A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Laboratorio Integrato di Progettazione Tecnica e Strutturale - IMPIANTI TECNICI (prof. Andrea Frattolillo) L'involucro ed il bilancio energetico dell'edificio Prof. A. Frattolillo [email protected] A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR 2 A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR In Italia, la norma fondamentale sull’uso razionale dell’energia e stata finora la legge del 9 gennaio 1991 n. 10, cui hanno fatto seguito solo alcuni tra i vari decreti di attuazione previsti. Tra questi vale la pena di menzionare il D.P.R. 26/08/1993 n. 412, parzialmente modificato dal D.P.R. 21/12/1999 n. 551, che disciplina la progettazione, l'installazione, l'esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici. Bisogna attendere il 31 marzo del 1998 quando viene emanato il Decreto Legislativo n. 112 che, all’articolo 30, delega alle Regioni il compito di regolamentare l’applicazione della certificazione energetica. Il Decreto Legislativo 19 agosto 2005, n. 192, e il decreto di attuazione della direttiva 2002/91/CE sul rendimento energetico nell’edilizia. Come si può leggere all’articolo primo, il decreto stabilisce i criteri, le condizioni e le modalità per migliorare le prestazioni energetiche degli edifici con finalità che sono: lo sviluppo delle fonti rinnovabili e la diversificazione energetica, la limitazione delle emissioni inquinanti e lo sviluppo tecnologico. Questo Decreto, cosi come era avvenuto per la legge 10/91, contiene i principi generali e le norme transitorie, in attesa che vengano emanati i decreti applicativi, previsti entro 120 giorni, ma ad oggi non ancora pubblicati. Lo scopo è quindi quello che ogni regione, consapevole delle proprie risorse energetiche, dei consumi e delle particolarità del clima, attui una normativa mirata ed efficace, pur rimanendo in linea con i principi generali della direttiva europea e della normativa nazionale. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR L’art. 4 illustra i criteri generali e i requisiti delle prestazioni energetiche degli edifici e degli impianti, in caso di nuova costruzione, di ristrutturazione e di manutenzione straordinaria, confermando quelli fissati dell’allegato I del Dlgs 192/2005, con l’aggiunta di ulteriori disposizioni , quali, ad esempio: precisazioni sui valori di trasmittanza limite per le chiusure apribili dell’edificio introduzione di un valore massimo ammissibile della prestazione energetica per il raffrescamento estivo dell’involucro edilizio introduzione di limitazioni alla decentralizzazione degli impianti termici e disposizioni per un graduale passaggio alla contabilizzazione del calore in presenza di impianti di riscaldamento condominiali requisiti specifici minimi per i limiti di emissione del generatore e l’isolamento dell’involucro edilizio in caso di nuove costruzioni o di ristrutturazioni importanti di edifici dotati di generatori di calore alimentati da biomasse combustibili modifica degli obblighi di trattamento dell’acqua per gli impianti di riscaldamento valutazione di utilizzo, in presenza di ristrutturazioni di edifici esistenti, di sistemi schermanti o filtranti per le superfici vetrate fissazione, per gli immobili pubblici o ad uso pubblico, di requisiti più restrittivi rispetto all’edilizia privata. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Inoltre, per tutte le categorie di edifici pubblici e privati, è obbligatorio l’utilizzo di fonti rinnovabili per la produzione di energia termica ed elettrica. Nel caso di nuove costruzioni, installazione di nuovi impianti termici o ristrutturazione degli impianti termici esistenti, l’impianto di produzione di energia termica deve produrre con fonti rinnovabili almeno il 50% dell’energia richiesta per la produzione di acqua calda sanitaria. Tale limite scende al 20% per gli edifici situati nei centri storici. Nel caso di nuove costruzioni pubbliche e private, o di ristrutturazioni, è obbligatoria l’installazione di impianti fotovoltaici per la produzione di energia elettrica (1 kW ogni 65 mq fino a fine 2016, ogni 50 mq dal 2017) e la predisposizione del collegamento a reti di teleriscaldamento, se presenti a meno di 1.000 metri, o in presenza di progetti approvati nell’ambito di opportuni strumenti pianificatori. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Cagliari 990 A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Decreto legge n. 63/2013 Disposizioni urgenti per il recepimento della Direttiva 2010/31/UE del Parlamento europeo e del Consiglio del 19 maggio 2010, sulla prestazione energetica nell'edilizia per la definizione delle procedure d'infrazione avviate dalla Commissione europea, nonché altre disposizioni in materia di coesione sociale Introduce il concetto di “edificio a energia quasi zero”, ovvero un edificio ad altissima prestazione energetica, con un fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo coperto in misura significativa da energia da fonti rinnovabili, prodotta all’interno delle aree di pertinenza dell’edificio. Dovranno essere edifici a energia quasi zero: a partire dal 31 dicembre 2018: gli edifici di nuova costruzione occupati da Pubbliche Amministrazioni e di proprietà di queste ultime, tra cui gli edifici scolastici; a partire dal 1° gennaio 2021: tutti gli edifici di nuova costruzione. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Decreto del Ministero dello sviluppo economico 26 giugno 2015 Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi degli edifici Aggiorna la metodologia di calcolo delle prestazioni energetiche e dell’utilizzo delle fonti rinnovabili in edilizia, definisce i requisiti degli edifici a energia quasi zero, e fissa nuovi standard energetici minimi degli edifici già a partire dal prossimo ottobre, costituendo così uno “step” intermedio. Cambiamento della metodologia di verifica del rispetto dei requisiti minimi richiesti dal decreto: calcolo del fabbisogno di energia per il cosiddetto “edificio di riferimento”, ovvero un edificio identico a quello oggetto della progettazione per geometria, orientamento, ubicazione geografica, destinazione d’uso e tipologia di impianto, avente però le caratteristiche termiche ed energetiche (relative alla trasmittanza dell’involucro e al rendimento degli impianti) fissate dal decreto. Approccio prestazionale ma non prescrittivo. La prestazione energetica è definita come la quantità di energia primaria necessaria annualmente a soddisfare tutte le esigenze connesse a un uso standard dell’edificio (riscaldamento, raffrescamento, ventilazione, produzione di acs, e, nel settore non residenziale, per l’illuminazione, gli impianti ascensore e le scale mobili) A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Decreto del Ministero dello sviluppo economico 26 giugno 2015 (GU 15 luglio 2015 n. 162) Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi degli edifici Trasmittanza termica U (W/m2) verso l'esterno e gli ambienti non climatizzati o contro terra Zona climatica Strutture opache verticali Strutture opache orizzontali o inclinate di copertura 2015 (*) 2019-2021 (**) 2015 (*) 2019-2021 (**) AeB 0,45 0,43 0,38 0,35 C 0,38 0,34 0,36 0,33 D 0,34 0,29 0,30 0,26 E 0,30 0,26 0,25 0,22 F 0,28 0,24 0,23 0,20 (*) dal 1 luglio 2015 per tutti gli edifici. (**) dal 1 gennaio 2019 per gli edifici pubblici e a uso pubblico e dal 1 gennaio 2021 per tutti gli altri edifici. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR LA TRASMITTANZA TERMICA DEGLI ELEMENTI PERIMETRALI A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR in condizioni di regime stazionario (in cui cioè il flusso di calore e le temperature non variano nel tempo) la trasmittanza misura la quantità di calore che nell'unità di tempo attraversa un elemento della superficie di 1 m2 in presenza di una differenza di temperatura di 1 K tra l'interno e l'esterno. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Massa volumica del determinata m =Permeabilità limite superiore della conduttività apparente materiale secco nell'intervallo di umidità relativadi spessore ≥10 cm, misurata in laboratorio su campioni alla temperatura media di 293 a), K, (UNI 0÷50% (campo asciutto e 7745 e UNI 7891) nell'intervallo 50÷95% (campo umido = conduttività u) di cuiutile alla UNI di calcolo 9233 ricavata applicando le maggiorazioni m (tiene conto, in condizioni medie di esercizio, del contenuto percentuale di umidità, espressa in massa di acqua riferita alla massa del materiale secco) A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR DM 26 giugno 2015 (GU 15 luglio 2015 n. 162) Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi degli edifici Trasmittanza termica U (W/m2) verso l'esterno e gli ambienti non climatizzati o contro terra Zona climatica Strutture opache verticali Strutture opache orizzontali o inclinate di copertura 2015 (*) 2019-2021 (**) 2015 (*) 2019-2021 (**) AeB 0,45 0,43 0,38 0,35 C 0,38 0,34 0,36 0,33 D 0,34 0,29 0,30 0,26 E 0,30 0,26 0,25 0,22 F 0,28 0,24 0,23 0,20 (*) dal 1 luglio 2015 per tutti gli edifici. (**) dal 1 gennaio 2019 per gli edifici pubblici e a uso pubblico e dal 1 gennaio 2021 per tutti gli altri edifici. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Umax = 0,34 W/m2K Rmin = 2,94 m2K/W R = Rfin-Rini = 2,94-1,29 = 1,65 m2K/W d = R* = 1,65*0,039 = 0,064 m lana di vetro Isover Clima34 G3 Rivestimento con idoneo rasante cementizio (o similare) in cui viene annegata e ricoperta totalmente una rete in fibra di vetro, con sovrapposizione di almeno 10 cm nelle zone correnti e di 15 cm negli spigoli A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR s C R m W/mK W/m2K m2K/W Aria int 0,130 Intonaco int 0,015 0,9 0,017 Poroton 0,37 Intonaco ext 0,015 0,035 0,043 Isolante 0,06 0,034 1,765 Intonaco plastico 0,010 0,9 0,011 0,94 Aria ext 1,064 0,040 Rtot 3,029 Utot 0,33 A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR I COMPONENTI FINESTRATI A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Lo scambio termico nei componenti finestrati Miglioramento del telaio e del distanziatore A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR • Interventi sul telaio per ridurre le dispersioni conduttive e aumentare la tenuta all’aria anche ai fini acustici • Trattamento superficiale dei vetri per ridurre l’irraggiamento A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Decreto del Ministero dello sviluppo economico 26 giugno 2015 (GU 15 luglio 2015 n. 162) Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi degli edifici Trasmittanza termica U delle chiusure tecniche trasparenti e opache e dei cassonetti, comprensivi degli infissi, verso l'esterno e verso ambienti non climatizzati Zona climatica 2015 (*) 2019-2021 (**) AeB 3,20 3,00 C 2,40 2,20 D 2,00 1,80 E 1,80 1,40 F 1,50 1,10 (*) dal 1 luglio 2015 per tutti gli edifici. (**) dal 1 gennaio 2019 per gli edifici pubblici e a uso pubblico e dal 1 gennaio 2021 per tutti gli altri edifici. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Il valore "g" ideale per il vetro di una finestra dovrebbe essere abbastanza elevato per permettere un guadagno termico durante l'inverno, riducendo cosi il fabbisogno di riscaldamento, ma sufficientemente basso per evitare un surriscaldamento in estate. In generale, si sceglie un sistema con un valore "g" maggiore nelle regioni con un clima più freddo e per piccole superfici vetrate. Per regioni con climi più caldi e per grandi superfici vetrate, si sceglierà un sistema con valore "g" basso. SHGC (g-value) GLAZING Solar Heat Gain Coefficient Single glass pane ~0.80 Double glazed with uncoated glass ~0.80 Double glazed with solar control coating 0.30-0.70 ASI THRU double glazed unit 0.10 sc-Si photovoltaic module with insulated glazing 0.15 a-Si/a-Si photovoltaic module with insulated glazing 0.12 a-Si photovoltaic module with insulated glazing 0.18 Micromorph photovoltaic module with insulated glazing 0.15 SHADING SYSTEMS External Venetian blind (white)* 0.12 External fabric canopy* 0.09 Internal roller blind (white)* 0.40 * at values in combination with double glazed windows with a SHGC=61% and a U-value of 1.4W/m2K (0.24Btu/hr ft2 F) Fonte: Schott Solar AG & ISAAC-SUPSI A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Selettività Per selettività di un vetro si intende il rapporto tra la sua trasmissione luminosa e il suo fattore solare. Più il rapporto è vicino a 2, più il vetro è selettivo, quindi offre migliori prestazioni A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Text Tint Le facce 2 e 3 sono le facce del vetrocamera su cui generalmente viene effettuato il trattamento superficiale basso emissivo, che permette di migliorare la prestazione termica dell’intercapedine. La posizione del trattamento basso emissivo all’interno dell’intercapedine è funzionale all’utilizzo che verrà fatto in opera. «Generalmente» in un clima molto caldo e con picchi di radiazione consistenti, il trattamento basso emissivo verrà posto in faccia 2, mentre in un clima freddo tale trattamento verrà previsto in faccia 3. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Il vetro di partenza è sempre un vetro float, cui però si “aggiungono” quattro diversi tipi di strati; lo strato rilevante ai fini dell’isolamento è quello d’argento, mentre i restanti tre hanno funzione di protezione e rivestimento. La sequenza è questa, e il trattamento è applicato sempre all’interno. Un vetro basso emissivo 4/16/4 lascia passare gran parte delle onde corte dovute all’irraggiamento, circa il 60%, ma ferma gran parte delle onde lunghe dovute all’irradiazione di calore, che viene fermata e riflessa verso l’interno. A titolo d’esempio, un vetro camera normale disperde 3 W/m2K, mentre un vetro basso-emissivo disperde 1,1 W/m2K. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR (Fonte: UNI EN ISO 10077-1:2007) L’intercapedine La resistenza dell’intercapedine aumenta al: crescere dello spessore dell’intercapedine; ridursi del valore di emissività di almeno una delle superfici delimitanti l’intercapedine: a parità di spessore dell’intercapedine stessa, il valore di resistenza termica tende a migliorare. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR L’introduzione di gas inerti A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR In assenza di specifiche informazioni è possibile riferirsi ad un’ulteriore tabella proposta dalla UNI/TS 11300-1:2008, che riporta i valori di trasmittanza medi delle più comuni tipologie realizzative italiane. Tale tabella è stata attualmente inserita all’interno del d.d.g. n. 5796 Nel caso di caratteristiche dimensionali o materiche specifiche e sempre buona norma riferirsi, quando disponibile, alla scheda tecnica del prodotto. Tale documento dovrebbe contenere tutte le informazioni necessarie al progettista e successivamente al certificatore energetico. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Il telaio Nel calcolo delle prestazioni termiche del serramento, il contributo del telaio risulta essere in genere meno significativo di quello fornito dal vetro. Il telaio di un serramento è normalmente costituito da due parti: telaio fisso, ancorato al vano finestra; telaio mobile che, costituito da ante incernierate al telaio fisso, permette l’apertura e la chiusura del vano. Maggiore è la superficie di telaio, ovvero la sua impronta frontale, minore sarà la superficie trasparente disponibile per gli apporti solari. Si stima che mediamente un telaio generico incida tra il 20% e il 30% rispetto alla superficie complessiva del serramento. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Il telaio La prestazione termica del serramento non può essere espressa solo attraverso il controllo delle dispersioni per trasmissione attraverso vetro e telaio. E’ importante sottolineare come un elevato contributo alle dispersioni potrebbe nascere dai contributi positivi e negativi, derivanti da infiltrazioni localizzate in corrispondenza delle interfacce tra telaio fisso/parete e telaio fisso/telaio mobile. Mentre il vetro risulta essere impermeabile al passaggio di aria, la qualità di un buon telaio si può apprezzare attraverso la sua capacità di evitare il rischio di infiltrazioni grazie a guarnizioni di battuta in grado di sigillare tra loro elementi fissi e mobili, cosi come conformazioni particolari di struttura studiate ad hoc. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Il telaio E buona norma abbinare ad un vetro dalle prestazioni elevate, un telaio che rispetti mediamente la stessa categoria prestazionale in termini di trasmittanza e che al tempo stesso permetta di ridurre o annullare il contributo dovuto alle infiltrazioni d’aria. Il d.d.g. n. 5796, al prospetto VII fornisce dei valori di riferimento per differenti tipologie di telaio a seconda di quelle che sono le più comuni macroclassi di prodotti. (Fonte: UNI TS 11300-1:2008) A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Il telaio Telaio metallico con taglio termico A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Il telaio Telaio in legno/alluminio con termoschiuma isolante (Internorm) A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Il distanziatore Serve a garantire la resistenza meccanica della vetrata doppia o tripla e può essere realizzato in alluminio, metallo o polimeri rinforzati. E’ vincolato alle lastre di verro mediante: un sigillante primario in polisobutilene che garantisce l’adesione tra le lastre di vetro e la tenuta dell’intercapedine; un sigillante secondario in polisolfuro che migliora il comportamento meccanico e la resistenza del pacchetto. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Il distanziatore All’interno del distanziatore vengono alloggiati dei sali igroscopici che permettono di assorbire un eventuale eccesso di vapore acqueo presente all’interno dell’intercapedine per evitarne il deposito, a seconda dei campi di temperatura, sotto forma di condensa sulla superficie interna del vetrocamera. Il distanziatore contribuisce a ridurre la prestazione energetica del generico vetrocamera e per questo motivo è molto importante conoscere il contributo della dispersione termica (conduzione) localizzata tra ambiente interno ed ambiente esterno. L’effetto di tale contributo è maggiormente significativo al crescere del grado di isolamento termico della vetrata, misurato al centro della stessa. Per rimediare parzialmente a questo inconveniente è possibile sostituire i distanziatori in metallo, altamente conduttivi, con quelli in materiale plastico. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Si calcoli la trasmittanza termica del seguente serramento in legno, dotato di vetrata doppia e distanziatore metallico. Dati geometrici Aw = ? Ag = ? At = ? Caratteristiche energetiche Ug = ? Ut = ? g = ? A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR GLI APPORTI GRATUITI A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Oggi giorno gli apporti di calore, soprattutto quelli solari, stanno diventando sempre più importanti e in alcune tipologie edilizie, come le case passive, costituiscono la fonte primaria di energia per l’edificio. I fabbisogni di energia termica per riscaldamento e raffrescamento si calcolano, per ogni zona dell'edificio e per ogni mese, come: Non tutti gli apporti gratuiti riescono ad essere sfruttati ai fini del bilancio energetico, ma si ha un fattore di utilizzazione (che sostanzialmente va a ridurre gli apporti termici, considerando il comportamento dinamico dell’edificio) A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Gli apporti di calore interni Includono qualunque forma di energia in modo calore generato nello spazio riscaldato dalle sorgenti interne diverse dal sistema di riscaldamento, per esempio: gli apporti dovuti al metabolismo degli occupanti, il quale dipende dal tipo di attività svolta nella zona termica trattata, dalla media delle persone presenti, il consumo di calore dovuto alle apparecchiature elettriche e agli apparecchi di illuminazione; gli apporti netti provenienti dal sistema di distribuzione e di scarico dell'acqua. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Gli apporti di calore interni Per ogni zona dell'edificio e per ogni mese, gli apporti termici si calcolano con la: Dove: la sommatoria si riferisce ai flussi entranti/generati nella zona climatizzata e negli ambienti non climatizzati btr,l è il fattore di riduzione per l'ambiente non climatizzato avente la sorgente di calore interna l-esima Φint,mn,k è il flusso termico prodotto dalla k -esima sorgente di calore interna, mediato sul tempo; Φint,mn,u,l è il flusso termico prodotto dalla l -esima sorgente di calore interna nell'ambiente non climatizzato adiacente u, mediato sul tempo A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Gli apporti di calore interni btr,x è il fattore di correzione dello scambio termico tra ambienti climatizzato e non climatizzato, diverso da 1 nel caso in cui la temperatura di quest'ultimo sia diversa da quella dell'ambiente esterno. Si ha: dove: Hiu è il coefficiente globale di scambio termico tra l'ambiente climatizzato e l'ambiente non climatizzato; Hue è il coefficiente globale di scambio termico tra l'ambiente non climatizzato e l'ambiente esterno. Per gli edifici esistenti, in assenza di dati di progetto attendibili o comunque di informazioni più precise, i valori del fattore btr,x si possono assumere dal prospetto seguente: A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Entità degli apporti interni - Valutazione di progetto o standard Nei casi di valutazione di progetto o di valutazione standard gli apporti termici interni sono espressi, per gli edifici diversi dalle abitazioni, in funzione della destinazione d'uso A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Entità degli apporti interni - Valutazione di progetto o standard Per gli edifici di categoria E.1 (abitazioni), aventi superficie utile di pavimento, Af, minore o uguale a 170 m2, il valore globale degli apporti interni, espresso in W, è ricavato come Per superficie utile di pavimento > 170 m2 il valore di Φint è pari a 450 W. Area netta di pavimento In assenza di informazioni sull'area netta di pavimento, al fine di determinare gli apporti termici interni, l'area climatizzata (netta) di ciascuna zona termica può essere ottenuta moltiplicando la corrispondente area lorda per un fattore f n, ricavabile in funzione dello spessore medio delle pareti esterne, d m: f n = 0,9761 - 0,3055 × d m Apporti all'interno di ambienti non climatizzati In assenza di informazioni che ne dimostrino la rilevanza, è lecito trascurare l'effetto degli apporti termici prodotti all'interno di ambienti non climatizzati. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Entità degli apporti interni - Valutazione adattata all'utenza Per calcoli aventi scopi differenti da quello standard possono essere utilizzati dati diversi a seconda dello scopo del calcolo. La UNI TS 11300 fornisce valori tipici degli apporti interni medi per diverse destinazioni d'uso, applicabili sia in condizioni invernali che estive, distinguendo tra: - apporti globali; - apporti dagli occupanti; - apporti dalle apparecchiature Apporti globali Le sorgenti di energia termica presenti all'interno di uno spazio chiuso sono in genere dovute a occupanti, acqua sanitaria reflua, apparecchiature elettriche, di illuminazione e di cottura. Gli apporti interni di calore derivanti dalla presenza di queste sorgenti sono ricavati in funzione della destinazione d'uso dei locali, in base ai valori riportati nei prospetti 9 e 10. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Entità degli apporti interni - Valutazione adattata all'utenza A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Entità degli apporti interni - Valutazione adattata all'utenza A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Apporti medi degli occupanti Gli apporti interni medi di calore derivanti dalla presenza degli occupanti sono ricavati in funzione della destinazione d'uso dei locali, in base ai valori riportati nel prospetto A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Apporti medi degli occupanti Nella pratica impiantistica l’introduzione del fattore di contemporaneità per l’affollamento trova la sua motivazione nel fatto che è comunque difficile che il numero max di persone previste sia effettivamente presente e qualora lo fosse si abbia certezza sul num. realmente presente ad un dato istante e sul tipo di attività che si sta svolgendo. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Apporti interni medi delle apparecchiature per illuminazione Gli apporti interni medi di calore derivanti dal funzionamento delle apparecchiature per illuminazione richiedono, unitamente a quelli dovuti alle persone, un’attenta valutazione, in quanto una non corretta individuazione degli stessi potrebbe portare a commettere errori anche sostanziali nella stima dei carichi ambiente. Nelle lampade incandescenti una parte della potenza assorbita (10% circa) è trasformata in energia luminosa, mentre la rimanente porzione la ritroviamo sotto forma di calore dissipato nell’ambiente per radiazione (80%), convezione e conduzione (10%). Le lampade fluorescenti trasformano in energia luminosa circa il 25% di ciò che assorbono, un altro 25% lo scambiano per irraggiamento ed il rimanente 50 % per convezione e conduzione. In aggiunta a questo occorre considerare, per tali lampade, una maggiorazione del 25% per effetto del calore dissipato nel reattore-starter. Un valore abbastanza utilizzato per la stima dei carichi dovuti all’illuminazione è 12 W/m2, valore che può salire anche a 20W/m2 in assenza di dati precisi. Si ricorda, comunque, che tali valori possono portare a sovrastimare o sottostimare l’effettiva entità dei carichi presenti in ambiente. Quindi, prima di utilizzare tali valori, verificare sempre l’attendibilità degli stessi. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Apporti interni medi delle «altre» apparecchiature Macchine fotocopiatrici, computer, stampanti, etc.., possono introdurre mediamente un contributo di 20 ÷ 25 W/m2 che può arrivare fino a 40÷ 45 W/m2 nel caso in cui, ad esempio, si abbia un’alta densità di computer. A ciò occorre aggiungere i carichi sviluppati in ambiente da motori elettrici eventualmente presenti e quelli comunque generati da eventuali altre sorgenti in relazione alla destinazione d’uso dei locali. A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Apporti interni medi delle apparecchiature Gli apporti interni medi di calore derivanti dal funzionamento delle apparecchiature sono ricavati in funzione della destinazione d'uso dei locali, in base ai valori riportati nel prospetto A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Calcolo degli apporti termici (UNI/TS 11300-1) A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Calcolo degli apporti termici (UNI/TS 11300-1) A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR Calcolo degli apporti termici (UNI/TS 11300-1) A. Frattolillo – Impianti Tecnici L’involucro ed il fabbisogno energetico dell’edificio DICAAR