relazione 1° parte

8/17/2019 relazione 1° parte

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Esercitazione termofsica dell’edifcio

Sommario

INTRODUZIONE...............................................................................................................2

TRASMITTANZA DELLE SUER!I"I...................................................................................#

"AL"OLO DELLA TRASMITTANZA DELLE SUER!I"I DELL’IN$OLU"RO........................#

$ERI!I"A DELLA TRASMITTANZA DELLE SUER!I"I DELL’IN$OLU"RO.........................%

"ARI"O TERMI"O..........................................................................................................&'

"AL"OLO DEL "ARI"O TERMI"O SENSI(ILE DI RO)ETTO ER IL RIS"ALDAMENTO.&'

"AL"OLO DEL !LUSSO TERMI"O ER TRASMISSIONE................................................&&

"AL"OLO DEL "OE!!I"IENTE DI ERDITA ER TRASMISSIONE TRA AM(IENTE

RIS"ALDATO E AM(IENTE ESTERNO* +T,e..............................................................&2

"AL"OLO DEL "OE!!I"IENTE DI ERDITA ER TRASMISSIONE "ON AM(IENTIADIA"ENTI NON RIS"ALDATI* +T,nr........................................................................&-

"AL"OLO DEL !LUSSO TERMI"O ER $ENTILAZIONE................................................&

"AL"OLO "ARI"O TERMI"O SENSI(ILE.....................................................................&

MA))IORAZIONE DEL "ARI"O TERMI"O DI RO)ETTO ER INTERMITTENZA E

ATTENUAZIONE NOTTURNA DELLA TEMERATURA....................................................&/

"AL"OLO DEL !A((ISO)NO ER $OLUME UNITARIO.................................................&%

Termofsica dell’Edifcio 0 Anno accademico 2'&212' aina &


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INTRODUZIONE

L’esercitazione tratta lo studio del profilo energetico di un edificio a destinazione d’uso mista,

facente parte di un ampio progetto di riqualificazione urbana in zona borgo Vanchiglietta della città

di Torino.

L’edificio si sviluppa su tre piani fuori terra e uno interrato. Presenta struttura portante in acciaio,

solai in calcestruzzo armato gettato su lamiera grecata, vani scala e ascensori in cemento armato.

Per quanto concerne l’involucro esterno, consta di 2 tipologie

! una facciata ventilata in vetro costituita da due strati quello interno con doppio vetrocamera

e quello esterno con semplice lastra di vetro"

! una facciata ventilata opaca costituita da due strati quello interno composto da muratura

isolata e quello esterno con rivestimento in alluminio verniciato.

L’impianto di climatizzazione # composto da un sistema ad acqua a pannelli radianti a pavimento e

da un sistema ad aria per la ventilazione. $n regime invernale, il sistema ad acqua assicura il

fabbisogno di carico termico mentre il sistema ad aria assicura il corretto ricambio d’aria. $l

condizionamento estivo # garantito dal sistema ad aria.

La pianta del primo piano, su cui verte l’esercitazione, ha una superficie di %%%%%.

Termofsica dell’Edifcio 0 Anno accademico 2'&212' aina 2


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TRASMITTANZA DELLE SUPERFICI

&'L&(L( )*LL' T+'-$TT'/' )*LL* 0P*+1$&$ )*LL’$V(L0&+(

La trasmittanza 0 0$ * $( 34536 si definisce come il flusso di calore che attraversa una

superficie unitaria sottoposta a differenza di temperatura pari ad 7 8& ed # legata alle caratteristiche

del materiale che costituisce la struttura e alle condizioni di scambio termico liminare e si assume

pari all’inverso della sommatoria delle resistenze termiche degli strati

0¿

1

1

hi+∑

j=1

ndj

λj+∑

j=1

m

Rj+ 1

he

)ove

he # il coefficiente liminare esterno

hi # il coefficiente liminare interno

9 # la conducibilità termica

d # lo spessore del materiale del componete

∑ j=1

m

Rj # la sommatoria delle resistenze termiche degli strati non omogenei e delle intercapedini

d’aria.

$ valori di he e hi si ricavano dalla norma 0$ 34:3, distinguendoli a seconda della direzione del

flusso

$l valore di 9 si ricava dalla norma 0$ 7;


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Stratigrafia parete opaca

Trasmittanza termica 0,268 W/m2K

Spessore 782 mm

Permeanza 0,066 10-12kg/sm2Pa

Massa superficiale(con intonaci)

234 kg/m2

Massa superficiale(senza intonaci)

187 kg/m2

Trasmittanza perioica 0,042 W/m2K

!attore attenuazione 0,157 -

Sfasamento ona termica -11,0 "

Stratigrafia:

N. Descrizione strato s Cond. R M.V. C.T. R.V.

- #esistenza superficiale interna - - 0,130 - - -

1 $ntonaco i cemento e sa%%ia 15,00 1,000 0,015 1800 1,00 10

2 &locco forato 250,00 0,301 0,831 720 0,84 7

' Malta i cemento 10,00 1,400 0,007 2000 0,84 27

Polistirene espanso estruso con pelle 95,00 0,035 2,714 35 1,25 300

* $ntercapeine non +entilata ,+*00 mm./m 410,00 0,000 0,000 - - -

amiera i alluminio 1,50 220,00

0 0,000 2700 0,96

200000

0

- #esistenza superficiale esterna - - 0,040 - - -

Stratigrafia del muro Rei


Spessore 190 mm

Permeanza 14,94

810-12kg/sm2Pa


141 kg/m2


87 kg/m2






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Stratigrafia:



1 $ntonaco i cemento e sa%%ia 15,00 1,000 0,015 1800 1,00 10

2 Mattone forato 120,00 0,387 0,310 717 0,84 9

' Polistirene espanso estruso con pelle 40,00 0,035 1,143 35 1,25 300 $ntonaco i cemento e sa%%ia 15,00 1,000 0,015 1800 1,00 10


Stratigrafia del muro divisorio


Spessore 90 mm

Permeanza 16,000

10-12kg/sm2Pa


46 kg/m2


1 kg/m2




Stratigrafia:



1 artongesso in lastre 25,00 0,250 0,100 900 1,00 10

2 Polistirene espanso estruso con pelle 40,00 0,035 1,143 35 1,25 300

' artongesso in lastre 25,00 0,250 0,100 900 1,00 10


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Stratigrafia del solaio interno


Spessore 872 mm



475 kg/m2


457 kg/m2




Stratigrafia:



1 #esine epossiic"e 13,00 0,200 0,065 1200 1,40 10000

2 Sottofono i cemento magro 30,00 0,900 0,033 1800 0,88 30

' Polistirene espanso estruso con pelle 32,00 0,035 0,914 35 1,25 300

Sottofono i cemento magro 80,00 0,900 0,089 1800 0,88 30

* Massetto ripartitore in calcestruzzo con rete 105,00 1,490 0,070 2200 0,88 70

amiera i acciaio 1,50 52,000 0,000 7800 0,50 200000

0

$ntercapeine non +entilata ,+*00 mm./m 590,00 0,000 0,000 - - -



Stratigrafia del solaio esterno


Spessore 972 mm


Massa superficiale(con intonaci) 467 kg/m

2


449 kg/m2






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Stratigrafia:



1 #esine epossiic"e 13,00 0,200 0,065 1200 1,40 10000

2 Sottofono i cemento magro 30,00 0,900 0,033 1800 0,88 30

' Polistirene espanso estruso con pelle 32,00 0,035 0,914 35 1,25 300 Sottofono i cemento magro 80,00 0,900 0,089 1800 0,88 30

* Massetto ripartitore in calcestruzzo con rete 105,00 1,490 0,070 2200 0,88 70

1,50 0,000 0,000 0 0,00 0

$ntercapeine non +entilata ,+*00 mm./m 590,00 0,000 0,000 - - -

3 Polistirene espanso estruso con pelle 100,00 0,035 2,857 35 1,25 300



Stratigrafia della parete trasparente

aratteristic"e

Tipologia i serramento Doppio

lasse i permea%ilit5 Classe 1 secondo Norma

UNI EN 12207

Trasmittanza termica 67 1,574 W/m2K

Trasmittanza solo +etro 6g 1,458 W/m2K

8ati per il calcolo egli apporti solari

9missi+it5 : 0,900 -!attore tenaggi (in+ernale) f c in+ 1,00 -

!attore tenaggi (esti+o) f c est 0,08 -

!attore i trasmittanza solare ggln 0,670 -

aratteristic"e elle c"iusure oscuranti

#esistenza termica c"iusure 0,00 m2K/W

;re giornaliere i c"iusura 12,0 "

Caratteristiche del telaio interno

Trasmittanza termica el telaio 6f 2,30 W/m2K

Stratigrafia del pacchetto vetrato interno

Descrizione strato s λ R Kd

#esistenza superficiale interna - - 0,130 -

Primo +etro 6,0 1,00 0,006 -

$ntercapeine - - 0,316 0,11

Secono +etro 6,0 1,00 0,006 -

#esistenza termica ell


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Caratteristiche del telaio esterno

Trasmittanza termica el telaio 6f 2,30 W/m2K

Stratigrafia del pacchetto vetrato esterno

Descrizione strato s λ R Kd

Primo +etro 8,0 1,00 0,008 -

#esistenza superficiale esterna - - 0,040 -

Caratteristiche del modlo

Trasmittanza termica el moulo 6 1,574 W/m2K

Riepilogo delle superfici disperdenti

i riportano di seguito i risultati di trasmittanza ottenuti, relativi ai vari componenti verticali e

orizzontali di involucro della struttura presa in esame.

PareteLunghe

zzaAltezza

Trasmittanza

Area totaleArea

FinestraAreanetta

5m6 5m6 5789m2:;ostoall?aria

',2#2 3#-,/3 3#-,/3

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V*+$1$&' )*LL' T+'-$TT'/' )*LL* 0P*+1$&$ )*LL’$V(L0&+(

$ valori di trasmittanza di pareti verticali, opache e vetrate, e componenti orizzontali, dovranno

rispettare i limiti imposti dal ).=.+. 5 agosto 2;;4, n. 53@7743> emesso dalla +egione Piemonte.

i seguito sono riportati i valori limite da normativa

econdo tali valori della normativa le trasmittanze relative al progetto risultano

Valori Trasmittanze W/ m2

esito

Parete Vetrata 7,:?5 positiv

a

Parete (scurata ;.23> positiv

a

olaio ;.2


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CARICO TERMICO

&'L&(L( )*L &'+$&( T*+-$&( *$@$L* )$ P+(=*TT( P*+ $L

+$&'L)'-*T(

Auesto calcolo prevede la risoluzione dell’equazione di bilancio sotto alcuni ipotesi

Φc+Φe+Φa+~Φ p=0 76

)ove

Φc La potenza termica scambiata fra l’aria dell’ambiente e superfici disperdenti dell’ambiente ed

esprime il carico termico per trasmissione ovvero la perdita per trasmissione.

Φe : La potenza termica endogena scambiata per convezione, e questa # solo la quota convettiva.

Φa ! La potenza termica per ventilazione

~Φ p : Potenza termica scambiata dal terminale impianto con l’aria ambiente.

Le assunzioni in regime invernale sono

! Temperature interna ed esterna costanti"

! 'pporti gratuiti e solari nulli"

! &alcolo in regime stazionario.

L’equazione di bilancio si riduce alla seguente formula

Φc+Φa+~Φ p=0

L’obiettivo # il calcolo del carico termico sensibile dell’impianto a cui corrisponde un valore di

~

Φ¿ p=−Φc−Φa

Le condizioni di progetto sono

~θ i B 2;8, rappresenta la temperatura interna di set point per destinazione d’uso biblioteca allegato

nazionale alla norma 0$! * 72>


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&'L&(L( )*L 1L0( T*+-$&( P*+ T+'-$$(*

er il sinolo amiente riscaldato le >erdite >er trasmissione in condizioni di >roetto

si >ossono calcolare mediante la relazione*

−Φc=( H T , e+ H T , n r+ H T ,i+ H T , t )∗(~θi−θe

¿)

doBe*

+ T,e C il coeciente di >erdita >er trasmissione tra amiente riscaldato e amiente

esterno 578;6

+ T,nr C il coeciente di >erdita >er trasmissione tra amiente riscaldato e amienti

adiacenti non riscaldati 578;6

+ T,i C il coeciente di >erdita >er trasmissione tra amiente riscaldato e amienti

adiacenti riscaldati a =na tem>erat=ra sinifcatiBamente diBersa dalla tem>erat=ra di

>roetto dell’amiente riscaldato 578;6

+ T,t C il coeciente di >erdita >er trasmissione tra amiente riscaldato e terreno 578;6

θe¿

C la tem>erat=ra dell’aria esterna in condizioni di >roetto

~θ i C la tem>erat=ra interna di >roetto

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&'L&(L( )*L &(*11$&$*T* )$ P*+)$T' P*+ T+'-$$(* T+' '-@$*T* +$&'L)'T( *

'-@$*T* *T*+( CT,e

Il coeciente di >erdita >er trasmissione con l’esterno, + T,e C =nzione della ti>oloia e

delle caratteristicFe di t=tti li elementi dell’inBol=cro edilizio e dei >onti termici lineari

cFe se>arano l’amiente riscaldato dall’amiente esterno.

=G essere Bal=tato come*

H T , e=∑k =1

n

Ak ∙U k ∙ ek +∑l=1

m

Ψ l ∙ll ∙ el

doBe*

1 AH C l’area della H1esima s=>erfcie cFe se>ara l’amiente riscaldato dall’amiente

esterno 9 si Beda la Norma UNI /% >er la defnizione delle s=>erfci da adottare nel

calcolo erfcie cFe se>ara l’amiente riscaldato

dall’amiente esterno

1 eH ed el sono dei attori correttiBi cFe tenono conto dell’es>osizione dei Bari

com>onenti dell’inBol=cro edilizio e delle conse=enti Bariazioni dei Balori dell’ =miditJ

relatiBa, della BelocitJ del Bento e delle diBerse tem>erat=re dell’aria. er la loro

determinazione si >=G are rierimento all’alleato della Norma UNI EN &2/#&.

1 Kl C la trasmittanza termica lineare dell’l1esimo >onte termico lineare 9si Beda le

Norme UNI EN &'2&&12 e la trattazione sem>lifcata della UNI EN ISO &34/#, =tilizzata

nella >resente relazione, cFe >resenta Balori normalizzati di Kl in =nzione del ti>o di

>onte termico lineare e della stratirafa deli elementi d’inBol=croonte termico lineare 9ancFe in =esto caso si Beda la

Norma UNI /% >er la defnizione delle dimensioni da adottare nel calcolo


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Parete

Area

nett

a

Esposizione

Fattoredi

esposizi

one e

Ht,e

5m26 578;6

$etrata

2 SE &,&&23,44

'/$etrat

a#4,%

4S &

-/,&-'3

$etrata

23,-2

SE &,&32,3-#

%#$etrat

a3/ E &,&-

/4,//3/

$etrat

a%4 S &

&-&,&'

3$etrat

a3/ 7 &,&

/#,&'2

Osc=rata

&3,4/

N &,23,2&'

//Osc=rata

3 N7 &,&- &,2#2/

Osc=rata

&',//

7 &,&#,2'3

23areteosc=ra

ta confnestre

&4-,

/ N7 &,&-

-&,'%%

-4

Solofnestr

e2 N7 &,&-

3/,/2

$etrata

%,/ NE &,2&/3,2

34Solaioes>ost

oall?aria

3#-,/3

&'&,&&

3%

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Il =sso termico dis>erso attraBerso i >onti termici C*

Ponti termiciLunghe

zzapsi

Esposizione

Fattore diesposizion

e eHt,e

5m6 5789m:;eriori 9I!&<

&/

'

SE &,& '

%,23 S & '4, SE &,& '

&2 E &,&- '

23 S & '

&2 7 &,& '

#,4 N &,2 '

& N7 &,&- '

2,2 7 &,& '

3/,2 N7 &,&- '

23,3- NE &,2 '

Anoliorizzontali

ineriori 9)!'%<

&/

',-

SE &,& &3,/-%,23 S & 4,%#

4, SE &,& -,'-2-

&2 E &,&- &',#-

23 S & &/

&2 7 &,& %,%

#,4 N &,2 #,#'#

& N7 &,&- ',/42-

2,2 7 &,& 2,233

3/,2 N7 &,&- 3&,-2-

23,3- NE &,2 22,''-

Ht,e com>lessiBo ris=lta >ari a 1083,87 !" .

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&'L&(L( )*L &(*11$&$*T* )$ P*+)$T' P*+ T+'-$$(* &( '-@$*T$ ')$'&*T$ (

+$&'L)'T$ CT,nr

H T, n r=

(∑k =1

n

Ak ∙U k +∑l=1

m

Ψ l ∙ll

)∙ bu

doBe*

1 AH C l’area della H1esima s=>erfcie cFe se>ara l’amiente riscaldato dall’amiente

non riscaldato

1 UH C la trasmittanza termica della H1esima s=>erfcie cFe se>ara l’amiente riscaldato

dall’amiente non riscaldato

1 Kl C la trasmittanza termica lineare dell’l1esimo >onte termico lineare

1 ll C la l=nFezza dell’l1esimo >onte termico lineare

1 = C il attore di rid=zione della tem>erat=ra, cFe tiene conto del atto cFe la

dierenza di tem>erat=ra a caBallo delle s=>erfci cFe se>arano i locali riscaldati da

=elli non riscaldati C diBersa dalla dierenza della tem>erat=ra tra amiente

riscaldato ed esterno. A seconda del atto cFe sia nota o meno la tem>erat=ra del

locale non riscaldato Pi,nr si >ossono =tilizzare # metodi diBersi >er la Bal=tazione di =*

7. nota Di,nr , il fattore di correzione si calcola come

bu=(~θi−θi , n r )(θ i−θe

¿ )

2. se Di,nr non # nota si scrive l’equazione di bilancio dell’ambiente riscaldato da cui si ricava

bu= H n r , e

( H i , n r+ H n r , e)

dove

•Cnr,e # il coefficiente di perdita termica tra lo spazio non riscaldato e l’ambiente esterno EFG 6.

Auesto parametro tiene conto sia delle perdite per trasmissione attraverso le pareti con ambiente

esterno e terreno 6, sia delle perdite per ventilazione dovute ai flussi d’aria scambiati tra l’ambiente

non riscaldato e l’ambiente esterno 6"

• Ci,nr # il coefficiente di perdita termica tra l’ambiente interno riscaldato e lo spazio non riscaldato

EFG 6. Auesto parametro tiene conto sia delle perdite per trasmissione attraverso le pareti tra

l’ambiente interno riscaldato e l’ambiente non riscaldato 6 sia delle perdite per ventilazione dovute

ai flussi d’aria scambiati tra l’ambiente non riscaldato e l’ambiente riscaldato 6.

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ari a #,$% !" .

Le perdite per trasmissione risultano pari a

&c ' $%170,$3(

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&'L&(L( )*L 1L0( T*+-$&( P*+ V*T$L'/$(*

Nel caso >reso in esame C >resente =n im>ianto di Bentilazione meccanica con

rec=>ero termico la >ortata di aria esterna di Bentilazione, , C nota la >erdita >er

Bentilazione incide s=l ilancio eneretico dell’amiente con =n salto termico >ari a* θ i

1 suθ .

∫¿∗(θ i−θsu)φa=q∗cp∗ ρ¿

"alcolo Ps=

Il rendimento del rec=>eratore C >ari a Q ',4

θsu=θ∗e+ (~θ i−θe¿ )=8,8! "

) *m3!s+cp

*!"g"+-int

*"g!m3+ *.i/.su+

&,4& &''3 &,2 &&,2

a 2&23,%- 7

&'L&(L( &'+$&( T*+-$&( *$@$L*

~Φ p¿=Φc+Φa=¿ :2254,?7 E

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-'==$(+'/$(* )*L &'+$&( T*+-$&( )$ P+(=*TT( P*+

$T*+-$TT*/' * 'TT*0'/$(* (TT0+' )*LL' T*-P*+'T0+'

'l fine di dimensionare l’impianto di riscaldamento # opportuno inserire un carico termico aggiuntivo

sull’ambiente ovvero una riserva di potenza6 , necessario al ripristino della temperatura di progetto nei

tempi desiderati alla riaccensione del sistema stesso.

$l carico termico invernale~

Φ¿ p

# stato calcolato considerando un regime stazionario e quindi

trascurando l’attenuazione notturna abbassamento di temperatura e spegnimento dell’impianto6 e le ore di

non occupazione dei locali, durante le quali in l’impianto risulta spento.

PerciH l’impianto di riscaldamento va dimensionato considerando

~

Φ¿

e##etti$% B

~

Φ¿

p I

~

Φ¿

RH

Per il calcolo di~

Φ¿ RH

# possibile considerare un metodo semplificato applicabile nei casi di

! edifici residenziali per i quali il periodo di spegnimento o attenuazione della temperatura non sia

superiore a > ore e aventi inerzia termica non eccessivamente bassa per esempio edifici in struttura

lignea6"

! edifici non residenziali in cui il periodo di spegnimento o attenuazione della temperatura non sia

superiore a 5> ore spegnimento nei fine settimana6, aventi un periodo di occupazione giornaliero

superiore alle > ore al giorno e in cui la temperatura di progetto dell’aria interna sia compresa fra 2;

e 22 8&.

~

Φ¿ RH

# funzione delle dimensioni dell’edificio, del comportamento termico dello stesso e dipende inoltre

dal tempo di attenuazione. La norma 0$ 723>7 stima il valore di~

Φ¿ RH

come prodotto della superficie

in pianta dei locali per il fattore # RH , individuabile dalla norma stessa.

~

Φ¿ RH

= A # RH

)ove

A B superficie in pianta dell’ambiente riscaldato"

f RH B fattore di correzione, funzione dell’intervallo di tempo in cui si richiede avvenga il riscaldamento e

della caduta di temperatura ipotizzata6 dell’aria interna che avviene durante il periodo di spegnimento.

Termofsica dell’Edifcio 0 Anno accademico 2'&212' aina &%


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&onsiderando, un tempo di ripresa di 2 ore, una caduta di temperatura impostata per attenuazione di < G e

considerando un edificio di massa termica bassa, il valore del fattore di correzione # RH risulta pari a 7>

EFm2.

'ssumendo l’area della superficie in pianta dell’ambiente riscaldato pari a 7;?2,3 m2 , il valore della

maggiorazione del carico termico di progetto risulta pari a

~

Φ¿ RH

=19306,8

Auindi, il carico termico effettivo da utilizzare per dimensionare l’impianto risulta pari a

~

Φ¿

e##etti$% B~

Φ¿ p

I~

Φ¿

RH B ?7::3,:7 E

&'L&(L( )*L 1'@@$(=( P*+ V(L0-* 0$T'+$(

$ol=me riscaldato 32%',3 m#

!aisono >er Bol=me =nitario &4,4/ 78m#

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