03 - Comfort termoigrometrico

BENESSERE
TERMOIGROMETRICO
Livio de Santoli, Francesco Mancini
Università La Sapienza di Roma
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www.eeplus.it
www.ingenergia.it
Introduzione
• Le condizioni di comfort sono rappresentate da quell’insieme di parametri fisici
e ambientali che portano al benessere dell’uomo.
• Una valutazione complessiva del comfort, oltre al comfort termoigrometrico,
include altri aspetti, quali la qualità dell’aria, il comfort visivo ed acustico.
• Il benessere termoigrometrico è definito come la condizione mentale di
soddisfazione termica nei confronti del microclima, inteso come complesso dei
parametri climatici di un ambiente confinato in grado di influenzare gli
scambi termici tra il soggetto e l’ambiente.
• La progettazione di un edificio e dei sistemi impiantistici in esso contenuti mira
al raggiungimento, in un ambiente confinato, delle condizioni di comfort.
2
F. Mancini, Sapienza Università di Roma
Introduzione
• La tendenza moderna di passare larga parte del tempo (sia per ragioni lavorative,
sia nel tempo libero) in un ambiente confinato amplifica la necessità di benessere
e comfort ambientale, caricando di responsabilità il progettista di un edificio.
• Nelle ore lavorative, un ambiente non confortevole pregiudica il rendimento e la
produttività.
• Nel tempo libero, un ambiente non confortevole limita le possibilità di svago e di
riposo.
• Il desiderio di un ambiente confortevole negli anni è stato spesso realizzato
grazie ad edifici energivori, costruiti senza nessuna attenzione al consumo di
risorse energetiche ed ambientali.
• Solo negli ultimi anni si è arrivati ad una maggiore consapevolezza in tema di
energia e di ambiente, sulla base della quale le nuove costruzioni sono
caratterizzate da consumi energetici contenuti, in molti casi inferiori del 50-70%
rispetto agli edifici esistenti.
3
F. Mancini, Sapienza Università di Roma
La termoregolazione del corpo umano
PUNTO ENERGIA
• Il corpo umano è un sistema che, attraverso delle trasformazioni chimiche
complesse trasforma l’energia potenziale chimica di cibi e bevande in altre
forme di energia, con forte prevalenza di quella termica.
• Tali trasformazioni costituiscono nel loro insieme il metabolismo, che può
essere quindi definito come quantità di energia chimica su unità di tempo
trasformata in potenza termica e meccanica, ed essere espressa in watt.
• Il corpo umano può considerarsi suddiviso infatti in due zone caratterizzate
da temperature diverse: una esterna, la pelle, ed una interna che
comprende gli organi vitali, che deve avere una temperatura costante di
37°C circa.
La termoregolazione del corpo umano
PUNTO ENERGIA
• Il sistema di termoregolazione è costituito da sensori sia per il freddo e per il
caldo.
• I ricettori sono terminazioni nervose e risultano sensibili oltre che alla
temperatura anche alla sua velocità di variazione. Essi inviano segnali
all’ipotalamo, che li confronta con i valori di riferimento delle temperature ed
attiva qualsiasi meccanismo in grado di mantenere l’omeotermia del corpo.
• Esistono due tipi di termoregolazione:
– vasomotoria (contro il caldo e contro il freddo);
– comportamentale (contro il caldo e contro il freddo).
• L’energia termica generata all’interno del corpo umano viene dispersa
nell’ambiente essenzialmente attraverso la pelle:
– convezione e irraggiamento e conduzione
– evaporazione.
La termoregolazione del corpo umano
PUNTO ENERGIA
capillari
periferici
termorecettori
ipotalamo
stimoli
gruppi
muscolari
ghiandole
sudorifere
vasocostrizione
vasodilatazione
brivido
sudore
omeotermia
Il metabolismo del corpo umano
7
PUNTO ENERGIA
• I processi metabolici, consistendo essenzialmente in processi di ossidazione,
sono complessivamente esoenergetici.
• L’energia potenziale chimica dei cibi e delle bevande si trasforma in:
– energia termica,
– energia elettrica (utilizzata per la trasmissione degli impulsi nervosi e per
l’attività elettrica dei muscoli),
– energia meccanica interna (utilizzata per l’attività muscolare),
– sostanze di riserva, sotto forma di energia potenziale chimica.
– L’energia meccanica, quella elettrica e quella chimica successivamente si
trasformano in energia termica. L’energia termica prodotta viene quindi
dispersa nell’ambiente circostante sotto forma di lavoro meccanico verso
l’esterno e di calore dissipato.
Il metabolismo del corpo umano
PUNTO ENERGIA
alimenti
energia
elettrica
energia
termica
lavoro
metabolismo
energia
meccanica
lavoro
lavoro
energia
chimica
Il metabolismo del corpo umano
• Il metabolismo basale (legato esclusivamente al mantenimento
PUNTOdell’attività
ENERGIA
cellulare e al funzionamento degli organi principali) di ogni individuo dipende
essenzialmente da:
– i cicli circadiani, il sesso, la massa e l’altezza, l’età.
– un valore medio di tale valore è assunto pari a 43 W/m2.
• Il metabolismo di riposo comprende le funzioni relative alla digestione, alla
termoregolazione, in completa assenza di lavoro muscolare
– all’energia metabolica di riposo corrisponde un valore di circa 55-65 W/m2.
• Metabolismo di lavoro (legato direttamente all’attività muscolare svolta).
• L’area della superficie del corpo umano Ab è calcolata con la relazione di
DuBois:
• A=0,202 Wb0,425 * Hb0,725
Wb la massa corporea (kg) Hb l’altezza corporea (m).
– L’uomo standard (70 kg, 1,70 m) ha un’area della superficie corporea di 1,8 m2
Il metabolismo del corpo umano
• L’unità di misura del metabolismo (che si indica con il simbolo
M) ENERGIA
è W/m2,
PUNTO
anche se esso viene spesso misurato nell’unità incoerente met, essendo:
• 1 met = 58,2 W/m2 = 50,0 kcal/h m2
Attività
dormiente
coricato
In riposo
seduto e rilassato
in piedi e rilassato
in piano a 3,2 km/h
in piano a 4,5 km/h
in piano a 6,4 km/h
In cammino in salita 5% a 1,6 km/h
in salita 5% a 6,4 km/h
in salita 25% a 1,6 km/h
in salita 25% a 3,2 km/h
lavoro generico
scrivere a macchina
disegnare
pulizie di casa
cucinare
Lavoro
lavare e stirare
lavarsi, vestirsi
fare spese
sollevando sacchi da 50 kg
lavoro di piccone e pala
scavando buche
ginnastica
danza
Tempo libero tennis (singolo)
pallacanestro
lotta
Potenza [W/m2]
40
45
58
70
115
150
220
140
408
245
454
60÷70
65
70
115÷200
95÷115
117÷210
100
93
235
235÷280
350
175÷235
140÷255
210÷270
299÷440
410÷505
Metabolismo [met]
0,7
0,8
1,0
1,2
2,0
2,6
3,8
2,4
7,0
4,2
7,8
1÷1,2
1,1
1,2
2,0÷3,4
1,6÷2,0
2,0÷3,6
1,7
1,6
4,0
4,0÷4,8
6,0
3,0÷4,0
2,4÷4,4
3,6÷4,6
5,0÷7,6
7,0÷8,7
Il benessere termoigrometrico
PUNTO ENERGIA
• In condizioni di omeotermia l'energia prodotta da un individuo deve essere pari
all'energia scambiata con l'ambiente sotto forma di calore o lavoro; trascurando
il termine relativo allo scambio conduttivo tra corpo e oggetti in contatto con
esso, si può scrivere, riferendosi all'unità di tempo e di superficie corporea:
• M-W-E-Cresp-(R+C)=0
– M la potenza termica associata al metabolismo,
– W il lavoro meccanico prodotto da un individuo nell'unità di tempo riferito all'unità di
superficie corporea [W/m2];
– E il flusso termico ceduto dal corpo per evaporazione cutanea [W/m2];
– Cresp il flusso termico ceduto dal corpo attraverso la respirazione [W/m2];
– R,C i flussi termici ceduti o ricevuti dal corpo per radiazione e convezione [W/m2].
• La differenza (M-W) rappresenta quella parte di carico metabolico che non si
trasforma in lavoro esterno e che quindi deve ritrovarsi come scambio di energia
termica con l’ambiente o come variazione di energia interna del corpo. Il valore
di W risulta molto piccolo rispetto a quello di M (è praticamente nullo nel caso
di attività sedentarie),
e quindi viene completamente trascurato nella
espressione precedente.
Evaporazione cutanea
PUNTO ENERGIA
• La traspirazione consiste in un fenomeno di diffusione del vapor d’acqua
attraverso la pelle verso l’ambiente, e tale fenomeno si considera anche in
condizioni di riposo assoluto indipendentemente dal sistema di
termoregolazione.
– temperatura della pelle,
– temperatura dell’aria ambiente,
– pressione parziale del vapor d’acqua nell’aria.
• La sudorazione consiste nella secrezione da parte delle ghiandole sudoripare,
controllate dall’ipotalamo, di una soluzione acquosa di cloruro di sodio (il
sudore) che, attraverso i pori, raggiunge la superficie esterna della pelle.
temperatura della pelle.
–
–
–
–
temperatura e umidità relativa dell’aria,
velocità relativa corpo-aria,
percentuale di pelle bagnata dal sudore,
permeabilità al vapore dell’abbigliamento.
Respirazione
ENERGIA
• L’aria inspirata scambia calore e vapor d’acqua con lePUNTO
mucose del
tratto
respiratorio; negli alveoli polmonari si trova satura di vapor d’acqua e ad una
temperatura praticamente uguale a quello della temperatura interna.
• Quando viene espirata, essa possiede una entalpia e un titolo maggiori rispetto
al momento dell’inspirazione (condizioni ambientali).
• La potenza termica connessa alla respirazione è la somma di due aliquote:
carico latente e quella corrispondente al carico sensibile immesso in ambiente.
– metabolismo energetico, ossia attività svolta dall’individuo,
– grado igrometrico dell’aria,
– temperatura dell’aria.
Flusso termico disperso per convezione
• La potenza termica che il corpo umano scambia per PUNTO
convezioneENERGIA
con
l’ambiente, C, può essere espressa con la relazione:
C = fcl hc Ab (tcl - ta)
– fcl = coefficiente di area dell’abbigliamento, adimensionale (il pedice cl sta
per cloth, vestito);
– hc = conduttanza termica convettiva unitaria abiti-aria, W/ m2 K;
– tcl = temperatura media della superficie esterna del corpo umano vestito, °C;
– ta = temperatura dell’aria ambiente, °C.
• Il coefficiente di area dell’abbigliamento è definito come il rapporto tra
l’area della superficie del corpo umano vestito, Acl, e nudo, Ab;
• si utilizzano generalmente relazioni empiriche che ne forniscono il valore
in funzione della resistenza termica dell’abbigliamento.
• Per una persona nuda, risulta fcl = 1, e quindi: tcl = tsk.
Resistenza termica del vestiario
Abbigliamento
resistenza
clo m2K/W
0,70
0,110
0,75
0,115
0,80
0,125
0,85
0,135
0,90
0,140
1,00
0,155
1,10
0,170
1,20
0,185
1,25
0,190
1,40
0,220
1,55
0,225
1,85
0,285
PUNTO ENERGIA
Mutande, tuta, calzini, scarpe
Mutande, camicia, pantaloni, calzini, scarpe
Mutande, camicia, tuta, calzini, scarpe
Mutande, camicia, pantaloni, giacca, calzini, scarpe
Mutande, camicia, pantaloni, grembiule, calzini, scarpe
Biancheria intima a maniche e gambe corte, camicia, pantaloni, giacca, calzini, scarpe
Biancheria intima a gambe e maniche corte, camicia, pantaloni, tuta, calzini, scarpe
Biancheria intima a gambe e maniche lunghe, giacca termica, calzini, scarpe
Biancheria intima a maniche e gambe corte, camicia, pantaloni, giacca, giacca termica, calzini, scarpe
Biancheria intima a maniche e gambe corte, tuta, giacca termica e pantaloni, calzini, scarpe
Biancheria intima a maniche e gambe corte, camicia, pantaloni, giacca, giacca termica e pantaloni, calzini, scarpe
Biancheria intima a maniche e gambe corte, camicia, pantaloni, giacca, giacca con imbottitura pesante e tuta, calzini, scarpe
Biancheria intima a maniche e gambe corte, camicia, pantaloni, giacca, giacca con imbottitura pesante e tuta, calzini, scarpe,
berretto, guanti
Biancheria intima a maniche e gambe lunghe, giacca termica e pantaloni, giacca termica per esterno e pantaloni, calzini,
scarpe
Biancheria intima a maniche e gambe lunghe, giacca termica e pantaloni, parka con imbottitura pesante, tuta con imbottitura
pesante, calzini, scarpe, berretto, guanti
Slip, maglietta, pantaloncini, calzini leggeri, sandali
Slip, sottoveste, calze, abito leggero con maniche, sandali
Mutande, camicia con maniche corte, pantaloni leggeri, calzini leggeri, scarpe
Slip, calze, camicia a maniche corte, gonna, sandali
Mutande, camicia, pantaloni leggeri, calzini, scarpe
Slip, sottoveste, calze, abito, scarpe
Biancheria intima, camicia, pantaloni, calzini, scarpe
Biancheria intima, completo da corsa (maglia e pantaloni), calzini lunghi, scarpe da corsa
Slip, sottoveste, camicia, gonna, calzettoni spessi al ginocchio, scarpe
Slip, camicia, gonna, maglione a girocollo, calzettoni spessi al ginocchio, scarpe
Mutande, camiciola a maniche corte, camicia, pantaloni, maglione con scollo a V, calzini, scarpe
Slip, camicia, pantaloni, giacca, calzini, scarpe
Slip, calze, camicia, gonna, gilet, giacca
Slip, calze, blusa, gonna lunga, giacca, scarpe
Biancheria intima, camiciola con maniche corte, camicia, pantaloni, giacca, calzini, scarpe
Biancheria intima, camiciola a maniche corte, camicia, pantaloni, gilet, giacca, calzini, scarpe
Biancheria intima a maniche e gambe lunghe, camicia, pantaloni, maglione con scollo a V, giacca, calzini, scarpe
2,00
0,310
2,20
0,340
2,55
0,395
0,30
0,45
0,50
0,55
0,60
0,70
0,70
0,75
0,80
0,90
0,95
1,00
1,00
1,10
1,10
1,15
1,30
0,050
0,070
0,080
0,085
0,095
0,105
0,110
0,115
0,120
0,140
0,145
0,155
0,155
0,170
0,170
0,180
0,200
Flusso termico disperso per irraggiamento
16
PUNTO ENERGIA
• Il flusso termico che il corpo umano scambia per irraggiamento con l’ambiente
circostante può essere valutato con la relazione valida tra due corpi, 1 e 2, con
A2>>A1 e il corpo 1 grigio (emissività 1):
Q12 = A11 (T14- T24)
• Il corpo umano (corpo1), caratterizzato dalla temperatura del vestiario (T1 = Tcl),
• Le pareti dell’ambiente circostante, con temperatura media radiante (T2 = Tmr),
che viene definita come la temperatura di un ambiente fittizio termicamente
uniforme che scambierebbe con l’uomo la stessa potenza termica radiante
scambiata nell’ambiente reale.
• La temperatura media radiante, Tmr, è data dalla relazione:
(Tmr+ 273)4 = (Ti + 273)4 Fp-i
• Fp-i = fattore di vista tra il soggetto e l’i-esima superficie che lo circonda;
• Ti = temperatura dell’i-esima superficie isoterma dell’ambiente, K.
La emissività di un materiale è la frazione di energia irraggiata da quel materiale rispetto all'energia irraggiata da un corpo nero che sia alla stessa temperatura.
Flusso termico disperso per irraggiamento
17
PUNTO ENERGIA
b
a
a
b = 0,6 m
c
0,16
Diagramma per il calcolo del fattore di vista tra una persona seduta e un
0,15
rettangolo verticale posto davanti in alto o dietro in basso.
0,14
cfr.
dettaglio
0,13
a / c =oo
5
3
0,12
0,11
0,12
0,11
2
0,10
1,5
0,09
0,08
1
0,07
0,8
0,06
0,4
0,04
3
2
1,5
0,09
0,6
0,05
a / c = oo
0,10
fattore di vista
fattore di vista
c
0,08
0,07
0,06
1
0,8
0,05
0,6
0,04
0,4
0,03
0,03
0,2
0,02
0,02
0,2
0,01
0,01
0
1
2
3
4
5
b/c
6
7
8
9
10
b/c
Flusso termico disperso per irraggiamento
18
PUNTO ENERGIA
b
c
a
a
b = 0,6 m
Diagramma per il calcolo del fattore di vista tra una persona seduta e un
rettangolo verticale posto di lato, davanti in alto o dietro in basso.
0,16
0,15
0,14
cfr.
dettaglio
0,13
dettaglio
0,12
0,11
0,11
a / c =oo
5
3
0,10
0,09
0,10
0,09
2
1,5
0,08
0,07
fattore di vista
fattore di vista
0,12
1
0,8
0,06
0,05
0,04
0,6
0,03
0,4
0,02
0,2
1
2
3
4
5
b/c
6
7
0,07
a / c = oo
0,06
0,04
0,03
0,4
0,2
0,01
8
9
3
2
1,5
1
0,8
0,6
0,05
0,02
0,01
0
0,08
10
b/c
Flusso termico disperso per irraggiamento
b
PUNTO ENERGIA
a
c
a
c = 0,6 m
b
Diagramma per il calcolo del fattore di vista tra una persona seduta e un
rettangolo verticale posto davanti sul soffitto o dietro sul pavimento.
0,16
0,15
0,14
cfr.
dettaglio
a / c =oo
dettaglio
0,12
5
0,12
0,11
3
0,11
0,10
2
0,09
0,10
0,08
1
0,07
0,06
0,8
0,05
0,6
0,04
0,4
0,03
0,08
0,07
0,06
0,04
1
0,8
0,6
0,03
0,4
0,05
0,02
0,2
0,02
a / c =oo
3
2
1,5
0,09
1,5
fattore di vista
fattore di vista
0,13
0,2
0,01
0,01
0
1
2
3
4
5
b/c
6
7
8
9
10
b/c
19
Il comfort termico
20
PUNTO
ENERGIA
• “Stato psicofisico in cui il soggetto esprime soddisfazione
nei riguardi
del
microclima”
• “La condizione in cui il soggetto non ha né sensazione di caldo né sensazione di
freddo”
• Comfort termico globale se si vuole studiare il comportamento del corpo nella
sua interezza
• Comfort termico locale, o localizzato, se invece si vuole studiare solo il
comportamento relativo a determinate zone del corpo.
• Perché ci sia comfort termico globale, una condizione necessaria è che l’energia
interna del corpo umano non aumenti né diminuisca. L’equazione di bilancio
termico diventa una relazione del tipo:
• f (abbigliamento, attività, ta, va, UR, tmr, tsk, E) = 0
•
che lega tra loro otto variabili: due relative al soggetto (abbigliamento e attività), quattro
ambientali (temperatura, velocità e umidità dell’aria e temperatura media radiante) e due
fisiologiche (temperatura della pelle e potenza termica dispersa per evaporazione e per
sudorazione).
21
Gli indici PMV e PPD
–
–
–
–
–
–
–
–
VOTO
+3
+2
+1
0
-1
-2
-3
SENSAZIONE
molto caldo
caldo
leggermente caldo
né caldo né freddo
leggermente freddo
freddo
molto freddo
PPD
percentuale di insoddisfatti
• Occorre associare una grandezza psicofisica in modo PUNTO
da poter correlare
le
ENERGIA
sensazioni di caldo, freddo o di neutralità alle variabili fisiche presenti
nell’ambiente.
• Gli indici PMV e PPD sono stati ricavati da Fanger (1970) sulla base di
sperimentazioni condotte in camera climatica su soggetti vestiti allo stesso modo e
con le stesse caratteristiche di attività, chiamati ad esprimere un voto sulle
condizioni termoigrometriche sulla base della scala a sette valori seguente.
• Per persona insoddisfatta si intende una persona che, soggiornando in un
determinato ambiente, esprime un voto di sensazione termica (riferito alla scala
psicofisica ASHRAE) pari o superiore a 2 (caldo, molto caldo, freddo, molto
freddo).
80
60
40
30
20
10
8
6
5
-2
0
-1
freddo leggermente freddo neutro
1
leggermente caldo
PMV - voto medio previsto
2
caldo
22
•
•
Anche in corrispondenza di un PMV pari a zero
(condizione di neutralità termica e quindi di
massimo comfort) permane una percentuale di
insoddisfatti del 5%.
Le condizioni che soddisfano l’equazione del
benessere, a livello statistico, possono non
essere di gradimento per alcuni individui.
PPD
percentuale di insoddisfatti
Gli indici PMV e PPD
PUNTO ENERGIA
80
60
40
30
20
10
8
6
5
-2
0
-1
freddo leggermente freddo neutro
1
leggermente caldo
2
caldo
PMV - voto medio previsto
Gli indici PMV e PPD risultano idonei alla
valutazione di ambienti moderati, soltanto in
presenza di condizioni microclimatiche
stazionarie;
• per variazioni cicliche della temperatura,
la massima escursione tra due picchi
deve essere inferiore ad 1°C;
• per derive termiche, la variazione oraria
deve essere inferiore a 2°C/h.
Parametro ambientale
Simbol Intervallo
o
utile
10 ÷ 30 °C
Temperatura dell’aria
Ta
10 ÷ 40 °C
Temperatura media radiante
Tmr
0 ÷ 2700 Pa
Pressione parziale del
pv
vapore acqueo
0 ÷ 1 m/s
Velocità dell’aria
va
0,8 ÷ 4 met
Metabolismo (attività)
M
0 ÷ 2 clo
Isolamento termico vestiario
Icl
-2 ÷ +2
Voto medio previsto
PMV
Indici di disagio locale
23
PUNTOsiano
ENERGIA
• Anche nel caso in cui i valori medi delle grandezze microclimatiche
tali da
garantire le condizioni di benessere, può succedere che in alcuni punti
dell’ambiente tali condizioni non siano rispettate a causa di disuniformità locali.
• Disuniformità significative delle grandezze microclimatiche inducono nel
soggetto condizioni di disagio.
• Una volta assicurate le condizioni di benessere, occorre verificare che tali
condizioni siano ancora verificate nel sottosistema ambientale costituito
dall’intorno immediato dell’individuo.
• Le principali cause che provocano disagio locale sono:
– gradienti verticali di temperatura;
– pavimenti con temperatura eccessivamente alta o bassa;
– asimmetrie della temperatura radiante;
– correnti d’aria.
24
Indici di disagio locale
40
60
40
20
20
10
10
4
4
2
2
0
2
4
6
8
T [°C]
PPD
asimmetrie
temperatura radiante
50
0
10
15
20
25
30
35
T [°C]
correnti d'aria
T=20°C
soffitto caldo
parete fredda
soffitto freddo
10
PUNTO ENERGIA
1
PPD
1
pavimento
caldo o freddo
PPD
PPD
gradienti verticali
di temperatura
50
20
T=26°C
10
T=23°C
5
5
parete calda
1
0
10
20
Tmr [°C]
2
1
0
Parametro ambientale
Gradienti verticali di temperatura dell’aria
Temperatura del pavimento
Asimmetria temperatura radiante dovuta a finestre o
altre superfici fredde
Asimmetria temperatura radiante dovuta a soffitto caldo
Correnti d’aria
0,1
0,2
0,3
0,4
v [m/s]
Limite di accettabilità
Tav < 3°C
19 < Tpav < 29°C
PPD
≤ 5%
≤ 10%
Tmr < 10°C verticale
≤ 5%
Tmr < 5°C verticale
≤ 5%
va < 0,15 m/s (20°C, inverno)
≤ 15%
va < 0,25 m/s (26°C, estate)
25
Criteri di progetto
PUNTO ENERGIA
• La progettazione degli edifici e dei sistemi impiantistici in essi contenuti deve
essere orientata al raggiungimento del comfort con il minor dispendio di risorse
possibile, sia in termini di materiali, sia in termini energetici.
• Un largo impiego di risorse facilita il raggiungimento degli obiettivi
• Nell’esigenza di raggiungere due risultati in parte contrastanti sono state emanate
leggi e regolamenti con l’obiettivo di garantire da un lato le condizioni di
benessere termoigrometrico e dall’altro di limitare i consumi energetici.
• Per quanto riguarda l’aspetto del comfort, gli ambienti degli edifici devono
osservare i requisiti prescritti dalla legislazione nazionale o regionale, da locali
regolamenti edilizi e, talvolta, anche dai regolamenti comunali di igiene.
• Purtroppo, esistono una pluralità di indicazioni e, dal momento che i testi di
riferimento possono differire, talvolta in modo sostanziale, da regione a regione e
da comune a comune, è necessario procedere con una consultazione attenta prima
di impostare o valutare un progetto.
26
Criteri di progetto
• La Tabella contiene le prescrizioni riprese dalla Norma
UNI 10339,
da
PUNTO
ENERGIA
considerare come riferimento a livello nazionale.
• Secondo tale norma, i sistemi impiantistici devono garantire, in presenza delle
corrispondenti grandezze esterne di progetto, le indicazioni di progetto riguardanti
l’ambiente interno ed in particolare le condizioni termiche ed igrometriche
specifiche per le attività svolte, con le tolleranze indicate.
• Devono essere previsti adeguati sistemi di regolazione automatica per mantenere i
valori delle grandezze indicate entro le tolleranze stabilite
• Concetto di volume convenzionalmente occupato
Ta [°C]
URa [%]
Inverno ≤ 20 ± 1 35 ÷ 45 ± 5
Estate ≥ 26 ± 1 50 ÷ 60 ± 5
0,30 m
2m
0,30 m
27
Criteri di accettabilità di un ambiente
Temperatura dell’aria
PUNTO ENERGIA
• Secondo la Normativa ISO 7730, che recepisce il criterio di qualificazione di un
ambiente mediante la percentuale di insoddisfatti, le condizioni di comfort sono :
• Inverno (1 clo, 1,2 met)
• temperatura operativa
• gradiente verticale temperatura aria
• asimmetria temperatura radiante
verticali
• velocità dell'aria
• temperatura pavimento
20-24°C (con UR=50%)
max 3°C tra 0,1 e 1,1 m
max 10°C orizzontali max 5°C
max 0,15 m/s
19-29°C
• Estate (0,5 clo, 1,2 met)
• temperatura operativa
• gradiente verticale temperatura aria
• velocità dell'aria
23-26°C (con UR=50%)
max 3°C tra 0,1 e 1,1 m
max 0,25 m/s
• I valori sopra riportati sono recepiti anche dalla normativa italiana (UNI 10339,
Impianti aeraulici ai fini di benessere. Generalità, classificazione e requisiti.
Norme per la richiesta d’offerta, l’offerta, l’ordine, la fornitura).
Criteri di progetto
28
• Le grandezze indicate sono atte ad assicurare il benessere termoigrometrico nelle
PUNTO ENERGIA
seguenti ipotesi:
o gli occupanti devono trovarsi in regime termoigrometrico di equilibrio con le
condizioni ambiente (periodo di permanenza maggiore di 15 minuti);
o le condizioni di benessere sono funzione dell’attività metabolica e del grado di
resistenza del vestiario degli occupanti, tipici dell’attività svolta;
o la temperatura media radiante delle pareti è compresa entro un intervallo di  4 °C
rispetto al valore di progetto assunto per la temperatura a bulbo secco; inoltre non
devono sussistere particolari asimmetrie tra le temperature radianti di superfici piane
orientate in senso opposto;
o la variazione della temperatura dell’aria deve essere inferiore a 1°C/h;
o la variazione dell’umidità relativa dell’aria deve essere inferiore a 10 %/h.
• In inverno una temperatura minore di 20°C può essere consentita per valori
diversi:
o di attività fisica;
o di resistenza termica del vestiario;
o di temperatura media radiante (per esempio in caso di impianti a pannelli radianti).
• In estate una temperatura maggiore di 26°C può essere consentita a causa di una
temperatura media radiante nel locale diversa da quella di riferimento, per
esempio per impianti a pannelli radianti.
Criteri di progetto
• Possono costituire eccezione ai valori riportati:
o
o
o
o
o
29
PUNTO ENERGIA
ospedali, luoghi di degenza o cura;
scuole materne ed elementari;
luoghi di ricovero o di ritrovo per persone anziane;
palestre;
edifici pregevoli per arte e storia e quelli destinati a contenere biblioteche, archivi,
musei, gallerie, collezioni o comunque oggetti di interesse culturale richiedenti
condizioni microclimatiche particolari e che non possono essere confinati in apposite
teche;
o luoghi in cui gli occupanti indossino normalmente abbigliamento diverso da quello
usuale (piscine, luoghi di culto, fiere ed esposizioni, ecc.);
o centri elaborazione dati (CED) e centri meccanografici;
o luoghi di transito di persone o con tempo di permanenza minore di 15 minuti (zone
per pubblico di edifici bancari, ingressi di alberghi, ecc.).
• Il progettista, nel caso ritenga necessario adottare condizioni differenti da quelle
riportate ed in particolare temperature minori di 20° C in inverno e maggiori di
26°C in estate, deve espressamente segnalare tale fatto, dandone adeguata
giustificazione e verificando, in accordo con la norma UNI 7730, che si ottengano
ugualmente condizioni di benessere, con una percentuale di insoddisfatti non
maggiore del 10%.