Impianti di Climatizzazione e Condizionamento CALCOLO DEI CARICHI TERMICI E DELLA TRASMITTANZA TERMICA PER ALCUNI CASI DI STUDIO a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 1 Il calcolo dei carichi termici: normativa tecnica di riferimento Il flusso termico da fornire ad un ambiente istante per istante per mantenere condizioni termoigrometriche adeguate è dato da: Dove: Q i (t) sono i flussi termici entranti o uscenti dall’ambiente istante per istante. La UNI TS 11300 – 1 calcola il fabbisogno di energia termica ideale per il riscaldamento ed il condizionamento dell’edificio in relazione alle caratteristiche del fabbricato. a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 2 Il calcolo dei carichi termici La UNI TS 11300 – 1 calcola il fabbisogno di energia termica ideale per il riscaldamento ed il condizionamento dell’edificio in relazione alle caratteristiche del fabbricato. a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 3 Il calcolo dei carichi termici DATI IN INPUT: • Caratteristiche tipologiche dell’edificio (volumi, superfici, lunghezze ponti termici, orientamento, ..) •Caratteristiche termiche e costruttive (trasmittanze, capacità termiche e tramittanza di energia solare, fattori di assorbimento solare, emissività materiali,…) •Dati climatici (valori medi mensili temperature esterne, irradianza solare totale media mensile sul piano orizzontale (UNI 10349)) •Dati relativi alla modalità di occupazione e utilizzo dell’edificio (temperature di regolazione per il riscaldamento e il rafferescamento, durata del periodo, numeri di ricambio d’aria, apporti di calore interni, regime di funzionamento dell’impianto) a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 4 Il calcolo dei carichi termici La UNI TS 11300 – 1 calcola il fabbisogno di energia termica ideale per il riscaldamento ed il condizionamento dell’edificio in relazione alle caratteristiche del fabbricato. DISPERSIONI APPORTI TRASMISSIONE QT INTERNI QI VENTILAZIONE QV SOLARI QS IMPIANTO QH (QT + QV) - hU (QI + QS) = QH a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 5 Il calcolo dei carichi termici UNI TS 11300 – 1 : Prestazione energetica degli edifici – Determinazione del fabbisogno di energia dell’edificio per la climatizzazione estiva ed invernale Fornisce Linee Guida e dati nazionali in ingresso per la norma UNI EN ISO 13790:2008 che specifica i metodi per calcolare: • lo scambio termico per trasmissione e ventilazione dell’edificio quando riscaldato o raffrescato a temperatura interna costante • contributo delle sorgenti di calore interne e solari al bilancio termico dell’edificio • fabbisogni annuali di energia per riscaldamento e raffrescamento per mantenere le temperature di setpoint (QT + QV) + hU (QI + QS) = QH a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 6 Il calcolo dei carichi termici I coefficienti di utilizzazione degli apporti termici nella stagione del riscaldamento e delle dispersioni nella stagione calda sono funzione della capacità termica dell’edificio e tengono conto dell’inerzia termica delle masse che lo costituiscono in regime dinamico. Si calcolano in funzione di: - rapporto tra guadagni e dispersioni; - capacità termica interna della zona termica o dell’edificio [J/K] (somma delle capacità termiche di tutti gli elementi edilizi a contatto con l’aria interna della zona in esame UNI EN ISO 13786). (QT + QV) + hU (QI + QS) = QH a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 7 Il calcolo dei carichi termici - Calcolo degli scambi termici per trasmissione e ventilazione: Si calcolano in funzione dei coefficienti globali di scambio termico (UNI EN ISO 13789) - Calcolo degli apporti termici interni e solari: Si calcolano in funzione dei flussi entranti/generati nella zona climatizzata e negli ambienti non climatizzati. (QT + QV) + hU (QI + QS) = QH a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 8 Il calcolo dei carichi termici UNI TS 11300 – 1 : Prestazione energetica degli edifici – Determinazione del fabbisogno di energia dell’edificio per la climatizzazione estiva ed invernale TRASMISSIONE E VENTILAZIONE Qc,T o QH,T COPERTURA Qc,T o QH,T ELEMENTI FINESTRATI Qc,T o QH,T PAVIMENTO Qc,T o QH,T ELEMENTI OPACHI Qc,v o QH,v ELEMENTI FINESTRATI (QT + QV) + hU (QI + QS) = QH a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 9 Il calcolo dei carichi termici UNI TS 11300 – 1 : Prestazione energetica degli edifici – Determinazione del fabbisogno di energia dell’edificio per la climatizzazione estiva ed invernale APPORTI INTERNI E SOLARI Apporti solari sui COMPONENTI OPACHI, TRASPARENTI. Effetto di SCHERMATURE MOBILI e OMBREGGIAMENTI. (QT + QV) + hU (QI + QS) = QH a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 10 Il calcolo dei carichi termici UNI TS 11300 – 1 : Prestazione energetica degli edifici – Determinazione del fabbisogno di energia dell’edificio per la climatizzazione estiva ed invernale APPORTI INTERNI E SOLARI (QT + QV) + hU (QI + QS) = QH a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 11 Il calcolo dei carichi termici UNI TS 11300 – 2 : Prestazione energetica degli edifici – Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria UNI TS 11300 – 3 : Prestazione energetica degli edifici – Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione estiva QT Qhr Q IMPIANTO QH hg INVOLUCRO Qi QV hQg QH = QV + QT - h∙Qg Q = QH /hg a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 12 Il calcolo dei carichi termici UNI TS 11300 – 1 energetica degli edifici : Prestazione UNI TS 11300 – 2 energetica degli edifici : Prestazione UNI TS 11300 – 3 energetica degli edifici : Prestazione Calcolo della prestazione energetica dell’involucro Calcolo delle prestazioni del sistema edificio – impianto in relazione allo specifico impianto installato hg = he∙ hrg∙ hd∙ hp Verifiche D.lgs 192/05 e 311/06 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti EPi=(QH/Apav )/hg [kWh/m2a] 13 TRASMITTANZA TERMICA DI ELEMENTI OPACHI E VETRATI: ESEMPI DI CALCOLO a.a. 2011-12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 14 La trasmittanza degli elementi costruttivi La formula fondamentale per determinare il flusso di calore che attraversa una parete dall’interno verso l’esterno è data da: Dove: Qd è la potenza termica scambiata per trasmissione, [W]; A è l’area della parete, [m2]; K è la trasmittanza della parete, [W/m2K]; Ti è la temperatura dell’area interna, [K]; Te è la temperatura dell’area esterna, [K]. a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 15 La trasmittanza degli elementi costruttivi La formula fondamentale per determinare il flusso di calore che attraversa una parete dall’interno verso l’esterno è data da: Dove: Ti é la temperatura interna di progetto (DPR 412/93) Residenze – Ti = 20 ±2°C Industrie – Ti = 18°C a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 16 La trasmittanza degli elementi costruttivi La formula fondamentale per determinare il flusso di calore che attraversa una parete dall’interno verso l’esterno è data da: Dove: é la temperatura dell’ambiente contiguo a quello considerato nel calcolo delle dispersioni (temperatura del locale non riscaldato o temperatura esterna della Te località) a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 17 La trasmittanza degli elementi costruttivi Il coefficiente globale di trasmissione termica o trasmittanza unitaria K o U [W/m2K] rappresenta il flusso di calore che nelle condizioni di regime stazionario passa da un fluido (aria interna) ad un altro (aria esterna) nell’unità di tempo (h) attraverso una parete, per m2 di superficie e per °C di differenza di temperatura tra fluidi. Dove: ai è il coefficiente di adduzione interna, [W/m2K]; ae è il coefficiente di adduzione esterna, [W/m2K]; sj è lo spessore del materiale j, [m]; lj è il coefficiente di conducibilità termica del materiale, [W/m K]; Rk è la resistenza dell’elemento k non omogeneo, [m2K/W]. a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 18 La trasmittanza degli elementi costruttivi Tale grandezza descrive lo scambio termico che si verifica quando un qualsiasi elemento strutturale è a contatto con l’esterno o con locali non riscaldati. Trasmittanza di strutture OPACHE (solai, pareti) a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti Trasmittanza di strutture VETRATE (serramenti) 19 La trasmittanza degli elementi costruttivi Analisi dei termini che compongono la trasmittanza: I coefficienti di adduzione interno ed esterno per le pareti verticali opache in inverno sono forniti dalla UNI EN ISO 6946 aint = 7.7 W/m2K aest = 25 W/m2K 1/ae e 1/ai sono la resistenza termica dello strato laminare dell’aria rispettivamente sulla superficie esterna (0,04 m2K/W) ed interna (0,13 m2K/W) della parete che si riferiscono allo scambio di calore convettivo e radiativo per pareti verticali (flusso orizzontale). a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 20 La trasmittanza degli elementi costruttivi sj /lj : è la resistenza termica degli strati omogenei della parete cioè degli strati le cui caratteristiche termofisiche sono costanti UNI 10351: 1994 – è la norma che definisce la conduttività termica dei materiali da costruzione (m: maggiorazione che tiene conto del contenuto percentuale di umidità in condizioni di esercizio) a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 21 La trasmittanza degli elementi costruttivi UNI 10351: 1994 – è la norma che definisce la conduttività termica dei materiali da costruzione (m: maggiorazione che tiene conto del contenuto percentuale di umidità in condizioni di esercizio) a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 22 La trasmittanza degli elementi costruttivi Analisi dei termini che compongono la trasmittanza: Rk: Resistenza termica degli strati eterogenei della parete e cioè caratterizzati da caratteristiche fisiche non costanti come intercapedini di aria e strutture molto eterogenee. Alcuni elementi costruttivi (intercapedini d’aria e strutture fortemente eterogenee come solai o strutture forate con cavità piene di aria) non sono omogenei o il valore della loro resistenza non si può definire come s/l → il loro contributo è calcolato attraverso la resistenza R INTERCAPEDINI – La UNI 6946 fornisce un metodo di calcolo per la resistenza termica [mK/W] delle intercapedini con s< 0,3 m a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 23 La trasmittanza degli elementi costruttivi Analisi dei termini che compongono la trasmittanza: INTERCAPEDINI – La UNI 6946 fornisce un metodo di calcolo per la resistenza termica [mK/W] delle intercapedini con s< 0,3 m a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 24 La trasmittanza degli elementi costruttivi STRATI ETEROGENEI – La resistenza è fornita dalla norma UNI 10355 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 25 La trasmittanza degli elementi costruttivi STRATI ETEROGENEI – La resistenza è fornita dalla norma UNI 10355 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 26 La trasmittanza degli elementi costruttivi MURI CONTROTERRA – per mura addossate al terreno le dispersioni di calore verso l’esterno sono proporzionali alla differenza di temperatura. Per il calcolo della trasmittanza unitaria si ricorre ad una trasmittanza fittizia di: K1= 1 / (1/K + h/λ’) dove: K è la trasmittanza unitaria normale del muro, [W/m2K]; h è la profondità, [m]; l' è la conduttività del terreno umido pari a 2,2 W/m K. a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 27 La trasmittanza degli elementi costruttivi SOLAIO POSTO SUL TERRENO – per pavimenti posati su terreno si calcolano sia le dispersioni verso l’ambiente esterno che quelle verso il sottosuolo. 1. Dispersioni verso l’ambiente esterno: Qo = P ∙ (2 – h) ∙ K1 ∙ (ti – te) dove: P è la lunghezza dei muri esterni o interrati, misurata all’interno del locale, [m]; h è la profondità del pavimento rispetto al terreno circostante, [m]; K1 è la trasmittanza fittizia, [W/m2K]. K1= 1 / (1/K + 2/λ’) dove: K è la trasmittanza normale del pavimento, [W/m2K]; l' è la conducibilità del terreno umido pari a 2,2 W/m K. a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 28 La trasmittanza degli elementi costruttivi SOLAIO POSTO SUL TERRENO – per pavimenti posati su terreno si calcolano sia le dispersioni verso l’ambiente esterno che quelle verso il sottosuolo. 2. Dispersioni verso il sottosuolo: Q = A ∙ K2 ∙ (ti – te) dove: te è la temperatura dell’acqua delle falde superficiali (10-15°C); A è la superficie del pavimento, [m2]; K2 è la trasmittanza fittizia, [W/m2K]. K2= 1 / (1/K + 1/C) dove: K è la trasmittanza normale del pavimento, [W/m2K]; C è la conduttanza del terreno che varia tra 1 e 2 W/m2 K in regime stazionario. a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 29 La trasmittanza degli elementi costruttivi TRASMITTANZA DELLE SUPERFICI VETRATE – La trasmittanza delle superfici finestrate è rappresentativa dello scambio termico analogamente alle superfici opache Il sistema serramento è costituito da due componenti: 1 – parte trasparente (VETRO) 2 – parte opaca (TELAIO) VETRO TELAIO a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 30 La trasmittanza degli elementi costruttivi TRASMITTANZA DELLE SUPERFICI VETRATE – La normativa di riferimento è la UNI EN ISO 10077: 2007: Prestazioni termiche di finestre, porte e chiusure. Calcolo della trasmittanza termica. VETRO SINGOLO Dove: Ag è l’area del vetro; Kg è la trasmittanza termica dell’area centrale della vetrata Af è l’area del telaio Kf è la trasmittanza termica del telaio in assenza di vetrata a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 31 La trasmittanza degli elementi costruttivi TRASMITTANZA DELLE SUPERFICI VETRATE – La normativa di riferimento è la UNI EN ISO 10077: 2007: Prestazioni termiche di finestre, porte e chiusure. Calcolo della trasmittanza termica. VETRO DOPPIO Dove: Ag è l’area del vetro; Kg è la trasmittanza termica della vetrata Af è l’area del telaio Kf è la trasmittanza termica del telaio L è la lunghezza del perimetro del vetro Y è il valore di trasmittanza termica lineare concernente la conduzione di calore supplementare che avviene a causa dell'interazione tra telaio, vetri e distanziatore dei vetri in funzione delle proprietà termiche di ognuno di questi componenti e si rileva secondo quanto precisato nell' Annex E della norma UNI EN ISO 10077-1 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 32 La trasmittanza degli elementi costruttivi TRASMITTANZA DELLE SUPERFICI VETRATE – La normativa di riferimento è la UNI EN ISO 10077: 2007: Prestazioni termiche di finestre, porte e chiusure. Calcolo della trasmittanza termica. a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 33 La trasmittanza degli elementi costruttivi TRASMITTANZA DELLE SUPERFICI VETRATE – La normativa di riferimento è la UNI EN ISO 10077: 2007: Prestazioni termiche di finestre, porte e chiusure. Calcolo della trasmittanza termica. Kw = (Ag Kg + Af Kf + Ig yg) / (Ag + Af) I produttori del settore forniscono il valore della trasmittanza termica di infissi in commercio direttamente nella scheda tecnica: a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 34 La trasmittanza degli elementi costruttivi TRASMITTANZA DELLE SUPERFICI VETRATE – La normativa di riferimento è la UNI EN ISO 10077: 2007: Prestazioni termiche di finestre, porte e chiusure. Calcolo della trasmittanza termica. Kw = (Ag Kg + Af Kf + Ig yg) / (Ag + Af) I produttori del settore forniscono il valore della trasmittanza termica di infissi in commercio direttamente nella scheda tecnica: a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 35 La trasmittanza degli elementi costruttivi NORMATIVA DI RIFERIMENTO D. LGS. 192/05 - D. LGS. 311/06 VERIFICA DELLE TRASMITTANZE U ≤ valori Allegato C + 30% [W/m2·K] • strutture opache verticali; La verifica riguarda: • strutture opache orizzontali; • chiusure trasparenti; • vetri. a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 36 Valori Allegato C Strutture opache verticali [W/m2·K] Zona Climatica Dal 1° gennaio 2006 Dal 1° gennaio 2008 Dal 1 gennaio 2010 A 0.85 0.72 0.62 B 0.64 0.54 0.48 C 0.57 0.46 0.40 D 0.50 0.40 0.36 E 0.46 0.37 0.34 F 0.44 0.35 0.33 Coperture [W/m2·K] Zona Climatica Dal 1° gennaio 2006 Dal 1° gennaio 2008 Dal 1 gennaio 2010 A 0.80 0.42 0.38 B 0.60 0.42 0.38 C 0.55 0.42 0.38 D 0.46 0.35 0.32 E 0.43 0.32 0.30 F 0.41 0.31 0.29 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 37 Valori Allegato C Pavimenti verso locali non riscaldati o verso l’esterno [W/m2·K] Zona Climatica Dal 1° gennaio 2006 Dal 1° gennaio 2008 Dal 1 gennaio 2010 A 0.80 0.74 0.65 B 0.60 0.55 0.49 C 0.55 0.49 0.42 D 0.46 0.41 0.36 E 0.43 0.38 0.33 F 0.41 0.36 0.32 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 38 Valori Allegato C Vetri [W/m2·K] Zona Climatica Dal 1° gennaio 2006 Dal 1° gennaio 2008 Dal 1 gennaio 2010 A 5.0 4.5 3.7 B 4.0 3.4 2.7 C 3.0 2.3 2.1 D 2.6 2.1 1.9 E 2.4 1.9 1.7 F 2.3 1.7 1.3 Chiusure trasparenti (infisso + vetro) [W/m2·K] Zona Climatica Dal 1° gennaio 2006 Dal 1° gennaio 2008 Dal 1 gennaio 2010 A 5.5 5.0 4.6 B 4.0 3.6 3.0 C 3.3 3.0 2.6 D 3.1 2.8 2.4 E 2.8 2.4 2.2 F 2.4 2.2 2.0 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 39 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO CHIUSURE VERTICALI caratterizzate da presenza di diversi strati, ciascuno caratterizzato da un’entità funzionale distinta 1. monostrato 2. con intercapedine 3. a cappotto 4. parete ventilata a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 40 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO CHIUSURE VERTICALI caratterizzate da presenza di diversi strati, ciascuno caratterizzato da un’entità funzionale distinta 1. 2. 3. 4. 1. monostrato 2. con intercapedine e isolante 3. a cappotto 4. parete ventilata a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 41 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO 1. intonaco di calce e CHIUSURE VERTICALI cemento (s=0,015 m) MONOSTRATO 2. blocchi in laterizio (s=0,37 m) 3. intonaco di gesso UNI 10351: λ (W/mK) (s=0,015 m) P1 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 42 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO 1. intonaco di calce e CHIUSURE VERTICALI cemento (s=0,015 m) MONOSTRATO 2. blocchi in laterizio (s=0,37 m) UNI 10351: λ (W/mK) s1/λ1= 0.015/0.90 = 0.017 m2K/W 3. intonaco di gesso (s=0,015 m) s3/λ3= 0.015/0.35 = 0.043 m2K/W P1 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 43 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO 1. intonaco di calce e CHIUSURE VERTICALI cemento (s=0,015 m) MONOSTRATO 2. blocchi in laterizio (s=0,37 m) 3. intonaco di gesso UNI 10355: R (m2K/W) R2= 1/ C2 = 1/0.94 = 1,063 m2K/W (s=0,015 m) P1 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 44 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO 1. intonaco di calce e CHIUSURE VERTICALI cemento (s=0,015 m) MONOSTRATO 2. blocchi in laterizio (s=0,37 m) αi= 7.7 W/m2K 1/αi= 0.04 m2K/W UNI 6946 3. intonaco di gesso (s=0,015 m) αe= 25 W/m2K 1/αe= 0.129 m2K/W P1 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 45 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO CHIUSURE VERTICALI MONOSTRATO RTOT = 0.04 + 0.017 + 1.063 + 0.043 + 0.129 = 1.29 m2K/W KW= 1 / 1.29 = 0.77 W/m2K Descrizione P1 Kw=0,77 W/m2K spessore (s) conducibilità (λ) conduttanza (C) resistenza (R) 1/αe - - - 0,040 intonaco calce 0,015 0,90 - 0,017 blocchi in laterizio 0,370 - 0,94 1,063 intonaco di gesso 0,015 0,35 - 0,043 1/αi - - - 0,129 0,40 - - 1,292 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 46 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO CHIUSURE VERTICALI 1.intonaco di calce e cemento (s= 0.015 m) SOLUZIONE PERFORMANTE ISOLANTE + INTERCAPEDINE D’ARIA 2. mattone forato in laterizio (s= 0.12 m) 3. intercapedine di aria (s= 0.07 m) 4. pannello in lana di vetro (s= 0.06 m) 5. mattone pieno (s= 0.12 m) 6. pannello in polistirene P2 (s= 0.03 m) 7. malta di calce e cemento (s= 0.015 m) a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 47 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO 1.intonaco di calce e cemento(s= 0.015 m) CHIUSURE VERTICALI 2. mattone forato in laterizio (s= 0.12 m) SOLUZIONE PERFORMANTE ISOLANTE + INTERCAPEDINE D’ARIA UNI 10355: R (m2K/W) 3. intercapedine di aria (s= 0.07 m) 4. pannello in lana di vetro (s= 0.06 m) 5. mattone pieno (s= 0.12 m) 6. pannello in polistirene (s= 0.03 m) 7. malta di calce e cemento (s= 0.015 m) P2 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 48 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO 1.intonaco di calce e cemento(s= 0.015 m) CHIUSURE VERTICALI 2. mattone forato in laterizio (s= 0.12 m) 3. intercapedine di aria ISOLANTE + INTERCAPEDINE D’ARIA (s= 0.07 m) 4. pannello in lana di vetro (s= 0.06 m) 5. mattone pieno (s= 0.12 m) 6. pannello in polistirene (s= 0.03 m) UNI 10351: λ (W/mK) λ4= 0.033 W/m K 7. malta di calce e cemento (s= 0.015 m) s4 / λ4= 0.06 / 0.033 = 1.82 m2K/W S2 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 49 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO CHIUSURE VERTICALI ISOLANTE + INTERCAPEDINE D’ARIA UNI 6946 P2 Kw=0,26 W/m2K Descrizione spessore (s) conducibilità (λ) conduttanza (C) resistenza (R) 1/ai - - - 0,13 intonaco calce 0,015 0,90 - 0,017 mattoni forati 0,12 - - 0,31 intercapedine aria 0,07 - - 0,13 lana di vetro 0,06 0,033 - 1,818 mattoni pieni 0,12 - 6,7 0,150 polistirene espanso 0,04 0,034 - 1,176 malta di calce 0,015 0,90 - 0,017 1/ae - - - 0,04 0,43 - - 3,788 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 50 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO CHIUSURE VERTICALI ISOLANTE + INTERCAPEDINE D’ARIA RTOT 0.04 + 0.017 + 1.176 + 0.15 + 1.818+ 0.13 + 0.31 + 0.017 + 0.129 =3.78 m2K/W KW= 1 / 3.78 = 0.26 W/m2K Descrizione P2 Kw=0,26 W/m2K spessore (s) conducibilità (λ) conduttanza (C) resistenza (R) 1/ai - - - 0,13 intonaco calce 0,015 0,90 - 0,017 mattoni forati 0,12 - - 0,31 intercapedine aria 0,07 - - 0,13 lana di vetro 0,06 0,033 2,1 1,818 mattoni pieni 0,12 - 6,7 0,150 polistirene espanso 0,04 0,034 - 1,176 malta di calce 0,015 0,90 - 0,017 1/ae - - - 0,04 0,43 - - 3,788 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 51 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO STRUTTURE OPACHE ORIZZONTALI Fortemente eterogenei e con caratteristiche fisiche non costanti 1. solai contro terra 2. solai di separazione con locali non riscaldati 3. copertura a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 52 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO STRUTTURE OPACHE ORIZZONTALI SOLAIO CONTRO TERRA S1 Descrizione spessore (s) conducibilità (λ) conduttanza (C) resistenza (R) 1/ai - - - 0,17 Pavimento linoleum 0,004 0,18 - 0,02 Sottofondo cls magro 0,04 0,93 - 0,043 Barriera EPS 0,03 0,04 - 0,75 Soletta cls ordinario 0,02 1,28 - 0,015 Blocco da solaio 0,22 0,67 - 0,33 Vespaio isolato LECA 0,20 0,09 - 2,22 Letto di ghiaia grossa - - 2,0 - 0,51 - - 3,38 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 53 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO STRUTTURE OPACHE ORIZZONTALI SOLAIO CONTRO TERRA UNI 10355: R (m2K/W) S1 Descrizione spessore (s) conducibilità (λ) conduttanza (C) resistenza (R) 1/ai - - - 0,17 Pavimento linoleum 0,004 0,18 - 0,02 Sottofondo cls magro 0,04 0,93 - 0,043 Barriera EPS 0,03 0,04 - 0,75 Soletta cls ordinario 0,02 1,28 - 0,015 Blocco da solaio 0,22 0,67 - 0,33 Vespaio isolato LECA 0,20 0,09 - 2,22 Letto di ghiaia grossa - - 2,0 - 0,51 - - 3,38 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 54 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO STRUTTURE OPACHE ORIZZONTALI SOLAIO CONTRO TERRA UNI 10351: λ (W/mK) S1 s / λ = 0.20 / 0.09 = 2.22 m2K/W Descrizione spessore (s) conducibilità (λ) conduttanza (C) resistenza (R) 1/ai - - - 0,17 Pavimento linoleum 0,004 0,18 - 0,02 Sottofondo cls magro 0,04 0,93 - 0,043 Barriera EPS 0,03 0,04 - 0,75 Soletta cls ordinario 0,02 1,28 - 0,015 Blocco da solaio 0,22 0,67 - 0,33 Vespaio isolato LECA 0,20 0,09 - 2,22 Letto di ghiaia grossa - - 2,0 - 0,51 - - 3,38 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 55 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO STRUTTURE OPACHE ORIZZONTALI SOLAIO CONTRO TERRA UNI 6946 S1 Kw=0,25 W/m2K Descrizione spessore (s) conducibilità (λ) conduttanza (C) resistenza (R) 1/ai - - - 0,17 Pavimento linoleum 0,004 0,18 - 0,02 Sottofondo cls magro 0,04 0,93 - 0,043 Barriera EPS 0,03 0,04 - 0,75 Soletta cls ordinario 0,02 1,28 - 0,015 Blocco da solaio 0,22 0,67 - 0,33 Vespaio isolato LECA 0,20 0,09 - 2,22 Letto di ghiaia grossa - - 2,0 - 0,51 - - 3,38 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 56 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO STRUTTURE OPACHE ORIZZONTALI SOLAIO INTERPIANO Descrizione S2 Kw=0,30 W/m2K s (m) conducibilità (λ) conduttanza (C) resistenza (R) 1/ai - - - 0,10 9. Pavimento in gres 0,015 1,3 - 0,012 8. Malta di sottofondo (UNI 10351) 0,02 0,90 - 0,022 7. Strato in cls (UNI 10351) 0,05 1,28 - 0,04 6. Membrana impermeabilizzante 0,005 0,05 - 0,1 5. Pannello isolante 0,08 0,033 - 2,42 4. Barriera al vapore 0,004 0,05 - 0,08 3. Soletta in cls alleggerito (UNI 10351) 0,04 0,31 - 0,13 2. Blocco da solaio (UNI 10355) 0,25 - - 0,35 1.Intonaco calce(UNI 10351) 0,015 0,90 - 0,017 1/ai - - - 0,10 0,48 - - 3.37 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 57 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO STRUTTURE VETRATE 1. Vetro 2. Chiusure trasparenti (vetro +infisso) a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 58 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO STRUTTURE VETRATE 1. Vetro 2. Chiusure trasparenti (vetro +infisso) I limiti di trasmittanza termica imposti per le chiusure trasparenti sono superiori rispetto a quelli imposti per i soli vetri poiché bisogna tener conto delle perdite dovute alla presenza dell’infisso e quindi all’attacco vetro – telaio. a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 59 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO INFISSO IN PVC: STRUTTURE VETRATE Dimensioni 1,2 x 2,5 m Area totale: Aw = 1,2 x 2,5 = 3 m2 Area vetro: Ag =(2,5-0,046x2)x(1,2-0,046x2-0,145) =2,32 m2 Area telaio: Af = Aw – Ag = 0,68 m2 Ug=1,1 W/m2K Uf=1,4 W/m2K hg = 2,5 – 0,046x2 = h1 = h2 bg= 1,2 – 0,046x2 – 0,145 = b1 = b2 lg= 13,48 m N=2 d=0,074 m INFISSO IN PVC 1,2 m x 2,5 m Spessore anta: 46 mm a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti Uf=1,4 W/m2K spessore montante mobile:145 mm 60 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO STRUTTURE VETRATE Ug=1,1 W/m2K INFISSO IN PVC: Dimensioni 1,2 x 2,5 m Area totale: Aw = 1,2 x 2,5 = 3 m2 Area vetro: Ag =(2,5-0,046x2)x(1,2-0,046x2-0,145) =2,32 m2 Area telaio: Af = Aw – Ag = 0,68 m2 VETRO 4 – 16 mm (Argon 90%) – 6 Low-E Ug=1,1 W/m2K Uf=1,4 W/m2K hg = 2,5 - 0,046x2 = h1 = h2 bg= 1,2 – 0,046x2 – 0,145 = b1 = b2 lg= 13,48 m N=2 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti d=0,074 m 61 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO INFISSO IN PVC: Dimensioni 1,2 x 2,5 m Area totale: Aw = 1,2 x 2,5 = 3 m2 Area vetro: Ag =(2,5-0,046x2)x(1,2-0,046x2-0,145) =2,32 m2 Area telaio: Af = Aw – Ag = 0,68 m2 Ug=1,1 W/m2K Uf=1,4 W/m2K hg = 2,5 - 0,046x2 = h1 = h2 bg= 1,2 – 0,046x2 – 0,145 = b1 = b2 lg= 13,48 m N=2 d=0,074 m INFISSO IN PVC 1,2 m x 2,5 m Spessore anta: 46 mm a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti Uf=1,4 W/m2K spessore montante mobile:145 mm 62 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO INFISSO IN PVC: Dimensioni 1,2 x 2,5 m Area totale: Aw = 1,2 x 2,5 = 3 m2 Area vetro: Ag =(2,5-0,046x2)x(1,2-0,046x2-0,145) =2,32 m2 Area telaio: Af = Aw – Ag = 0,68 m2 Ψ = 0,06 W/mK (UNI EN ISO 10077) Ug=1,1 W/m2K Uf=1,4 W/m2K = 1,43 W/m2K hg = 2,5 - 0,046x2 = h1 = h2 bg= 1,2 - 0,046x2 -0,145 = b1 = b2 lg= 13,48 m N=2 d=0,074 m INFISSO IN PVC 1,2 m x 2,5 m Spessore anta: 46 mm a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti Uf=1,4 W/m2K spessore montante mobile:145 mm 63 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO STRUTTURE VETRATE TIPO DI VETRO Ug=5,5 W/m2K s=12 mm Ug=2,9 W/m2K s=20 mm http://www.yourglass.com/configurator/ a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 64 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO STRUTTURE VETRATE TIPO DI VETRO – INTERCAPEDINE Ug=1,8 W/m2K s=20 mm Ug=1,5 W/m2K s=20 mm a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 65 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO STRUTTURE VETRATE TIPO DI VETRO – BASSO EMISSIVO Ug=2,9 W/m2K s=20 mm Trattamento BASSO EMISSIVO Ug=1,9 W/m2K s=20 mm Il trattamento BASSO – EMISSIVO permette una gestione energetica efficace poiché limita le dispersioni di calore. È trasparente alle onde corte per irraggiamento e riflette le onde lunghe dovute all’irradiazione del calore da parte dei corpi scaldanti all’interno dell’edificio. Presentano un elevato Fattore Solare e Trasmissione Luminosa. a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 66 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO STRUTTURE VETRATE TIPO DI VETRO – BASSO EMISSIVO Il couting metallico basso-emissivo è costituito da strati singoli di 0,1 micron di spessore posti sul vetro. Il deposito di argento si comporta come uno specchio impedendo l’irraggiamento verso l’esterno. La trasparenza del basso emissivo consente sempre il passaggio della radiazione solare che determina un guadagno termico dal punto di vista energetico oltre che un aspetto perfettamente neutro → Ottimo funzionamento CONDIZIONI INVERNALI → Problemi in ESTATE (pellicole a controllo solare – basso coefficiente di trasmissione solare e basso fattore solare) a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 67 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO STRUTTURE VETRATE Ug=2,8 W/m2K s=24 mm PVB acustico Ug=2,8 W/m2K s=24 mm Il vetro laminato con PVB acustico consente di incrementare l’indice di valutazione del potere fonoisolante di 10 dB a parità di spessore. a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti 68 La trasmittanza degli elementi costruttivi ESEMPI DI CALCOLO STRUTTURE ESAMINATE CONFRONTI CON I LIMITI DI LEGGE (D.lgs n.311:2006) Zona climatica E (Perugia) Struttura K (W/m2K) K limite (da 1-1-2010) (W/m2K) P1 Parete monostrato 0,77 0,34 P2 Parete performante 0,26 0,34 S1 Solaio contro terra 0,25 0,33 S2 Solaio di interpiano 0,30 0,33 V Vetrocamera 4-16(argon 90%)-4Low-E 1,10 1,70 F Infisso PVC + vetro V 1,43 2,20 a.a. 2011 -12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti Rispetto limite 69