Scuola Universitaria Professionale
della Svizzera Italiana
Dipartimento
Ambiente
Costruzioni e
Design
Laboratorio
Energia
Ecologia
Economia
c.p.
CH-6952 Canobbio
Da
Telefono
E-mail
Dr. Daniel Pahud / arch. Paolo Kaehr
DOC. A
+41 91 935 13 53
[email protected], [email protected]
OGGETTO
Centro termale a Bodio
TITOLO
Centro Termale a Bodio (CTB)
Studio di fattibilità architettonico e concetto
energetico con l’acqua di galleria
dell’Alptransit
COMMITTENTE
Comune di Bodio
CH – 6743 Bodio
ESTENSORE RAPPORTO
Dr. Daniel Pahud, SUPSI – DACD – LEEE
Arch. Dario Salvadori, SUPSI – DACD – LEEE
Arch. Paolo Kaehr, SUPSI – DACD – LEEE
Ing. Milton Generelli, SUPSI – DACD – LEEE
Dr. Angelo Bernasconi, SUPSI – DACD – LEEE
DOCUMENTI
DOC. A
DOC. B
LUOGO E DATA
Lugano/Trevano, 6 febbraio 2004
Rapporto
Allegati
Centro-Termale-a-Bodio.doc
SUPSI – DACD – LEEE
pagina 2
Indice
1.
Obiettivi dello studio ....................................................................................................... 3
2.
Fattibilità architettonica .................................................................................................. 4
3.
Edificio di riferimento per lo studio energetico ............................................................ 9
3.1.
Dimensioni................................................................................................................ 9
3.2.
Edificio costruito secondo lo standard Minergie ..................................................... 10
3.3.
Condizioni ambientali e utilizzo del CTB ................................................................ 12
4.
Fabbisogno di acqua fresca ......................................................................................... 13
5.
Evaporazione dell’acqua delle vasche......................................................................... 14
6.
Concetto di climatizzazione .......................................................................................... 15
6.1.
Deumidificazione .................................................................................................... 15
6.2.
Concetto del sistema di climatizzazione................................................................. 17
7.
Produzione di calore...................................................................................................... 19
8.
Bilancio energetico del CTB e copertura del fabbisogno di energia ........................ 20
9.
8.1.
Bilancio energetico del CTB ................................................................................... 20
8.2.
Copertura del fabbisogno d’energia ....................................................................... 22
Energia finale e variante senza acqua di galleria........................................................ 26
10. Conclusioni .................................................................................................................... 28
11. Fonti ................................................................................................................................ 29
Centro Termale a Bodio
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1.
pagina 3
Obiettivi dello studio
Le piscine di un centro termale concepito per lo svago – famiglie, turismo – e per la riabilitazione - fisioterapia in acqua – necessitano di una temperatura dell’acqua fra 28°C e 37°C e di una temperatura
ambiente dell’aria del centro di circa 30°C. Si tratta, dunque, di valutare con quale modalità si voglia
portare alle temperature desiderate l’acqua delle piscine, quella sanitaria e l’aria di ventilazione prelevando calore dalla sorgente geotermica (acqua della galleria Alptransit). La soluzione da adottare non
può basarsi unicamente su scambiatori di calore, perché la temperatura dell’acqua che uscirà della
galleria avrà al massimo una temperatura di 30 – 35°C. Da studi preliminari (Lucchini-David-Mariotta)
si evince che la temperatura dell’acqua in uscita dalla galleria si aggirerebbe attorno ai 20°C (ipotesi
prudenziale). Questa informazione è suffragata anche dall’esperienza fatta al Sempione dove la temperatura dell’acqua in uscita dalla galleria ferroviaria con il tempo si è assestata attorno ai 15°C.
In vicinanza dell’uscita della galleria Alptransit il Comune ha a disposizione una particella per la costruzione di un eventuale centro termale.
Questo studio ha per obbiettivi di analizzare principalmente i punti seguenti:
•
•
•
l’idoneità della particella proposta dal Comune per il CTB (Centro Termale a Bodio);
il dimensionamento di massima di volumi e spazi del CTB;
il concetto, bilancio e costo energetico del CTB basati su due ipotesi di lavoro:
- pompa di calore con acqua a 20°C proveniente da Alptransit
- riscaldamento convenzionale al posto della pompa di calore con acqua a 10°C (senza
Alptransit)
Lo scopo principale dello studio è dunque di provare la fattibilità architettonica del CTB e di proporre
un concetto energetico globale di qualità che permetta di valorizzare al meglio l’acqua calda della galleria Alptransit. Permetterà inoltre di fissare criteri e esigenze da rispettare per redigere un futuro bando di concorso.
Centro Termale a Bodio
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2.
pagina 4
Fattibilità architettonica
Il terreno messo a disposizione dal comune di Bodio è attualmente occupato da uno stabilimento industriale in disuso (particella nr. 948 nell’immagine sottostante). I 2’430 m2 di appezzamento presentano
numerose caratteristiche favorevoli quali un ottimo accesso, la possibilità di posteggio, una buona conformazione ed un ottimo orientamento. A suo discapito però esso ha una forma poco idonea e il fatto
di trovarsi in zona edilizia R2. La particolare forma molto stretta e strozzata e le sue dimensioni sono
fattori determinanti per le scelte progettuali. L’evidenza geometrica e le potenzialità qualitative degli
ampi spazi dei capannoni sono stati i fattori che hanno portato all’idea di mantenere parte dei fabbricati esistenti.
Situazione piano regolatore comunale di Bodio
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pagina 5
Una costruzione nuova avrebbe comportato una notevole riduzione dell’area edificabile mentre un riutilizzo dell’esistente permette di godere dei diritti acquisiti. Inoltre l’ampia struttura in ferro dei due capannoni consente di dare nuova vita ad uno stabile con spazi qualitativamente elevati senza modificare in modo sostanziale l’aspetto della zona.
Il progetto prevede quindi il riutilizzo della struttura volumetrica dei due capannoni e la costruzione di
un corpo centrale al posto dello stabile odierno, il quale verrà demolito.
Trovandosi in una posizione che non consente di creare una relazione diretta con l’esterno, le superfici
delle vasche, del ristorante e delle saune si trovano ad un livello superiore. Questo permette di beneficiare di una vista migliore, di maggiore luminosità ed al tempo stesso di disporre dello spazio sufficiente agli impianti, agli spogliatoi ed alla zone dell’entrata previste al piano terreno.
Pianta piano situazione
Centro Termale a Bodio
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pagina 6
Il blocco piscine al primo piano prevede due vasche. Una piscina (20x8 m), con temperature sui 30°C,
dove verranno svolte diverse attività sportive (non competitive) e riabilitative ed una piscina (14 m x 6
m) concepita per il wellness con una zona whirlpool con temperature attorno ai 36°C. Vi sarà poi la
possibilità di un uscita verso la terrazza del blocco entrata, la quale gode di una situazione privilegiata
protetta dai venti con vista a sud. Tutto il piano terreno è occupato dall’ingombro delle vasche e dagli
impianti tecnici.
Il blocco entrata è suddiviso tra ricezione, uffici informazioni, spazi commerciali e spogliatoi al piano
terreno e ristorante con terrazza al primo piano, più una sala riunioni.
Il blocco saune ha al suo interno due saune finlandesi, due bagni di vapore, una vasca fredda ed una
sui 36°C ripartite al piano terreno. Il livello superiore è interamente dedicato alla zona relax con vista
panoramica sulla valle. Tutto il piano terreno è occupato dall’ingombro delle vasche e dagli impianti
tecnici.
Tutti i piani sono disponibili nel documento B, allegato A.
Pianta piano principale
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Spazio interno blocco piscine come si presenta oggi
Prospettiva del blocco piscine con le due vasche
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Facciata principale sulla strada come si presenta oggi
Facciata principale del blocco piscine
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3.
pagina 9
Edificio di riferimento per lo studio energetico
La fattibilità architettonica ha permesso di fissare i volumi del CTB1, incluse le vasche e il loro uso.
Questo é molto importante per definire un centro termale tipo in funzione dello spazio a disposizione,
che serve poi di riferimento per lo studio energetico.
3.1.
Dimensioni
Diverse zone sono state definite in funzione dell’organizzazione dello spazio interno e delle diverse esigenze. Oltre che per le dimensioni di superfici e volumi, sono necessarie per stabilire il bilancio energetico del CTB. Le zone sono elencate nella tabella seguente.
Superficie di riferimento energetico senza
fattore altezza (SREo)
[m2]
Superficie di riferimento energetico
(SRE)
[m2]
Piscina attività e
wellness
670
1’170
2’820
Vasca turca e saune
420
420
860
Spogliatoi e docce
310
320
770
Ricezione, cassa,
informazioni
190
190
470
Bar e sala riunioni
380
400
960
1'970
2’500
5’880
Zone
Totale
1
CTB = Centro termale Bodio
Centro Termale a Bodio
Volume riscaldato
netto
[m3]
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La zona “piscina attività e wellness” ha due vasche e la zona “vasca turca e saune” una sola. Le loro
dimensioni sono elencate nella tabella seguente.
Dimensioni
Superficie vasca
[m x m x m]
[m2]
Vasche
Volume acqua
vasca
[m3]
Piscina attività
20 x 8 x 1.6
160
260
Piscina wellness
14 x 6 x 1.6
84
130
4x4x1
16
16
260
410
Vasca turca
Totale
3.2.
Edificio costruito secondo lo standard Minergie
L’involucro del CTB deve avere una buona qualità dal punto di vista termico e garantire una buona impermeabilità all’aria. Con queste premesse è possibile un utilizzo razionale dell’energia e valorizzare al
meglio l’energia geotermica della galleria Alptransit. A questo scopo è stato applicato lo standard Minergie al CTB, che impone principalmente le due esigenze seguenti:
• Il fabbisogno di energia di riscaldamento Qh, calcolato secondo la verifica standard della norma SIA 380/1 (ed. 2001) per piscine coperte, non deve superare il 60% del valore limite Qh,li.
Nel caso del CTB, il sessanta per cento del valore limite è pari a 120 MJ/(m2a).
• Il 20% del fabbisogno d’energia per l’acqua calda deve essere coperto da energia rinnovabile.
Nel caso del CTB, l’energia rinnovabile è l’energia geotermica di galleria.
Esigere lo standard Minergie di oggi per il CTB non è da ritenere esagerato, sapendo che questo
standard segue l’evoluzione della tecnica, dunque sarà sicuramente più severo fra 10 anni, quando
l’acqua di galleria sarà a disposizione e permetterà la costruzione del CTB.
Il calcolo della verifica standard è stato eseguito come da domanda di costruzione (vedi documento B,
allegato B). La tabella seguente mostra il bilancio energetico delle quattro zone definite per il calcolo e
riporta il fabbisogno d’energia per il riscaldamento (Qh). Le quattro zone, le cui delimitazioni sono visibili nel documento B, allegato B, sono:
•
•
•
•
Zona 1: piscina attività e wellness.
Zona 2: vasca turca e saune + spogliatoi e docce.
Zona 3: ricezione, cassa, informazioni.
Zona 4: bar e sala riunioni.
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4. Bilancio energetico
4.1 Perdite termiche per trasmissione dell'involucro
Pavimenti
Zona termica
Zona 1
Zona 2
Zona 3
Zona 4
Globale
esterno
interno
Pareti
terreno
esterno
interno
Tetto
terreno
esterno
Finestre
interno
esterno
Ponti
interno
Totale
termici
Q Fe
Q fu +Q Fn
Q FG
Q We
Q We +Q Wn
Q WG
Q Fe
Q Fe
Q Fe
Q Fe
Q Fe
Q Fe
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
-----
-115
-----
32
1
1
41
-----
155
-----
9
123
-----
16
37
51
1
10
25
-----
31
-----
4
176
-----
-----
36
-----
-----
-----
32
-----
155
-----
35
258
-----
-----
3
21
-----
-----
48
-----
77
-----
5
153
0
-49
14
33
1
3
37
0
106
0
9
154
Apporti teorici
Grado
Guadagni
elettrici
persone
sfrutt.
utilizzati
4.2 Bilancio del fabbisogno termico dell'edificio
Perdite termiche
Zona termica
trasmis.
Zona 1
Zona 2
Zona 3
Zona 4
Globale
ventil.
totale
solari
Valore edificio
Valore limite
QT
QV
Qt
Qs
Qi
Q ip
ηg
Qg
Qh
Q h,li
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[-]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
123
219
230
107
157
65
115
82
81
84
188
334
312
188
241
255
56
193
175
179
80
138
46
46
89
9
16
61
60
23
0.39
0.93
0.46
0.43
0.53
134
196
137
150
155
54
139
175
38
86
193.0
199.4
216.1
218.2
201
Il fabbisogno d’energia di riscaldamento complessivo per il CTB è calcolato a circa 90 MJ/(m2a) e
soddisfa con margine la prima esigenza Minergie (0.6 x 201 = 120 MJ/(m2a) ).
Un bilancio energetico così basso impone dei valori limite sui diversi elementi costruttivi ed alcune importanti premesse, elencate nel documento B, allegato B.
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3.3.
pagina 12
Condizioni ambientali e utilizzo del CTB
Le condizioni ambientali interne (temperature aria interna e acqua vasche) e l’utilizzo del CTB (presenza giornaliera) devono essere definite per poter dimensionare la tecnica ed eseguire le valutazioni
energetiche. Le condizioni ambientali interne sono elencate nella tabella seguente.
Temperatura aria
interna
[°C]
Vasche
Temperatura acqua
vasca
[°C]
Piscina attività e
wellness
30
Piscina attività
30
Vasca turca e
saune
30
Piscina wellness
36
Spogliatoi e docce
30
Vasca turca
36
Ricezione, cassa,
informazioni
20
Bar e sala riunioni
20
Zone
La presenza di persone nelle zone “piscina attività e wellness” e “vasca turca e saune” è stabilita secondo i criteri della norma SIA 385/1 (ed. 2000). Per valutare il potenziale massimo del CTB si ipotizza
un’apertura giornaliera del CTB dalle 9:00 alle 22:00, senza chiusure durante l’anno.
Presenza nelle zone “piscina
attività e wellness” e
“vasca turca e saune”
complessivamente fino a 65 persone nelle vasche contemporaneamente
Orario d’apertura del CTB
apertura giornaliera dalle 9:00 alle 22:00, tutto l’anno
Picco di persone al giorno
fino a 1'100 persone al giorno*)
Presenza media giornaliera di
persone
media di 550 persone al giorno**)
*)
questo numero di persone è stabilito per determinare il ricambio di acqua fresca nelle vasche e non
corrisponde necessariamente al numero di visitatori nella parte piscina e bagno turco del centro.
**)
si ipotizza un utilizzo medio tutto l’anno pari al 50% del picco giornaliero.
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4.
pagina 13
Fabbisogno di acqua fresca
Il fabbisogno di acqua fresca per le vasche è necessario per garantire nel tempo una qualità soddisfacente dell’acqua. In generale più è alta la temperatura della vasca, più sono necessari ricambi
dell’acqua. Inoltre il ricambio di acqua dipende anche dalle persone presenti in acqua (vedi capitolo
precedente). Il fabbisogno di acqua fresca per le vasche è stabilito secondo la norma SIA 385/1 (ed.
2000) per le vasche del CTB.
Il CTB necessita inoltre di acqua fresca per le docce e altri impieghi. La quantità di acqua fresca è determinata dal fabbisogno d’energia per portare la temperatura dell’acqua fredda da 10°C alla temperatura media d’utilizzo, fissata a 40°C. Questo fabbisogno d’energia corrisponde all’energia termica per
l’acqua calda sanitaria, ed è preso dalla norma SIA 380/1 (ed. 2001). Dunque la quantità di acqua fresca è stabilita solo per i fabbisogni legati all’acqua calda. Gli altri utilizzi di acqua fresca non sono stati
presi in considerazione.
I valori giornalieri e annuali di acqua fresca stimati sono riportati nella tabella seguente.
Fabbisogno di acqua fresca per le vasche, le docce e gli utilizzi diversi di acqua calda
Picco giornaliero per il ricambio dell’acqua
delle vasche
50
m3/giorno
Media giornaliera di ricambio dell’acqua
delle vasche
25
m3/giorno
Media giornaliera per le docce
10
m3/giorno
Fabbisogno annuale di acqua fresca per le
vasche e l’acqua calda
fino a
13'000
m3/anno
Il fabbisogno annuale di acqua fresca è stimato a circa 13'000 m3. Appare dunque importante avere la
possibilità di utilizzare direttamente l’acqua di galleria per le vasche e l’acqua calda. Ciò permetterebbe di risparmiare sia sulla quantità di acqua potabile fresca acquisita, sia sul fabbisogno di energia
termica; (l’acqua di galleria avrà almeno 20°C, mentre la temperatura dell’acqua fredda nella rete di
distribuzione avrà in media 10 °C).
L’acqua di montagna nella galleria dovrebbe essere raccolta in un tubo separato dall’acqua dei binari,
e dunque la qualità dell’acqua per il CTB dovrebbe essere quella dell’acqua di montagna. I primi test
chimici delle sorgenti d’acqua nella galleria hanno dimostrato, fino ad oggi, che l’acqua ha la qualità richiesta all’acqua per uso potabile.
Il filtraggio dell’acqua delle vasche richiede anche una portata elevata, dovuta alle temperature elevate
delle vasche. Per il CTB, la portata di filtraggio è valutata a 700 m3/ora (secondo SIA 385/1, ed. 2000),
questo crea un consumo di energia elettrica importante per le pompe di circolazione delle vasche (vedere capitolo 9).
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5.
pagina 14
Evaporazione dell’acqua delle vasche
L’evaporazione dell’acqua delle vasche crea una perdita di calore importante che aumenta in modo significativo il fabbisogno di calore per mantenere in temperatura l’acqua. In un centro termale, questo
fenomeno è ancora più importante dovuto al fatto che la temperatura dell’aria non è più elevata della
temperatura dell’acqua, e dunque non frena l’evaporazione (a temperatura e pressione uguali, l’aria
umida è meno densa dell’aria secca. Di conseguenza, l’aria umida sale e lascia il posto ad aria più
secca, che favorisce l’evaporazione superficiale dell’acqua delle vasche).
La quantità di acqua evaporata è stimata per tre situazioni: picco durante utilizzo, media durante utilizzo e fuori orario utilizzo (secondo SWKI 85-1).
Evaporazione dell’acqua
delle vasche
Picco durante
utilizzo
[litri/ora]
Media durante
utilizzo
[litri/ora]
Fuori orario
utilizzo
[litri/ora]
Piscina attività
(30 °C, superficie di 160 m2)
50
33
23
Piscina wellness, senza whirpool (36 °C, sup. di 74 m2)
42
28
20
Whirpool della piscina wellness (36 °C, sup. di 10 m2)
13
11
4
Vasca turca
(36 °C, superficie di 16 m2)
21
18
6
126
90
53
Totale
L’evaporazione richiede energia per trasformare l’acqua in vapore. Questa energia va tolta principalmente dall’acqua delle vasche e crea un fabbisogno di calore importante per le vasche. La potenza
termica complessiva da fornire alle vasche corrisponde, per le tre situazioni, a:
•
•
•
picco durante utilizzo:
media durante utilizzo:
fuori orario utilizzo:
85 kW
61 kW
36 kW
È chiaro che questa generazione di vapore condiziona il sistema di ventilazione, la cui funzione principale sarà la deumidificazione, e il fabbisogno di calore delle vasche. La situazione “picco durante utilizzo” fissa le condizioni per il dimensionamento del sistema di ventilazione, mentre le situazioni “media durante utilizzo” e “fuori orario utilizzo” determinano il fabbisogno di energia per coprire le perdite
di evaporazione delle vasche.
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6.
pagina 15
Concetto di climatizzazione
Le tre funzioni principali del sistema di climatizzazione sono:
•
•
•
deumidificazione (raffreddamento);
garantire una qualità dell’aria sufficiente (igiene);
riscaldamento dell’edificio quale complemento del riscaldamento a pavimento.
La funzione di deumidificazione è la più importante e determina il dimensionamento del sistema di climatizzazione.
6.1.
Deumidificazione
Il grafico seguente permette di rappresentare i valori orari dell’umidità assoluta dell’aria esterna a
Bodio, ordinate dal valore più elevato al più basso durante un anno tipo (fonte valori: Meteonorm).
Umidità assoluta x [g/kg]
Umidità assoluta - Bodio (fonte MeteoNorm)
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Umidità interna
Umidità esterna
Umidità esterna per dimensionamento sistema climazzazione
0
Deumidificazione con
Deumidificazione con
macchina freddo
aria esterna
30
61
91
122
152
183
213
243
274
304
335
365
Giorni all'anno [-]
I valori dove l’umidità assoluta è elevata riguardano l’estate, mentre i valori più bassi coincidono normalmente con una temperatura bassa, quindi riconducibili alla situazione invernale.
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L’umidità assoluta all’interno del centro termale si situa attorno ai 14.3 g/kg, tollerando un massimo di
15 g/kg2. Per mantenere questo livello di umidità e allontanare la produzione di vapore delle vasche,
l’aria immessa nel centro deve contenere una quantità di umidità inferiore. Il dimensionamento del sistema di climatizzazione permette di mantenere l’umidità interna a 14.3 g/kg, con dell’aria
d’immissione ad un’umidità assoluta di 9 g/kg, quando all’interno si genera una gran quantità di vapore
durante il picco d’utilizzo del CTB (vedi capitolo 5).
Di conseguenza, il sistema di climatizzazione garantisce la deumidificazione del CTB con dei semplici
ricambi d’aria se l’umidità assoluta dell’aria esterna rimane sotto i 9 g/kg. Dal grafico precedente si osserva che durante un centinaio di giorni all’anno, il sistema di climatizzazione non può allontanare
l’umidità generata dalle vasche. Il grafico seguente mostra la ripartizione mensile di questi giorni.
Numero di giorni con necessità di deumidificare con la macchina del
freddo
Giorni mensili con x>9 g/kg
30
Bodio (Meteonorm)
98 giorni/a
25
20
15
10
5
dicem bre
novembre
ottobre
settembre
agosto
luglio
giugno
maggio
aprile
marzo
febbraio
gennaio
0
Mese
Nel caso di uno sfruttamento durante tutto l’anno del CTB, la climatizzazione non basta per allontanare l’umidità. Il sistema di climatizzazione deve avere la possibilità di ridurre il tasso di umidità anche
d’estate, e ciò richiede l’impiego di una macchina del freddo.
2
Con aria a 30°C ed un’umidità assoluta di 14.3 g/kg, rispettivamente 15 g/kg, si ha un’umidità relativa del 51%,
rispettivamente 54%.
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6.2.
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Concetto del sistema di climatizzazione
La necessità di ventilare di più allo scopo di deumidificare aumenta in modo significante il fabbisogno
di riscaldamento dell’edificio durante l’inverno. Però il concetto del sistema di climatizzazione deve garantire un utilizzo razionale dell’energia, e dunque recuperare il più possibile energia termica e impiegare il meno possibile la macchina del freddo per la deumidificazione. Come richiesto dallo standard
Minergie e dal decreto energetico del cantone Ticino, un concetto di ventilazione ottimizzato comprende uno scambiatore di calore integrato in modo ottimale. Quest’ultimo, basato sul documento “Rationelle Energienutzung in Hallenbädern” di Kannewischer (1993), è presentato e descritto con i due
schemi seguenti.
Funzionamento durante il periodo invernale
A
A
B
C
L’aria esterna viene aspirata nel sistema e convogliata nel ricuperatore di calore (A) dove è preriscaldata grazie all’energia tolta all’aria proveniente dalle piscine, sauna e spogliatoio. In seguito quest’aria,
se troppo “secca” (umidità assoluta inferiore a 9 g/kg), viene miscelata (B) con una parte dell’aria in
aspirazione prima di essere di nuovo riscaldata (C) alla temperatura di immissione necessaria per riscaldare i locali (35°C). La portata d’aria esterna è controllata per garantire il minimo richiesto dalle esigenze igieniche.
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pagina 18
Funzionamento durante il periodo estivo
E
D
A
B
C
F
L’aria esterna viene aspirata nel sistema e convogliata al punto di miscela (B) con l’aria di ricircolo
proveniente dal ricuperatore di calore (A). La miscelazione ha lo scopo mi fornire al sistema aria “fresca” e relativamente umida proveniente dall’esterno ed una parte dell’aria in aspirazione opportunamente deumidificata e raffreddata (E) secondo le esigenze.
La parte di aria in aspirazione non necessaria viene espulsa direttamente (D), senza passare dal ricuperatore.
Per raggiungere il grado di deumidificazione richiesto, l’aria in aspirazione viene raffreddata (E) al di
sotto della temperatura d’immissione (26°C). Quindi è necessario riscaldare quest’aria. Questo avviene sostanzialmente nel ricuperatore (A), dove il calore viene tolto all’aria in aspirazione prima del suo
raffreddamento (E). In questo modo si ottiene un riscaldamento dell’aria deumidificata e contemporaneamente un preraffreddamento dell’aria in aspirazione.
Se l’aria all’uscita del ricuperatore (A) dovesse essere ancora troppo fredda, verrà ulteriormente riscaldata durante la miscelazione (B) con l’aria esterna. Se anche questa operazione non fosse sufficiente, il calore “rubato” durante la fase di raffreddamento (E) potrà essere ceduto all’aria d’immissione
(C).
Il calore in eccedenza “rubato” durante la fase di raffreddamento (E) contribuirà al riscaldamento (F)
delle vasche.
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7.
pagina 19
Produzione di calore
Gli impianti tecnici per il riscaldamento dell’edificio, dell’acqua delle vasche, per la protezione
dell’acqua calda sanitaria (docce, ecc.) e la deumidificazione comprendono:
•
Una pompa di calore sull’acqua di galleria
- per il riscaldamento dell’edificio, dell’acqua delle vasche e dell’acqua calda sanitaria
- potenza elettrica assorbita di 50 – 70 kWelettrici
- potenza termica di 200-300 kWtermici
- coefficiente di prestazione3 (COP) attorno a 4.5 4
- utilizzo fino a 50 m3/h (14 litri/s) di acqua di galleria (con un abbassamento di 5 K)
•
Una caldaia ausiliare
- per coprire il fabbisogno di potenza straordinario del riscaldamento iniziale dell’acqua delle
vasche, in maniera da portare la temperatura dell’acqua fredda alla temperatura d’esercizio in
un tempo accettabile (da 1 a 2 giorni)
- oltre al riscaldamento straordinario dell’acqua delle vasche, permette di coprire le punte di
fabbisogno d’energia termica per il riscaldamento dell’edificio e di contribuire al riscaldamento
dell’acqua calda sanitaria
- potenza calorifica di 200-400 kWtermici
- efficienza media della caldaia attorno all’85%
•
Una macchina del freddo
- per la deumidificazione dell’aria nelle zone delle piscine e sauna
- potenza elettrica assorbita di 20 – 30 kWelettrici
- potenza di raffreddamento di 50-70 kWtermici
- efficienza5 attorno a 2.5
•
Un ricuperatore di calore nel sistema di climatizzazione
- per il ricupero di calore durante il riscaldamento del centro e anche durante la deumidificazione dell’aria con la macchina del freddo
- efficienza media annua6 del ricupero di calore pari a 75%
3
il COP (COefficiente di Prestazione) della pompa di calore è il rapporto tra l’energia termica fornita e l’energia
elettrica assorbita
4
la temperatura di riscaldamento è bassa, permettendo alla pompa di calore di funzionare con una temperatura
all’uscita del condensatore di 40°C massimi. Combinata ad una temperatura all’entrata dell’evaporatore elevata,
un COP di almeno 4.5 è raggiungibile.
5
l’efficienza della macchina di raffreddamento è il rapporto tra l’energia di raffreddamento e l’energia elettrica
assorbita
6
l’efficienza media annua del ricupero di calore è il rapporto tra l’energia termica effettivamente ricuperata
sull’energia totale potenzialmente ricuperabile
Centro Termale a Bodio
SUPSI – DACD – LEEE
pagina 20
8.
Bilancio energetico del CTB e copertura del fabbisogno di energia
8.1.
Bilancio energetico del CTB
Il bilancio energetico per il riscaldamento, determinato con il metodo della norma SIA 380/1 (edizione
2001), è calcolato di nuovo con le condizioni d’utilizzo del CTB (temperatura dell’aria a 30°C nelle zone con vasche, portata media d’aria esterna effettiva mediante sistema di climatizzazione, ecc.). Il fabbisogno d’energia di riscaldamento è calcolato senza il recupero di calore sulle perdite di ventilazione
(elevate a causa della grande portata d’aria per la climatizzazione). Il grafico seguente permette di
constatare come le perdite di ventilazione siano predominanti.
80.0%
70.0%
60.0%
50.0%
40.0%
30.0%
20.0%
10.0%
0.0%
-10.0%
-20.0%
Zona1:piscine attività e wellness
Zona2:vas ca turca e saune / spogliatoi e docce
Zona3:ricezione e cassa / informazioni turistiche
Zona4:bar e sala riunioni
Elettricità
Persone
Apporti solari
Ventilazione
Ponti termici
Finestre
Tetto
Pavimenti
Pareti
-30.0%
Il fabbisogno d’energia per il riscaldamento è di 550 MJ/(m2a) (valore con le condizioni reali d’utilizzo).
Con il ricupero di calore previsto, il fabbisogno si abbassa a 160 MJ/(m2a). Questa riduzione dimostra
il potenziale di risparmio energetico importante e dunque la necessità di prevedere un ricupero di calore nel sistema di climatizzazione (peraltro indispensabile secondo il decreto esecutivo sui provvedimenti di risparmio energetico nell’edilizia del 5 febbraio 2002).
Centro Termale a Bodio
SUPSI – DACD – LEEE
pagina 21
Il fabbisogno d’energia termica del CTB comprende anche quello per le vasche e per l’acqua calda
sanitaria. Sulla base delle considerazioni e delle ipotesi esposte nei capitoli precedenti, il fabbisogno
complessivo d’energia termica del CTB è di circa 1'200 MWh/a (senza ricupero di calore sul sistema di
climatizzazione e presupponendo una temperatura media di 10°C per l’acqua fresca potabile). La figura seguente mostra come sono ripartiti i diversi fabbisogni di calore.
Fabbisogno d'energia termica del Centro Termale (CT)
Riscaldamento CT (31%)
31%
Acqua calda sanitaria
(11%)
Perdite trasmissione vasche
34%
Risc. acqua fresca vasche
Evaporazione vasche
11%
21%
3%
(3%)
(21%)
(34%)
Fabbisogno d'energia
termica per riscaldare
l'edificio, l'acqua delle
vasche e l'acqua calda
sanitaria
Fabbisogno totale: 1'230 MWh/a (100%)
Il fabbisogno di energia termica risulta per più della metà determinato dalle vasche (evaporazione
(34%), riscaldamento dell’acqua fresca (21%) e perdite termiche (3%)). Come spiegato in precedenza,
la necessità di deumidificare implica un importante aumento del fabbisogno di riscaldamento (31%).
L’11% rimanente è da attribuire alla produzione di acqua calda per le docce.
Centro Termale a Bodio
SUPSI – DACD – LEEE
8.2.
pagina 22
Copertura del fabbisogno d’energia
Il fabbisogno d’energia termica è coperto dagli impianti termici elencati nel capitolo precedente. La copertura dei fabbisogni per il riscaldamento del CTB, dell’acqua delle vasche, e per la produzione di acqua calda sanitaria sono trattati separatamente. La figura seguente indica la copertura del fabbisogno
di riscaldamento del CTB, valutato a 380 MWh/a.
Copertura del fabbisogno di riscaldamento del CT
Ricupero
ventilazione
(71%)
PAC con acqua
di galleria
(26%)
31%
Caldaia
(3%)
Fabbisogno per il riscaldamento del centro termale (CT): 380 MWh/a (31%)
Grazie al ricupero di calore nel sistema di climatizzazione, il fabbisogno d’energia di riscaldamento si
riduce da 380 a 110 MWh/a. Il fabbisogno d’energia rimanente (110 MWh/a) è poi coperto al 90% dalla pompa di calore (PAC) che estrae energia dall’acqua di galleria e al 10% dalla caldaia ausiliare per
la copertura delle punte di domanda.
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SUPSI – DACD – LEEE
pagina 23
La copertura dell’importante fabbisogno d’energia termica per il riscaldamento dell’acqua delle vasche
è riportata in modo dettagliato nella figura seguente. Questo fabbisogno è stimato a 720 MWh/a.
Copertura del fabbisogno d'energia termica per l'acqua
delle vasche
PAC con acqua
di galleria
(75%)
58%
Scarti termici
deumidificazione
(10%)
Riscaldamento
diretto dall'acqua
di galleria
(15%)
Fabbisogno d'energia termica per l'acqua delle vasche: 720 MWh/a (58%)
Il fabbisogno d’energia termica per le vasche (evaporazione vasche 34% + riscaldamento acqua fresca delle vasche 21% + perdite per trasmissione delle vasche 3% = 58%) dipende anche in maniera
importante dal fabbisogno d’acqua fresca necessario a mantenere la qualità dell’acqua. Risulta un
fabbisogno di riscaldamento che è stato calcolato basandosi su una temperatura media di 10 °C per
l’acqua fresca potabile. Ipotizzando un uso diretto dell’acqua di galleria7, l’acqua fresca avrebbe già
una temperatura di 20°C, e dunque diminuirebbe il fabbisogno di riscaldamento. Questo contributo
permette di ridurre il fabbisogno d’energia termica di 110 MWh/a. È chiamato “utilizzo diretto”
dell’acqua di galleria e ammonta al 15% del fabbisogno d’energia termica per le vasche. Gli scarti termici della macchina del freddo per la deumidificazione dell’aria contribuiscono nella misura del 10% e
il 75% rimanente é coperto dalla pompa di calore con acqua di galleria.
7
L’acqua di galleria sarà in realtà l’acqua di montagna, grazie ad una raccolta separata dall’acqua proveniente
dai binari. Si ipotizza che la problematica dello sfruttamento diretto dell’acqua di montagna come acqua potabile
sia risolvibile e che debba essere affrontata in modo adeguato.
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SUPSI – DACD – LEEE
pagina 24
La copertura del fabbisogno d’energia per l’acqua calda sanitaria è rappresentata in dettaglio nella figura seguente. Questo fabbisogno è stimato a 130 MWh/a.
Copertura del fabbisogno d'energia termica per l'acqua
calda sanitaria
PAC con acqua
di galleria
(40%)
Riscaldamento
diretto dall'acqua
di galleria
(20%)
11%
Caldaia
(40%)
Fabbisogno d'energia termica per l'acqua calda sanitaria: 130 MWh/a (11%)
Il fabbisogno di acqua calda è anch’esso determinato basandosi su una temperatura dell’acqua fredda
di 10°C. Il contributo dell’utilizzo diretto dell’acqua di galleria (alla temperatura di 20°C), permette di
ridurre il fabbisogno di calore di circa 30 MWh/a. Rappresenta 20% del fabbisogno totale d’energia per
l’acqua calda. L’80% rimanente é coperto a metà dalla pompa di calore con acqua di galleria e per
l’altra metà dalla caldaia ausiliare. Il concetto dell’impianto deve permettere alla pompa di calore di lavorare con delle temperature più basse possibili (idealmente la pompa di calore riscalda l’acqua calda
da 20°C a 40°C e la caldaia da 40°C a 60°C).
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SUPSI – DACD – LEEE
pagina 25
Sommando i contributi per i diversi fabbisogni d’energia termica, si ottiene la ripartizione delle diverse
produzioni di calore nella copertura del fabbisogno complessivo d’energia termica del CTB, valutato a
1'230 MWh/a (vedi figura seguente).
Copertura del fabbisogno termico del Centro Termale
5%
6%
PAC con acqua di galleria
(56%)
Riscaldamento diretto dall'acqua di
galleria (11%)
Ricupero ventilazione
(22%)
22%
Scarti termici deumidificazione
Caldaia
56%
11%
(6%)
(5%)
Copertura del fabbisogno
d'energia termica per
riscaldare l'edificio, l'acqua
delle vasche e l'acqua calda
sanitaria
Energia termica totale: 1'230 MWh/a (100%)
La copertura del fabbisogno di calore termica è garantita prevalentemente dalla pompa di calore
(56%) che estrae energia dall’acqua di galleria. Il recupero di calore effettuato sulla climatizzazione
consente di ridurre il fabbisogno termico in maniera importante (22%). L’utilizzo diretto dell’acqua di
galleria (acqua della montagna a 20 °C) invece di quella della rete (10 °C) contribuisce anch’essa alla
riduzione (11%) dell’energia termica. Il rimanente del fabbisogno di calore è coperto dagli scarti termici
della deumidificazione (6%) e dall’impianto con caldaia ausiliare (5%).
L’acqua di galleria permette di coprire il 55% del fabbisogno d’energia termica del centro termale, ossia 670 MWh/a, che sono la somma dei contributi dell’utilizzo diretto e dell’utilizzo indiretto
dell’acqua di galleria:
•
utilizzo diretto dell’acqua (a 20°C)
“consumo” di 13'000 m3/a d’acqua di galleria
130 MWh/a
•
utilizzo indiretto dell’acqua con pompa di calore (COP di 4.5)
“consumo” di 93'000 m3/a d’acqua di galleria
540 MWh/a
Centro Termale a Bodio
SUPSI – DACD – LEEE
9.
pagina 26
Energia finale e variante senza acqua di galleria
Nel capitolo precedente, la copertura del fabbisogno di calore è stata determinata con il contributo di
ogni impianto termico, ossia con la loro energia termica prodotta in (all’uscita dei produttori di calore).
Gli impianti tecnici hanno bisogno di un “input” di energia per fornire le prestazioni richieste.
Quest’energia (elettrica e fossile) fa parte dell’energia finale necessaria per far funzionare il centro
termale. Senza l’energia elettrica per gli usi diversi (saune, bagni turchi, illuminazione, bar, informazione), si stima un’energia pari a 410 MWh/a (vedi grafico sottostante). La valutazione si basa sulle ipotesi seguenti:
•
•
•
energia elettrica per la deumidificazione: efficienza media della macchina del freddo di 2.5
energia elettrica per la pompa di calore (PAC): coefficiente di prestazione medio (COP) di 4.5
energia elettrica per il sistema di climatizzazione: 0.6 W per ogni m3/h di aria trattato (secondo
SIA 380/4, edizione 1995)
energia elettrica per il filtraggio dell’acqua delle vasche: circa due volte superiore al consumo
d’elettricità per la climatizzazione (secondo valori d’esperienza tratti da “Rationelle Energienutzung in Hallenbädern” di Kannewischer, edizione 1993)
energia fossile della caldaia: efficienza media dell’85%
•
•
Energia finale per il Centro Termale, esclusi gli usi
diversi
5%
Energia elettrica per deumidificare
(5%)
18%
38%
Energia elettrica per la PAC
(38%)
Energia elettrica per il sistema di
ventilazione (14%)
Energia elettrica per il filtraggio
dell'acqua delle vasche (25%)
Energia fossile ausiliare
(18%)
L'energia finale è l'énergia elettrica e
fossile necessaria per far funzionare il
centro termale. È esclusa l'energia
elettrica per gli usi diversi (saune, bagni
turchi, illuminazione, bar, informazione).
25%
2
Si stimano 100 - 200 MJ/(m a)
14%
2
2
Energia finale totale: 410 MWh/a (100%), ossia 600 MJ/(m a) (SRE: 2'500 m )
L’indice energetico per l’energia finale, definito dal rapporto dell’energia finale annuale per la superficie
di riferimento energetico (SRE), è valutato a 700 – 800 MJ/(m2a) (con elettricità per usi diversi). Questo valore rimane ben inferiore al valore mirato (1'100 MJ/(m2a)), raccomandato per un centro analogo
di piccola grandezza (“Rationelle Energienutzung in Hallenbädern” di Kannewischer, edizione 1993).
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SUPSI – DACD – LEEE
pagina 27
Si é valutata la variante convenzionale (con una caldaia a nafta al posto della pompa di calore e senza
sfruttamento diretto dell’acqua di galleria). L’indice energetico per l’energia finale (senza gli usi diversi)
sale a 1'800 MJ/(m2a) e non permette di raggiungere lo standard di consumo energetico raccomandato per un edificio nuovo di questo tipo.
Il costo annuale dell’energia acquistata è calcolato per entrambe le varianti. Si basa sui seguenti costi
dell’energia:
•
•
energia elettrica:
15 ct. al kWh
energia fossile (nafta): 5 ct. al kWh
L’energia finale (senza gli usi diversi) ed il costo annuale dell’energia acquistata sono elencati nella
tabella seguente per entrambe le varianti.
Variante
Energia elettrica
acqua di galleria
(con acqua a 20 °C)
convenzionale
(con acqua a 10 °C)
340 MWh/a
190 MWh/a
70 MWh/a
1’050 MWh/a
Energia totale (senza usi diversi)
410 MWh/a
1’240 MWh/a
Indice energetico
600 MJ/(m2a)
1’800 MJ/(m2a)
Energia fossile (nafta)
Costo annuale dell’energia
55 kFr.-
80 kFr.-
La variante “acqua di galleria” ha un costo annuale dell’energia inferiore a quello della variante “convenzionale”. Permette quindi, a livello economico, di giustificare un maggior investimento per gli impianti. A livello ecologico la variante “acqua di galleria” permette di evitare un carico supplementare
per l’inquinamento locale. Tale carico sarebbe causato dal maggior consumo di nafta nel caso della
variante “convenzionale”. Nella seguente tabella le emissioni di diossido di carbonio (CO2) – gas ad
effetto serra per il quale la Svizzera si è impegnata a ridurre le emissioni ai livelli del 1990 entro il
2010– e di ossidi di azoto (NOx), che una dei principali problemi della qualità dell’aria locale, in quanto
oltre a contenere il diossido di azoto è precursore dell’ozono e di una parte del pulviscolo fine.
Variante
Emissioni di ossidi di azoto (NOx)
Emissioni diossido di carbonio
(CO2)
acqua di galleria
(con acqua a 20 °C)
7 kg/a
18 t/a
convenzionale
(con acqua a 10 °C)
120 kg/a
274 t/a
Con un centro termale di tipo convenzionale – cioè senza sfruttare l’acqua che in futuro uscirà dalla
montagna – si avrebbero delle emissioni inquinanti più elevate. In particolare spiccano quelle di diossido di carbonio, che con quasi 300 tonnellate all’anno sarebbero pari a quelle emesse sull’arco di un
anno da 500 camion su un tratto di 1 km di autostrada in Leventina. Si può quindi affermare che
l’impatto ambientale causato dagli impianti di un centro termale che sfrutti l’acqua di galleria è molto
contenuto.
Centro Termale a Bodio
SUPSI – DACD – LEEE
10.
pagina 28
Conclusioni
Sulla particella nr. 948 nel comune di Bodio è possibile progettare un centro termale di circa 2'000 m2
di superficie riscaldata, per un volume di 6'000 m3, a condizione di poter riutilizzare l’involucro della
costruzione attuale.
Il centro termale studiato è un centro di svago e di cura che offre una piscina attività, una piscina wellness, un bagno turco e delle saune per 60 – 70 persone. L’edificio può ospitare un ufficio per le informazioni turistiche, un bar ed una sala riunioni.
Lo studio è basato su un utilizzo giornaliero del centro termale, tutto l’anno, dalle 9:00 alle 22:00. Si
ipotizza una media di 550 persone al giorno e corrisponde alla metà della capacità massima del centro.
Il fabbisogno di acqua fresca per le vasche e le docce è stato valutato a 13’000 m3/anno.
Il concetto energetico proposto ed analizzato è basato sul presupposto di una costruzione che soddisfa lo standard Minergie. Integra un ricupero di calore sul sistema di climatizzazione e sfrutta l’energia
dell’acqua di galleria (a 20 °C) con una pompa di calore (uso indiretto dell’acqua di galleria). Si ipotizza
inoltre che la problematica dell’uso diretto dell’acqua di galleria per le vasche e le docce sia risolvibile
(l’acqua di galleria è di fatto l’acqua di montagna). L’uso diretto e indiretto dell’acqua di galleria (energia geotermica) permette di coprire il 55% del fabbisogno energetico termico del centro termale.
L’indice energetico (senza l’energia elettrica per gli usi diversi quali saune, bagni turchi, illuminazione,
bar ed informazione) è valutato a 600 MJ/(m2a), valore ben inferiore ai 1’100 MJ/(m2a) mirati per un
centro nuovo di questo tipo.
Confrontando la soluzione proposta con una convenzionale con acqua della rete (10 °C) e riscaldamento con olio combustibile, l’indice energetico salirebbe a 1’800 MJ/(m2a) e nel contempo lieviterebbero anche i costi annuali dell’energia da acquistare (senza gli usi diversi), passando da ca. 55'000.Fr./a per la soluzione con pompa di calore, a 80'000.- Fr./a per quella convenzionale.
Per concludere la fattibilità di un centro termale a Bodio sulla particella proposta è fattibile se è possibile riutilizzare l’involucro dell’edificio esistente e/o modificare il piano regolatore. Dal punto di vista
energetico, lo sfruttamento dell’acqua di galleria permette di rientrare facilmente negli standard attuali
per questi tipi di edificio. Lo sfruttamento diretto dell’acqua di galleria per le vasche e le docce è una
soluzione interessante da approfondire visto l’elevato fabbisogno di acqua fresca di un centro termale
(limita il consumo di acqua potabile e contribuisce per più del 10% al fabbisogno di energia termica del
centro termale.
Ringraziamo cordialmente tutti coloro che hanno collaborato alla realizzazione di questo studio.
Per il Laboratorio di Energia, Ecologia ed Economia:
Dr. Angelo Bernasconi
Centro Termale a Bodio
Dr. Daniel Pahud
SUPSI – DACD – LEEE
11.
pagina 29
Fonti
Norma SIA 380/1 (edizione 2001) – L’energia termica nell’edilizia
Norma SIA 380/4 (edizione 1995) – L’énergie électrique dans le bâtiment
Norma SIA 384/2 (edizione 1982) – Fabbisogno di potenza termica degli edifici
Norma SIA 385/1 (edizione 2000) – Eau et installations de régénération de l’eau dans les piscines
publiques
Direttiva SWKI 85-1 (versione 2003) – Lüftungsanlagen in Hallenbädern, Vorabzug, in Bearbeitung
Documento UFE (edizione 1993) – Rationelle Energienutzung in Hallenbädern, di B. Kannewischer
Centro Termale a Bodio
Scuola Universitaria Professionale
della Svizzera Italiana
Dipartimento
Ambiente
Costruzioni e
Design
Laboratorio
Energia
Ecologia
Economia
c.p.
CH-6952 Canobbio
Da
Telefono
E-mail
Dr. Daniel Pahud / arch. Paolo Kaehr
DOC. B
+41 91 935 13 53
[email protected], [email protected]
OGGETTO
Centro termale a Bodio
TITOLO
Centro Termale a Bodio (CTB)
Studio di fattibilità architettonico e concetto
energetico con l’acqua di galleria
dell’Alptransit
COMMITTENTE
Comune di Bodio
CH – 6743 Bodio
ESTENSORE RAPPORTO
Dr. Daniel Pahud, SUPSI – DACD – LEEE
Arch. Dario Salvadori, SUPSI – DACD – LEEE
Arch. Paolo Kaehr, SUPSI – DACD – LEEE
Ing. Milton Generelli, SUPSI – DACD – LEEE
Dr. Angelo Bernasconi, SUPSI – DACD – LEEE
DOCUMENTI
DOC. A
DOC. B
LUOGO E DATA
Rapporto
Allegati
Lugano/Trevano, 6 febbraio 2004
Centro-Termale-a-Bodio-allegati.doc
ALLEGATI
CENTRO TERMALE BODIO
ALLEGATI
A-
Piani progetto di fattibilità
PIANO SITUAZIONE
1:200
PIANTE
1:200
FACCIATE
1:200
SEZIONI
1:200
PROSPETTIVA
B- Calcolo bilancio energetico SIA 380/1
Premesse bilancio energetico
Piano descrizione zone e elementi costruttivi
Bilancio energetico – verifica globale standard (come domanda di costruzione)
Bilancio energetico – verifica globale ottimizzata (valori di progetto)
C- Schemi impianto di climatizzazione
Situazione inverno
Situazione estate
SUPSI – DACD – LEEE – UREC
ALLEGATI
A-
CENTRO TERMALE BODIO
Piani progetto di fattibilità
PIANO SITUAZIONE
1:200
PIANTE
1:200
FACCIATE
1:200
SEZIONI
1:200
PROSPETTIVA
1:200
SUPSI – DACD – LEEE – UREC
SUPSI, LEEE, UREC
10
20
BODIO - CENTRO TERMALE
0
PIANTA PIANO SITUAZIONE
1:500 / DATA 09.04 03
SUPSI, LEEE, UREC
A
8
PIANTA PRIMO PIANO
PISCINE
5
9
3
2
10
11
BODIO - CENTRO TERMALE
14
7
ENTRATA
1
4
B1
B1
PIANTA PIANO TERRENO
B
B
B
2
13
12
SAUNE
B2
11
6
10
A
5. zona tecnica piscine
6. zona tecnica saune
2. ricezione e cassa
3. informazioni turistiche
12. vasca turca 36°
4 m x 4m
13. pediluvio
14. terrazza
8. piscina attivita' 30°
20 m x 8 m
9. piscina wellness 36°
14 m x 6 m
10. sauna
15
15
PIANTA SECONDO PIANO
15. sala riposo
PIANTA SECONDO PIANO
11. bagno di vapore
7. bar e sala riunioni
PIANTA PRIMO PIANO
4. spogliatoi e docce
1. entrata principale
PIANTA PIANO TERRENO
LEGENDA
DATA 09.04.03
SUPSI, LEEE, UREC
FACCIATA NORD-EST
FACCIATA SUD-OVEST
+6.00
BODIO - CENTRO TERMALE
0.00
+6.00
+1.55
+6.40
+8.70
-0.20
+8.70
+4.42
-0.20
+8.70
+6.00
FACCIATA NORD-OVEST
FACCIATA SUD-EST
+6.00
1:500 / DATA 09.04 03
+1.05
+8.70
SUPSI, LEEE, UREC
+4.42
+6.00
SEZIONE B-B
+1.55
+8.70
SEZIONE A-A
+2.50
+8.70
0.00
+2.50
0.00
+8.70
+6.00
BODIO - CENTRO TERMALE
SEZIONE B1-B1
0.00
+2.85
+6.00
-0.20
+2.50
+5.20
+8.70
SEZIONE B2-B2
0.00
+2.50
+5.20
+8.70
+6.00
1:500 / DATA 09.04 03
SUPSI, LEEE, UREC
BODIO - CENTRO TERMALE
PROSPETTIVA INTERNA BLOCCO PISCINE
DATA 09.04 03
ALLEGATI
B-
CENTRO TERMALE BODIO
Calcolo bilancio energetico SIA 380/1
Premesse bilancio energetico
Piano descrizione zone e elementi costruttivi
Bilancio energetico – verifica globale standard (come domanda di costruzione)
Bilancio energetico – verifica globale ottimizzata (valori di progetto)
SUPSI – DACD – LEEE – UREC
ALLEGATI
CENTRO TERMALE BODIO
Premesse bilancio energetico
Innanzitutto i valori U degli elementi opachi verso l’esterno, terreno e locali non riscaldati non
superano il valore di 0.25 W/(m2a) (vedi piano seguente). I serramenti della zona entrata e parte
bar hanno un coefficiente U di 1.4 W/(m2K) e quelli delle zone piscine e saune 1.3 W/(m2K). Il
coefficiente di trasmissione energetica g é rispettivamente di 0.7 e 0.65.
Le pareti interne sono anch’esse isolate vista l’elevata differenza di temperatura tra le diverse
zone. Il cappotto esterno permette di evitare i ponti termici per la gronda e lo zoccolo, considerati
invece quelli dovuti ai serramenti e alla zona terrazza.
Ulteriori premesse per la determinazione del fabbisogno di energia per il riscaldamento del
seguente edificio:
Capacità termica
−
−
−
−
Zona 1 / piscine attività e wellness: 0.3 MJ / (m2K)
⇒ perché la struttura delle pareti esterne e tetto non è in legno, ma comunque leggera
(struttura portante in acciaio e rivestimenti con panelli leggeri)
Zona 2 / vasca turca e saune, spogliatoi e docce: 0.3 MJ / (m2K)
⇒ perché la struttura delle pareti esterne e tetto non è in legno, ma comunque leggera; la zona
spogliatoi non influisce per quanto riguarda i guadagni solari essendo priva di finestre
Zona 3 / ricezione e cassa, informazioni turistiche: 0.3 MJ / (m2K)
⇒ perché la struttura è composta da piastrini e serramenti (leggera) e inoltre sarà presente un
soffitto tecnico
Zona 4 / bar e sala riunione: 0.5 MJ / (m2K)
⇒ perché la struttura è massiccia ma sono preseti ovunque soffitti tecnici
Fattore di riduzione per la regolazione
Zona 1 e 2: regolazione nel locale
Zona 3: regolazione in base a locale pilota (bar)
Zona 4: regolazione nel locale
Scelta della categoria per le zone piscine e sauna
La categoria scelta per queste zone è la XII – piscine coperte con una temperatura di consegna
pari a 28° C. Nelle valutazioni che seguiranno, si riconsidera il bilancio in fase di ottimizzazione
aumentando questa temperatura interna fino alla situazione reale.
Superficie di riferimento energetico (SRE)
La superficie delle zone tecniche al PT sotto le piscine e la sauna non sono computate nella
verifica globale essendo locali “non riscaldati”. Infatti il fabbisogno di energia Qh non deve
computare anche questi ultimi.
Temperatura risultante nelle due zone tecniche sotto le piscine e la sauna
Per il calcolo vengono considerate solo le perdite e i guadagni per trasmissione. Le vasche e le
pareti verso l’esterno sono isolati. Non sono considerate le perdite di calore di apparecchi nei locali
tecnici come pure il calore disperso dalle saune quando sono in funzione.
Il metodo di calcolo per la temperatura risultante è riportato nella SIA 384/2, annesso 3.
SUPSI – DACD – LEEE – UREC
ALLEGATI
Zona tecnica piscine:
CENTRO TERMALE BODIO
Temperatura media annua esterna 12° C, temperatura interna piscine 28° C
verso terreno / esterno:
(12/0.9) x 0.3 x 212.8 =
12 x 0.3 x 112.3 =
12 x 0.3 x 6.1 =
verso interno:
20 x 0.4 x 22 =
28 x 0.4 x 30.5 =
28 x 0.3 x 421.3 =
36 x 0.3 x 164 =
32 x 0.3 x 272 =
ricambio aria:
12 x 0.32 x 0.3 x 674.8 =
totale:
851.2 W
404.3 W
22.0 W
176 W
341.6 W
3538.9 W
1771.2 W
2611.2 W
777.4 W
10493.7 W
Temperatura risultante: 10493.7 / (0.32 x 0.3 x 674.8 + 278.2 + 99.4) = 24° C
Zona tecnica sauna:
Temperatura media annua esterna 12° C, temperatura interna sauna 28° C
verso terreno / esterno:
(12/0.9) x 0.3 x 37.44 =
12 x 0.3 x 117.7 =
verso interno:
20 x 0.4 x 22 =
28 x 0.4 x 5.8 =
28 x 0.3 x 246.1 =
36 x 0.3 x 35.2 =
ricambio aria:
12 x 0.32 x 0.3 x 439.6 =
totale:
149.8 W
423.7 W
176 W
65.0 W
2067.2 W
359.0 W
506.4 W
3747.1 W
Temperatura risultante: 3747.1 / (0.32 x 0.3 x 439.6 + 95.5 + 155.1) = 13° C
In generale
Le serpentine sono previste per la zona 1 e la zona 2; temperatura di mandata 35° C.
SUPSI – DACD – LEEE – UREC
A
SUPSI, LEEE, UREC
TE1
PE2
FI2
FI2
PO1
PO1
PIANTA PRIMO PIANO
PE1
PISCINE
PIANTA PIANO TERRENO
B
B
1
1
PAV2
PI3
PI1
PI1
TE2
PAV1
PAV3
3
PI2
2
PO1
4
FI1
3
PI1
TE2
PI1
PI3
PAV3
BODIO - CENTRO TERMALE
PE2
ENTRATA
FI1
PE2
B1
B1
B
2
2
2
SAUNE
B2
PAV2
PE1
PE1
PE2
A
PE2
finestre entrata bar
finestre piscine e saune
PO1
PO1
2
FI2
FI2
PE1
TE1
PAV1 soletta bar - spogliatoio
PI1 parete tra piscine/saune - bar/entrata
PI2 parete tra docce - bar/entrata
Tra diverse zone termiche
PO1 inserimento finestre nella parete
PO2 soletta tra ricezione/cassa - terrazza
PO3 pavimento bar/sala riunioni - terrazza
Ponti termici lineari/puntiforme
FI1
FI2
Elementi translucidi (finestre, vetrata)
PE1 parete esterna con tamponamento
PE2 parete esterna in calcestruzzo
PAV2 pavimento piscine/saune - zona tecnica
PAV3 pavimento entrata/docce vs. terreno
TE1 tetto leggero piscine e saune
TE2 tetto massiccio entrata, bar e sala
PI3 parete tra piscine/saune - zona tecnica
Elementi costruttivi superficiali opachi
ELEMENTI COSTRUTTIVI
Zona 4 bar e sala riunioni
Zona 3 ricezione e cassa / informazioni turistiche
Zona 2 vasca turca e saune / spogliatoi e docce
Zona 1 piscine attivita e wellnessentrata principale
ZONE TERMICHE E CATEGORIE
LEGENDA
DATA 09.04.03
Kelvin
Vers. 12.02
BFE/EnFK-Zert.- Nr. XX
Calcolo del fabbisogno termico per il riscaldamento (Qh)
secondo SIA 380/1- edizione 2001
Stampato il 03.02.2004
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Oggetto:
Centro termale a Bodio - Studio di fattibilità
Indirizzo:
6743 Bodio
Committente:
Comuni di Bodio, Giornico, Personico e Pollegio
Rappresentante:
Comune di Bodio - Sindaco sig. Marco Costi
Indirizzo:
6743 Bodio
Tel:
091 / 864 11 22
Fax:
091 / 864 14 68
Nr.
e-Mail
-
-
Progettista:
SUPSI - DCT (Dipartimento Costruzioni e Territorio)
Responsabile:
Laboratorio Energia, Ecologia ed Economia (LEEE-UREC)
Indirizzo:
Via Trevano - 6952 Canobbio
Tel:
091 / 935 13 51
Fax:
091 / 935 13 09
e-Mail
[email protected]
Bilancio energetico:
LEEE-UREC (Utilizzo Razionale dell'Energia nella Costruzione)
Responsabile
Dr. Daniel Pahud, Ing. Milton Generelli, arch.tti Paolo Kähr e Dario Salvadori
Indirizzo:
Via Trevano
Tel:
Tipo di intervento
091 / 935 13 51
Fax:
X Edificio nuovo
e-Mail
[email protected]
Ampliamento
Edificio vecchio
Verifica esigenze globali
091 / 935 13 09
Ristrutturazione
Secondo norma SIA 380/1 (edizione 2001)
Stazione climatica
Superficie di riferimento energetico
Coefficiente dell'involucro
Fabbisogno termico per il riscaldamento
Valore limite
Edificio
Richieste globali
X
SRE
A/SRE
Q h,li
Qh
Rispettata
Lugano
2'511
1.26
201
86
[m2]
[-]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
Non rispettata
I firmatari confermano l'esattezza e la completezza delle indicazioni contenute nel presente fascicolo:
Responsabile progetto:
Paolo Kähr e Dario Salvadori
Data
Responsabile bilancio energetico:
Daniel Pahud e Milton Generelli
Data
verifica standard - valore mirato
LEEE-UREC
Qh = 86 MJ/m2
Verifica esigenze globali
Stampato il 03.02.2004
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Riassunto: "Verifica esigenze globali"
1. Superficie di riferimento energetico e valori limite
Zona termica
Categoria
Rapporto
Superfici di riferimento energetico
Valore limite
SRE0
SRE
A/SRE
Fin./SRE
Qh,li
[m2]
[m2]
[-]
[-]
[MJ/m2]
Zona 1
piscine attività e wellness
671
1'174
1.17
0.25
193
Zona 2
vasca turca e saune / spogliatoi e docce
733
743
1.23
0.05
199
Zona 3
ricezione e cassa / informazioni turistiche
188
194
1.60
0.43
216
Zona 4
bar e sala riunioni
380
399
1.63
0.22
218
1'972
2'511
1.29
0.20
201
Totale
2. Superficie involucro
Zona termica
Zona 1
Superficie
Esterno
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
676
-----
-----
-----
-----
-----
676
676
Pareti (compreso finestre)
693
-----
-----
9
8
31
702
701
Pavimento
-----
-----
-----
-----
----
665
-----
-----
Tetto (compreso lucernari)
Verso altre zone termiche
-----
-----
-----
-----
-----
17
17
1'369
-----
-----
9
8
696
1'395
1'377
Tetto (compreso lucernari)
252
-----
-----
-----
-----
-----
252
252
Pareti (compreso finestre)
401
-----
-----
89
76
6
490
478
Pavimento
-----
-----
-----
303
179
262
303
179
Verso altre zone termiche
-----
-----
-----
-----
-----
391
391
Totale zona 2
654
-----
-----
392
255
268
1'436
Tetto (compreso lucernari)
120
-----
-----
-----
-----
-----
120
120
Pareti (compreso finestre)
-----
-----
-----
-----
-----
-----
-----
----107
Totale zona 1
Zona 2
Zona 3
Zona 4
Totale zone
Non riscaldato
Totale superficie
Terreno
Riscaldato
senza
senza
senza
fattore di con fattore fattore di con fattore
fattore di con fattore
riduzione di riduzione riduzione di riduzione
riduzione di riduzione
909
Pavimento
-----
-----
-----
179
107
-----
179
Verso altre zone termiche
-----
-----
-----
-----
-----
73
73
Totale zona 3
120
-----
-----
179
107
-----
372
227
Tetto (compreso lucernari)
379
-----
-----
-----
-----
-----
379
379
Pareti (compreso finestre)
252
-----
-----
-----
-----
-----
252
252
Pavimento
-----
-----
-----
25
18
-----
25
18
Verso altre zone termiche
-----
-----
-----
-----
-----
334
334
Totale zona 4
631
-----
-----
25
18
-----
656
649
Totale tetto (compreso lucernari)
1'427
-----
-----
-----
-----
-----
1'427
1'427
Totale pareti (compreso finestre)
1'346
-----
-----
98
84
36
1'444
1'430
-----
-----
-----
507
304
927
507
304
-----
-----
-----
-----
-----
-----
-----
2'773
-----
-----
605
389
963
3'858
Totale pavimento
Verso altre zone termiche
Totale
3'162
3. Superfici di finestre/porte sulle facciate/tetto
Zona termica
[m2]
Zona 1
Zona 2
Facciate
Tetto
N
NE
E
SE
S
SO
O
NO
Totale
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
48
16
5
Zona 3
16
Zona 4
87
Totale
5
verifica standard - valore mirato
48
118
234
298
30
35
52
16
83
87
316
16
503
LEEE-UREC
Qh = 86 MJ/m2
Verifica esigenze globali
Stampato il 03.02.2004
Pagina 3 di 16
Riassunto: "Verifica esigenze globali"
4. Bilancio energetico
4.1 Perdite termiche per trasmissione dell'involucro
Pavimenti
Zona termica
Zona 1
Zona 2
Zona 3
Zona 4
Globale
esterno
interno
Pareti
terreno
esterno
interno
Tetto
terreno
esterno
Finestre
interno
esterno
Ponti
interno
Totale
termici
Q Fe
Q fu +Q Fn
Q FG
Q We
Q We +Q Wn
Q WG
Q Fe
Q Fe
Q Fe
Q Fe
Q Fe
Q Fe
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
-----
-115
-----
32
1
1
41
-----
155
-----
9
123
-----
16
37
51
1
10
25
-----
31
-----
4
176
-----
-----
36
-----
-----
-----
32
-----
155
-----
35
258
-----
-----
3
21
-----
-----
48
-----
77
-----
5
153
0
-49
14
33
1
3
37
0
106
0
9
154
Apporti teorici
Grado
Guadagni
elettrici
persone
sfrutt.
utilizzati
4.2 Bilancio del fabbisogno termico dell'edificio
Perdite termiche
Zona termica
trasmis.
Zona 1
Zona 2
Zona 3
Zona 4
Globale
ventil.
totale
solari
Valore edificio
Valore limite
QT
QV
Qt
Qs
Qi
Q ip
ηg
Qg
Qh
Q h,li
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[-]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
123
219
230
107
157
65
115
82
81
84
188
334
312
188
241
255
56
193
175
179
80
138
46
46
89
9
16
61
60
23
0.39
0.93
0.46
0.43
0.53
134
196
137
150
155
54
139
175
38
86
193.0
199.4
216.1
218.2
201
4.3 Rappresentazione grafica del bilancio del fabbisogno termico dell'edificio
50.0%
40.0%
30.0%
20.0%
10.0%
0.0%
-10.0%
-20.0%
-30.0%
-40.0%
Zona1:piscine attività e wellness
Zona2:vasca turca e saune / spogliatoi e docce
Zona3:ricezione e cassa / informazioni turistiche
Zona4:bar e sala riunioni
verifica standard - valore mirato
Elettricità
Persone
Apporti solari
Ventilazione
Ponti termici
Finestre
Tetto
Pavimenti
Pareti
-50.0%
LEEE-UREC
Verifica esigenze globali
Qh = 86 MJ/m2
Stampato il 03.02.2004
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INTRODUZIONE
Il presente calcolo si basa sulla norma SIA 380/1 (edizione 2001), la cui parte centrale è costituita dal bilancio energetico degli edifici.
In generale vengono quindi utilizzati valori annui per m 2 di superficie di riferimento energetico SRE secondo la raccomandazione SIA 180/4.
FABBISOGNO DI ENERGIA TERMICA PER IL RISCALDAMENTO
Il fabbisogno di energia termica per il riscaldamento [MJ/(m2.a)] è la quantità di calore necessaria per mantenere un edificio alla temperatura
voluta.
Risulta dal fabbisogno di energia termica per trasmissione e ventilazione, dedotti i guadagni termici utilizzati. I guadagni termici provengono
dall'irraggiamento solare, dal calore delle persone e dal calore della luce, della forza e dei processi produttivi.
La quantità dei guadagni termici utilizzabili dipende tra l'altro dalla regolazione adottata. Il recupero di calore negli impianti di ventilazione è
calcolato come una riduzione del fabbisogno di energia termica per la ventilazione.
INDICE ENERGETICO TERMICO
L'indice energetico termico [MJ/(m 2.a)] indica l'energia fornita all'edificio (ad esempio olio, gas, teleriscaldamento, elettricità).
Risulta dal fabbisogno di energia termica per il riscaldamento, da quello per l'acqua calda e dalle perdite di calore per la produzione e la
distribuzione, compresa l'accumulazione.
EDIFICI NUOVI
Per gli edifici nuovi si applicano le richieste globali, ossia si deve allestire un bilancio energetico e si devono soddisfare le richieste
concernenti il fabbisogno di energia termica per il riscaldamento e il grado di rendimento.
Nel caso in cui il rapporto A f /SRE , ossia tra le superfici con coeff. U > 1,0 W/m2K (porte e finestre) rispetto alla Superficie di Riferimento
Energetico, è inferiore al 20% è possibile optare per la verifica puntuale (coeff. U singoli elementi).
EDIFICI DA TRASFORMARE
Gli edifici da trasformare devono di regola soddisfare le richieste puntuali per le parti modificate. In via eccezionale per certe parti ci si può
scostare dai valori-limite nel caso in cui, per ragioni costruttive o altre, non è possibile attenervisi.
È vantaggioso allestire un bilancio energetico anche per i lavori di trasformazione, con la differenza che in questo caso sono da osservare
solo le richieste globali e non più quelle singole.
TRASMISSIONE TERMICA, COEFFICIENTE U [W/(m2.K)]
Esigenze della norma SIA 380/1 riferite ad un edificio con una temperatura interna di 20°C ed una temperatura esterna media annua
situata tra 7 e 10 °C (tabella 3a).
verso l'esterno o verso il
terreno con una profondità
inferiore di 2 m
verso locali non riscaldati o
verso il terreno con una
profondità superiore di 2 m
valore-limite
valore-mirato
valore-limite
valore-mirato
Elementi costruttivi opachi (pareti, tetti, pavimenti)
W/(m2.K)
0.30
W/(m2.K)
0.20
W/(m2.K)
0.40
W/(m2.K)
0.30
Elementi costruttivi opachi con superfici riscaldate
0.25
0.20
0.30
0.30
Elemento costruttivo
Finestra / porta-finestra
1.70
1.20
2.00
1.60
Finestre con corpo riscaldante antistante
1.20
1.00
1.60
1.20
Porte non vetrate
2.00
1.60
2.00
2.00
Portali (porte con più di 4 m2)
2.40
2.00
2.40
2.00
verifica standard - valore mirato
LEEE-UREC
Verifica esigenze globali
Qh = 86 MJ/m2
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1. Dati generali dell'edificio
1.1 Tipo di intervento
Costruzione:
Edificio nuovo
Categ. principale:
Piscine
1.2 Zone termiche e categorie
Numero zone termiche (max. 4):
Più zone
Numero categorie di edificio (utilizzo):
Più categorie
Zona
Capacità
termica
edificio
Descrizione
Fatt. di
Parametro Costante di
riduzione
numerico
tempo di
per
del grado di riferimento
regolazione
utilizzo
per il grado
di utilizzo
Fg
a0
τ0
[MJ/(m K)]
[-]
[-]
[h]
C/SRE
2
Zona 1
piscine attività e wellness
0.3
1
1.0
16.0
Zona 2
vasca turca e saune / spogliatoi e docce
0.3
1
1.0
16.0
Zona 3
ricezione e cassa / informazioni turistiche
0.3
0.9
1.0
16.0
Zona 4
bar e sala riunioni
0.5
1
1.0
16.0
IX
Amministrazione
Scuole
X
XI
XII
Piscine
VIII
Impianti sportivi
VII
Magazzini
VI
Industria
V
Ospedali
IV
Locali pubblici
III
Ristoranti
II
Negozi
I
Abitazione mono o bifamiliare
Parametri di calcolo
Abitazione plurifamiliare
1.3 Categorie edifici
Temperatura interna
θ i [°C]
20
20
20
20
20
20
20
22
18
18
18
28
Presenza di persone
2
A P [m /P]
40
60
20
10
10
5
5
30
20
100
20
20
Calore dissipato per persona
Q P [W/P]
70
70
80
70
90
100
80
80
100
100
100
60
t P [h]
12
12
6
4
4
3
3
16
6
6
6
4
Q E [MJ/m2]
100
80
80
40
120
120
60
100
60
20
20
200
Presenza giornaliera
Consumo annuo di elettricità
Fattore di riduzione di elettricità
Flusso d'aria esterna riferita alla superf.
Fabb. energia termica produzione AC
Parametri di calcolo dei valori limite
f E [-]
0.7
0.7
0.9
0.9
0.8
0.7
0.8
0.7
0.9
0.9
0.9
0.7
3
2
V/SRE 0 [m /h.m ]
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
1.2
1
1
0.7
0.3
0.7
0.7
.
Q WW [MJ/m2]
H g0 [MJ/m2]
∆ H g [MJ/m2]
verifica standard - valore mirato
75
50
25
25
25
200
100
100
25
5
300
300
80
90
90
90
75
90
90
90
60
90
95
90
105
90
100
100
75
80
80
80
95
80
70
130
LEEE-UREC
Verifica esigenze globali
Qh = 86 MJ/m2
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Pagina 6 di 16
2. Dati climatici
2.1 Ubicazione e stazione di riferimento
Stazione di riferimento
Lugano
h
275
m.s.l.m
2.2 Temperatura e irraggiamento medio mensile
Mese
Giorni
θe
GH
GS
GE
GO
GN
(°C)
(MJ/m2)
(MJ/m2)
(MJ/m2)
(MJ/m2)
(MJ/m2)
gennaio
febbraio
marzo
aprile
maggio
giugno
luglio
agosto
settembre
ottobre
novembre
dicembre
31
1.9
148.0
235.0
90.0
105.0
52.0
28
3.9
202.0
265.0
117.0
133.0
59.0
Anno
verifica standard - valore mirato
31
7.3
358.0
337.0
204.0
204.0
93.0
30
11.5
478.0
335.0
258.0
263.0
115.0
31
15.4
562.0
298.0
298.0
292.0
157.0
30
19.1
653.0
307.0
340.0
327.0
183.0
31
21.4
701.0
343.0
358.0
358.0
182.0
31
20.4
561.0
359.0
303.0
303.0
123.0
30
17.6
394.0
355.0
217.0
232.0
91.0
31
13.0
301.0
361.0
169.0
184.0
81.0
30
7.3
153.0
245.0
90.0
103.0
47.0
31
2.8
147.0
275.0
96.0
110.0
54.0
365
11.8
4658
3715
2540
2614
1237
LEEE-UREC
Qh = 86 MJ/m2
Verifica esigenze globali
Stampato il 03.02.2004
Pagina 7 di 16
3. Superficie di riferimento energetico SRE e volume riscaldato V
Categoria edificio
Zona termica
Settori (piano)
Superficie
Altezza dei
lorda
piani
del piano
S
Fattori di correzione
altezza dei
volume
locali
fh
hp
fvol
Superficie di
Volume
riferimento
riscaldato
energetico
netto
SRE
V
(S.fh)
(S.hp.fvol)
[m2]
[m]
[-]
[-]
[m2]
[m3]
1
XII 1° P - piscine attiva e wellness
671.0
5.25
1.75
0.8
1'174
2'818
2
XII PT - spogliatoi e docce
312.0
3.10
1.03
0.8
322
774
2
XII 1° P - vasca turca, saune, bagni vapore
264.0
2.70
1.00
0.8
264
570
2
XII 2° P - sala riposo
157.0
2.35
1.00
0.8
157
295
3
VII PT - ricezione , cassa e inform. turistiche
188.0
3.10
1.03
0.8
194
466
4
VII 1° P - bar e sala riunioni
380.0
3.15
1.05
0.8
399
958
Zona 1
Zona 2
Zona 3
Zona 4
1'174.3
743.4
194.3
399.0
671.0
733.0
188.0
380.0
2'818.2
1'639.2
466.2
957.6
Superficie di riferimento energetico
Superficie di riferimento energetico senza fattore altezza
Volume riscaldato netto
Superficie di riferimento energetico dell'edificio
verifica standard - valore mirato
2
SRE [m ]
SRE 0 [m2]
3
V [m ]
SRE =
2'510.9
[m2]
LEEE-UREC
Verifica esigenze globali
Qh = 86 MJ/m2
Stampato il 03.02.2004
Pagina 8 di 16
4. Elementi costruttivi
4.1 Elementi costruttivi superficiali opachi
Verso esterno, terreno, locali non riscaldati e locali riscaldati
Tra diverse zone termiche
Sigla Elemento costruttivo
Sigla Elemento costruttivo
Coeff. di
Coeff. di
trasmissione
trasmissione
termica
termica
U
U
[W/m2K]
[W/m2K]
PE1 parete esterna con tamponamento
0.20
PAV1 soletta bar - spogliatoio
0.30
PE2 parete esterna in calcestruzzo
0.20
PI1
parete tra piscine/saune - bar/entrata
0.40
PAV2 pavimento piscine/saune - zona tecnica
0.25
PI2
parete tra docce - bar/entrata
0.40
PAV3 pavimento entrata/docce v. terreno
0.25
TE1
tetto leggero piscine e saune
0.15
TE2
tetto massiccio entrata, bar e sala
0.20
PI3
parete tra piscine/saune - zona tecnica
0.40
pav4 superficie vasche
6.00
4.2 Elementi translucidi (finestre, vetrate)
Sigla Elemento costruttivo
Coeff.
trasmis.
energetica
globale
Coeff. di
trasmissione
termica della
finestra
g
U
[-]
[W/m2K]
FI1
finestre entrata e bar
0.70
1.40
FI2
finestre piscine e saune
0.65
1.30
4.3 Ponti termici lineari/puntiforme
Sigla Elemento costruttivo
Coeff. di
trasmissione
termica
Ψ, Χ
[W/mK], [W/K]
PO1 inserimento finestre nella parete
0.10
PO2 soletta tra ricezione/cassa - terrazza
0.70
PO3 pavimento bar/sala riunioni - terrazza
0.05
verifica standard - valore mirato
LEEE-UREC
Verifica esigenze globali
Qh = 86 MJ/m2
Stampato il 03.02.2004
Pagina 9 di 16
Categoria edificio
Elemento costruttivo
Zona termica
5.1 Perdite termiche per trasmissione attraverso le pareti
1
XII
PE1-parete esterna con tamponamento
277.6
0.2
28.0
1.9
----
----
1
XII
PE2-parete esterna in calcestruzzo
117.2
0.2
28.0
1.9
----
----
2
XII
PE2-parete esterna in calcestruzzo
185.5
0.2
28.0
1.9
----
----
2
XII
PE1-parete esterna con tamponamento
190.5
0.2
28.0
1.9
----
----
4
VII
PE2-parete esterna in calcestruzzo
165.2
0.2
20.0
1.9
----
----
1
XII
PI3-parete tra piscine/saune - zona tecnica
30.53
0.4
28.0
24.0
----
----
2
XII
PI3-parete tra piscine/saune - zona tecnica
5.5
0.4
28.0
13.0
----
----
1
XII
PE2-parete esterna in calcestruzzo
9
0.2
28.0
5.6
1…< 2 m
0.86
2
XII
PE2-parete esterna in calcestruzzo
88.9
0.2
28.0
5.6
1…< 2 m
0.86
Superficie
Coeff. U
Temperature
riscald.
interna
Profondità Fattore di
esterna nel terreno riduzione
S
U
∆θh
θi
θe
[m2]
[W/(m2K)]
[°C]
[°C]
[°C]
[m]
[-]
Terreno
locali riscaldati
locali non riscaldati
Esterno
b
verifica standard - valore mirato
LEEE-UREC
Verifica esigenze globali
Qh = 86 MJ/m2
Stampato il 03.02.2004
Pagina 10 di 16
Categoria edificio
1
XII
PAV2-pavimento piscine/saune - zona tecni
1
XII
pav4-superficie vasche
1
XII
pav4-superficie vasche
2
XII
PAV2-pavimento piscine/saune - zona tecni
2
XII
pav4-superficie vasche
2
XII
3
VII
4
VII
Superficie
Coeff. U
S
U
[m2]
Profondità Fattore di
Temperature
riscald.
interna
∆θh
θi
esterna nel terreno riduzione
θe
p
b
[W/(m K)]
2
[°C]
[°C]
[°C]
[m]
[-]
421.3
0.25
3.5
28.0
24.0
----
----
160
6
28.0
30.0
----
----
28.0
36.0
----
----
28.0
13.0
----
----
28.0
36.0
----
----
84
6
246.1
0.25
16
6
PAV3-pavimento entrata/docce v. terreno
302.6
0.25
28.0
14.0
1…< 2 m
0.59
PAV3-pavimento entrata/docce v. terreno
179.1
0.25
20.0
9.1
< 0.5 m
0.60
PAV3-pavimento entrata/docce v. terreno
25.2
0.25
20.0
6.8
< 0.5 m
0.73
3.5
3.5
terreno
locali riscaldati
locali non riscaldati
Esterno
Elemento costruttivo
Zona termica
5.2 Perdite termiche per trasmissione attraverso i pavimenti
verifica standard - valore mirato
LEEE-UREC
Qh = 86 MJ/m2
Verifica esigenze globali
Stampato il 03.02.2004
Pagina 11 di 16
Categoria edificio
Elemento costruttivo
Zona termica
5.3 Perdite termiche per trasmissione attraverso le coperture
1
XII
TE1-tetto leggero piscine e saune
675.8
0.15
28.0
1.9
2
XII
TE1-tetto leggero piscine e saune
247.8
0.15
28.0
1.9
3
VII
TE2-tetto massiccio entrata, bar e sala
120
0.2
20.0
1.9
4
VII
TE2-tetto massiccio entrata, bar e sala
378.9
0.2
20.0
1.9
Coeff. Ψ
Temperature
Superficie
Coeff. U
Fattore di
riscald.
interna
esterna
S
U
∆θh
θi
θe
b
[m2]
[W/(m2K)]
[°C]
[°C]
[°C]
[-]
riduzione
locali riscaldati
locali non riscaldati
Esterno
Temperature
5.4 Perdite termiche per trasmissione attraverso i ponti termici
Ponti termici
Elemento costruttivo
Sviluppo
riscald.
interna
esterna
L
Ψ
θh
θi
θe
[m]
[W/(mK)]
[°C]
[°C]
[°C]
1
XII
PO1-inserimento finestre nella parete
228.4
0.1
28.0
1.9
2
XII
PO1-inserimento finestre nella parete
60.2
0.1
28.0
1.9
3
VII
PO1-inserimento finestre nella parete
42.4
0.1
20.0
1.9
4
VII
PO1-inserimento finestre nella parete
69
0.1
20.0
1.9
3
VII
PO2-soletta tra ricezione/cassa - terrazza
32
0.7
20.0
1.9
4
VII
PO3-pavimento bar/sala riunioni - terrazza
5.6
0.05
20.0
1.9
verifica standard - valore mirato
LEEE-UREC
Verifica esigenze globali
Qh = 86 MJ/m2
Stampato il 03.02.2004
Pagina 12 di 16
Zona termica
Categoria edificio
Elemento costruttivo
1
XII
FI2-finestre piscine e saune
1
XII
FI2-finestre piscine e saune
234
1.3
28.0
1.9
1
XII
FI2-finestre piscine e saune
16.2
1.3
28.0
1.9
2
XII
FI2-finestre piscine e saune
30
1.3
28.0
1.9
2
XII
FI2-finestre piscine e saune
4.6
1.3
28.0
1.9
3
VII
FI1-finestre entrata e bar
52
1.4
20.0
1.9
3
VII
FI1-finestre entrata e bar
15.6
1.4
20.0
1.9
3
VII
FI1-finestre entrata e bar
15.6
1.4
20.0
1.9
4
VII
FI1-finestre entrata e bar
14.8
1.4
20.0
1.9
4
VII
FI1-finestre entrata e bar
71.7
1.4
20.0
1.9
Categoria edificio
(utilizzo)
Superficie
Coeff. U
Zona termica
Superficie
S
2
Elemento costruttivo
Coeff. U
U
2
Temperature
riscald.
interna
esterna
∆θh
θi
θe
[°C]
[°C]
[°C]
[m ]
[W/(m K)]
48.1
1.3
28.0
1.9
Temperature
riscald.
interna
Fattore di
esterna riduzione
S
U
θh
θi
θe
b
[m2]
[W/(m 2K)]
[°C]
[°C]
[°C]
[-]
A
B
locali riscaldati
locali non riscaldati
Verso l'esterno
5.5 Perdite termiche per trasmissione attraverso le finestre
verifica standard - valore mirato
LEEE-UREC
Qh = 86 MJ/m2
Verifica esigenze globali
Stampato il 03.02.2004
Pagina 13 di 16
6. Perdite termiche per ventilazione
Zona termica
Categoria edificio
Settori (piano)
1
XII
1° P - piscine attiva e wellness
2
XII
2
2
Volume
Temperat.
riscaldato
interna
netto
V
2
[m ]
Ventilazione
Ventilazione meccanica
naturale
naturale
senza VM
con VM
.
Flusso
utilizzo
rendimento
giornaliero rec. calore
θi
V/SRE
V°0
V°X
V°
β
ηv
[°C]
[m3/h.m2]
[m3/h]
[m3/h]
[m3/h]
[h]
[-]
A
2'818
28
0.70
PT - spogliatoi e docce
774
28
0.70
XII
1° P - vasca turca, saune, bagni vapore
570
28
0.70
XII
2° P - sala riposo
295
28
0.70
3
VII
PT - ricezione , cassa e inform. turistiche
466
20
1.00
4
VII
1° P - bar e sala riunioni
958
20
1.00
verifica standard - valore mirato
LEEE-UREC
Verifica esigenze globali
Qh = 86 MJ/m2
Stampato il 03.02.2004
Pagina 14 di 16
7. Apporti termici
Verso l'esterno
7.1 Apporti termici solari
Coeff. di trasm.
Superficie
Rapporto
Fattore
energetica
finestra
vetro/finestra
ombreggiatura
Superficie
Categoria edificio
Orientamento
Zona termica
Vetro
1
XII
FI2-finestre piscine e saune
nord-est
0.65
48.1
0.7
0.6
13.1
1
XII
FI2-finestre piscine e saune
sud-ovest
0.65
234
0.7
0.9
95.8
1
XII
FI2-finestre piscine e saune
sud-est
0.65
16.2
0.7
0.675
5.0
2
XII
FI2-finestre piscine e saune
sud-ovest
0.65
30
0.7
0.9
12.3
equivalente
di captazione
g
S
FF
[-]
[m2]
[-]
FS = FS1.FS2.FS3
Aeq
[m2]
[-]
2
XII
FI2-finestre piscine e saune
orizzonte
0.65
4.6
0.7
0.9
1.9
3
VII
FI1-finestre entrata e bar
sud-ovest
0.7
52
0.7
0.405
10.3
3
VII
FI1-finestre entrata e bar
nord-ovest
0.7
15.6
0.7
0.27
2.1
3
VII
FI1-finestre entrata e bar
sud-est
0.7
15.6
0.7
0.27
2.1
4
VII
FI1-finestre entrata e bar
sud-est
0.7
14.8
0.7
0.27
2.0
4
VII
FI1-finestre entrata e bar
sud-est
0.7
71.7
0.7
0.675
23.7
verifica standard - valore mirato
LEEE-UREC
Qh = 86 MJ/m2
Verifica esigenze globali
Pagina 15 di 16
Stampato il 03.02.2004
7.2 Apporti termici interni
Consumo
Fattore di
Presenza
Calore
Presenza
lorda
annuo
riduzione
di
dissipato
giornaliera
del piano
elettricità
di elettricità
Persone
Categoria edificio
Superficie
Zona termica
Settori (piano)
1
XII
1° P - piscine attiva e wellness
671
200
0.70
20
60
4.0
2
XII
PT - spogliatoi e docce
312
200
0.70
20
60
4.0
2
XII
1° P - vasca turca, saune, bagni vapore
264
200
0.70
20
60
4.0
2
XII
2° P - sala riposo
157
200
0.70
20
60
4.0
3
VII
PT - ricezione , cassa e inform. turistiche
188
60
0.80
5
80
3.0
4
VII
1° P - bar e sala riunioni
380
60
0.80
5
80
3.0
per
Persona
verifica standard - valore mirato
S
QE
fE
AP
QP
tP
[m2]
(MJ/m2)
(-)
(m2/P)
(W/P)
(h)
LEEE-UREC
Verifica esigenze globali
Qh = 86 MJ/m2
Stampato il 03.02.2004
Pagina 16 di 16
8. Perdite e guadagni termici per trasmissione attraverso zone termiche diverse
Zona termica A
Temper.
[°C]
1
XII
28.0
3
VII
20.0
XII
28.0
4
VII
20.0
riscald.
S
U
θh
[m2]
[W/(m2K)]
[°C]
PI1-parete tra piscine/saune - bar/entrata
2.8
0.4
PI1-parete tra piscine/saune - bar/entrata
13.9
0.4
1
interna
θi
interna
θi
[°C]
PI1-parete tra piscine/saune - bar/entrata
2.8
0.4
2
XII
28.0
3
VII
20.0
PI1-parete tra piscine/saune - bar/entrata
13.9
0.4
2
XII
28.0
4
VII
20.0
PI2-parete tra docce - bar/entrata
67.3
0.4
2
XII
28.0
3
VII
20.0
PI2-parete tra docce - bar/entrata
17.1
0.4
2
XII
28.0
4
VII
20.0
PAV1-soletta bar - spogliatoio
289.4
0.3
2
XII
28.0
4
VII
20.0
Finestre
Soffitti/pavimenti
Pareti
Zona termica B
Temper.
Categoria edificio
Suppl.
Zona termica
Coeff. U
Categoria edificio
Superficie
Zona termica
Elemento costruttivo
verifica standard - valore mirato
LEEE-UREC
Kelvin
Vers. 12.02
BFE/EnFK-Zert.- Nr. XX
Calcolo del fabbisogno termico per il riscaldamento (Q h)
secondo SIA 380/1- edizione 2001
Stampato il 03.02.2004
Pagina 1 di 17
Oggetto:
Centro termale a Bodio - Studio di fattibilità
Indirizzo:
6743 Bodio
Committente:
Comuni di Bodio, Giornico, Personico e Pollegio
Rappresentante:
Comune di Bodio - Sindaco sig. Marco Costi
Indirizzo:
6743 Bodio
Tel:
091 / 864 11 22
Fax:
091 / 864 14 68
Nr.
e-Mail
-
Progettista:
SUPSI - DCT (Dipartimento Costruzioni e Territorio)
Responsabile:
Laboratorio Energia, Ecologia ed Economia (LEEE-UREC)
Indirizzo:
Via Trevano - 6952 Canobbio
Tel:
091 / 935 13 51
Fax:
091 / 935 13 09
e-Mail
-
[email protected]
Bilancio energetico:
LEEE-UREC (Utilizzo Razionale dell'Energia nella Costruzione)
Responsabile
Dr. Daniel Pahud, Ing. Milton Generelli, arch.tti Paolo Kähr e Dario Salvadori
Indirizzo:
Via Trevano
Tel:
Tipo di intervento
X
091 / 935 13 51
Fax:
091 / 935 13 09
Edificio nuovo
Ampliamento
Edificio vecchio
Ristrutturazione
Ottimizzazione/confronto
e-Mail
[email protected]
Secondo norma SIA 380/1 (edizione 2001)
Stazione climatica
Superficie di riferimento energetico
Coefficiente dell'involucro
Edificio
verifica standard - valore mirato
SRE
A/SRE
Qh
Lugano
2'511
[m2]
1.26
[-]
547
[MJ/m2]
LEEE-UREC
Ottimizzazione/confronto
Stampato il 03.02.2004
Pagina 2 di 17
Riassunto: "Ottimizzazione/confronto"
1. Superficie di riferimento energetico e valori limite
Zona termica
Categoria
Rapporto
Superfici di riferimento energetico
Valore limite
SRE0
SRE
A/SRE
Fin./SRE
Qh,li
[m2]
[m2]
[-]
[-]
[MJ/m2]
Zona 1
piscine attività e wellness
671
1'174
1.17
0.25
193
Zona 2
vasca turca e saune / spogliatoi e docce
733
743
1.23
0.05
199
Zona 3
ricezione e cassa / informazioni turistiche
188
194
1.60
0.43
216
Zona 4
bar e sala riunioni
380
399
1.63
0.22
218
1'972
2'511
1.29
0.20
201
Totale
2. Superficie involucro
Zona termica
Zona 1
Superficie
Esterno
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
676
-----
-----
-----
-----
-----
676
676
Pareti (compreso finestre)
693
-----
-----
9
8
31
702
701
Pavimento
-----
-----
-----
-----
----
665
-----
-----
Tetto (compreso lucernari)
Verso altre zone termiche
-----
-----
-----
-----
-----
17
17
1'369
-----
-----
9
8
696
1'395
1'377
Tetto (compreso lucernari)
252
-----
-----
-----
-----
-----
252
252
Pareti (compreso finestre)
401
-----
-----
89
76
6
490
478
Pavimento
-----
-----
-----
303
179
262
303
179
Verso altre zone termiche
-----
-----
-----
-----
-----
391
391
Totale zona 2
654
-----
-----
392
255
268
1'436
Tetto (compreso lucernari)
120
-----
-----
-----
-----
-----
120
120
Pareti (compreso finestre)
-----
-----
-----
-----
-----
-----
-----
----107
Totale zona 1
Zona 2
Zona 3
Zona 4
Totale zone
Non riscaldato
Totale superficie
Terreno
Riscaldato
senza
senza
senza
fattore di con fattore fattore di con fattore
fattore di con fattore
riduzione di riduzione riduzione di riduzione
riduzione di riduzione
909
Pavimento
-----
-----
-----
179
107
-----
179
Verso altre zone termiche
-----
-----
-----
-----
-----
73
73
Totale zona 3
120
-----
-----
179
107
-----
372
227
Tetto (compreso lucernari)
379
-----
-----
-----
-----
-----
379
379
Pareti (compreso finestre)
252
-----
-----
-----
-----
-----
252
252
Pavimento
-----
-----
-----
25
18
-----
25
18
Verso altre zone termiche
-----
-----
-----
-----
-----
334
334
Totale zona 4
631
-----
-----
25
18
-----
656
649
Totale tetto (compreso lucernari)
1'427
-----
-----
-----
-----
-----
1'427
1'427
Totale pareti (compreso finestre)
1'346
-----
-----
98
84
36
1'444
1'430
-----
-----
-----
507
304
927
507
304
-----
-----
-----
-----
-----
-----
-----
2'773
-----
-----
605
389
963
3'858
Totale pavimento
Verso altre zone termiche
Totale
3'162
3. Superfici di finestre/porte sulle facciate/tetto
Zona termica
[m2]
Zona 1
Zona 2
Facciate
Tetto
N
NE
E
SE
S
SO
O
NO
Totale
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
[m2]
48
16
5
Zona 3
16
Zona 4
87
Totale
5
verifica standard - valore mirato
48
118
234
298
30
35
52
16
83
87
316
16
503
LEEE-UREC
Ottimizzazione/confronto
Stampato il 03.02.2004
Pagina 3 di 17
Riassunto: "Ottimizzazione/confronto"
4. Bilancio energetico
4.1 Perdite termiche per trasmissione dell'involucro
Pavimenti
Zona termica
Zona 1
Zona 2
Zona 3
Zona 4
Globale
esterno
interno
Pareti
terreno
esterno
interno
Tetto
terreno
esterno
Finestre
interno
esterno
Ponti
interno
Totale
termici
Q Fe
Q fu +Q Fn
Q FG
Q We
Q We +Q Wn
Q WG
Q Fe
Q Fe
Q Fe
Q Fe
Q Fe
Q Fe
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
-----
-57
-----
38
2
1
49
-----
188
-----
11
233
-----
26
39
58
2
12
28
-----
34
-----
5
204
-----
-----
36
-----
-----
-----
32
-----
155
-----
35
258
-----
-----
3
21
-----
-----
48
-----
77
-----
5
153
0
-19
15
38
1
4
42
0
122
0
10
213
Apporti teorici
Grado
Guadagni
elettrici
persone
sfrutt.
utilizzati
4.2 Bilancio del fabbisogno termico dell'edificio
Perdite termiche
Zona termica
trasmis.
Zona 1
Zona 2
Zona 3
Zona 4
Globale
ventil.
totale
solari
Valore edificio
Valore limite
QT
QV
Qt
Qs
Qi
Q ip
ηg
Qg
Qh
Q h,li
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[-]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
234
258
223
95
218
931
306
170
168
566
1166
564
393
263
784
255
56
193
175
179
80
138
46
46
89
9
16
61
60
23
0.87
0.99
0.48
0.43
0.82
300
207
145
154
237
866
356
248
108
547
4.3 Rappresentazione grafica del bilancio del fabbisogno termico dell'edificio
80.0%
70.0%
60.0%
50.0%
40.0%
30.0%
20.0%
10.0%
0.0%
-10.0%
-20.0%
Zona1:piscine attività e wellness
Zona2:vasca turca e saune / spogliatoi e docce
Zona3:ricezione e cassa / informazioni turistiche
Zona4:bar e sala riunioni
verifica standard - valore mirato
Elettricità
Persone
Apporti solari
Ventilazione
Ponti termici
Finestre
Tetto
Pavimenti
Pareti
-30.0%
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INTRODUZIONE
Il presente calcolo si basa sulla norma SIA 380/1 (edizione 2001), la cui parte centrale è costituita dal bilancio energetico degli edifici.
In generale vengono quindi utilizzati valori annui per m 2 di superficie di riferimento energetico SRE secondo la raccomandazione SIA 180/4.
FABBISOGNO DI ENERGIA TERMICA PER IL RISCALDAMENTO
Il fabbisogno di energia termica per il riscaldamento [MJ/(m2.a)] è la quantità di calore necessaria per mantenere un edificio alla temperatura
voluta.
Risulta dal fabbisogno di energia termica per trasmissione e ventilazione, dedotti i guadagni termici utilizzati. I guadagni termici provengono
dall'irraggiamento solare, dal calore delle persone e dal calore della luce, della forza e dei processi produttivi.
La quantità dei guadagni termici utilizzabili dipende tra l'altro dalla regolazione adottata. Il recupero di calore negli impianti di ventilazione è
calcolato come una riduzione del fabbisogno di energia termica per la ventilazione.
INDICE ENERGETICO TERMICO
L'indice energetico termico [MJ/(m 2.a)] indica l'energia fornita all'edificio (ad esempio olio, gas, teleriscaldamento, elettricità).
Risulta dal fabbisogno di energia termica per il riscaldamento, da quello per l'acqua calda e dalle perdite di calore per la produzione e la
distribuzione, compresa l'accumulazione.
EDIFICI NUOVI
Per gli edifici nuovi si applicano le richieste globali, ossia si deve allestire un bilancio energetico e si devono soddisfare le richieste
concernenti il fabbisogno di energia termica per il riscaldamento e il grado di rendimento.
Nel caso in cui il rapporto A f /SRE , ossia tra le superfici con coeff. U > 1,0 W/m2K (porte e finestre) rispetto alla Superficie di Riferimento
Energetico, è inferiore al 20% è possibile optare per la verifica puntuale (coeff. U singoli elementi).
EDIFICI DA TRASFORMARE
Gli edifici da trasformare devono di regola soddisfare le richieste puntuali per le parti modificate. In via eccezionale per certe parti ci si può
scostare dai valori-limite nel caso in cui, per ragioni costruttive o altre, non è possibile attenervisi.
È vantaggioso allestire un bilancio energetico anche per i lavori di trasformazione, con la differenza che in questo caso sono da osservare
solo le richieste globali e non più quelle singole.
TRASMISSIONE TERMICA, COEFFICIENTE U [W/(m2.K)]
Esigenze della norma SIA 380/1 riferite ad un edificio con una temperatura interna di 20°C ed una temperatura esterna media annua
situata tra 7 e 10 °C (tabella 3a).
verso l'esterno o verso il
terreno con una profondità
inferiore di 2 m
verso locali non riscaldati o
verso il terreno con una
profondità superiore di 2 m
valore-limite
valore-mirato
valore-limite
valore-mirato
Elementi costruttivi opachi (pareti, tetti, pavimenti)
W/(m2.K)
0.30
W/(m2.K)
0.20
W/(m2.K)
0.40
W/(m2.K)
0.30
Elementi costruttivi opachi con superfici riscaldate
0.25
0.20
0.30
0.30
Elemento costruttivo
Finestra / porta-finestra
1.70
1.20
2.00
1.60
Finestre con corpo riscaldante antistante
1.20
1.00
1.60
1.20
Porte non vetrate
2.00
1.60
2.00
2.00
Portali (porte con più di 4 m2)
2.40
2.00
2.40
2.00
verifica standard - valore mirato
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1. Dati generali dell'edificio
1.1 Tipo di intervento
Costruzione:
Edificio nuovo
Categ. principale:
Piscine
1.2 Zone termiche e categorie
Numero zone termiche (max. 4):
Più zone
Numero categorie di edificio (utilizzo):
Più categorie
Zona
Capacità
termica
edificio
Descrizione
Fatt. di
Parametro Costante di
riduzione
numerico
tempo di
per
del grado di riferimento
regolazione
utilizzo
per il grado
di utilizzo
Fg
a0
τ0
[MJ/(m K)]
[-]
[-]
[h]
C/SRE
2
Zona 1
piscine attività e wellness
0.3
1
1.0
16.0
Zona 2
vasca turca e saune / spogliatoi e docce
0.3
1
1.0
16.0
Zona 3
ricezione e cassa / informazioni turistiche
0.3
0.9
1.0
16.0
Zona 4
bar e sala riunioni
0.5
1
1.0
16.0
IX
Amministrazione
Scuole
X
XI
XII
Piscine
VIII
Impianti sportivi
VII
Magazzini
VI
Industria
V
Ospedali
IV
Locali pubblici
III
Ristoranti
II
Negozi
I
Abitazione mono o bifamiliare
Parametri di calcolo
Abitazione plurifamiliare
1.3 Categorie edifici
Temperatura interna
θ i [°C]
20
20
20
20
20
20
20
22
18
18
18
30
Presenza di persone
2
A P [m /P]
40
60
20
10
10
5
5
30
20
100
20
20
Calore dissipato per persona
Q P [W/P]
70
70
80
70
90
100
80
80
100
100
100
60
t P [h]
12
12
6
4
4
3
3
16
6
6
6
4
Q E [MJ/m2]
100
80
80
40
120
120
60
100
60
20
20
200
Presenza giornaliera
Consumo annuo di elettricità
Fattore di riduzione di elettricità
Flusso d'aria esterna riferita alla superf.
Fabb. energia termica produzione AC
Parametri di calcolo dei valori limite
f E [-]
0.7
0.7
0.9
0.9
0.8
0.7
0.8
0.7
0.9
0.9
0.9
0.7
3
2
V/SRE 0 [m /h.m ]
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
1.2
1
1
0.7
0.3
0.7
0.7
.
Q WW [MJ/m2]
H g0 [MJ/m2]
∆ H g [MJ/m2]
verifica standard - valore mirato
75
50
25
25
25
200
100
100
25
5
300
300
80
90
90
90
75
90
90
90
60
90
95
90
105
90
100
100
75
80
80
80
95
80
70
130
LEEE-UREC
Ottimizzazione/confronto
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2. Dati climatici
2.1 Ubicazione e stazione di riferimento
Stazione di riferimento
Lugano
Ubicazione oggetto
h
275
m.s.l.m
h
275
m.s.l.m
2.2 Temperatura e irraggiamento medio mensile
Mese
Giorni
θe
GH
GS
GE
GO
GN
(MJ/m2)
(°C)
(MJ/m2)
(MJ/m2)
(MJ/m2)
(MJ/m2)
gennaio
febbraio
marzo
aprile
maggio
giugno
luglio
agosto
settembre
ottobre
novembre
dicembre
31
1.9
148.0
235.0
90.0
105.0
52.0
28
3.9
202.0
265.0
117.0
133.0
59.0
Anno
verifica standard - valore mirato
31
7.3
358.0
337.0
204.0
204.0
93.0
30
11.5
478.0
335.0
258.0
263.0
115.0
31
15.4
562.0
298.0
298.0
292.0
157.0
30
19.1
653.0
307.0
340.0
327.0
183.0
31
21.4
701.0
343.0
358.0
358.0
182.0
31
20.4
561.0
359.0
303.0
303.0
123.0
30
17.6
394.0
355.0
217.0
232.0
91.0
31
13.0
301.0
361.0
169.0
184.0
81.0
30
7.3
153.0
245.0
90.0
103.0
47.0
31
2.8
147.0
275.0
96.0
110.0
54.0
365
11.8
4658
3715
2540
2614
1237
LEEE-UREC
Ottimizzazione/confronto
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3. Superficie di riferimento energetico SRE e volume riscaldato V
Categoria edificio
Zona termica
Settori (piano)
Superficie
Altezza dei
lorda
piani
del piano
S
Fattori di correzione
altezza dei
volume
locali
fh
hp
fvol
Superficie di
Volume
riferimento
riscaldato
energetico
netto
SRE
V
(S.fh)
(S.hp.fvol)
[m2]
[m]
[-]
[-]
[m2]
[m3]
1
XII 1° P - piscine attiva e wellness
671.0
5.25
1.75
0.8
1'174
2'818
2
XII PT - spogliatoi e docce
312.0
3.10
1.03
0.8
322
774
2
XII 1° P - vasca turca, saune, bagni vapore
264.0
2.70
1.00
0.8
264
570
2
XII 2° P - sala riposo
157.0
2.35
1.00
0.8
157
295
3
VII PT - ricezione , cassa e inform. turistiche
188.0
3.10
1.03
0.8
194
466
4
VII 1° P - bar e sala riunioni
380.0
3.15
1.05
0.8
399
958
Zona 1
Zona 2
Zona 3
Zona 4
1'174.3
743.4
194.3
399.0
671.0
733.0
188.0
380.0
2'818.2
1'639.2
466.2
957.6
Superficie di riferimento energetico
Superficie di riferimento energetico senza fattore altezza
Volume riscaldato netto
Superficie di riferimento energetico dell'edificio
verifica standard - valore mirato
2
SRE [m ]
SRE 0 [m2]
3
V [m ]
SRE =
2'510.9
[m2]
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4. Elementi costruttivi
4.1 Elementi costruttivi superficiali opachi
Verso esterno, terreno, locali non riscaldati e locali riscaldati
Tra diverse zone termiche
Sigla Elemento costruttivo
Sigla Elemento costruttivo
Coeff. di
Coeff. di
trasmissione
trasmissione
termica
termica
U
U
[W/m2K]
[W/m2K]
PE1 parete esterna con tamponamento
0.20
PAV1 soletta bar - spogliatoio
0.30
PE2 parete esterna in calcestruzzo
0.20
PI1
parete tra piscine/saune - bar/entrata
0.40
PAV2 pavimento piscine/saune - zona tecnica
0.25
PI2
parete tra docce - bar/entrata
0.40
PAV3 pavimento entrata/docce v. terreno
0.25
TE1
tetto leggero piscine e saune
0.15
TE2
tetto massiccio entrata, bar e sala
0.20
PI3
parete tra piscine/saune - zona tecnica
0.40
pav4 superficie vasche
6.00
4.2 Elementi translucidi (finestre, vetrate)
Sigla Elemento costruttivo
Coeff.
trasmis.
energetica
globale
Coeff. di
trasmissione
termica della
finestra
g
U
[-]
[W/m2K]
FI1
finestre entrata e bar
0.70
1.40
FI2
finestre piscine e saune
0.65
1.30
4.3 Ponti termici lineari/puntiforme
Sigla Elemento costruttivo
Coeff. di
trasmissione
termica
Ψ, Χ
[W/mK], [W/K]
PO1 inserimento finestre nella parete
0.10
PO2 soletta tra ricezione/cassa - terrazza
0.70
PO3 pavimento bar/sala riunioni - terrazza
0.05
verifica standard - valore mirato
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Categoria edificio
Elemento costruttivo
Zona termica
5.1 Perdite termiche per trasmissione attraverso le pareti
1
XII
PE1-parete esterna con tamponamento
277.6
0.2
30.0
1.9
----
----
1
XII
PE2-parete esterna in calcestruzzo
117.2
0.2
30.0
1.9
----
----
2
XII
PE2-parete esterna in calcestruzzo
185.5
0.2
30.0
1.9
----
----
2
XII
PE1-parete esterna con tamponamento
190.5
0.2
30.0
1.9
----
----
4
VII
PE2-parete esterna in calcestruzzo
165.2
0.2
20.0
1.9
----
----
1
XII
PI3-parete tra piscine/saune - zona tecnica
30.53
0.4
30.0
24.0
----
----
2
XII
PI3-parete tra piscine/saune - zona tecnica
5.5
0.4
30.0
13.0
----
----
1
XII
PE2-parete esterna in calcestruzzo
9
0.2
30.0
5.8
1…< 2 m
0.86
2
XII
PE2-parete esterna in calcestruzzo
88.9
0.2
30.0
5.8
1…< 2 m
0.86
Superficie
Coeff. U
Temperature
riscald.
interna
Profondità Fattore di
esterna nel terreno riduzione
S
U
∆θh
θi
θe
[m2]
[W/(m2K)]
[°C]
[°C]
[°C]
[m]
[-]
Terreno
locali riscaldati
locali non riscaldati
Esterno
b
verifica standard - valore mirato
LEEE-UREC
Ottimizzazione/confronto
Stampato il 03.02.2004
Pagina 10 di 17
Categoria edificio
1
XII
PAV2-pavimento piscine/saune - zona tecni
1
XII
pav4-superficie vasche
1
XII
pav4-superficie vasche
2
XII
PAV2-pavimento piscine/saune - zona tecni
2
XII
pav4-superficie vasche
2
XII
3
VII
4
VII
Superficie
Coeff. U
S
U
[m2]
Profondità Fattore di
Temperature
riscald.
interna
∆θh
θi
esterna nel terreno riduzione
θe
p
b
[W/(m K)]
2
[°C]
[°C]
[°C]
[m]
[-]
421.3
0.25
2.5
30.0
24.0
----
----
160
6
30.0
30.0
----
----
30.0
36.0
----
----
30.0
13.0
----
----
30.0
36.0
----
----
84
6
246.1
0.25
16
6
PAV3-pavimento entrata/docce v. terreno
302.6
0.25
30.0
14.4
1…< 2 m
0.59
PAV3-pavimento entrata/docce v. terreno
179.1
0.25
20.0
9.1
< 0.5 m
0.60
PAV3-pavimento entrata/docce v. terreno
25.2
0.25
20.0
6.8
< 0.5 m
0.73
2.5
2.5
terreno
locali riscaldati
locali non riscaldati
Esterno
Elemento costruttivo
Zona termica
5.2 Perdite termiche per trasmissione attraverso i pavimenti
verifica standard - valore mirato
LEEE-UREC
Ottimizzazione/confronto
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Categoria edificio
Elemento costruttivo
Zona termica
5.3 Perdite termiche per trasmissione attraverso le coperture
1
XII
TE1-tetto leggero piscine e saune
675.8
0.15
30.0
1.9
2
XII
TE1-tetto leggero piscine e saune
247.8
0.15
30.0
1.9
3
VII
TE2-tetto massiccio entrata, bar e sala
120
0.2
20.0
1.9
4
VII
TE2-tetto massiccio entrata, bar e sala
378.9
0.2
20.0
1.9
Coeff. Ψ
Temperature
Superficie
Coeff. U
Fattore di
riscald.
interna
esterna
S
U
∆θh
θi
θe
b
[m2]
[W/(m2K)]
[°C]
[°C]
[°C]
[-]
riduzione
locali riscaldati
locali non riscaldati
Esterno
Temperature
5.4 Perdite termiche per trasmissione attraverso i ponti termici
Ponti termici
Elemento costruttivo
Sviluppo
riscald.
interna
esterna
L
Ψ
θh
θi
θe
[m]
[W/(mK)]
[°C]
[°C]
[°C]
1
XII
PO1-inserimento finestre nella parete
228.4
0.1
30.0
1.9
2
XII
PO1-inserimento finestre nella parete
60.2
0.1
30.0
1.9
3
VII
PO1-inserimento finestre nella parete
42.4
0.1
20.0
1.9
4
VII
PO1-inserimento finestre nella parete
69
0.1
20.0
1.9
3
VII
PO2-soletta tra ricezione/cassa - terrazza
32
0.7
20.0
1.9
4
VII
PO3-pavimento bar/sala riunioni - terrazza
5.6
0.05
20.0
1.9
verifica standard - valore mirato
LEEE-UREC
Ottimizzazione/confronto
Stampato il 03.02.2004
Pagina 12 di 17
Zona termica
Categoria edificio
Elemento costruttivo
1
XII
FI2-finestre piscine e saune
1
XII
FI2-finestre piscine e saune
234
1.3
30.0
1.9
1
XII
FI2-finestre piscine e saune
16.2
1.3
30.0
1.9
2
XII
FI2-finestre piscine e saune
30
1.3
30.0
1.9
2
XII
FI2-finestre piscine e saune
4.6
1.3
30.0
1.9
3
VII
FI1-finestre entrata e bar
52
1.4
20.0
1.9
3
VII
FI1-finestre entrata e bar
15.6
1.4
20.0
1.9
3
VII
FI1-finestre entrata e bar
15.6
1.4
20.0
1.9
4
VII
FI1-finestre entrata e bar
14.8
1.4
20.0
1.9
4
VII
FI1-finestre entrata e bar
71.7
1.4
20.0
1.9
Categoria edificio
(utilizzo)
Superficie
Coeff. U
Zona termica
Superficie
S
2
Elemento costruttivo
Coeff. U
U
2
Temperature
riscald.
interna
esterna
∆θh
θi
θe
[°C]
[°C]
[°C]
[m ]
[W/(m K)]
48.1
1.3
30.0
1.9
Temperature
riscald.
interna
Fattore di
esterna riduzione
S
U
θh
θi
θe
b
[m2]
[W/(m 2K)]
[°C]
[°C]
[°C]
[-]
A
B
locali riscaldati
locali non riscaldati
Verso l'esterno
5.5 Perdite termiche per trasmissione attraverso le finestre
verifica standard - valore mirato
LEEE-UREC
Ottimizzazione/confronto
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6. Perdite termiche per ventilazione
Zona termica
Categoria edificio
Settori (piano)
1
XII
1° P - piscine attiva e wellness
2
XII
2
2
Volume
Temperat.
riscaldato
interna
netto
V
2
[m ]
Ventilazione
Ventilazione meccanica
naturale
naturale
senza VM
con VM
.
Flusso
utilizzo
rendimento
giornaliero rec. calore
θi
V/SRE
V°0
V°X
V°
β
ηv
[°C]
[m3/h.m2]
[m3/h]
[m3/h]
[m3/h]
[h]
[-]
A
2'818
30
8.40
PT - spogliatoi e docce
774
30
1.60
XII
1° P - vasca turca, saune, bagni vapore
570
30
1.60
XII
2° P - sala riposo
295
30
1.60
3
VII
PT - ricezione , cassa e inform. turistiche
466
20
2.00
4
VII
1° P - bar e sala riunioni
958
20
2.00
verifica standard - valore mirato
LEEE-UREC
Ottimizzazione/confronto
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7. Apporti termici
Verso l'esterno
7.1 Apporti termici solari
Coeff. di trasm.
Superficie
Rapporto
Fattore
energetica
finestra
vetro/finestra
ombreggiatura
Superficie
Categoria edificio
Orientamento
Zona termica
Vetro
1
XII
FI2-finestre piscine e saune
nord-est
0.65
48.1
0.7
0.6
13.1
1
XII
FI2-finestre piscine e saune
sud-ovest
0.65
234
0.7
0.9
95.8
1
XII
FI2-finestre piscine e saune
sud-est
0.65
16.2
0.7
0.675
5.0
2
XII
FI2-finestre piscine e saune
sud-ovest
0.65
30
0.7
0.9
12.3
equivalente
di captazione
g
S
FF
[-]
[m2]
[-]
FS = FS1.FS2.FS3
Aeq
[m2]
[-]
2
XII
FI2-finestre piscine e saune
orizzonte
0.65
4.6
0.7
0.9
1.9
3
VII
FI1-finestre entrata e bar
sud-ovest
0.7
52
0.7
0.405
10.3
3
VII
FI1-finestre entrata e bar
nord-ovest
0.7
15.6
0.7
0.27
2.1
3
VII
FI1-finestre entrata e bar
sud-est
0.7
15.6
0.7
0.27
2.1
4
VII
FI1-finestre entrata e bar
sud-est
0.7
14.8
0.7
0.27
2.0
4
VII
FI1-finestre entrata e bar
sud-est
0.7
71.7
0.7
0.675
23.7
verifica standard - valore mirato
LEEE-UREC
Ottimizzazione/confronto
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7.2 Apporti termici interni
Consumo
Fattore di
Presenza
Calore
Presenza
lorda
annuo
riduzione
di
dissipato
giornaliera
del piano
elettricità
di elettricità
Persone
Categoria edificio
Superficie
Zona termica
Settori (piano)
1
XII
1° P - piscine attiva e wellness
671
200
0.70
20
60
4.0
2
XII
PT - spogliatoi e docce
312
200
0.70
20
60
4.0
2
XII
1° P - vasca turca, saune, bagni vapore
264
200
0.70
20
60
4.0
2
XII
2° P - sala riposo
157
200
0.70
20
60
4.0
3
VII
PT - ricezione , cassa e inform. turistiche
188
60
0.80
5
80
3.0
4
VII
1° P - bar e sala riunioni
380
60
0.80
5
80
3.0
per
Persona
verifica standard - valore mirato
S
QE
fE
AP
QP
tP
[m2]
(MJ/m2)
(-)
(m2/P)
(W/P)
(h)
LEEE-UREC
Ottimizzazione/confronto
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8. Perdite e guadagni termici per trasmissione attraverso zone termiche diverse
Zona termica A
Temper.
[°C]
1
XII
30.0
3
VII
20.0
XII
30.0
4
VII
20.0
riscald.
S
U
θh
[m2]
[W/(m2K)]
[°C]
PI1-parete tra piscine/saune - bar/entrata
2.8
0.4
PI1-parete tra piscine/saune - bar/entrata
13.9
0.4
1
interna
θi
interna
θi
[°C]
PI1-parete tra piscine/saune - bar/entrata
2.8
0.4
2
XII
30.0
3
VII
20.0
PI1-parete tra piscine/saune - bar/entrata
13.9
0.4
2
XII
30.0
4
VII
20.0
PI2-parete tra docce - bar/entrata
67.3
0.4
2
XII
30.0
3
VII
20.0
PI2-parete tra docce - bar/entrata
17.1
0.4
2
XII
30.0
4
VII
20.0
PAV1-soletta bar - spogliatoio
289.4
0.3
2
XII
30.0
4
VII
20.0
Finestre
Soffitti/pavimenti
Pareti
Zona termica B
Temper.
Categoria edificio
Suppl.
Zona termica
Coeff. U
Categoria edificio
Superficie
Zona termica
Elemento costruttivo
verifica standard - valore mirato
LEEE-UREC
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9. Indice energetico e consumi
9.1 Indice energetico totale
Zona
Tipo di impianto
Rendimento
Fabbisogno
termico
Indice
energetico
Superf. rif.
Energetico
η h,ww
Q h,ww
E h,ww
SRE
[-]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
[m2]
Zona 1
1166
1'174
Zona 2
656
743
Zona 3
348
194
Zona 4
208
399
Complessivo
#DIV/0!
800
0
Fabbisogno
termico
Indice
energetico
2'511
9.2 Indice energetico per il riscaldamento dell'edificio
Zona
Tipo di impianto
Rendimento
Consumo annuo
(valore indicativo)
ηh
Qh
Eh
[-]
[MJ/m2]
[MJ/m2]
Zona 1
866
#DIV/0!
#DIV/0!
#N/D
Zona 2
356
#DIV/0!
#DIV/0!
#N/D
Zona 3
248
#DIV/0!
#DIV/0!
#N/D
Zona 4
108
#DIV/0!
#DIV/0!
#N/D
Fabbisogno
termico
Indice
energetico
Q ww
E ww
9.3 Indice energetico per la produzione di acqua calda
Zona
Tipo di impianto
Rendimento
η ww
[MJ/m ]
[MJ/m2]
Zona 1
300
#DIV/0!
#DIV/0!
#N/D
Zona 2
300
#DIV/0!
#DIV/0!
#N/D
Zona 3
100
#DIV/0!
#DIV/0!
#N/D
Zona 4
100
#DIV/0!
#DIV/0!
#N/D
[-]
verifica standard - valore mirato
2
Consumo annuo
(valore indicativo)
LEEE-UREC
ALLEGATI
C-
CENTRO TERMALE BODIO
Schemi impianto di climatizzazione
Situazione inverno
Situazione estate
SUPSI – DACD – LEEE – UREC
ARIA ESTERNA
ESPULSIONE
M
EC
M
EC
ZONA PISCINE / ZONA SAUNA + SPOGLIATOIO
SITUAZIONE INVERNO
SCHEMA DI PRINCIPIO CLIMATIZZAZIONE MONOBLOCCHI 1 + 2
CENTRO TERMALE BODIO
IMMISSIONE
ASPIRAZIONE
ARIA ESTERNA
ESPULSIONE
M
EC
M
EC
ZONA PISCINE / ZONA SAUNA + SPOGLIATOIO
SITUAZIONE ESTATE
SCHEMA DI PRINCIPIO CLIMATIZZAZIONE MONOBLOCCHI 1 + 2
CENTRO TERMALE BODIO
IMMISSIONE
ASPIRAZIONE