 8


S tra to d ’a r ia v e r t ic a le

7 ,5 6

6 ,4 0

S tra to d ’a r ia o r iz zo n ta le

( f lu s s o d i c a lo re

d is c e n d e n te )

7 ,5 6

5 ,2 3

In questo esempio non sono presenti intercapediniIn questo esempio non sono presenti intercapedini

Tabella Resistenze termiche liminari (mTabella Resistenze termiche liminari (m22K/W)K/W)

T ip o

1 /h i

1 /h e

P a re te v e r t ic a le

0 ,1 2 3

0 ,0 4 3

P a re te o r iz z o n ta le ( f lu s s o

a s c e n d e n te )

0 ,1 0 7

0 ,0 4 3

S t ra to d ’a r ia o r iz z o n ta le

( f lu s s o d i c a lo r e

0 ,1 7 2

0 ,0 6 1


( f lu s s o d i c a lo r e

d is c e n d e n te )

0 ,1 7 2 0 ,0 6 1

=

++++=

++++=

−−

∑1

2

2

1

1

1

1111111

eiean

n

i h

L

C

L

hhCC

L

hU

λλλ

( ) K W/m3.1754.0043.029.0

02.0

22.2

1

29.0

02.0123.0 21

1

==

++++=

−

−

Strutture trasparenti Strutture trasparenti

tv

ttvvs

AA

UAUAU

+

+=

UUvv trasmittanzatrasmittanza termicatermicadell’elementodell’elemento vetratovetrato (W/m(W/m22K)K)

AAvv areaarea dell’elementodell’elemento vetratovetrato (m(m22))UUtt trasmittanzatrasmittanza termicatermica deldel telaiotelaio (W/m(W/m22K)K)AAtt areaarea deldel telaiotelaio (m(m22))

11 11

−−

++⋅+= ∑ ∑

n n

siivh

Rsrh

U 25he =837,0

4,46,3hi

ε+=

)( easp ttAU −⋅⋅=ϕ


1 1= =

++⋅+= ∑ ∑i j i

sii

e

vh

Rsrh

U

rr resistivitàresistività delladella lastralastra didi vetrovetro ((mKmK/W)/W)ss spessorespessore deldel vetrovetro (m)(m)RRss resistenzaresistenza termicatermica dellodello stratostrato racchiusoracchiuso tratra lele

duedue lastrelastre (m(m22KK // W)W)nn numeronumero didi lastrelastre deldel componentecomponente trasparentetrasparente

25he =837,0

4,46,3hi +=

In questo caso è stato indicato In questo caso è stato indicato UUss== 3.5 W/m3.5 W/m22KK

Trasmissione verso l’esterno attraverso le struttureTrasmissione verso l’esterno attraverso le strutture

Temperatura indicativa di locali non riscaldati

Temp.

Correzione

da apportare

Descrizione dei locali (°C) se ti ≠ 20°C se te ≠ -5°C

Cantine con serramenti aperti -2 (ti - 20) . 0,1 (te + 5) . 0,9

Cantine con serramenti chiusi 5 (ti - 20) . 0,4 (te + 5) . 0,6

Sottotetti non plafonati con tegole non sigillate esterna

Sottotetti non plafonati con tegole ben sigillate -2 (ti - 20) . 0,1 (te + 5) . 0,9

Sottotetti plafonati 0 (ti - 20) . 0,2 (te + 5) . 0,8

Locali con 3 pareti esterne provviste di finestre 0 (ti - 20) . 0,2 (te + 5) . 0,8

Locali con 3 pareti esterne di cui 1 con finestra o con

2 pareti esterne entrambe con finestre

5 (ti - 20) . 0,4 (te + 5) . 0,6

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

Locali con 2 pareti esterne senza finestre 12 (t - 20) . 0,6 (t + 5) . 0,4


Locali con 2 pareti esterne senza finestre 12 (ti - 20) . 0,6 (te + 5) . 0,4

Locali con 1 parete esterna provvista di finestre 13 (ti - 20) . 0,6 (te + 5) . 0,4

Locali con 1 parete esterna senza finestre 15 (ti - 20) . 0,7 (te + 5) . 0,3

Appartamenti vicinori non riscaldati:

• sottotetto 2 (ti - 20) . 0,3 (te + 5) . 0,7

• ai piani intermedi 7 (ti - 20) . 0,5 (te + 5) . 0,5

• al piano più basso 5 (ti - 20) . 0,4 (te + 5) . 0,6

Gabbie scala con parete esterna e finestre ad ogni

piano porta d’ingresso al piano terra chiusa:

• al piano terra 2 (ti - 20) . 0,3 (te + 5) . 0,7

• ai piani sovrastanti 7 (ti - 20) . 0,5 (te + 5) . 0,5

Ai piani sovrastanti con porta aperta

• al piano terra -2 (ti - 20) . 0,5 (te + 5) . 0,9

• ai piani sovrastanti 2 (ti - 20) . 0,3 (te + 5) . 0,7

Calcolo di Calcolo di ϕϕϕϕϕϕϕϕpp

Dispersioni termiche per infiltrazione di ariaDispersioni termiche per infiltrazione di aria

Superficie parete opaca: A = 8 Superficie parete opaca: A = 8 •••••••• 2.8 2.8 –– 2 (1.7 2 (1.7 •••••••• 1.6) =16.96 m1.6) =16.96 m22

ϕϕϕϕϕϕϕϕpp = 1.3 = 1.3 •••••••• 16.96 (20 + 5) + 3.5 16.96 (20 + 5) + 3.5 •••••••• 2 (1.7 2 (1.7 •••••••• 1.6) (20 + 5) = 1.6) (20 + 5) =

= 551.2 + 476 = 1027.2 W= 551.2 + 476 = 1027.2 W


Dispersioni termiche per infiltrazione di ariaDispersioni termiche per infiltrazione di aria

ϕϕϕϕϕϕϕϕvv = n V = n V ρρρρρρρρ ccpapa (t(taa -- ttee))

V = 5.5 V = 5.5 •••••••• 8 8 •••••••• 2.8 = 123.2 m2.8 = 123.2 m33

ϕϕϕϕϕϕϕϕvv = (0.2/3600) (1/s)= (0.2/3600) (1/s)•••••••• 123.2 m123.2 m33•••••••• 1.21.2 kg/mkg/m33

••••••••

1.005 kJ/1.005 kJ/kgKkgK•••••••• (20+5)K= 0.206 kW = 206.3 W(20+5)K= 0.206 kW = 206.3 W

Presenza delle personePresenza delle persone

Si può trascurare ai fini della valutazione del flusso Si può trascurare ai fini della valutazione del flusso complessivo per l'impianto di riscaldamentocomplessivo per l'impianto di riscaldamento

Si considera ai fini dell'apporto di vapore nell'ariaSi considera ai fini dell'apporto di vapore nell'aria

ϕϕϕϕϕϕϕϕsensen = 2 = 2 •••••••• 64 W = 128 W64 W = 128 W


ϕϕϕϕϕϕϕϕsensen = 2 = 2 •••••••• 64 W = 128 W64 W = 128 W

ϕϕϕϕϕϕϕϕlatlat = r g= r gv,personav,persona= =

= 2500 kJ/kg = 2500 kJ/kg •••••••• 2 2 •••••••• 100 / 1000 / 3600 kg/s = 138.9 W100 / 1000 / 3600 kg/s = 138.9 W

ggvv = 2 = 2 •••••••• 100 g/h = 0.0556 g/s 100 g/h = 0.0556 g/s

Calcolo di Calcolo di ϕϕϕϕϕϕϕϕppϕϕϕϕϕϕϕϕpp = = -- 984.8 W984.8 W

Dispersioni termiche per Dispersioni termiche per infiltrazione di ariainfiltrazione di aria

ϕϕϕϕϕϕϕϕvv = = -- 206.3 W206.3 W

ϕϕϕϕϕϕϕϕimpiantoimpianto = = ϕϕϕϕϕϕϕϕpp + + ϕϕϕϕϕϕϕϕvv + + ϕϕϕϕϕϕϕϕperspers = =

= = -- 1027.21027.2 –– 206.3 + 128 + 138.9 = 206.3 + 128 + 138.9 =

= = -- 1233.5 + 128 + 138.9 = 1233.5 + 128 + 138.9 =

= = -- 1105.5 + 138.9 = 1105.5 + 138.9 = -- 966.6 W966.6 W


Pendenza retta di carico: (solo per questo ambiente)Pendenza retta di carico: (solo per questo ambiente)

R = R = ∆∆∆∆∆∆∆∆hh'/'/∆∆∆∆∆∆∆∆x = x = ϕϕϕϕϕϕϕϕii / / ggvv = (= (ϕϕϕϕϕϕϕϕsensen++ ϕϕϕϕϕϕϕϕlatlat) / ) / ggvv = =

= (= (ϕϕϕϕϕϕϕϕsensen++ r r ggvv) / ) / ggvv = (= (ϕϕϕϕϕϕϕϕsensen/ / ggvv) + r = ) + r =

= (= (--1.10 kW/0.0556 1.10 kW/0.0556 •••••••• 1010--33kg/s)+2500 kg/s)+2500 kJkJ//kg=kg= --16621.6 16621.6 kJkJ/kg/kg

= = -- 1105.5 + 138.9 = 1105.5 + 138.9 = -- 966.6 W966.6 W

Le maggiorazioni da apportare alle dispersioni Le maggiorazioni da apportare alle dispersioni termichetermiche

Correzioni per esposizioneCorrezioni per esposizioneS SO O NO N NE E SE

- 2÷5% 5÷10

%

10÷1

5%

15÷2

0%

15÷2

0%

10÷1

5%

5÷10

%

Intermittenza del funzionamento dell'impiantoIntermittenza del funzionamento dell'impianto


Funzionamento Impianti ad aria

calda

Impianti a

radiatori

Impianti a

pannelli

Continuo con attenuazione

notturna

12

8

5

Con utilizzo giornaliero di

16 – 18 ore

15

10

8


12 – 16 ore

20

12

10


8 - 12 ore

25

15

12


6 - 8 ore

30

20

15


4 - 6 ore

35

25

20

Aumento Aumento percentuale da percentuale da apportare alla apportare alla

potenzialità termica potenzialità termica in funzione del tipo in funzione del tipo

di impiantodi impianto

Risoluzione esercizioRisoluzione esercizio


Risoluzione esercizioRisoluzione esercizioc) Temperatura superficiale internac) Temperatura superficiale interna::

ϕϕϕϕϕϕϕϕpp = U A (= U A (ttaa –– ttee) = ) = hhii A (A (ttaa –– ttpipi) )

ttpipi== ttaa –– ((ttaa –– ttee) U / ) U / hhii

ttpipi== 20 20 –– (20 + 7) 1.2 / 8.13 = 16.0(20 + 7) 1.2 / 8.13 = 16.0°°CC

d) Riduzione delle dispersionid) Riduzione delle dispersioni: :

ϕϕϕϕϕϕϕϕp1p1 = 80% = 80% ϕϕϕϕϕϕϕϕpp = 0.8 = 0.8 ϕϕϕϕϕϕϕϕpp ϕϕϕϕϕϕϕϕp1p1 = U= U11 A (A (ttaa –– ttee))


p1p1 pp pp p1p1

UU11 = = ϕϕϕϕϕϕϕϕp1p1 / A (/ A (ttaa –– ttee) = 0.8 ) = 0.8 ϕϕϕϕϕϕϕϕp p / A (/ A (ttaa –– ttee) = 0.8 K) = 0.8 K

1 / 1 / RRtottot,1,1 = 0.8 / = 0.8 / RRtottot RRtottot,1,1= = RRtottot// 0.8 0.8

834.0h

1L

C

1L

h

1R

e2

2

1

1

i

tot =

+

λ++

λ+=

042.105.0

L834.0R 3

1,tot =+=

RRtot,1tot,1= R= Rtottot// 0.8 = 1.042 m0.8 = 1.042 m22K/WK/W

+

λ+

λ++

λ+=

e3

3

2

2

1

1

i

1,toth

1LL

C

1L

h

1R

LL3 3 = 0.01 m = 1 cm= 0.01 m = 1 cm

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