VALUTAZIONI SULL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO...Quando si utilizzi il fattore di maggiorazione per i...

A.A. 2019 / 2020

Docente:

ARCH. IGOR PANCIERA

LABORATORIO DI ARCHITETTURA E RIUSO DEGLI EDIFICI

CORSO DI FISICA TECNICA

VALUTAZIONI SULL’INVOLUCRO DELL’EDIFICIO

CORSO DI FISICA TECNICA ARCH. IGOR PANCIERAI.U.A.V.

D.P.R. 412/1993 CATEGORIEDI EDIFICI


TEMPERATURA INTERNA DI PROGETTOUNI 11300-1 2014

E.6(1) – Piscine, saune e assimilabili: 28°C

E.6(2) – Palestre e assimilabili: 18°C

E.8 – Attività industriali e artigianali e assimilabili: 18°C

Altre categorie: 20°C


D.P.R. 412/1993 - ZONE CLIMATICHE


D.P.R. 412/1993 – GRADI GIORNO

𝑮𝑮 =

𝒋=𝟏

𝑵

𝒕𝒊 − 𝒕𝒎𝒆+ 𝑲

I Gradi Giorno sono la somma di tutte le differenze di temperatura neigiorni in cui questa scende sotto la temperatura interna di progetto e sottola temperatura di 12°C


D.P.R. 412/1993 – GRADI GIORNO

𝑮𝑮 =

𝒋=𝟏

𝑵

𝒕𝒊 − 𝒕𝒎𝒆+ 𝑲


D.P.R. 412/1993ZONE CLIMATICHE

Es. Gradi Giorno

Venezia: 2.345 K (E)

Brunico: 3.867 K (F)

Roma: 1.415 K (D)

Palermo: 751 K (B)


D.P.R. 412/1993 ZONE CLIMATICHE


PERIODO DI FUNZIONAMENTO IMPIANTI


D.P.R. 412/1993 - PERIODO DI FUNZIONAMENTO IMPIANTI

Zona Climatica Inizio Fine Giorni

A 1 dicembre 15 marzo 105

B 1 dicembre 31 marzo 121

C 15 novembre 31 marzo 136

D 1 novembre 15 aprile 166

E 15 ottobre 15 aprile 183

F 5 ottobre 22 aprile 200


Ai, area dell’elemento d’involucro ‘i’, m2

Ui, trasmittanza termica dell’elemento d’involucro ‘i’, W/(m2K)

lk, lunghezza del ponte termico ‘k’, m

Ψk, trasmittanza lineare del ponte termico ‘k’, W/(mK)

𝐻𝐷 =𝑖𝐴𝑖𝑈𝑖 +

𝑘𝑙𝑘𝛹𝑘

𝑊

𝐾

COEFFICIENTE DI SCAMBIO TERMICO

La differenza di temperatura è un dato indipendente dall’edificio. Laprestazione dell’involucro dipende dal Coefficiente di Scambio Termico.



Per ogni elemento disperdente dell’edificio:

• Pareti;

• Solai inferiori/pavimenti;

• Solai superiori/coperture;

• Serramenti.

Si devono calcolare la trasmittanza e la superficie per calcolarne il Coefficiente «H».

La somma dei coefficienti «H» moltiplicata per i gradi giorno (Δ) definisce lo scambio

termico dell’intero edificio.

Il coefficiente «H» di ogni tipologia di struttura rapportato al coefficiente globale definisce

l’incidenza percentuale sulle dispersioni della struttura.

Calcolo della prestazione dell’involucro edilizio basata sul Coefficiente diScambio Termico.


COEFFICIENTE DI SCAMBIO TERMICO – CALCOLO DI A (AREA)



𝑊

𝐾

La superficie disperdente di ogni elemento può essere valutata in vari modi:

SUPERFICI NETTE:

Si escludono tutte le strutture di confine tra ambienti riscaldati e le strutture esterne di

confine tra l’ambiente riscaldato e l’esterno e tra l’ambiente riscaldato ed il non

riscaldato.

SUPERFICI NETTE «INTERNE»:

Si escludono le strutture esterne di confine tra l’ambiente riscaldato e l’esterno e tra

l’ambiente riscaldato ed il non riscaldato, si considerano le strutture divisorie tra ambienti

riscaldati.

SUPERFICI LORDE:

Si considerano tutte le strutture nella valutazione delle superfici.





𝑊

𝐾

Noi valutiamo la superficie disperdente di ogni elemento considerando le superfici lorde.

1.

La struttura di divisione tra ambienti riscaldati (es. parete divisoria, solaio tra piani

riscaldati) va divisa a metà tra un ambiente e l’altro.

2.

La struttura verso l’esterno o verso ambienti non riscaldati (es. parete esterna, parete su

vano scale non riscaldato, solaio di copertura, copertura, solaio a terra, solaio su portico

esterno, solaio su garage non riscaldato) va considerata interamente nella superficie del

locale..



PIANTA SUPERFICI DISPERDENTI.

In una pianta si vedono le superfici orizzontali. I locali possono disperdere da superfici orizzontali

quali, ad esempio:

• Solai a terra

• Solai su portici

• Solai su autorimesse non riscaldate

• Solai di copertura

• Solai su sottotetti non riscaldati

• Serramenti su coperture

LOCALI RISCALDATI ADIACENTI

Divido la parete dei due locali

sull’asse del muro divisorio

LOCALE RISCALDATO ADIACENTE A LOCALE

NON RISCALDATO

La superficie della parete è

compresa tutta nel locale riscaldato

STRUTTURA ESTERNA





PROSPETTO SUPERFICI DISPERDENTI.

In una prospetto si vedono le superfici verticali. I locali possono disperdere da superfici verticali

quali, ad esempio:

• Pareti esterne

• Pareti su locali non riscaldati (es. vani scale, magazzini, ecc.)

• Serramenti LOCALI RISCALDATI ADIACENTI

Le superfici della parete e del

solaio sono divise tra i locali

riscaldati

LOCALE RISCALDATO ADIACENTE A LOCALE

NON RISCALDATO



STRUTTURA ESTERNA



SOLAIO SU SOTTOTETTO NON RISCALDATO

La superficie del solaio è compresa

interamente nella superficie delle

pareti dei locali riscaldati

SOLAIO A TERRA

La superficie del solaio è tutta

compresa nella parete disperdente


COEFFICIENTE DI SCAMBIO TERMICO – FATTORI CORRETTIVI

Nel calcolo del Coefficiente di Scambio Termico di ogni struttura deve essere considerato

l’eventuale fattore di correzione per casi particolari:

• Scambio verso locale non riscaldato;

• Scambio verso il terreno.

• Incidenza del ponte termico come fattore correttivo (metodo semplificato)

𝐻𝑖 = 𝑈𝑖 ∙ 𝑏𝑖 ∙ 𝐴𝑖𝑊

𝐾

𝐻𝑖 =𝑈𝑖 ∙ 𝑏𝑖 ∙ 𝐴𝑖𝑊

𝐾


SCAMBIO TERMICO CON AMBIENTI NON CLIMATIZZATI

FATTORE btr,x- UNI TS 11300-1 p.24 – VALORI TABELLATI


SCAMBIO TERMICO VERSO IL TERRENO

FATTORE btr,x- UNI TS 11300-1 p.24 – VALORI TABELLATI

La norma considera il fattore di dispersione su vespaio aerato a parte.

Nel caso il solaio poggi su vespaio aerato quindi lo spessore di quest’ultimo non va

considerato nel calcolo della superficie.

Utilizzando i fattori collettivi, e non il calcolo analitico, si devono considerare le

resistenze di tutti gli strati, anche le solette in calcestruzzo, ecc.


Maggiorazioni percentuali relative alla presenza di ponti termici [%]

Parete con isolamento dall’esterno (a cappotto) senza aggetti e balconi e ponti termici corretti 5

Parete con isolamento dall’esterno (a cappotto) con aggetti e balconi 15

Parete omogenea in mattoni pieni o in pietra (senza isolante) 5

Parete a cassa vuota con mattoni forati (senza isolante) 10

Parete a cassa vuota con isolamento nell’intercapedine (ponte termico corretto) 10

Parete a cassa vuota con isolamento nell’intercapedine (ponte termico non corretto) 20

Pannello prefabbricato in calcestruzzo con pannello isolante all’interno 30


FATTORE DI MAGGIORAZIONE PER IL PONTE TERMICO



𝑊

𝐾

Quando si utilizzi il fattore di maggiorazione per i ponti termici in sostituzione del calcolo

del coefficiente lineico, bisogna ricordare che il coefficiente si applica solo alle superfici

delle pareti esterne, non solai e finestre.


ATTUALI VALORI LIMITE DI TRASMITTANZA

Il Decreto che attualmente definisce i valori limite di trasmittanza delle costruzioni è il

D.M. 26 GIUGNO 2015Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle

prescrizioni e dei requisiti minimi degli edifici

ATTENZIONE!

I Decreti Ministeriali 26 giugno 2015 sono 3

I Decreti Ministeriali non hanno numero per cui si chiamano tutti e 3 D.M. 26/6/2015

Sono Decreti Diversi, tutti fondamentali in materia di prestazioni energetiche

dell’edificio.


DECRETI MINISTERIALI 26 GIUGNO 2015

D.M. 26 GIUGNO 2015 «1»Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle


REQUISITI MINIMI DEGLI EDIFICI

D.M. 26 GIUGNO 2015 «2»Schemi e modalità di riferimento per la compilazione della relazione tecnica di progetto ai fini dell'applicazione delle prescrizioni e dei requisiti minimi di prestazione energetica negli edifici

RELAZIONE TECNICA PROGETTO (EX RELAZIONE «LEGGE 10/1991»)

D.M. 26 GIUGNO 2015 «3»Adeguamento del decreto del Ministro dello sviluppo economico, 26 giugno 2009 - Linee guida

nazionali per la certificazione energetica degli edifici

REDAZIONE NUOVO ATTESTATO DI PRESTAZIONE ENERGETICA



D.M. 26 GIUGNO 2015Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle


APPENDICE ADescrizione dell’edificio di riferimento e parametri di verifica

TABELLE TRASMITTANZE



ZONA CLIMATICAU [W/(m2K)]

2015 2019 / 2021

A e B 0,45 0,43

C 0,38 0,34

D 0,34 0,29

E 0,30 0,26

F 0,28 0,24

D.M. 26 GIUGNO 2015Applicazione delle metodologie di calcolo delle

prestazioni energetiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi degli edifici

APPENDICE ADescrizione dell’edificio di riferimento e parametri di

verifica

Trasmittanza termica U delle strutture opache verticali,verso l’esterno, gli ambienti non climatizzati o contro terra

2019Anno limite per gli edificio pubblici e ad uso pubblico

2021Anno limite per tutti gli altri

edifici




2015 2019 / 2021

A e B 0,38 0,35

C 0,36 0,33

D 0,30 0,26

E 0,25 0,22

F 0,23 0,20




verifica

Trasmittanza termica U delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura,verso l’esterno e gli ambienti non climatizzati




2015 2019 / 2021

A e B 0,46 0,44

C 0,40 0,38

D 0,32 0,29

E 0,30 0,26

F 0,28 0,24




verifica

Trasmittanza termica U delle strutture opache orizzontali di pavimento,verso l’esterno e gli ambienti non climatizzati




2015 2019 / 2021

A e B 3,20 3,00

C 2,40 2,20

D 2,00 1,80

E 1,80 1,40

F 1,50 1,10




verifica

Trasmittanza termica U delle chiusure tecniche trasparenti e opache e dei cassonetti, comprensivi degli infissi,

verso l’esterno e verso ambienti non climatizzati




2015 2019 / 2021

Tutte le zone 0,80 0,80




verifica

Trasmittanza termica U delle strutture opache verticali e orizzontali diseparazione tra edifici o unità immobiliari confinanti


INCIDENZA SULLA DISPERSIONE GLOBALE DELLE DIVERSE STRUTTURE

E’ possibile calcolare quanto incida nella dispersione dell’edificio ogni struttura facendo

il rapporto tra il coefficiente di scambio termico della struttura in esame ed il

coefficiente globale di scambio termico, somma di tutti i coefficienti dell’edificio.

𝐼𝑛𝑐𝑖𝑑𝑒𝑛𝑧𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑝𝑒𝑟𝑠𝑖𝑜𝑛𝑖 𝑠𝑡𝑟𝑢𝑡𝑡𝑢𝑟𝑎 =𝐻𝑡𝑟,𝑠𝑡𝑟𝐻𝑡𝑟,𝑎𝑑𝑗

%

Htr,str , Coefficiente di Scambio Termico struttura in esame

Htr,adj , Coefficiente Globale di Scambio Termico

AD ESEMPIO

Se si vuole calcolare quanto incida sulla dispersione la parete esterna di «tipo 1»

si sommeranno tutti gli «H» legati alla trasmittanza della parete «tipo 1»

E si dividerà la somma ottenuta per «H globale», somma di tutti gli «H» dell’edificio


COEFFICIENTE MEDIO GLOBALE DI SCAMBIO TERMICO

𝐻′𝑇 =𝐻𝑡𝑟,𝑎𝑑𝑗σ𝐾𝐴𝐾

𝑊

𝑚2𝐾

Il Coefficiente Medio Globale di Scambio Termico si calcola dividendo il Coefficiente

Globale dell’edificio in esame, somma di tutti i coefficienti globali, per l’area disperdente

totale, somma di tutte le aree disperdenti

H’T , Coefficiente Medio Globale di Scambio Termico

Htr,adj , Coefficiente Globale di Scambio Termico

AK , Superficie del k-esimo componente disperdente


IL RAPPORTO DI FORMA O FATTORE DI FORMA «S/V»

Il RAPPORTO O FATTORE DI FORMA, S/V, esprime la «compattezza» di un edificio, ovvero

la proporzione tra il volume riscaldato e la superficie disperdente.

Più il valore di S/V è elevato, meno l’edificio è compatto più ha superficie disperdente in

rapporto al proprio volume.

A parità di volume riscaldato, e di strutture di delimitazione, l’edificio con fattore di

forma inferiore sarà energeticamente più efficiente di quello con fattore di forma

superiore.

𝐹𝑎𝑡𝑡𝑜𝑟𝑒 𝑑𝑖 𝐹𝑜𝑟𝑚𝑎 =𝑆

𝑉

1

𝑚

S : Superficie disperdente

Somma complessiva di tutte le superfici che delimitano il volume riscaldato.

V : Volume lordo riscaldato

Volume lordo complessivo degli ambienti riscaldati.

Nel calcolo con le superfici esterne comprende anche le strutture esterne.



LATOSUPERFICIE

ESTERNAVOLUME SUP/VOL

1 1x1x6=6 1x1x1=1 6/1

2 2x2x6=24 2x2x2=8 3/1

4 4x4x6=96 4x4x4=64 1,5/1

𝐹𝑎𝑡𝑡𝑜𝑟𝑒 𝑑𝑖 𝐹𝑜𝑟𝑚𝑎 =𝑆

𝑉

1

𝑚


COEFFICIENTE MEDIO GLOBALE DI SCAMBIO TERMICO LIMITE

Il D.M. 26/6/2015 sui requisiti minimi introduce un valore del

Coefficiente Medio Globale di Scambio Termico massimo ammissibile

H’T max

NUMERORIGA

RAPPORTO O FATTORE DI FORMAS/V

ZONA CLIMATICA

A e B C D E F

1 S/V 0,7 0,58 0,55 0,53 0,50 0,48

2 0,4 ≤ S/V < 0,7 0,63 0,60 0,58 0,55 0,53

3 S/V < 0,4 0,80 0,80 0,80 0,75 0,70

NUMERO RIGA

TIPOLOGIA DI INTERVENTOZONA CLIMATICA

A e B C D E F

4Ampliamenti e ristrutturazioni importantidi secondo livello per tutte le tipologieedilizie

0,73 0,70 0,68 0,65 0,62


FLUSSO TERMICO DISPERSO PER TRASMISSIONE DAI LOCALI

Una volta calcolato il COEFFICIENTE DI SCAMBIO TERMICO relativo ad ogni locale

è possibile calcolare la potenza del flusso termico disperso per trasmissione da ognuno.

𝑄𝑙𝑜𝑐𝑎𝑙𝑒 = 𝐻𝑡𝑟,𝑙𝑜𝑐𝑎𝑙𝑒 × ∆𝑇 𝑊

T è la differenza tra la temperatura interna di progetto e la temperatura esterna

invernale della località di calcolo.

AD ESEMPIO SE

Ti=20°C e Te=-10°C

T = Ti-Te = 20 - (-10) = 30 K (o °C)


Il calcolo del flusso termico disperso per trasmissione da’ una indicazione della potenza

che dovrà avere il terminale dell’impianto termico nel locale.

𝑄𝑙𝑜𝑐𝑎𝑙𝑒 = 𝐻𝑡𝑟,𝑙𝑜𝑐𝑎𝑙𝑒 × ∆𝑇 𝑊

POTENZA TERMINALE IMPIANTO TERMICO


TERMINALI IMPIANTO TERMICO:

RADIATORI

VENTILCONVETTORI

PANNELLI RADIANTI A PARETE/SOFFITTO

PAVIMENTO RADIANTE

ECC…



La somma dei flussi termici dispersi dai vari locali consente una prima stima del

dimensionamento del generatore per il riscaldamento.

Non considera però le necessità per l’acqua calda sanitaria.

Il flusso termico totale disperso può essere valutato come:

1. SOMMA DEI FLUSSI TERMICI Q DI OGNI LOCALE

𝑄𝑡𝑜𝑡 =

𝑖=1

𝑛

𝑄𝑖,𝑙𝑜𝑐𝑎𝑙𝑒 𝑊

2. COEFFICIENTE DI SCAMBIO TERMICO TOTALE DEI LOCALI PER LA DIFFERENZA DI TEMPERATURA

𝑄𝑡𝑜𝑡 = 𝐻𝑡𝑜𝑡 × ∆𝑇 =

𝑖=1

𝑛

𝐻𝑖,𝑙𝑜𝑐𝑎𝑙𝑒 × ∆𝑇 𝑊

DIMENSIONAMENTO GENERATORE


D.M. 26/6/2015 REQUISITI MINIMIVERIFICHE SU TRASMITTANZA E COEFFICIENTE DI SCAMBIO TERMICO

Una volta calcolati

• Trasmittanze delle strutture

• Coefficiente Globale di Scambio Termico

• Coefficiente Medio Globale di Scambio Termico

Si possono confrontare i valori con valori limite di legge del

D.M. 26/6/2015

Ed ipotizzare degli interventi di efficientamento sull’involucro per

rientrare nei limiti di legge.

Chiaramente le strutture che percentualmente causano le maggiori

dispersioni saranno le prime su cui intervenire.


D.M. 26/6/2015 REQUISITI MINIMIVERIFICHE SU TRASMITTANZA E COEFFICIENTE DI SCAMBIO TERMICO

U PARETI EDIFICIO

U COPERTURE EDIFICIO

U PARETI LIMITE

U COPERTURE LIMITE

U PAVIMENTAZIONI

ESTERNE EDIFICIO

U PAVIMENTAZIONI

ESTERNE LIMITE

U SERRAMENTI

EDIFICIO

U SERRAMENTI

LIMITE

H’T EDIFICIO H’T LIMITE

EFFICIENTAMENTO

INVOLUCRO


A.A. 2019 / 2020

CORSO DI FISICA TECNICA

GRAZIE PER L’ATTENZIONE

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