PRESTAZIONI TERMOFISICHE DELL’INVOLUCRO...

PRESTAZIONI TERMOFISICHE PRESTAZIONI TERMOFISICHE DELLDELL’’INVOLUCRO EDILIZIOINVOLUCRO EDILIZIO

Fabio Sciurpi

Laboratorio di Fisica Ambientale

Dipartimento TAeD, Via San Niccolò 93, Firenze

[email protected]

Il sistema edificio Il sistema edificio -- impiantoimpianto1. Edificio (involucro)

SISTEMA EDIFICIO - IMPIANTO

2. Impianto

1.componenti opachi(parete verticale)

1.componenti opachi(attacco a terra)

1.componenti opachi(coperture, solai)

3.componenti finestrati 2.ponti termici

LL’’involucro dellinvolucro dell’’edificioedificioL’involucro edilizio costituisce la superficie di controllo che delimita il sistema termodinamico “edificio”, ed ha la funzione di controllare i flussi di energia e massa al fine di garantire le condizioni di comfort negli ambienti confinati, di contenere i consumi energetici e gli impatti dell’ambiente esterno.

Le prestazioni dellLe prestazioni dell’’involucroinvolucroComponenti opachiComponenti opachiCoefficiente di conduzione λ (W/mK)Conduttanza C (W/m2K)Densità ρ (kg/m3)Calore specifico cp (J/kg K)Permeabilità al vapor d’acqua δ (kg/m s Pa)Trasmittanza termica U (W/m2K)

Inerzia termica

λ < 0,065W/mK isolanti

0,09 <λ < 0,065 deb. isolanti

λ > 0,09W/mK non isolanti

Coefficiente di conduzione o conduttivitCoefficiente di conduzione o conduttivitàà termica termica λλ

Rappresenta l’energia che per conduzione attraversa nell’unità di tempo lo spessore unitario del materiale per una differenza unitaria di t. Definisce univocamente l’attitudine di un materiale, omogeneo e isotropo, a trasmettere il calore quando lo scambio avviene solo per conduzione.Funzione dello stato fisico del materiale, della temperatura, della densità, della posa in opera.

λ è per materiali omogenei o assimilabili (W/mK)R = s/λ resistenza termica (m2K/W) – almeno tre decimali

(UNI 10351e UNI 12524)

UNI 10351: 1994 “Materiali da costruzione. Conduttività termica e permeabilitàal vapore”Valori da utilizzare quando non esistano norme specifiche per il materiale considerato

λm conduttività indicativa di riferimento, in laboratorio alla t=20°Cm maggiorazione percentuale (t=20°C, UR=65%), tiene conto di contenuto percentuale di umidità, invecchiamento, costipamento.λ conduttività utile di calcolo

UNI EN 12524: 2001 “Materiali e prodotti per edilizia - Proprietà igrometriche -Valori tabulati di progetto”

λ conduttività termica di progetto

(UNI 10351e UNI 12524)Coefficiente di conduzione o conduttivitCoefficiente di conduzione o conduttivitàà termica termica λλ

ConduttanzaConduttanza CC

Flusso di calore che in regime stazionario attraversa 1 m2 di superficie di un materiale non omogeneo per una differenza unitaria di t.

C è per materiali non omogenei o lame d’aria non ventilate (W/m2K)R = 1/C (m2K/W)

(UNI 10355 - UNI 7357 – UNI 6946)

F=66%s=37cms malta=1,2cmR=1,06 m2K/WF=76%s=24+4cmR=0,41 m2K/W

UNI 10355: 1994 “Murature e solai. Valori della resistenza termica e metodo di calcolo”Fornisce i valori delle resistenze termiche unitarie (laboratorio o calcolo) di tipologie di pareti e solai più diffuse in Italia.

UNI EN ISO 6946:1999 “Componenti e elementi per edilizia - Resistenza termica e trasmittanza termica -Metodo di calcolo”

DensitDensitàà o massa volumica o massa volumica ρ ρ (kg/m(kg/m33))(UNI 10351e UNI 12524)

Massa volumica del materiale secco. Usato come indice dell’inerzia termica di un componente edilizio opaco.

Calore specifico o capacitCalore specifico o capacitàà termica specifica ctermica specifica cp p (J/kg K)(J/kg K)

Quantità di calore da fornire, a pressione costante, all’unità di massa del materiale per ottenere un aumento unitario di temperatura.Rappresenta un indice della capacità di un materiale di trattenere, accumulare il calore. Usato come un indice dell’inerzia termica di un componente edilizio opaco.

(UNI 12524)

⇒ Permeabilità al vapore acqueo δ (kg/m s Pa)attitudine a trasmettere per diffusione il vapor d’acqua contenuto nell’aria

⇒ Resistenza al flusso di vapore Rv (m2 s Pa/kg) si ottiene come rapporto tra lo spessore dello strato e la permeabilità del materiale Rv = s/δ

⇒ Coefficiente o Fattore di resistenza al passaggio del vapore μResistenza al passaggio del vapore riferita ad un uguale spessore d’aria

μ = δaria in quiete/ δmateriale

Caratteristiche igrometricheCaratteristiche igrometriche(UNI 10351- UNI 12524)

Caratteristiche igrometricheCaratteristiche igrometriche(UNI 10351- UNI 12524)

UNI10351:1994 “Materiali da costruzione. Conduttività termica e permeabilità al vapore”Valori da utilizzare quando non esistano specifiche tecniche per il materiale

δa permeabilità al vapore nell’intervallo di UR 0÷50% - campo asciutto (Glaser)δu permeabilità al vapore nell’intervallo di UR 50÷95% - campo umidoPer tenere in considerazione le effettive condizioni di esercizio dei materiali.

UNI EN 12524:2001 “Materiali e prodotti per edilizia - Proprietà igrometriche -Valori tabulati di progetto”

μ Fattore di resistenza al passaggio del vapore

Il confronto: prestazioni igrometricheIl confronto: prestazioni igrometriche

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Canapa Kenaf Fibre dicocco

Lana dipecora

Fibre dilegno

Sughero Fibra dicellulosa

Polistirene

Res

iste

nza

al fl

usso

di v

apor

e

La verifica termoigrometrica delle La verifica termoigrometrica delle strutture ediliziestrutture edilizie

Serve per determinare la potenza scambiata per trasmissione dall’ambiente interno a temperatura maggiore con l’ambiente esterno o con ambienti interni a temperatura minore – regime stazionario – (W/m2K)

λ per materiali omogenei o assimilabili (W/mK)

C per materiali non omogenei o lame d’aria non ventilate (W/m2K)

1/αi

CONV + IRRAG

1/αe

CONV + IRRAG

α coefficiente di adduzione interno ed esterno (W/m2K)

Trasmittanza termica dei componenti opachiTrasmittanza termica dei componenti opachi

UNI EN ISO 6946:2008 “Componenti e elementi per edilizia - Resistenza termica e trasmittanza termica - Metodo di calcolo”

sj/λj + 1/Cj COND

Coefficienti di adduzione Coefficienti di adduzione αα (W/m(W/m22K)K)(UNI EN ISO 6946)

UNI EN ISO 6946:2008 “Componenti e elementi per edilizia - Resistenza termica e trasmittanza termica - Metodo di calcolo”

I valori riportati sotto "orizzontale" si applicano a flussi termici inclinati fino a ±30° sul piano orizzontale.

Int. Est.

β ≤ 30°Est.

Int.

β ≤ 30°Est.

Int.

s4s3s2s1

QT

INTERNO

Trasmissione del calore Trasmissione del calore QQTT (W)(W)

ESTERNO

- Potenza termica scambiata per trasmissione in regime stazionario – legge di Fourier

Ti > Te

Ti

Te

γ = fattore che tiene conto delle diverse esposizioni degli ambienti (UNI 7357):SUD=1 S/O=+2÷5% O e S/E =+5÷10% N/O e E=+10÷15% N e N/E =+15÷20%

- Andamento delle temperature all’interno della parete Tn = Tn-1 - QT Rn / S (°C)

s4s3s2s1

Φ

INTERNO

Diffusione del vapore Diffusione del vapore ΦΦ (g/s)(g/s)

ESTERNO

pvi > pve

pvi pve

Ti

Te

- Flusso di vapore che attraversa la parete in regime stazionario – legge di Fick

Φ = Π S (Δp )Π = permeanza (g/m² s Pa)S = superficie (m2)Δp = differenziale pressorio (Pa)

Analogia trasmissione calore Analogia trasmissione calore –– diffusione vaporediffusione vapore

QT

INTERNO ESTERNO

Ti > Te

Ti

Te Φ

INTERNO ESTERNO

pvi > pve

pvi pve

Ti

Te

Per quanto attiene le resistenze superficiali al passaggio di vapore, queste possono essere ritenute trascurabili a fronte della resistenza offerta dagli altri componenti edilizi, pertanto la pressione parziale del vapore sulle facce interna ed esterna del componente si assume eguale alla pressione parziale del vapore dell’aria a contatto della superficie.

Il flusso di vapore ha luogo quando si crea un differenziale di pressione; il verso del flusso va dagli ambienti più caldi a quelli più freddi (al maggior contenuto di vapore dei primi corrisponde una maggiore pressione), e quindi si verifica generalmente dall’interno verso l’esterno degli ambienti sia nei mesi estivi che invernali.

Formazione di condensaFormazione di condensa

condensa interstizialecondensa superficiale

Fenomeno che comporta la condensazione del vapore acqueo contenuto nell’aria, quando questa subisce un raffreddamento a titolo costante fino ad arrivare alle condizioni di saturazione.

- strutture poco isolate (es. ponti termici)- strutture mal isolate (isolante malposizionato)- insufficienti ricambi d’aria- eccessiva produzione di vapore ed alta UR negli ambienti

La condensazione del vapor acqueo si verifica quando la pressione parziale (pv) raggiunge la pressione di saturazione (ps è funzione della temperatura) o quando l’aria viene a contatto con una superficie la cui temperatura è inferiore o uguale a quella di rugiada (tp≤tR)

tR t

UR

1 kcal = 4,186 kJ

tp

CondensaCondensaQuando l’aria viene a contatto con una superficie la cui temperatura èinferiore o uguale a quella di rugiada (tp≤tR)

t

URtR

tp

Andamento delle temperature Andamento delle temperature

70%

UR=70%

T = 20°C

TR = 14,5°C

UR=70%

T = 20°C

Tp > TR NO CONDENSATp < TR SI CONDENSA

Condensa superficialeCondensa superficiale

Verifica formazione di condensaVerifica formazione di condensa(UNI EN ISO 13788)

condensa interstizialecondensa superficiale

UNI EN ISO 13788:2003 “Prestazione igrotermica dei componenti e degli elementi per edilizia – Temperatura superficiale interna per evitare l'umidità superficiale critica e condensazione interstiziale - Metodo di calcolo”

Definisce un metodo per determinare la temperatura superficiale interna minima dei componenti edilizi tale da evitare crescita di muffe, in corrispondenza a valori prefissati di temperatura e UR interna. Inoltre viene indicato il metodo per la valutazione del rischio di condensazione interstiziale dovuta alla diffusione del vapore acqueo e le relative condizioni al contorno da utilizzare nei calcoli. Per tutti i mesi dell’anno.

(UNI EN ISO 13788)

Fattore di temperatura di progetto, in corrispondenza della superficie interna, funzione condizioni climatiche esterne, interne, sistema di riscaldamento, produzione interna di umidità = fattore di temperatura minimo accettabile in corrispondenza della superficie interna per evitare crescita di muffe Fattore di temperatura in corrispondenza della superficie interna, funzione condizioni climatiche esterne, interne, e della qualità termica dell’elemento dell’involucro edilizio


(UNI EN ISO 13788)


Verifica del rischio di condensa interstiziale su base mensile

Verifica del rischio di condensa interstiziale su base mensile

Calcolo del quantitativo di condensa che si forma nel periodo invernale

Calcolo del quantitativo di condensa che si forma nel periodo invernale

Verifica di idoneità della strutturaVerifica di idoneità della struttura

Condensa interstiziale Condensa interstiziale –– Metodo di GlaserMetodo di Glaser(UNI EN ISO 13788)

Verifica che le condensazioni interstiziali delle pareti opache sono limitate alla quantità rievaporabile

Condensa interstiziale Condensa interstiziale –– Metodo di GlaserMetodo di Glaser

4.0

5.0

8.1

11.5

20.1

15.4

586

742

524

911

1250

1181

23.1

22.7

19.6

14.1

5.5

9.4

1416

1389

1691

1257

751

1064

PERUGIA

(UNI EN ISO 13788)


Intervento 1 – Disposizione verso il lato interno, degli strati a maggiore resistenza al passaggio del vapore(barriera al vapore polietilene s=0,3mm μ=40000)

(UNI EN ISO 13788)


Intervento 2 – Cambiamento del materiale isolante con uno a minore permeabilità(poliuretano δ=2.10-12 kg/m s Pa)

(UNI EN ISO 13788)


Intervento 3 – Cambiamento stratigrafia con isolante verso l’esterno – isolamento a cappotto

(UNI EN ISO 13788)


Ponti termiciPonti termiciCoefficiente lineare di ponte termico ψ (W/mK)

Inerzia termica

Ponti termiciPonti termiciUNI EN ISO 14683: 2008 “Ponti termici in edilizia. Coefficiente di trasmissione termica lineica - Metodi semplificati e valori di riferimento”Specifica metodi semplificati per la determinazione del flusso di calore attraverso i ponti termici lineari che si manifestano alle giunzioni degli elementi dell’edificio.

La UNI EN ISO 14683 definisce il PONTE TERMICO, come parte dell'involucro edilizio dove la resistenza termica, altrove uniforme, cambia in modo significativo per effetto di:- compenetrazione di materiali con conduttività termica diversa nell'involucro edilizio (tamponamento in mattoni con struttura in c.a.; attacco serramenti; giunti tra parete e pavimento o parete e soffitto);- discontinuità geometrica nella forma della struttura (es. angoli).

Ponti termiciPonti termici

I principali effetti negativi dei ponti termici sono:

-perdite di calore: fino al 20% del calore totale disperso da un ambiente

-condensazione superficiale: ts<tr

-formazione delle muffe: un ponte termico, a causa della contemporanea presenza di alta UR e bassa temperatura, crea le condizioni ideali per la formazione di muffe

-danni alla superficie: le variazioni cicliche della ts causano una polverizzazione dei materiali della struttura

- diminuzione del comfort abitativo: quando la ts interna di una parte dell’involucro (parete, pavimento…) è inferiore di almeno tre gradi rispetto alla temperatura dell’ambiente si avverte una sensazione di disagio in prossimità di tale superficie.

Ponti termiciPonti termiciRappresentano disuniformità di flusso termico dovuto alla forma geometrica (angoli….) o a confluenza di materiali con prestazioni termiche diverse (strutture puntiformi….).La variazione dei flussi termici conduce a una maggiore dispersione di calore e alla modifica della ts interna con conseguenti ts interne minori, con possibile formazione di condensa superficiale.

Locale Camera

Umidità da ponte termico negli spigoli alti della parete esterna

Tipologie di ponti termici in ediliziaTipologie di ponti termici in edilizia

I ponti termici possono essere:1. lineari: ponte termico con una sezione trasversale uniforme in

una direzione;2. puntuali: ponte termico che non presenta sezioni trasversali

uniformi in nessuna direzione.

(UNI EN ISO 14683)

Gf

LegendaR copertureB BalconiC AngoliF PavimentiIW Pareti interneP PilastriW Serramenti Gf Solaio a terra

Calcolo delle dispersioni dai ponti termiciCalcolo delle dispersioni dai ponti termici

Il problema del calcolo delle dispersioni si risolve aggiungendo una dispersione artificiale concentrata lungo le linee di discontinuità. Il flusso termico disperso da un ponte termico è caratterizzato da:• lunghezza del ponte termico L (m)• coefficiente lineare di ponte termico Ψ (tabulato) (W/mK)

Zona corrente(isoterme parallele)

Zona ponte termico

Assumono importanza tanto piùrilevante quanto piùelevata è ΔT e tanto più termicamente isolate sono le zone correnti.

La trasmittanza termica lineica ψ può essere calcolata con l’equazione

ψ = L2D - Σi Ui lidove:

Trasmittanza termica lineica Trasmittanza termica lineica ψψ(UNI EN ISO 14683)

L 2D = coefficiente di accoppiamento termico lineico ottenuto con un calcolo bidimensionale del componente che separa i due ambienti considerati;

Ui = trasmittanza termica dell’i-esimo componente monodimensionale che separa i due ambienti considerati;

li = lunghezza nel modello geometrico bidimensionale cui si applica il valore di Ui

È necessario specificare il sistema di dimensioni usate per il calcolo di ψ Ui

Ui

Le diverse tipologie di ponti termici vengono valutate con riferimento a quattro differenti possibili posizioni dello strato isolante (lo strato con maggiore resistenza termica):

•sul lato esterno;

•nella parte intermedia;

•sul lato interno;

•uniformemente distribuito nella struttura.

Atlante dei ponti termici Atlante dei ponti termici –– UNI 14683UNI 14683

Rapidità di messa a regime, perché non è necessario riscaldare tutta la massa per raggiungere condizioni di regimeNessun immagazzinamento del calore (annullamento inerzia) Rischi di condensazione all’interno della muratura uso di barriera al vapore sulla faccia calda dell’isolantePonti termici condensa (temperatura di rugiada) muffe

Isolamento “dall’interno” = rivestire internamente l’involucro con un isolanteZona corrente Zona corrente –– Isolamento dallIsolamento dall’’internointerno

Isolamento in intercapedini

Muratura “a cassetta” = interporre all’interno della cassetta formatasi dai due elementi di massa specifica elevata un prodotto isolante associato anche ad uno strato d’aria; prevalentemente associata a strutture in c.a.

Zona corrente Zona corrente –– Isolamento a cassettaIsolamento a cassetta

Rapidità di messa a regime, perché non è necessario riscaldare tutta la massa per raggiungere condizioni di regimeScarsa inerziaRischi di condensazione all’interno della muratura uso di barriera al vapore sulla faccia calda dell’isolantePonti termici necessità attento studio dei nodi critici

Schermo avanzato anche ventilato

Eliminazione dei ponti termici

Eliminazione fenomeni di condensazione superficiale ed interstiziale

Massimo sfruttamento della massa termica della muratura con conseguenti valori maggiori della temperatura di parete

Buon comportamento in regime dinamico (alta inerzia – strutture pesanti)

Riduzione carichi estivi, smaltire calore.

Isolamento “a capotto esterno” = rivestire completamente l’involucro con un prodotto isolante posto in opera senza soluzione di continuità; può essere associato sia a strutture in c.a. che in acciaio (tecnologie S/R).

Zona corrente Zona corrente –– Isolamento a cappotto esternoIsolamento a cappotto esterno

Eliminazione fenomeni di condensazione interstiziale

Sfruttamento della massa termica della muratura

Buon comportamento in regime dinamico (alta inerzia – strutture pesanti)

Ponti termici condensa (temperatura di rugiada) muffe

Isolamento “distribuito” = muratura omogenea “monostrato”Zona corrente Zona corrente –– Isolamento distribuitoIsolamento distribuito

Nodo tra parete esterna e solai di copertura


Nodo tra pareti esterne e solai interpiano


Nodo tra pareti esterne e pilastri


Nodo tra pareti esterne e serramenti di porte e finestre


Attenzione ai ponti termici!!Attenzione ai ponti termici!!Per una struttura isolata ai limiti del 2010 le dispersioni attraverso le zone correnti della muratura sono confrontabili con quelle attraverso i ponti termici:

Esempio zona D copertura piana di 100 m² con U2010 = 0.32 W/m²K

QT = 0.32 *100 * 20 = 640 W

QPT = 0,65 * 40 m * 20 = 520 W

Pari a circa l’81% di QT !!!!!!!!!!!!

o Tipologia di isolamento a cassetta:Strategie di riduzione dei ponti termiciStrategie di riduzione dei ponti termici

oStrategia 1: riduzione ponti termici con tavella

o Tipologia di isolamento a cassetta:oStrategia 2: riduzione ponti termici con isolante

0,30

Strategie di riduzione dei ponti termiciStrategie di riduzione dei ponti termici

o Tipologia di isolamento a cassetta:oStrategia 3: riduzione ponti termici con isolante

Strategie di riduzione dei ponti termiciStrategie di riduzione dei ponti termici

3. Cassonetto/Infisso

T=10°C T=17°C

1. Solaio/Pilastro

2. Balcone

Controllo Ponti termici/1Controllo Ponti termici/1Principali tipologie di p.t. che possono fortemente influire sul comportamento termico della struttura (UNI EN ISO 14683/2001)

3.componenti finestrati

Controllo Ponti termici/3Controllo Ponti termici/3

Montaggio di opportuni sistemi di schermature solari esterni per il controllo del surriscaldamento per irraggiamento in regime estivo.

Controllo Ponti termici/5Controllo Ponti termici/5


Ponti termiciPonti termiciCoefficiente lineare di ponte termico ψ (W/mK)

Componenti trasparentiComponenti trasparentiTrasmittanza termica telaio Uf (W/m2K)Trasmittanza termica vetro Ug (W/m2K)Trasmittanza termica infisso completo Uw (W/m2K)Fattore solare g

Inerzia termica

Attraverso le superfici vetrate in regime invernale avvengono due modalità di scambio di calore:

• Perdita di calore dall’interno verso l’esterno

• Apporto di energia dall’esterno verso l’internoUwg

Componenti finestrati di involucro Componenti finestrati di involucro

Ug = trasmittanza vetrata

Uf = trasmittanza telaio

Ψg = trasmittanza distanziatore

(UNI EN ISO 10077-1: 2002)Trasmittanza termica U dei componenti finestrati di involucro Trasmittanza termica U dei componenti finestrati di involucro

UW = Ag Ug + Af U f + Ig Ψg /(Ag + Af ) (W/m²K)

UW

( )

Aspetti di scambio termicoAspetti di scambio termicopresi in esamepresi in esame

Bassa emissività

Gas speciali e frazionamento dell’intercapedine

Miglioramento di telai e distanziatori

radiativi

conduttivi

convettivi

Conduttivi di telaio e del bordo di unione

Infissi Infissi -- evoluzione normativa e prestazionaleevoluzione normativa e prestazionale

Fino al 1976Vetri singoli e telai in legno a scarsa tenuta all’ariaTrasmittanza Uw ≈ 6 W/m²KPermeabilità aria non classificataTrasmissione luminosa T= 0,9

dal 1976 al 1991(L.373/76 controllo

dispersioni)Vetri doppi e telai con buona tenuta all’aria.Trasmittanza Uw≈ 3,3 W/m²KPermeabilità aria C = 2 - 3 Trasmissione luminosa T= 0,8

dal 1991 al 2005(L.10/91 sistema

edificio-impianto)

Migliori prestazioni di vetri e telai. Trasmittanza Uw≈ 2,8 W/m²KPermeabilità aria C = 3 - 4Trasmissione luminosa T = 0,7

Dopo il 2005 (D.Lvo 192/2005)

Zone D,E,FU = 2,2 ÷ 2,8 W/m²K (1.1.2009)Zone A,B,CU = 3,0 ÷ 5,0 W/m²K (1.1.2009)

L’evoluzione tecnologica L’evoluzione tecnologica •• Vetri sempliciVetri semplici•• Uso di doppi vetri uniti al perimetro;Uso di doppi vetri uniti al perimetro;•• Uso di vetri stratificati ai fini acustici;Uso di vetri stratificati ai fini acustici;•• Incremento dell’isolamento termico Incremento dell’isolamento termico

dell’intercapedine vetrata;dell’intercapedine vetrata;•• Interventi sul telaio per ridurre le dispersioni Interventi sul telaio per ridurre le dispersioni

conduttive e aumentare la tenuta all’aria anche conduttive e aumentare la tenuta all’aria anche ai fini acustici; ai fini acustici;

•• Trattamento superficiale dei vetri per ridurre Trattamento superficiale dei vetri per ridurre l’irraggiamento.l’irraggiamento.

Vetro semplice

λ= 1 W/mKUg = 6 W/m²K

Doppio vetro unito al perimetro (4-6-4)

λ= 0,025 W/mKUg = 3,3 W/m2K

Doppio vetro con vetri bassoemissivi

(4e=0.2-12-4) Ug=2,1 W/m2K(4e=0.2-12A-4) Ug=1,7 W/m2K

Doppio vetro con altri gas(4-15-4 con Argon)

Ug = 2,6 W/m2K

Triplo vetro(4-12-4-12-4)

Ug = 1,9 W/m2K

Trasmittanza termica U del vetroTrasmittanza termica U del vetro

Vetro Singolo Vetrocamera

Ug [W/m²K] 5,60 2,80 1,20 0,65 0,35

-1,8°C 9,1°C 15,3°C 17,5°C 18,6°C

Valore g 0,92 0,80 0,62 0,48 0,45

Basso emmissivo

Doppio vetrocamera

Futuro: sottovuoto o

multifoglio

Temperatura superficiale

-100

0

100

200

300

400

500

Perdite

Guadagni solari passivi

Perdite nette

Bila

ncio

ene

rget

ico

annu

ale

kWh/

m²

Guadagni netti

Miglioramento prestazioni dei vetri (vetrocamera, triplo vetro, ecc.)

Le temperature superficiali sono cosìalte da non dare luogo a fenomeni di asimmetria radiante, non causando quindi né fastidiosi scambi termici per irraggiamento nécorrenti d’aria; no condensa.

Trasmittanza termica U del vetroTrasmittanza termica U del vetro

Telai con taglio termico(listelli di poliammide)

Uf ≈ 2,7 ÷ 3 W/m²K

Telai in PVCUf ≈ 2,0 (PVC con profilo vuoto) ÷2,8 W/m²K (con anima di metallo)

Telai in legnoUf ≈ 1,9 ÷ 2,3 W/m²K

Telai PVC, legno a taglio termico o

schiumati –Uf=0,7÷0,8W/m2K

Trasmittanza termica U del telaioTrasmittanza termica U del telaio

Permeabilità Permeabilità all’ariaall’aria(UNI 12207)

Fattore solare gFattore solare g

Trattamento in faccia 2

Vetrata antisolareVetrata antisolareriflettenteriflettente

TL = 18 % TL = 18 %

g = 22 %g = 22 %

UUgg = 2,4 W/m= 2,4 W/m²²KK

L’energia solare trasmessa g (o fattore solare) è il rapporto tra il flusso totale di energia che attraversa un componente trasparente e il flusso incidente sullo stesso; è una grandezza adimensionale.

(UNI EN 410: 2000)

Le zone climatiche italianeLe zone climatiche italiane

I gradi giornoI gradi giorno

Zone climatiche e gradi giornoZone climatiche e gradi giorno

Dati climaticiDati climatici

Radiazione solareRadiazione solare

Il Decreto Legislativo 192/2005 e Il Decreto Legislativo 192/2005 e s.m.i.s.m.i.

Principali verifiche da rispettare negli interventi ediliziPrincipali verifiche da rispettare negli interventi ediliziai sensi del D.Lgs. 192/2005 e s.m.i. (Allegato I)ai sensi del D.Lgs. 192/2005 e s.m.i. (Allegato I)

(Sintesi proposta da ANIT – www.anit.it)

Tipologie di strutture da utilizzare nel rispetto del D.lgs 192/2005 e smiIl Decreto 192/2005 introduce la verifica dei seguenti parametri:

Componenti opachi verticali ed orizzontali (pavimenti e coperture)• verifica trasmittanza termica• verifica formazione di condensa superficiale ed interstiziale• verifica massa superficiale• verifica ponti termici

Componenti finestrati• verifica trasmittanza termica componente globale• verifica trasmittanza termica vetro

I valori indicati come riferimento sono articolati in tre fasce temporali:• valori da adottare dal 1° gennaio 2006• valori da adottare dal 1° gennaio 2008• valori da adottare dal 1° gennaio 2010

L’importanza del progetto architettonico: bilancio dell’energia netta usata dall’edificio

Ovvero: non ci sono scorciatoie alla necessità di realizzare edifici che disperdono pocapoca energia

Energia dispersa per trasmissione Fabbisogno Fabbisogno

netto di netto di energiaenergia

Energia dispersa per ventilazione

2.70

Pareti esterne U ≤ valori limite All. C

Vetrata selettiva basso-emissiva

2.70

Pareti di separazione tra alloggi U ≤ 0.8 W/m2K

Coperture U ≤ limiti All. C

Solai verso locali non riscaldati U ≤ limiti All. C

Valori di trasmittanza U ( W/m2K) limite per l’involucro al 2006, 2008 e 2010 (UNI 6946)Verifica dell’assenza di condensazioni superficiali e verifica che le condensazioni interstiziali delle pareti opache siano limitate alla quantità rievaporabile secondo la normativa vigente (UNI 13788) – All. I, comma 8

La verifica dei componenti di involucroRegime invernale

Regime estivo Regime estivo –– D.Lgs 192/2005 e s.m.i.D.Lgs 192/2005 e s.m.i.A

llegato I

In funzione dell’irradianza media sul piano orizzontale nel mese di massima insolazione estiva (IIm,sm,s) le principali località climatiche sono catalogate per la verifica della massa superficiale

Per FIRENZEFIRENZE il valore dell’irradianza IIm,sm,s = 296 W/m2 impone la verifica della massa o di condurre una verifica delle prestazioni inerziali della parete

(sfasamento in ore dell’onda termica –UNI EN ISO 13786:2008 “Prestazione termica dei componenti per edilizia. Caratteristiche termiche dinamiche –Metodo di calcolo”)

D.D.lgslgs. . 192/2005 e s.m.i. 192/2005 e s.m.i. La verifica dei componenti di involucro La verifica dei componenti di involucro -- massa superficialemassa superficiale

La massa superficiale di un componente opaco si calcola con il seguente algoritmo

dove:ρ è la massa volumica dello strato i-esimo (materiale secco) che fa parte del componente, espressa in kg/m3

(UNI 10351 – UNI EN 1745)

s è lo spessore dello strato i-esimo che fa parte del componente, espresso in m

D.D.lgslgs. . 192/2005 e s.m.i. 192/2005 e s.m.i. La verifica dei componenti di involucro La verifica dei componenti di involucro -- massa superficialemassa superficiale

la sommatoria Σ deve comprendere tutti gli strati ad esclusione degli intonaci

(kg/m2)

D.lgs 192/2005 D.lgs 192/2005 La verifica dei componenti di involucro La verifica dei componenti di involucro -- massa superficialemassa superficiale

LL’’inerzia termicainerzia termicaDPR 59 del 2/4/2009 “Attuazione dell’art.4, comma 1, lettere a) e b)

del D.Lgs. 192/2005 e s.m.i.”

Trasmittanza termica periodica YIE (W/m2K)E’ il parametro che valuta la capacità di una parete opaca di sfasare ed attenuare il flusso termico che la attraversa nell’arco delle 24 ore, definita e determinata secondo le norme UNI EN ISO 13786:2001 e successivi aggiornamenti.

Indice di inerzia: trasmittanza termica periodicaIndice di inerzia: trasmittanza termica periodica

I dati richiesti per calcolare le caratteristiche termiche dinamiche sono:- coefficiente di conduzione termica λ (W/mK)- densità ρ (kg/m3)- calore specifico cp (J/kg K)

DPR 59 del 2/4/2009 “Attuazione dell’art.4, comma 1, lettere a) e b) del D.Lgs. 192/2005 e s.m.i.”

Le chiusure trasparenti richiedono due verificheLe chiusure trasparenti richiedono due verifiche

Uw

Ug

Ad esempio nel 2011 zona D Ug ≤ 1,9 W/m²K Uw ≤ 2,4 W/m²KAd esempio nel 2011 zona D Ug ≤ 1,9 W/m²K Uw ≤ 2,4 W/m²K

PRESTAZIONI TERMOFISICHE DELL’INVOLUCRO...

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