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Corso di Impianti tecnici – a.a. 2010/2011 – Docente: Prof. C. Isetti CAPITOLO 5 IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE: ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI 5.1 Generalità In generale progettare un impianto di riscaldamento (o di condizionamento dell’aria) significa proporzionare i suoi componenti per controllare la temperatura interna desiderata (e umidità relativa, nel caso di condizionamento) in corrispondenza a condizioni climatiche esterne significative. In taluni casi le condizioni climatiche esterne da assumersi per il dimensionamento degli impianti saranno prescritte da leggi. Come si ricorderà, gli impianti centralizzati devono prevedere dispositivi di regolazione per adeguare la potenzialità termica dell’impianto alle effettive condizioni climatiche esterne mediamente meno gravose di quelle assunte a base del progetto. Con riferimento agli impianti di riscaldamento, è necessario prendere le mosse, per le diverse località, da informazioni e dati climatici sulle temperature esterne, apporti solari, velocità del vento, mentre nel caso di condizionamento dell’aria avremo necessità anche di dati relativi all'umidità dell'aria esterna. L'analisi di questi dati richiede indagini di tipo statistico. In generale, l'importanza della componente stocastica è tanto più grande IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE: ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Capitolo 5 1

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Page 1: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare riguarda

Corso di Impianti tecnici ndash aa 20102011 ndash Docente Prof C Isetti

CAPITOLO 5

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE

ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI

51 GeneralitagraveIn generale progettare un impianto di riscaldamento (o di condizionamento

dellrsquoaria) significa proporzionare i suoi componenti per controllare la temperatura

interna desiderata (e umiditagrave relativa nel caso di condizionamento) in corrispondenza a

condizioni climatiche esterne significative In taluni casi le condizioni climatiche esterne

da assumersi per il dimensionamento degli impianti saranno prescritte da leggi

Come si ricorderagrave gli impianti centralizzati devono prevedere dispositivi di

regolazione per adeguare la potenzialitagrave termica dellrsquoimpianto alle effettive condizioni

climatiche esterne mediamente meno gravose di quelle assunte a base del progetto

Con riferimento agli impianti di riscaldamento egrave necessario prendere le mosse

per le diverse localitagrave da informazioni e dati climatici sulle temperature esterne apporti

solari velocitagrave del vento mentre nel caso di condizionamento dellrsquoaria avremo necessitagrave

anche di dati relativi allumiditagrave dellaria esterna Lanalisi di questi dati richiede indagini

di tipo statistico In generale limportanza della componente stocastica egrave tanto piugrave grande

quanto piugrave egrave breve il periodo su cui si valuta un grandezza meteorologica

Ad esempio in un determinato luogo il valore medio giornaliero della temperatura

dellaria puograve deviare considerevolmente dai valori tipici stagionali (ricavati dalle serie

storiche dei valori della temperatura) mentre il valore medio mensile della stessa

grandezza presenteragrave una deviazione minore

Sul piano pratico egrave opportuno distinguere tra dati climatici per la progettazione

degli impianti di riscaldamento e quelli per gli impianti di climatizzazione estiva di cui

si parleragrave in seguito

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52 Parametri climatici per il riscaldamento Le grandezze che interessano particolarmente la progettazione la verifica del

perimetro e il dimensionamento degli impianti di riscaldamento sono

Temperatura esterna di progetto te

Per abitazioni residenziali salvo casi particolari la temperatura interna ta egrave fissata per

legge a 20 [degC] Anche la temperatura minima esterna stagionale te o temperatura

esterna di progetto per le diverse localitagrave egrave stabilita per legge (legge ndeg 10 del 1991 e del

Regolamento dapplicazione n 412 del 1993 cfr tabella seguente)

Per definire correttamente la te vengono adottati criteri sia di tipo statistico

(probabilitagrave che si verifichi un certo valore di temperatura esterna) che di tipo fisico-

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statistico che tengono conto anche del comportamento termico delledificio Egrave noto

infatti che ad abbassamenti di temperatura anche rilevanti ma di breve durata ledificio

fa fronte con la propria capacitagrave termica Pertanto riferirsi a minimi di temperatura

porterebbe a sovradimensionamenti eccessivi La differenza (ta ndash te) egrave detta escursione

termica massima e determina la potenzialitagrave dellimpianto Ad esempio se un edificio a

Genova (escursione termica massima ta ndash te = 20 [degC]) richiede un generatore di calore di

potenzialitagrave P [W] lo stesso edificio in alta montagna (ove ta ndash te = 40 [degC]) richiede un

generatore di potenza 2P [W]

Gradi-giorno GG e numero giorni di riscaldamento N

Il grado-giorno costituisce assieme alla te un importante parametro climatico per la

progettazione edilizia Infatti la legislazione nazionale sul risparmio energetico utilizza il

grado-giorno come elemento fondamentale per

- classificare il territorio in zone climatiche

- definire i requisiti minimi di efficienza energetica richiesti per nuovi

edificiristrutturazioni

- determinare il periodo convenzionale drsquoaccensione degli impianti di riscaldamento

centralizzati

Per valutare tale parametro si segue la seguente procedura

1) si prendono in considerazione i valori della temperatura media giornaliera della

localitagrave misurati per un adeguato numero di anni

2) partendo dallrsquoautunno si identifica con lrsquoindice j = 1 il primo giorno in cui la

temperatura media giornaliera risulti minore di 12 [degC]

3) si registra la temperatura media giornaliera di questo giorno come te1

4) si identifica con il valore j = N il primo giorno (in primavera) in cui risulti ancora

verificata la condizione teN lt12 [degC]

Il numero N rappresenta il numero di giorni in cui egrave possibile per legge lrsquoaccensione

degli impianti di riscaldamento centralizzati Il numero GG di gradi-giorno della localitagrave

si valuta come

Ad esempio per Genova risulta N = 166 (dal 1deg Novembre al 15 Aprile) e GG = 1435 Il

numero di gradi-giorno egrave quindi ottenuto sommando per j = 1 fino a j = N le differenze

di temperature (ta ndash tej) Si puograve anche scrivereGG =N(ta- tem)

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ove

tem = temperatura media stagionale della localitagrave

Lrsquoutilizzo del concetto di gradi-giorno per attuare una classificazione climatica del

territorio egrave giustificato dal fatto che almeno in prima approssimazione lrsquoenergia termica

dispersa da un edificio nellrsquoarco della stagione invernale risulta proporzionale al numero

dei gradi-giorno GG In prima approssimazione infatti ipotizzando condizioni di regime

termico stazionario il flusso termico disperso dallrsquoedificio egrave esprimibile come segue

= ve + tr ove

ve = potenza termica dispersa per ventilazione [W]

tr = potenza termica dispersa per trasmissione attraverso linvolucro edilizio [W]

I termini ve e tr possono a loro volta essere espressi nella forma

ve = Hve middot (ta - te)

tr = Htr middot (ta - te)ove

Hve e Htr assumono il significato di coefficienti di dispersione termica rispettivamente di ventilazione

e di trasmissione termica delledificio

Le dimensioni di Hve e Htr sono [WK] e pertanto ciascun coefficiente rappresenta il

relativo disperdimento dellrsquoedificio per unitagrave di differenza di temperatura

Durante il giorno j (e cioegrave durante un intervallo di tempo = 360024 = 86400 [s]) viene

dispersa a causa della differenza di temperatura (ta-tej) unrsquoenergia termica

[J]

La totale quantitagrave drsquoenergia dispersa nellrsquointera stagione di riscaldamento (N giorni) egrave

ossia proporzionale al numero dei gradi-giorno GG della localitagrave

Egrave opportuno non confondere il significato dei gradi-giorno con la temperatura

esterna di progetto per la quale si progetta limpianto Infatti come egrave giagrave stato precisato il

concetto dei gradi-giorno egrave utilizzato per classificare le condizioni climatiche esterne

delle varie localitagrave ed egrave significativo nei riguardi dellrsquoordine di grandezza dei consumi di

energia termica per il riscaldamento mentre la temperatura esterna di progetto

concorre a determinare la potenzialitagrave di un impianto termico

Si consideri ad esempio il caso di due localitagrave X e Y a pari temperatura esterna di

progetto e che X abbia GG = 2000 mentre Y GG = 1000 Ciograve significa che due edifici

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identici ed ugualmente gestiti siti uno a X ed uno a Y richiedono una centrale termica

con la stessa potenza termica installata ma nellarco di molte stagioni invernali

limpianto al servizio delledificio di X consuma circa una quantitagrave doppia di

combustibile di quella consumata dallimpianto delledificio di Y Pertanto il territorio

nazionale viene suddiviso nelle seguenti sei fasce climatiche in funzione dei gradi giorno

associandone il periodo di funzionamento dellrsquoimpianto di riscaldamento noncheacute il

numero di ore giornaliere

ZONA CLIM GRADI GIORNO ORE DI FUNZ PERIODO DI FUNZ

A Fino a 600 6 dal 112 al 153

B 601 ndash 900 8 dal 112 al 313

C 901 ndash 1400 10 dal 1511 al 313

D 1401 ndash 2100 12 dal 111 al 154

E 2101- 3000 14 dal 1510 al 154

F Oltre 3000 nessuna limitazione

Gli edifici sono poi classificati in differenti categorie in base alla loro destinazione duso

come precisato nella seguente tabella

I valori massimi della temperatura ambiente nel periodo di funzionamento

dellimpianto di climatizzazione invernale sono posti pari a 18 [degC] per gli edifici di

categoria E8 e a 20 [degC] per tutte le altre categorie su entrambi i valori egrave ammessa una

tolleranza di +1 [degC] Deroghe particolari possono essere concesse dalle autoritagrave comunali

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per le categorie E3 (ospedali) e E6 (piscine)

Circa la regolazione negli impianti termici centralizzati adibiti al riscaldamento per una

pluralitagrave di utenze aventi potenza nominale del generatore superiore a 35 [kW] egrave prescritta

ladozione di una termoregolazione asservita ad un sensore (sonda) di temperatura esterna

inoltre negli impianti nuovi deve essere possibile la contabilizzazione del calore e la

regolazione della temperatura interna di ogni unitagrave immobiliare

53 Cenni sulla legislazione relativa alle prestazioni energetiche invernali

degli edifici Al fine di contenere gli elevati consumi energetici del settore edilizio si richiede

come giagrave ampiamente ricordato in precedenza una piugrave attenta progettazione dei nuovi

edifici un piugrave spinto isolamento termico una maggiore efficienza degli impianti di

climatizzazione di produzione dellrsquoacqua calda sanitaria e di illuminazione

Si puograve ricordare che nel nostro Paese il riscaldamento invernale degli edifici

impegna circa 29 [Mtepanno] prevalentemente sotto forma di combustibili fossili

(metano gasolio etc) cui corrisponde immissione nellrsquoatmosfera di circa 78 milioni di

tonnellate di CO2

I Decreti Legislativi ndeg 192 (8102005) ndeg 311 (29122006) noncheacute per la

Liguria il regolamento di attuazione art 29 della Legge Regionale 29 Maggio 2007 ndeg

22) in corso di emanazione e recante ldquoNorme in materia di certificazione energetica degli

edificirdquo in attuazione della direttiva UE 200291 a partire dal 1deg Gennaio 2010

impongono

- nuovi edificiristrutturazione

trasmittanze termiche di pareti opache e trasparenti inferiori a limiti stabiliti in

funzione del numero di gradi-giorno GG della localitagrave

lrsquoimpianto di climatizzazione dovragrave avere un rendimento globale superiore ad un

limite minimo in funzione della sua potenzialitagrave termica

fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale inferiore ad un

valore limite stabilito in funzione del numero di gradi-giorno GG della localitagrave e del

fattore di forma SV dellrsquoedificio

certificazione energetica degli edifici

- edifici esistenti

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certificazione energetica degli edifici in modo da evidenziare e suggerire i piugrave

opportuni interventi di riqualificazione energetica degli stessi

La legislazione suddetta si richiama poi a una imponente mole di norme tecniche UNI

CEN Ad esempio particolare importanza rivestono le norme

UNlTS 11300-1 - Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 1 Determinazione

del fabbisogno di energia termica delledificio per la climatizzazione estiva ed

invernale

UNlTS 11300-2 - Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 2 Determinazione

del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale

e per la produzione di acqua calda sanitaria

Come giagrave osservato si introducono indici di prestazione energetica EP (Energy

Performance index) in termini di energia primaria utilizzata consumata Gli indici

vengono espressi in [kWh(m2anno)] o in [kWh(m3anno)] e cioegrave per unitagrave di superficie

abitabile nel caso di edifici residenziali e di volume per le altre destinazioni drsquouso

Nel computo degli indici di prestazione per il riscaldamento invernale si tiene conto di

- energia primaria consumata direttamente nel generatore di calore

- energia primaria consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia

elettrica utilizzata dallrsquoimpianto (pompe bruciatori ecc)

- apporti di energia primaria derivanti da apporti gratuiti come lrsquoirraggiamento

solare sorgenti interne

54 Cenni sulla valutazione delle prestazioni energetiche degli edificiIn questo paragrafo si discuteragrave in forma assai sintetica di questa complessa

materia cercando di evidenziarne gli aspetti principali senza entrare nei dettagli assai

articolati previsti dalle numerose norme tecniche coinvolte Durante la stagione di

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riscaldamento il fabbisogno di energia termica mensile (base temporale di calcolo)

dellrsquoedificio (Heat needs) QHnd egrave esprimibile nella forma

QHnd = Qve + Qtr - Hgn(Qint + Qsol) [kWhmese]

ove

Qve + Qtr egrave la totale energia termica mensile dispersa e Hgn(Qint + Qsol) il totale apporto di energia

termica utile che nello stesso mese deriva da apporti energetici gratuiti (apporti termici interni Qint e

contributi solari Qsol trasmessi attraverso lrsquoinvolucro opaco e trasparente)

Dati convenzionali per valutare Qint a partire dagli apporti termici interni medi egrave fornito

dalla tabella seguente

I contributi solari Qsol trasmessi attraverso lrsquoinvolucro opaco e trasparente ovviamente

dipendono dallrsquoentitagrave media mensile della radiazione solare al suolo disponibile nella

localitagrave dallrsquoorientamento e dal fattore di assorbimento (colore) delle superfici soleggiate

noncheacute dalla presenza di ombreggiamento da parte di strutture permanenti e manovrabili

(ad esempio tapparelle) come sintetizzato nello schema seguente

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Il fattore di utilizzazione degli apporti gratuiti Hgn dipende dal comportamento dinamico

dellrsquoedificio (inerzia delle strutture interne e periferiche in relazione allrsquoirraggiamento

solare) Si noti che nel calcolo fabbisogno di energia termica mensile dellrsquoedificio QHnd

per ora non si egrave ancora tenuto conto della piugrave o meno elevata efficienza dellrsquoimpianto di

riscaldamento per quanto riguarda la generazione dellrsquoenergia termica la sua distribuzione

ai singoli ambienti la sua regolazione e la sua emissione da parte dei terminali

dellrsquoimpianto

La quantificazione delle prestazioni energetiche di edifici viene effettuata in

accordo con lrsquoattuale legislazione in termini di sistema edificio-impianto Per

approfondire lrsquoargomento egrave opportuno considerare i seguenti aspetti Un primo aspetto da

valutare riguarda le perdite di energia termica che si accompagnano inevitabilmente al

funzionamento dellrsquoimpianto In altre parole per fornire allrsquoedificio il fabbisogno termico

mensile QHnd saragrave necessario partire da una maggiore quantitagrave di energia termica QH

rendimento di emissione e lt 1 tiene conto di disperdimenti termici aggiuntivi ai

terminali utilizzatori

rendimento di regolazione r lt 1 tiene conto di penalizzazioni termiche dovute a

imperfetta regolazione della temperatura interna degli ambienti

rendimento di distribuzione d lt1 conseguente a inevitabili disperdimenti termici nella

rete di distribuzione del fluido termovettore

rendimento del generatore di calore p lt 1

rendimento medio stagionale g = dellrsquoimpianto di climatizzazione

invernale

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Ombreggiamento Schermature

Componenti trasparenti Componenti opachi

RIDUZIONE

gestione

APPORTI SOLARI

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Il rendimento medio stagionale esprime pertanto la complessiva prestazione termica

dellrsquoimpianto

Per esprimere poi la complessiva energia primaria QHp che egrave necessario impegnare per

la climatizzazione invernale dellrsquoedificio si dovragrave conteggiare anche lrsquoenergia elettrica

prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto (pompe di circolazione

bruciatori etc) Come ben noto (Capitolo 1) Ee [kWh] di energia elettrica non eguagliano

numericamente Qpe [kWh] di energia primaria Infatti per operare una corretta

conversione occorre riferirsi al rendimento medio nazionale di conversione tra energia

elettrica finale e lrsquoenergia fornita dal combustibile pari a

in accordo con quanto considerato nei recenti provvedimenti legislativi (1 [kWh] elettrico

= 256 [kWh] di energia primaria) Il consumo mensile di energia primaria Qpe

dellrsquoimpianto si ottiene moltiplicando lrsquoenergia elettrica consumata Ee per il fattore di

conversione fpel = 1 ossia

Oltre a ciograve si deve considerare quale sia il vettore energetico (combustibili energia

elettrica etc) che alimenta lrsquoimpianto Pertanto la totale energia primaria mensile

utilizzata per il riscaldamento puograve essere espressa da

ove

fpi fattore di conversione in energia primaria del vettore energetico i (ad esempio se lrsquoimpianto

utilizzasse gasolio (combustibile fossile) fpi = 1 nel caso utilizzasse energia elettrica direttamente per

il riscaldamento sarebbe fpi = feel = 256

La prestazione energetica mensile dellrsquoimpianto egrave definito dal rapporto tra il fabbisogno

QHnd e lrsquoenergia primaria QHp consumata

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Una volta valutati i suddetti apporti energetici su base mensile si puograve passare su scala

stagionale (annuale) ad esempio il fabbisogno annuale di energia termica QHnd =

e consumo annuo di energia primaria QHnp = in [kWhm2anno]

Ai fini di valutare tutti termini sopra accennati si utilizza un ampio messe di norme

tecniche che riportano i metodi da seguire per svolgere calcoli dettagliati Dal punto di

vista pratico egrave prevista lrsquoutilizzo di programmi di calcolo opportunamente certificati

55 Indici per la caratterizzazione energetica degli edifici I principali indici di prestazione energetica utilizzati sono

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

A superficie utile (definita come superficie netta calpestabile della zona riscaldata)

V egrave il volume lordo riscaldato definito dalle superfici che lo delimitano

Indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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Egrave definito dal seguente rapporto

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Egrave definito dal seguente rapporto

a) edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

In Italia un tipico edificio residenziale puograve raggiungere un indice EPi raquo100

[kWh(m2anno)] per la climatizzazione invernale e un indice EPacs raquo 60

[kWh(m2anno)] per la produzione di acqua calda sanitaria con una prestazione energetica

complessiva EPgl pari a

EPgl = EPi + EPacs = 160 [kWh(m2anno)]

Se si vorragrave tener conto anche del consumo di energia primaria per lrsquoilluminazione e

per il condizionamento estivo si dovranno aggiungere gli indici EPill e Epe relativo al

consumo di energia primaria per condizionare lrsquoaria durante lrsquoestate

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56 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioni Nelle seguenti tabelle si riportano i valori limite EPLi dellrsquoindice di prestazione

energetica per la climatizzazione invernale applicabili dal 1deg gennaio 2008 e dal 1deg

gennaio 2010 I limiti EPLi espressi in [kWh(m2 anno)] per edifici di classe E1 (escluse

caserme etc) sono tabellati in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del

numero di gradi-giorno GG Per le nuove costruzioni occorre riferirsi giagrave da ora ai limiti

2010

Si precisa che

S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V

V [m3] = volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi in kWhm2annoRapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climatica

A B C D E F

fino a 600 da 601 a 900 da 901 a 1400 da 1401 a 2100 da 2101 a 3000 oltre 3000 le 02 85 85 128 128 213 213 34 34 468 468ge 09 36 36 48 48 68 68 88 88 116 116

Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori del EPLi rimangono costanti come pure rimangono

costanti quando il coefficiente di forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09

I valori della tabella devono essere interpolati linearmente per valori GG compresi tra gli

estremi che delimitano le zone climatiche Ad esempio un edificio caratterizzato da un

rapporto di forma SV = 055 da costruirsi in una localitagrave con GG =1400 dovragrave

raggiungere un fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale EPi

inferiore al limite EPLi = 505 [kWh(m2 anno)]

Un ulteriore requisito riguarda rendimento globale medio stagionale dellrsquoimpianto che

dovragrave risultare superiore a

ove

Pn = foc [kW] = potenzialitagrave nominale del generatore

Ulteriori requisiti riguardano valori limite di trasmittanza da rispettare per le pareti

opache e trasparenti

I valori minimi richiesti sono riportati nelle sottostanti tabelle

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 040D 036E 034F 033

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 038D 032E 030F 029

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali di pavimento in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042D 036E 033F 032

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv lt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 26D 24E 22F 20

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv gt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 21D 19E 17F 15

Anche la trasmittanza termica delle strutture edilizie di separazione verticali e orizzontali

tra edifici o unitagrave immobiliari dovragrave essere inferiore o uguale a K = 08 [Wm2K] Il

medesimo limite deve essere rispettato per tutte le strutture opache verticali orizzontali e

inclinate che delimitano verso lambiente esterno gli ambienti non dotati di impianto di

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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riscaldamento

Un ulteriore requisito riguarda la verifica igrometrica delle strutture perimetrali al fine di

evitare danni idrometrici

57 Cenni sulla certificazione energeticaPer gli edifici giagrave esistenti (la gran maggioranza del parco residenziale) si prevede di

attuare la loro ldquocertificazione energeticardquo e cioegrave la predisposizione di un certificato

energetico che dovragrave accompagnare lrsquoimmobile e le singole unitagrave immobiliari (ad

esempio dovragrave essere esibito nel caso di compravendita) Lo scopo di tale certificato egrave

ovviamente quello di fotografarne lo ldquostato energetico attualeldquo e suggerire quali possano

essere i possibili interventi di una sua futura riqualificazione energetica

La seguente figura riporta il certificato energetico della Regione Liguria in termini

dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl dellrsquoindice di prestazione energetica

dellrsquoinvolucro edilizio EPiinv dellrsquoindice di prestazione dallrsquoindice EPacs e dellrsquoindice

W caratterizzante lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto Lo ldquostato energetico

attualerdquo dellrsquoedificio egrave indicato da una freccia rossa mentre lo ldquostato energetico

raggiungibilerdquo egrave indicato da una freccia verde

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

bullUbicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Propriet agravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullAnno di costruzione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullZona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullSuperficie utile A u [m 2 ] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullVolume lordo V [m 3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip bullRapporto di forma SV [m -1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullIdentificativi catastaliComune helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO 2

CO 2

attuale

raggiungibile

A +

A

B

C

D

E

F

G

kWhm 2anno

kWhm 3anno

Informazioni generali dell rsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

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CONFIGURAZIONE A CUI SI RIFERISCE IL POTENZIALE MIGLIORAMENTO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

ENERGIE RINNOVABILI

INTERVENTI SULLrsquoIMPIANTO

Tempo di ritorno (anni)

SovraccostoCosto intervento

Energia primaria annua risparmiata ()INTERVENTI SULLrsquoINVOLUCRO

Firma numero e timbro del certificatore

Involucro Impianto per la climatizzazione invernale

103 -111

111-119

119 - 149

149 - 180

180 ndash 210

gt 210

lt 103ABCDEFG

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n

raggiungibile

Produzione di acqua calda sanitaria

kWhm2anno

kWhm3anno

kWhm2anno

kWhm3anno

Interventi Consigliati

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

ABCDEFG

Prestazioni energetiche parziali

ABCDEFG

A+

() kWhm2anno kWhm3anno

Ad esempio per classificare un edificio in termini della prestazione energetica del solo involucro

edilizio (classificazione di particolare interesse per lrsquoarchitetto) si confronta lrsquoindice EPiinv

calcolato di un edificio con gli intervalli di valori determinanti le singole classi secondo la

seguente tabella

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A+ lt 023 EPLi(2010)

023 EPLi(2010) le A lt 045 EPLi(2010)

045 EPLi(2010) le B lt 065 EPLi(2010)

065 EPLi(2010) le C lt 085 EPLi(2010)

085 EPLi(2010) le D lt 100 EPLi(2010)

100 EPLi(2010) le E lt 150 EPLi(2010)

150 EPLi(2010) le F lt 200 EPLi(2010)

G 200 EPLi(2010)

Nel caso dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl una tabella simile viene

utilizzata per individuare le classi con gli EPLi(2010) dellrsquoedificio tenendo conto del

consumo di acqua calda sanitaria Nel caso dellrsquoindice dellrsquoindice W caratterizzante

lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto gli intervalli di valori determinanti le

singole classi sono direttamente riportati sul certificato

58 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizioIl vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere

visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico comporta

da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione delledificio e

dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un maggiore investimento

iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio (minori consumi) Occorre

inoltre tenere presente anche il costo sociale dellinquinamento ambientale derivante dai

consumi energetici Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico

Si precisa che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado

dellrsquoinvolucro edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica

igrometrica delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito

Isolamento a cappotto

Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a

cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti

anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave piede

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tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
Page 2: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare riguarda

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52 Parametri climatici per il riscaldamento Le grandezze che interessano particolarmente la progettazione la verifica del

perimetro e il dimensionamento degli impianti di riscaldamento sono

Temperatura esterna di progetto te

Per abitazioni residenziali salvo casi particolari la temperatura interna ta egrave fissata per

legge a 20 [degC] Anche la temperatura minima esterna stagionale te o temperatura

esterna di progetto per le diverse localitagrave egrave stabilita per legge (legge ndeg 10 del 1991 e del

Regolamento dapplicazione n 412 del 1993 cfr tabella seguente)

Per definire correttamente la te vengono adottati criteri sia di tipo statistico

(probabilitagrave che si verifichi un certo valore di temperatura esterna) che di tipo fisico-

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statistico che tengono conto anche del comportamento termico delledificio Egrave noto

infatti che ad abbassamenti di temperatura anche rilevanti ma di breve durata ledificio

fa fronte con la propria capacitagrave termica Pertanto riferirsi a minimi di temperatura

porterebbe a sovradimensionamenti eccessivi La differenza (ta ndash te) egrave detta escursione

termica massima e determina la potenzialitagrave dellimpianto Ad esempio se un edificio a

Genova (escursione termica massima ta ndash te = 20 [degC]) richiede un generatore di calore di

potenzialitagrave P [W] lo stesso edificio in alta montagna (ove ta ndash te = 40 [degC]) richiede un

generatore di potenza 2P [W]

Gradi-giorno GG e numero giorni di riscaldamento N

Il grado-giorno costituisce assieme alla te un importante parametro climatico per la

progettazione edilizia Infatti la legislazione nazionale sul risparmio energetico utilizza il

grado-giorno come elemento fondamentale per

- classificare il territorio in zone climatiche

- definire i requisiti minimi di efficienza energetica richiesti per nuovi

edificiristrutturazioni

- determinare il periodo convenzionale drsquoaccensione degli impianti di riscaldamento

centralizzati

Per valutare tale parametro si segue la seguente procedura

1) si prendono in considerazione i valori della temperatura media giornaliera della

localitagrave misurati per un adeguato numero di anni

2) partendo dallrsquoautunno si identifica con lrsquoindice j = 1 il primo giorno in cui la

temperatura media giornaliera risulti minore di 12 [degC]

3) si registra la temperatura media giornaliera di questo giorno come te1

4) si identifica con il valore j = N il primo giorno (in primavera) in cui risulti ancora

verificata la condizione teN lt12 [degC]

Il numero N rappresenta il numero di giorni in cui egrave possibile per legge lrsquoaccensione

degli impianti di riscaldamento centralizzati Il numero GG di gradi-giorno della localitagrave

si valuta come

Ad esempio per Genova risulta N = 166 (dal 1deg Novembre al 15 Aprile) e GG = 1435 Il

numero di gradi-giorno egrave quindi ottenuto sommando per j = 1 fino a j = N le differenze

di temperature (ta ndash tej) Si puograve anche scrivereGG =N(ta- tem)

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ove

tem = temperatura media stagionale della localitagrave

Lrsquoutilizzo del concetto di gradi-giorno per attuare una classificazione climatica del

territorio egrave giustificato dal fatto che almeno in prima approssimazione lrsquoenergia termica

dispersa da un edificio nellrsquoarco della stagione invernale risulta proporzionale al numero

dei gradi-giorno GG In prima approssimazione infatti ipotizzando condizioni di regime

termico stazionario il flusso termico disperso dallrsquoedificio egrave esprimibile come segue

= ve + tr ove

ve = potenza termica dispersa per ventilazione [W]

tr = potenza termica dispersa per trasmissione attraverso linvolucro edilizio [W]

I termini ve e tr possono a loro volta essere espressi nella forma

ve = Hve middot (ta - te)

tr = Htr middot (ta - te)ove

Hve e Htr assumono il significato di coefficienti di dispersione termica rispettivamente di ventilazione

e di trasmissione termica delledificio

Le dimensioni di Hve e Htr sono [WK] e pertanto ciascun coefficiente rappresenta il

relativo disperdimento dellrsquoedificio per unitagrave di differenza di temperatura

Durante il giorno j (e cioegrave durante un intervallo di tempo = 360024 = 86400 [s]) viene

dispersa a causa della differenza di temperatura (ta-tej) unrsquoenergia termica

[J]

La totale quantitagrave drsquoenergia dispersa nellrsquointera stagione di riscaldamento (N giorni) egrave

ossia proporzionale al numero dei gradi-giorno GG della localitagrave

Egrave opportuno non confondere il significato dei gradi-giorno con la temperatura

esterna di progetto per la quale si progetta limpianto Infatti come egrave giagrave stato precisato il

concetto dei gradi-giorno egrave utilizzato per classificare le condizioni climatiche esterne

delle varie localitagrave ed egrave significativo nei riguardi dellrsquoordine di grandezza dei consumi di

energia termica per il riscaldamento mentre la temperatura esterna di progetto

concorre a determinare la potenzialitagrave di un impianto termico

Si consideri ad esempio il caso di due localitagrave X e Y a pari temperatura esterna di

progetto e che X abbia GG = 2000 mentre Y GG = 1000 Ciograve significa che due edifici

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identici ed ugualmente gestiti siti uno a X ed uno a Y richiedono una centrale termica

con la stessa potenza termica installata ma nellarco di molte stagioni invernali

limpianto al servizio delledificio di X consuma circa una quantitagrave doppia di

combustibile di quella consumata dallimpianto delledificio di Y Pertanto il territorio

nazionale viene suddiviso nelle seguenti sei fasce climatiche in funzione dei gradi giorno

associandone il periodo di funzionamento dellrsquoimpianto di riscaldamento noncheacute il

numero di ore giornaliere

ZONA CLIM GRADI GIORNO ORE DI FUNZ PERIODO DI FUNZ

A Fino a 600 6 dal 112 al 153

B 601 ndash 900 8 dal 112 al 313

C 901 ndash 1400 10 dal 1511 al 313

D 1401 ndash 2100 12 dal 111 al 154

E 2101- 3000 14 dal 1510 al 154

F Oltre 3000 nessuna limitazione

Gli edifici sono poi classificati in differenti categorie in base alla loro destinazione duso

come precisato nella seguente tabella

I valori massimi della temperatura ambiente nel periodo di funzionamento

dellimpianto di climatizzazione invernale sono posti pari a 18 [degC] per gli edifici di

categoria E8 e a 20 [degC] per tutte le altre categorie su entrambi i valori egrave ammessa una

tolleranza di +1 [degC] Deroghe particolari possono essere concesse dalle autoritagrave comunali

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per le categorie E3 (ospedali) e E6 (piscine)

Circa la regolazione negli impianti termici centralizzati adibiti al riscaldamento per una

pluralitagrave di utenze aventi potenza nominale del generatore superiore a 35 [kW] egrave prescritta

ladozione di una termoregolazione asservita ad un sensore (sonda) di temperatura esterna

inoltre negli impianti nuovi deve essere possibile la contabilizzazione del calore e la

regolazione della temperatura interna di ogni unitagrave immobiliare

53 Cenni sulla legislazione relativa alle prestazioni energetiche invernali

degli edifici Al fine di contenere gli elevati consumi energetici del settore edilizio si richiede

come giagrave ampiamente ricordato in precedenza una piugrave attenta progettazione dei nuovi

edifici un piugrave spinto isolamento termico una maggiore efficienza degli impianti di

climatizzazione di produzione dellrsquoacqua calda sanitaria e di illuminazione

Si puograve ricordare che nel nostro Paese il riscaldamento invernale degli edifici

impegna circa 29 [Mtepanno] prevalentemente sotto forma di combustibili fossili

(metano gasolio etc) cui corrisponde immissione nellrsquoatmosfera di circa 78 milioni di

tonnellate di CO2

I Decreti Legislativi ndeg 192 (8102005) ndeg 311 (29122006) noncheacute per la

Liguria il regolamento di attuazione art 29 della Legge Regionale 29 Maggio 2007 ndeg

22) in corso di emanazione e recante ldquoNorme in materia di certificazione energetica degli

edificirdquo in attuazione della direttiva UE 200291 a partire dal 1deg Gennaio 2010

impongono

- nuovi edificiristrutturazione

trasmittanze termiche di pareti opache e trasparenti inferiori a limiti stabiliti in

funzione del numero di gradi-giorno GG della localitagrave

lrsquoimpianto di climatizzazione dovragrave avere un rendimento globale superiore ad un

limite minimo in funzione della sua potenzialitagrave termica

fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale inferiore ad un

valore limite stabilito in funzione del numero di gradi-giorno GG della localitagrave e del

fattore di forma SV dellrsquoedificio

certificazione energetica degli edifici

- edifici esistenti

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certificazione energetica degli edifici in modo da evidenziare e suggerire i piugrave

opportuni interventi di riqualificazione energetica degli stessi

La legislazione suddetta si richiama poi a una imponente mole di norme tecniche UNI

CEN Ad esempio particolare importanza rivestono le norme

UNlTS 11300-1 - Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 1 Determinazione

del fabbisogno di energia termica delledificio per la climatizzazione estiva ed

invernale

UNlTS 11300-2 - Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 2 Determinazione

del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale

e per la produzione di acqua calda sanitaria

Come giagrave osservato si introducono indici di prestazione energetica EP (Energy

Performance index) in termini di energia primaria utilizzata consumata Gli indici

vengono espressi in [kWh(m2anno)] o in [kWh(m3anno)] e cioegrave per unitagrave di superficie

abitabile nel caso di edifici residenziali e di volume per le altre destinazioni drsquouso

Nel computo degli indici di prestazione per il riscaldamento invernale si tiene conto di

- energia primaria consumata direttamente nel generatore di calore

- energia primaria consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia

elettrica utilizzata dallrsquoimpianto (pompe bruciatori ecc)

- apporti di energia primaria derivanti da apporti gratuiti come lrsquoirraggiamento

solare sorgenti interne

54 Cenni sulla valutazione delle prestazioni energetiche degli edificiIn questo paragrafo si discuteragrave in forma assai sintetica di questa complessa

materia cercando di evidenziarne gli aspetti principali senza entrare nei dettagli assai

articolati previsti dalle numerose norme tecniche coinvolte Durante la stagione di

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riscaldamento il fabbisogno di energia termica mensile (base temporale di calcolo)

dellrsquoedificio (Heat needs) QHnd egrave esprimibile nella forma

QHnd = Qve + Qtr - Hgn(Qint + Qsol) [kWhmese]

ove

Qve + Qtr egrave la totale energia termica mensile dispersa e Hgn(Qint + Qsol) il totale apporto di energia

termica utile che nello stesso mese deriva da apporti energetici gratuiti (apporti termici interni Qint e

contributi solari Qsol trasmessi attraverso lrsquoinvolucro opaco e trasparente)

Dati convenzionali per valutare Qint a partire dagli apporti termici interni medi egrave fornito

dalla tabella seguente

I contributi solari Qsol trasmessi attraverso lrsquoinvolucro opaco e trasparente ovviamente

dipendono dallrsquoentitagrave media mensile della radiazione solare al suolo disponibile nella

localitagrave dallrsquoorientamento e dal fattore di assorbimento (colore) delle superfici soleggiate

noncheacute dalla presenza di ombreggiamento da parte di strutture permanenti e manovrabili

(ad esempio tapparelle) come sintetizzato nello schema seguente

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Il fattore di utilizzazione degli apporti gratuiti Hgn dipende dal comportamento dinamico

dellrsquoedificio (inerzia delle strutture interne e periferiche in relazione allrsquoirraggiamento

solare) Si noti che nel calcolo fabbisogno di energia termica mensile dellrsquoedificio QHnd

per ora non si egrave ancora tenuto conto della piugrave o meno elevata efficienza dellrsquoimpianto di

riscaldamento per quanto riguarda la generazione dellrsquoenergia termica la sua distribuzione

ai singoli ambienti la sua regolazione e la sua emissione da parte dei terminali

dellrsquoimpianto

La quantificazione delle prestazioni energetiche di edifici viene effettuata in

accordo con lrsquoattuale legislazione in termini di sistema edificio-impianto Per

approfondire lrsquoargomento egrave opportuno considerare i seguenti aspetti Un primo aspetto da

valutare riguarda le perdite di energia termica che si accompagnano inevitabilmente al

funzionamento dellrsquoimpianto In altre parole per fornire allrsquoedificio il fabbisogno termico

mensile QHnd saragrave necessario partire da una maggiore quantitagrave di energia termica QH

rendimento di emissione e lt 1 tiene conto di disperdimenti termici aggiuntivi ai

terminali utilizzatori

rendimento di regolazione r lt 1 tiene conto di penalizzazioni termiche dovute a

imperfetta regolazione della temperatura interna degli ambienti

rendimento di distribuzione d lt1 conseguente a inevitabili disperdimenti termici nella

rete di distribuzione del fluido termovettore

rendimento del generatore di calore p lt 1

rendimento medio stagionale g = dellrsquoimpianto di climatizzazione

invernale

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

Ombreggiamento Schermature

Componenti trasparenti Componenti opachi

RIDUZIONE

gestione

APPORTI SOLARI

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Il rendimento medio stagionale esprime pertanto la complessiva prestazione termica

dellrsquoimpianto

Per esprimere poi la complessiva energia primaria QHp che egrave necessario impegnare per

la climatizzazione invernale dellrsquoedificio si dovragrave conteggiare anche lrsquoenergia elettrica

prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto (pompe di circolazione

bruciatori etc) Come ben noto (Capitolo 1) Ee [kWh] di energia elettrica non eguagliano

numericamente Qpe [kWh] di energia primaria Infatti per operare una corretta

conversione occorre riferirsi al rendimento medio nazionale di conversione tra energia

elettrica finale e lrsquoenergia fornita dal combustibile pari a

in accordo con quanto considerato nei recenti provvedimenti legislativi (1 [kWh] elettrico

= 256 [kWh] di energia primaria) Il consumo mensile di energia primaria Qpe

dellrsquoimpianto si ottiene moltiplicando lrsquoenergia elettrica consumata Ee per il fattore di

conversione fpel = 1 ossia

Oltre a ciograve si deve considerare quale sia il vettore energetico (combustibili energia

elettrica etc) che alimenta lrsquoimpianto Pertanto la totale energia primaria mensile

utilizzata per il riscaldamento puograve essere espressa da

ove

fpi fattore di conversione in energia primaria del vettore energetico i (ad esempio se lrsquoimpianto

utilizzasse gasolio (combustibile fossile) fpi = 1 nel caso utilizzasse energia elettrica direttamente per

il riscaldamento sarebbe fpi = feel = 256

La prestazione energetica mensile dellrsquoimpianto egrave definito dal rapporto tra il fabbisogno

QHnd e lrsquoenergia primaria QHp consumata

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Una volta valutati i suddetti apporti energetici su base mensile si puograve passare su scala

stagionale (annuale) ad esempio il fabbisogno annuale di energia termica QHnd =

e consumo annuo di energia primaria QHnp = in [kWhm2anno]

Ai fini di valutare tutti termini sopra accennati si utilizza un ampio messe di norme

tecniche che riportano i metodi da seguire per svolgere calcoli dettagliati Dal punto di

vista pratico egrave prevista lrsquoutilizzo di programmi di calcolo opportunamente certificati

55 Indici per la caratterizzazione energetica degli edifici I principali indici di prestazione energetica utilizzati sono

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

A superficie utile (definita come superficie netta calpestabile della zona riscaldata)

V egrave il volume lordo riscaldato definito dalle superfici che lo delimitano

Indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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Egrave definito dal seguente rapporto

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Egrave definito dal seguente rapporto

a) edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

In Italia un tipico edificio residenziale puograve raggiungere un indice EPi raquo100

[kWh(m2anno)] per la climatizzazione invernale e un indice EPacs raquo 60

[kWh(m2anno)] per la produzione di acqua calda sanitaria con una prestazione energetica

complessiva EPgl pari a

EPgl = EPi + EPacs = 160 [kWh(m2anno)]

Se si vorragrave tener conto anche del consumo di energia primaria per lrsquoilluminazione e

per il condizionamento estivo si dovranno aggiungere gli indici EPill e Epe relativo al

consumo di energia primaria per condizionare lrsquoaria durante lrsquoestate

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56 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioni Nelle seguenti tabelle si riportano i valori limite EPLi dellrsquoindice di prestazione

energetica per la climatizzazione invernale applicabili dal 1deg gennaio 2008 e dal 1deg

gennaio 2010 I limiti EPLi espressi in [kWh(m2 anno)] per edifici di classe E1 (escluse

caserme etc) sono tabellati in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del

numero di gradi-giorno GG Per le nuove costruzioni occorre riferirsi giagrave da ora ai limiti

2010

Si precisa che

S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V

V [m3] = volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi in kWhm2annoRapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climatica

A B C D E F

fino a 600 da 601 a 900 da 901 a 1400 da 1401 a 2100 da 2101 a 3000 oltre 3000 le 02 85 85 128 128 213 213 34 34 468 468ge 09 36 36 48 48 68 68 88 88 116 116

Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori del EPLi rimangono costanti come pure rimangono

costanti quando il coefficiente di forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09

I valori della tabella devono essere interpolati linearmente per valori GG compresi tra gli

estremi che delimitano le zone climatiche Ad esempio un edificio caratterizzato da un

rapporto di forma SV = 055 da costruirsi in una localitagrave con GG =1400 dovragrave

raggiungere un fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale EPi

inferiore al limite EPLi = 505 [kWh(m2 anno)]

Un ulteriore requisito riguarda rendimento globale medio stagionale dellrsquoimpianto che

dovragrave risultare superiore a

ove

Pn = foc [kW] = potenzialitagrave nominale del generatore

Ulteriori requisiti riguardano valori limite di trasmittanza da rispettare per le pareti

opache e trasparenti

I valori minimi richiesti sono riportati nelle sottostanti tabelle

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Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 040D 036E 034F 033

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 038D 032E 030F 029

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali di pavimento in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042D 036E 033F 032

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv lt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 26D 24E 22F 20

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv gt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 21D 19E 17F 15

Anche la trasmittanza termica delle strutture edilizie di separazione verticali e orizzontali

tra edifici o unitagrave immobiliari dovragrave essere inferiore o uguale a K = 08 [Wm2K] Il

medesimo limite deve essere rispettato per tutte le strutture opache verticali orizzontali e

inclinate che delimitano verso lambiente esterno gli ambienti non dotati di impianto di

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riscaldamento

Un ulteriore requisito riguarda la verifica igrometrica delle strutture perimetrali al fine di

evitare danni idrometrici

57 Cenni sulla certificazione energeticaPer gli edifici giagrave esistenti (la gran maggioranza del parco residenziale) si prevede di

attuare la loro ldquocertificazione energeticardquo e cioegrave la predisposizione di un certificato

energetico che dovragrave accompagnare lrsquoimmobile e le singole unitagrave immobiliari (ad

esempio dovragrave essere esibito nel caso di compravendita) Lo scopo di tale certificato egrave

ovviamente quello di fotografarne lo ldquostato energetico attualeldquo e suggerire quali possano

essere i possibili interventi di una sua futura riqualificazione energetica

La seguente figura riporta il certificato energetico della Regione Liguria in termini

dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl dellrsquoindice di prestazione energetica

dellrsquoinvolucro edilizio EPiinv dellrsquoindice di prestazione dallrsquoindice EPacs e dellrsquoindice

W caratterizzante lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto Lo ldquostato energetico

attualerdquo dellrsquoedificio egrave indicato da una freccia rossa mentre lo ldquostato energetico

raggiungibilerdquo egrave indicato da una freccia verde

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bullUbicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Propriet agravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullAnno di costruzione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullZona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullSuperficie utile A u [m 2 ] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullVolume lordo V [m 3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip bullRapporto di forma SV [m -1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullIdentificativi catastaliComune helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO 2

CO 2

attuale

raggiungibile

A +

A

B

C

D

E

F

G

kWhm 2anno

kWhm 3anno

Informazioni generali dell rsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

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CONFIGURAZIONE A CUI SI RIFERISCE IL POTENZIALE MIGLIORAMENTO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

ENERGIE RINNOVABILI

INTERVENTI SULLrsquoIMPIANTO

Tempo di ritorno (anni)

SovraccostoCosto intervento

Energia primaria annua risparmiata ()INTERVENTI SULLrsquoINVOLUCRO

Firma numero e timbro del certificatore

Involucro Impianto per la climatizzazione invernale

103 -111

111-119

119 - 149

149 - 180

180 ndash 210

gt 210

lt 103ABCDEFG

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n

raggiungibile

Produzione di acqua calda sanitaria

kWhm2anno

kWhm3anno

kWhm2anno

kWhm3anno

Interventi Consigliati

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

ABCDEFG

Prestazioni energetiche parziali

ABCDEFG

A+

() kWhm2anno kWhm3anno

Ad esempio per classificare un edificio in termini della prestazione energetica del solo involucro

edilizio (classificazione di particolare interesse per lrsquoarchitetto) si confronta lrsquoindice EPiinv

calcolato di un edificio con gli intervalli di valori determinanti le singole classi secondo la

seguente tabella

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A+ lt 023 EPLi(2010)

023 EPLi(2010) le A lt 045 EPLi(2010)

045 EPLi(2010) le B lt 065 EPLi(2010)

065 EPLi(2010) le C lt 085 EPLi(2010)

085 EPLi(2010) le D lt 100 EPLi(2010)

100 EPLi(2010) le E lt 150 EPLi(2010)

150 EPLi(2010) le F lt 200 EPLi(2010)

G 200 EPLi(2010)

Nel caso dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl una tabella simile viene

utilizzata per individuare le classi con gli EPLi(2010) dellrsquoedificio tenendo conto del

consumo di acqua calda sanitaria Nel caso dellrsquoindice dellrsquoindice W caratterizzante

lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto gli intervalli di valori determinanti le

singole classi sono direttamente riportati sul certificato

58 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizioIl vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere

visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico comporta

da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione delledificio e

dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un maggiore investimento

iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio (minori consumi) Occorre

inoltre tenere presente anche il costo sociale dellinquinamento ambientale derivante dai

consumi energetici Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico

Si precisa che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado

dellrsquoinvolucro edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica

igrometrica delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito

Isolamento a cappotto

Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a

cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti

anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave piede

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tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
Page 3: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare riguarda

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statistico che tengono conto anche del comportamento termico delledificio Egrave noto

infatti che ad abbassamenti di temperatura anche rilevanti ma di breve durata ledificio

fa fronte con la propria capacitagrave termica Pertanto riferirsi a minimi di temperatura

porterebbe a sovradimensionamenti eccessivi La differenza (ta ndash te) egrave detta escursione

termica massima e determina la potenzialitagrave dellimpianto Ad esempio se un edificio a

Genova (escursione termica massima ta ndash te = 20 [degC]) richiede un generatore di calore di

potenzialitagrave P [W] lo stesso edificio in alta montagna (ove ta ndash te = 40 [degC]) richiede un

generatore di potenza 2P [W]

Gradi-giorno GG e numero giorni di riscaldamento N

Il grado-giorno costituisce assieme alla te un importante parametro climatico per la

progettazione edilizia Infatti la legislazione nazionale sul risparmio energetico utilizza il

grado-giorno come elemento fondamentale per

- classificare il territorio in zone climatiche

- definire i requisiti minimi di efficienza energetica richiesti per nuovi

edificiristrutturazioni

- determinare il periodo convenzionale drsquoaccensione degli impianti di riscaldamento

centralizzati

Per valutare tale parametro si segue la seguente procedura

1) si prendono in considerazione i valori della temperatura media giornaliera della

localitagrave misurati per un adeguato numero di anni

2) partendo dallrsquoautunno si identifica con lrsquoindice j = 1 il primo giorno in cui la

temperatura media giornaliera risulti minore di 12 [degC]

3) si registra la temperatura media giornaliera di questo giorno come te1

4) si identifica con il valore j = N il primo giorno (in primavera) in cui risulti ancora

verificata la condizione teN lt12 [degC]

Il numero N rappresenta il numero di giorni in cui egrave possibile per legge lrsquoaccensione

degli impianti di riscaldamento centralizzati Il numero GG di gradi-giorno della localitagrave

si valuta come

Ad esempio per Genova risulta N = 166 (dal 1deg Novembre al 15 Aprile) e GG = 1435 Il

numero di gradi-giorno egrave quindi ottenuto sommando per j = 1 fino a j = N le differenze

di temperature (ta ndash tej) Si puograve anche scrivereGG =N(ta- tem)

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ove

tem = temperatura media stagionale della localitagrave

Lrsquoutilizzo del concetto di gradi-giorno per attuare una classificazione climatica del

territorio egrave giustificato dal fatto che almeno in prima approssimazione lrsquoenergia termica

dispersa da un edificio nellrsquoarco della stagione invernale risulta proporzionale al numero

dei gradi-giorno GG In prima approssimazione infatti ipotizzando condizioni di regime

termico stazionario il flusso termico disperso dallrsquoedificio egrave esprimibile come segue

= ve + tr ove

ve = potenza termica dispersa per ventilazione [W]

tr = potenza termica dispersa per trasmissione attraverso linvolucro edilizio [W]

I termini ve e tr possono a loro volta essere espressi nella forma

ve = Hve middot (ta - te)

tr = Htr middot (ta - te)ove

Hve e Htr assumono il significato di coefficienti di dispersione termica rispettivamente di ventilazione

e di trasmissione termica delledificio

Le dimensioni di Hve e Htr sono [WK] e pertanto ciascun coefficiente rappresenta il

relativo disperdimento dellrsquoedificio per unitagrave di differenza di temperatura

Durante il giorno j (e cioegrave durante un intervallo di tempo = 360024 = 86400 [s]) viene

dispersa a causa della differenza di temperatura (ta-tej) unrsquoenergia termica

[J]

La totale quantitagrave drsquoenergia dispersa nellrsquointera stagione di riscaldamento (N giorni) egrave

ossia proporzionale al numero dei gradi-giorno GG della localitagrave

Egrave opportuno non confondere il significato dei gradi-giorno con la temperatura

esterna di progetto per la quale si progetta limpianto Infatti come egrave giagrave stato precisato il

concetto dei gradi-giorno egrave utilizzato per classificare le condizioni climatiche esterne

delle varie localitagrave ed egrave significativo nei riguardi dellrsquoordine di grandezza dei consumi di

energia termica per il riscaldamento mentre la temperatura esterna di progetto

concorre a determinare la potenzialitagrave di un impianto termico

Si consideri ad esempio il caso di due localitagrave X e Y a pari temperatura esterna di

progetto e che X abbia GG = 2000 mentre Y GG = 1000 Ciograve significa che due edifici

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identici ed ugualmente gestiti siti uno a X ed uno a Y richiedono una centrale termica

con la stessa potenza termica installata ma nellarco di molte stagioni invernali

limpianto al servizio delledificio di X consuma circa una quantitagrave doppia di

combustibile di quella consumata dallimpianto delledificio di Y Pertanto il territorio

nazionale viene suddiviso nelle seguenti sei fasce climatiche in funzione dei gradi giorno

associandone il periodo di funzionamento dellrsquoimpianto di riscaldamento noncheacute il

numero di ore giornaliere

ZONA CLIM GRADI GIORNO ORE DI FUNZ PERIODO DI FUNZ

A Fino a 600 6 dal 112 al 153

B 601 ndash 900 8 dal 112 al 313

C 901 ndash 1400 10 dal 1511 al 313

D 1401 ndash 2100 12 dal 111 al 154

E 2101- 3000 14 dal 1510 al 154

F Oltre 3000 nessuna limitazione

Gli edifici sono poi classificati in differenti categorie in base alla loro destinazione duso

come precisato nella seguente tabella

I valori massimi della temperatura ambiente nel periodo di funzionamento

dellimpianto di climatizzazione invernale sono posti pari a 18 [degC] per gli edifici di

categoria E8 e a 20 [degC] per tutte le altre categorie su entrambi i valori egrave ammessa una

tolleranza di +1 [degC] Deroghe particolari possono essere concesse dalle autoritagrave comunali

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per le categorie E3 (ospedali) e E6 (piscine)

Circa la regolazione negli impianti termici centralizzati adibiti al riscaldamento per una

pluralitagrave di utenze aventi potenza nominale del generatore superiore a 35 [kW] egrave prescritta

ladozione di una termoregolazione asservita ad un sensore (sonda) di temperatura esterna

inoltre negli impianti nuovi deve essere possibile la contabilizzazione del calore e la

regolazione della temperatura interna di ogni unitagrave immobiliare

53 Cenni sulla legislazione relativa alle prestazioni energetiche invernali

degli edifici Al fine di contenere gli elevati consumi energetici del settore edilizio si richiede

come giagrave ampiamente ricordato in precedenza una piugrave attenta progettazione dei nuovi

edifici un piugrave spinto isolamento termico una maggiore efficienza degli impianti di

climatizzazione di produzione dellrsquoacqua calda sanitaria e di illuminazione

Si puograve ricordare che nel nostro Paese il riscaldamento invernale degli edifici

impegna circa 29 [Mtepanno] prevalentemente sotto forma di combustibili fossili

(metano gasolio etc) cui corrisponde immissione nellrsquoatmosfera di circa 78 milioni di

tonnellate di CO2

I Decreti Legislativi ndeg 192 (8102005) ndeg 311 (29122006) noncheacute per la

Liguria il regolamento di attuazione art 29 della Legge Regionale 29 Maggio 2007 ndeg

22) in corso di emanazione e recante ldquoNorme in materia di certificazione energetica degli

edificirdquo in attuazione della direttiva UE 200291 a partire dal 1deg Gennaio 2010

impongono

- nuovi edificiristrutturazione

trasmittanze termiche di pareti opache e trasparenti inferiori a limiti stabiliti in

funzione del numero di gradi-giorno GG della localitagrave

lrsquoimpianto di climatizzazione dovragrave avere un rendimento globale superiore ad un

limite minimo in funzione della sua potenzialitagrave termica

fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale inferiore ad un

valore limite stabilito in funzione del numero di gradi-giorno GG della localitagrave e del

fattore di forma SV dellrsquoedificio

certificazione energetica degli edifici

- edifici esistenti

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certificazione energetica degli edifici in modo da evidenziare e suggerire i piugrave

opportuni interventi di riqualificazione energetica degli stessi

La legislazione suddetta si richiama poi a una imponente mole di norme tecniche UNI

CEN Ad esempio particolare importanza rivestono le norme

UNlTS 11300-1 - Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 1 Determinazione

del fabbisogno di energia termica delledificio per la climatizzazione estiva ed

invernale

UNlTS 11300-2 - Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 2 Determinazione

del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale

e per la produzione di acqua calda sanitaria

Come giagrave osservato si introducono indici di prestazione energetica EP (Energy

Performance index) in termini di energia primaria utilizzata consumata Gli indici

vengono espressi in [kWh(m2anno)] o in [kWh(m3anno)] e cioegrave per unitagrave di superficie

abitabile nel caso di edifici residenziali e di volume per le altre destinazioni drsquouso

Nel computo degli indici di prestazione per il riscaldamento invernale si tiene conto di

- energia primaria consumata direttamente nel generatore di calore

- energia primaria consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia

elettrica utilizzata dallrsquoimpianto (pompe bruciatori ecc)

- apporti di energia primaria derivanti da apporti gratuiti come lrsquoirraggiamento

solare sorgenti interne

54 Cenni sulla valutazione delle prestazioni energetiche degli edificiIn questo paragrafo si discuteragrave in forma assai sintetica di questa complessa

materia cercando di evidenziarne gli aspetti principali senza entrare nei dettagli assai

articolati previsti dalle numerose norme tecniche coinvolte Durante la stagione di

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riscaldamento il fabbisogno di energia termica mensile (base temporale di calcolo)

dellrsquoedificio (Heat needs) QHnd egrave esprimibile nella forma

QHnd = Qve + Qtr - Hgn(Qint + Qsol) [kWhmese]

ove

Qve + Qtr egrave la totale energia termica mensile dispersa e Hgn(Qint + Qsol) il totale apporto di energia

termica utile che nello stesso mese deriva da apporti energetici gratuiti (apporti termici interni Qint e

contributi solari Qsol trasmessi attraverso lrsquoinvolucro opaco e trasparente)

Dati convenzionali per valutare Qint a partire dagli apporti termici interni medi egrave fornito

dalla tabella seguente

I contributi solari Qsol trasmessi attraverso lrsquoinvolucro opaco e trasparente ovviamente

dipendono dallrsquoentitagrave media mensile della radiazione solare al suolo disponibile nella

localitagrave dallrsquoorientamento e dal fattore di assorbimento (colore) delle superfici soleggiate

noncheacute dalla presenza di ombreggiamento da parte di strutture permanenti e manovrabili

(ad esempio tapparelle) come sintetizzato nello schema seguente

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Il fattore di utilizzazione degli apporti gratuiti Hgn dipende dal comportamento dinamico

dellrsquoedificio (inerzia delle strutture interne e periferiche in relazione allrsquoirraggiamento

solare) Si noti che nel calcolo fabbisogno di energia termica mensile dellrsquoedificio QHnd

per ora non si egrave ancora tenuto conto della piugrave o meno elevata efficienza dellrsquoimpianto di

riscaldamento per quanto riguarda la generazione dellrsquoenergia termica la sua distribuzione

ai singoli ambienti la sua regolazione e la sua emissione da parte dei terminali

dellrsquoimpianto

La quantificazione delle prestazioni energetiche di edifici viene effettuata in

accordo con lrsquoattuale legislazione in termini di sistema edificio-impianto Per

approfondire lrsquoargomento egrave opportuno considerare i seguenti aspetti Un primo aspetto da

valutare riguarda le perdite di energia termica che si accompagnano inevitabilmente al

funzionamento dellrsquoimpianto In altre parole per fornire allrsquoedificio il fabbisogno termico

mensile QHnd saragrave necessario partire da una maggiore quantitagrave di energia termica QH

rendimento di emissione e lt 1 tiene conto di disperdimenti termici aggiuntivi ai

terminali utilizzatori

rendimento di regolazione r lt 1 tiene conto di penalizzazioni termiche dovute a

imperfetta regolazione della temperatura interna degli ambienti

rendimento di distribuzione d lt1 conseguente a inevitabili disperdimenti termici nella

rete di distribuzione del fluido termovettore

rendimento del generatore di calore p lt 1

rendimento medio stagionale g = dellrsquoimpianto di climatizzazione

invernale

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Ombreggiamento Schermature

Componenti trasparenti Componenti opachi

RIDUZIONE

gestione

APPORTI SOLARI

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Il rendimento medio stagionale esprime pertanto la complessiva prestazione termica

dellrsquoimpianto

Per esprimere poi la complessiva energia primaria QHp che egrave necessario impegnare per

la climatizzazione invernale dellrsquoedificio si dovragrave conteggiare anche lrsquoenergia elettrica

prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto (pompe di circolazione

bruciatori etc) Come ben noto (Capitolo 1) Ee [kWh] di energia elettrica non eguagliano

numericamente Qpe [kWh] di energia primaria Infatti per operare una corretta

conversione occorre riferirsi al rendimento medio nazionale di conversione tra energia

elettrica finale e lrsquoenergia fornita dal combustibile pari a

in accordo con quanto considerato nei recenti provvedimenti legislativi (1 [kWh] elettrico

= 256 [kWh] di energia primaria) Il consumo mensile di energia primaria Qpe

dellrsquoimpianto si ottiene moltiplicando lrsquoenergia elettrica consumata Ee per il fattore di

conversione fpel = 1 ossia

Oltre a ciograve si deve considerare quale sia il vettore energetico (combustibili energia

elettrica etc) che alimenta lrsquoimpianto Pertanto la totale energia primaria mensile

utilizzata per il riscaldamento puograve essere espressa da

ove

fpi fattore di conversione in energia primaria del vettore energetico i (ad esempio se lrsquoimpianto

utilizzasse gasolio (combustibile fossile) fpi = 1 nel caso utilizzasse energia elettrica direttamente per

il riscaldamento sarebbe fpi = feel = 256

La prestazione energetica mensile dellrsquoimpianto egrave definito dal rapporto tra il fabbisogno

QHnd e lrsquoenergia primaria QHp consumata

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Una volta valutati i suddetti apporti energetici su base mensile si puograve passare su scala

stagionale (annuale) ad esempio il fabbisogno annuale di energia termica QHnd =

e consumo annuo di energia primaria QHnp = in [kWhm2anno]

Ai fini di valutare tutti termini sopra accennati si utilizza un ampio messe di norme

tecniche che riportano i metodi da seguire per svolgere calcoli dettagliati Dal punto di

vista pratico egrave prevista lrsquoutilizzo di programmi di calcolo opportunamente certificati

55 Indici per la caratterizzazione energetica degli edifici I principali indici di prestazione energetica utilizzati sono

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

A superficie utile (definita come superficie netta calpestabile della zona riscaldata)

V egrave il volume lordo riscaldato definito dalle superfici che lo delimitano

Indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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Egrave definito dal seguente rapporto

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Egrave definito dal seguente rapporto

a) edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

In Italia un tipico edificio residenziale puograve raggiungere un indice EPi raquo100

[kWh(m2anno)] per la climatizzazione invernale e un indice EPacs raquo 60

[kWh(m2anno)] per la produzione di acqua calda sanitaria con una prestazione energetica

complessiva EPgl pari a

EPgl = EPi + EPacs = 160 [kWh(m2anno)]

Se si vorragrave tener conto anche del consumo di energia primaria per lrsquoilluminazione e

per il condizionamento estivo si dovranno aggiungere gli indici EPill e Epe relativo al

consumo di energia primaria per condizionare lrsquoaria durante lrsquoestate

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56 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioni Nelle seguenti tabelle si riportano i valori limite EPLi dellrsquoindice di prestazione

energetica per la climatizzazione invernale applicabili dal 1deg gennaio 2008 e dal 1deg

gennaio 2010 I limiti EPLi espressi in [kWh(m2 anno)] per edifici di classe E1 (escluse

caserme etc) sono tabellati in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del

numero di gradi-giorno GG Per le nuove costruzioni occorre riferirsi giagrave da ora ai limiti

2010

Si precisa che

S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V

V [m3] = volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi in kWhm2annoRapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climatica

A B C D E F

fino a 600 da 601 a 900 da 901 a 1400 da 1401 a 2100 da 2101 a 3000 oltre 3000 le 02 85 85 128 128 213 213 34 34 468 468ge 09 36 36 48 48 68 68 88 88 116 116

Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori del EPLi rimangono costanti come pure rimangono

costanti quando il coefficiente di forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09

I valori della tabella devono essere interpolati linearmente per valori GG compresi tra gli

estremi che delimitano le zone climatiche Ad esempio un edificio caratterizzato da un

rapporto di forma SV = 055 da costruirsi in una localitagrave con GG =1400 dovragrave

raggiungere un fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale EPi

inferiore al limite EPLi = 505 [kWh(m2 anno)]

Un ulteriore requisito riguarda rendimento globale medio stagionale dellrsquoimpianto che

dovragrave risultare superiore a

ove

Pn = foc [kW] = potenzialitagrave nominale del generatore

Ulteriori requisiti riguardano valori limite di trasmittanza da rispettare per le pareti

opache e trasparenti

I valori minimi richiesti sono riportati nelle sottostanti tabelle

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Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 040D 036E 034F 033

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 038D 032E 030F 029

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali di pavimento in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042D 036E 033F 032

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv lt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 26D 24E 22F 20

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv gt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 21D 19E 17F 15

Anche la trasmittanza termica delle strutture edilizie di separazione verticali e orizzontali

tra edifici o unitagrave immobiliari dovragrave essere inferiore o uguale a K = 08 [Wm2K] Il

medesimo limite deve essere rispettato per tutte le strutture opache verticali orizzontali e

inclinate che delimitano verso lambiente esterno gli ambienti non dotati di impianto di

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riscaldamento

Un ulteriore requisito riguarda la verifica igrometrica delle strutture perimetrali al fine di

evitare danni idrometrici

57 Cenni sulla certificazione energeticaPer gli edifici giagrave esistenti (la gran maggioranza del parco residenziale) si prevede di

attuare la loro ldquocertificazione energeticardquo e cioegrave la predisposizione di un certificato

energetico che dovragrave accompagnare lrsquoimmobile e le singole unitagrave immobiliari (ad

esempio dovragrave essere esibito nel caso di compravendita) Lo scopo di tale certificato egrave

ovviamente quello di fotografarne lo ldquostato energetico attualeldquo e suggerire quali possano

essere i possibili interventi di una sua futura riqualificazione energetica

La seguente figura riporta il certificato energetico della Regione Liguria in termini

dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl dellrsquoindice di prestazione energetica

dellrsquoinvolucro edilizio EPiinv dellrsquoindice di prestazione dallrsquoindice EPacs e dellrsquoindice

W caratterizzante lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto Lo ldquostato energetico

attualerdquo dellrsquoedificio egrave indicato da una freccia rossa mentre lo ldquostato energetico

raggiungibilerdquo egrave indicato da una freccia verde

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bullUbicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Propriet agravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullAnno di costruzione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullZona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullSuperficie utile A u [m 2 ] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullVolume lordo V [m 3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip bullRapporto di forma SV [m -1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullIdentificativi catastaliComune helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO 2

CO 2

attuale

raggiungibile

A +

A

B

C

D

E

F

G

kWhm 2anno

kWhm 3anno

Informazioni generali dell rsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

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CONFIGURAZIONE A CUI SI RIFERISCE IL POTENZIALE MIGLIORAMENTO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

ENERGIE RINNOVABILI

INTERVENTI SULLrsquoIMPIANTO

Tempo di ritorno (anni)

SovraccostoCosto intervento

Energia primaria annua risparmiata ()INTERVENTI SULLrsquoINVOLUCRO

Firma numero e timbro del certificatore

Involucro Impianto per la climatizzazione invernale

103 -111

111-119

119 - 149

149 - 180

180 ndash 210

gt 210

lt 103ABCDEFG

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n

raggiungibile

Produzione di acqua calda sanitaria

kWhm2anno

kWhm3anno

kWhm2anno

kWhm3anno

Interventi Consigliati

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

ABCDEFG

Prestazioni energetiche parziali

ABCDEFG

A+

() kWhm2anno kWhm3anno

Ad esempio per classificare un edificio in termini della prestazione energetica del solo involucro

edilizio (classificazione di particolare interesse per lrsquoarchitetto) si confronta lrsquoindice EPiinv

calcolato di un edificio con gli intervalli di valori determinanti le singole classi secondo la

seguente tabella

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A+ lt 023 EPLi(2010)

023 EPLi(2010) le A lt 045 EPLi(2010)

045 EPLi(2010) le B lt 065 EPLi(2010)

065 EPLi(2010) le C lt 085 EPLi(2010)

085 EPLi(2010) le D lt 100 EPLi(2010)

100 EPLi(2010) le E lt 150 EPLi(2010)

150 EPLi(2010) le F lt 200 EPLi(2010)

G 200 EPLi(2010)

Nel caso dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl una tabella simile viene

utilizzata per individuare le classi con gli EPLi(2010) dellrsquoedificio tenendo conto del

consumo di acqua calda sanitaria Nel caso dellrsquoindice dellrsquoindice W caratterizzante

lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto gli intervalli di valori determinanti le

singole classi sono direttamente riportati sul certificato

58 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizioIl vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere

visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico comporta

da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione delledificio e

dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un maggiore investimento

iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio (minori consumi) Occorre

inoltre tenere presente anche il costo sociale dellinquinamento ambientale derivante dai

consumi energetici Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico

Si precisa che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado

dellrsquoinvolucro edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica

igrometrica delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito

Isolamento a cappotto

Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a

cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti

anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave piede

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tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

25

  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
Page 4: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare riguarda

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ove

tem = temperatura media stagionale della localitagrave

Lrsquoutilizzo del concetto di gradi-giorno per attuare una classificazione climatica del

territorio egrave giustificato dal fatto che almeno in prima approssimazione lrsquoenergia termica

dispersa da un edificio nellrsquoarco della stagione invernale risulta proporzionale al numero

dei gradi-giorno GG In prima approssimazione infatti ipotizzando condizioni di regime

termico stazionario il flusso termico disperso dallrsquoedificio egrave esprimibile come segue

= ve + tr ove

ve = potenza termica dispersa per ventilazione [W]

tr = potenza termica dispersa per trasmissione attraverso linvolucro edilizio [W]

I termini ve e tr possono a loro volta essere espressi nella forma

ve = Hve middot (ta - te)

tr = Htr middot (ta - te)ove

Hve e Htr assumono il significato di coefficienti di dispersione termica rispettivamente di ventilazione

e di trasmissione termica delledificio

Le dimensioni di Hve e Htr sono [WK] e pertanto ciascun coefficiente rappresenta il

relativo disperdimento dellrsquoedificio per unitagrave di differenza di temperatura

Durante il giorno j (e cioegrave durante un intervallo di tempo = 360024 = 86400 [s]) viene

dispersa a causa della differenza di temperatura (ta-tej) unrsquoenergia termica

[J]

La totale quantitagrave drsquoenergia dispersa nellrsquointera stagione di riscaldamento (N giorni) egrave

ossia proporzionale al numero dei gradi-giorno GG della localitagrave

Egrave opportuno non confondere il significato dei gradi-giorno con la temperatura

esterna di progetto per la quale si progetta limpianto Infatti come egrave giagrave stato precisato il

concetto dei gradi-giorno egrave utilizzato per classificare le condizioni climatiche esterne

delle varie localitagrave ed egrave significativo nei riguardi dellrsquoordine di grandezza dei consumi di

energia termica per il riscaldamento mentre la temperatura esterna di progetto

concorre a determinare la potenzialitagrave di un impianto termico

Si consideri ad esempio il caso di due localitagrave X e Y a pari temperatura esterna di

progetto e che X abbia GG = 2000 mentre Y GG = 1000 Ciograve significa che due edifici

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identici ed ugualmente gestiti siti uno a X ed uno a Y richiedono una centrale termica

con la stessa potenza termica installata ma nellarco di molte stagioni invernali

limpianto al servizio delledificio di X consuma circa una quantitagrave doppia di

combustibile di quella consumata dallimpianto delledificio di Y Pertanto il territorio

nazionale viene suddiviso nelle seguenti sei fasce climatiche in funzione dei gradi giorno

associandone il periodo di funzionamento dellrsquoimpianto di riscaldamento noncheacute il

numero di ore giornaliere

ZONA CLIM GRADI GIORNO ORE DI FUNZ PERIODO DI FUNZ

A Fino a 600 6 dal 112 al 153

B 601 ndash 900 8 dal 112 al 313

C 901 ndash 1400 10 dal 1511 al 313

D 1401 ndash 2100 12 dal 111 al 154

E 2101- 3000 14 dal 1510 al 154

F Oltre 3000 nessuna limitazione

Gli edifici sono poi classificati in differenti categorie in base alla loro destinazione duso

come precisato nella seguente tabella

I valori massimi della temperatura ambiente nel periodo di funzionamento

dellimpianto di climatizzazione invernale sono posti pari a 18 [degC] per gli edifici di

categoria E8 e a 20 [degC] per tutte le altre categorie su entrambi i valori egrave ammessa una

tolleranza di +1 [degC] Deroghe particolari possono essere concesse dalle autoritagrave comunali

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per le categorie E3 (ospedali) e E6 (piscine)

Circa la regolazione negli impianti termici centralizzati adibiti al riscaldamento per una

pluralitagrave di utenze aventi potenza nominale del generatore superiore a 35 [kW] egrave prescritta

ladozione di una termoregolazione asservita ad un sensore (sonda) di temperatura esterna

inoltre negli impianti nuovi deve essere possibile la contabilizzazione del calore e la

regolazione della temperatura interna di ogni unitagrave immobiliare

53 Cenni sulla legislazione relativa alle prestazioni energetiche invernali

degli edifici Al fine di contenere gli elevati consumi energetici del settore edilizio si richiede

come giagrave ampiamente ricordato in precedenza una piugrave attenta progettazione dei nuovi

edifici un piugrave spinto isolamento termico una maggiore efficienza degli impianti di

climatizzazione di produzione dellrsquoacqua calda sanitaria e di illuminazione

Si puograve ricordare che nel nostro Paese il riscaldamento invernale degli edifici

impegna circa 29 [Mtepanno] prevalentemente sotto forma di combustibili fossili

(metano gasolio etc) cui corrisponde immissione nellrsquoatmosfera di circa 78 milioni di

tonnellate di CO2

I Decreti Legislativi ndeg 192 (8102005) ndeg 311 (29122006) noncheacute per la

Liguria il regolamento di attuazione art 29 della Legge Regionale 29 Maggio 2007 ndeg

22) in corso di emanazione e recante ldquoNorme in materia di certificazione energetica degli

edificirdquo in attuazione della direttiva UE 200291 a partire dal 1deg Gennaio 2010

impongono

- nuovi edificiristrutturazione

trasmittanze termiche di pareti opache e trasparenti inferiori a limiti stabiliti in

funzione del numero di gradi-giorno GG della localitagrave

lrsquoimpianto di climatizzazione dovragrave avere un rendimento globale superiore ad un

limite minimo in funzione della sua potenzialitagrave termica

fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale inferiore ad un

valore limite stabilito in funzione del numero di gradi-giorno GG della localitagrave e del

fattore di forma SV dellrsquoedificio

certificazione energetica degli edifici

- edifici esistenti

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certificazione energetica degli edifici in modo da evidenziare e suggerire i piugrave

opportuni interventi di riqualificazione energetica degli stessi

La legislazione suddetta si richiama poi a una imponente mole di norme tecniche UNI

CEN Ad esempio particolare importanza rivestono le norme

UNlTS 11300-1 - Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 1 Determinazione

del fabbisogno di energia termica delledificio per la climatizzazione estiva ed

invernale

UNlTS 11300-2 - Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 2 Determinazione

del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale

e per la produzione di acqua calda sanitaria

Come giagrave osservato si introducono indici di prestazione energetica EP (Energy

Performance index) in termini di energia primaria utilizzata consumata Gli indici

vengono espressi in [kWh(m2anno)] o in [kWh(m3anno)] e cioegrave per unitagrave di superficie

abitabile nel caso di edifici residenziali e di volume per le altre destinazioni drsquouso

Nel computo degli indici di prestazione per il riscaldamento invernale si tiene conto di

- energia primaria consumata direttamente nel generatore di calore

- energia primaria consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia

elettrica utilizzata dallrsquoimpianto (pompe bruciatori ecc)

- apporti di energia primaria derivanti da apporti gratuiti come lrsquoirraggiamento

solare sorgenti interne

54 Cenni sulla valutazione delle prestazioni energetiche degli edificiIn questo paragrafo si discuteragrave in forma assai sintetica di questa complessa

materia cercando di evidenziarne gli aspetti principali senza entrare nei dettagli assai

articolati previsti dalle numerose norme tecniche coinvolte Durante la stagione di

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riscaldamento il fabbisogno di energia termica mensile (base temporale di calcolo)

dellrsquoedificio (Heat needs) QHnd egrave esprimibile nella forma

QHnd = Qve + Qtr - Hgn(Qint + Qsol) [kWhmese]

ove

Qve + Qtr egrave la totale energia termica mensile dispersa e Hgn(Qint + Qsol) il totale apporto di energia

termica utile che nello stesso mese deriva da apporti energetici gratuiti (apporti termici interni Qint e

contributi solari Qsol trasmessi attraverso lrsquoinvolucro opaco e trasparente)

Dati convenzionali per valutare Qint a partire dagli apporti termici interni medi egrave fornito

dalla tabella seguente

I contributi solari Qsol trasmessi attraverso lrsquoinvolucro opaco e trasparente ovviamente

dipendono dallrsquoentitagrave media mensile della radiazione solare al suolo disponibile nella

localitagrave dallrsquoorientamento e dal fattore di assorbimento (colore) delle superfici soleggiate

noncheacute dalla presenza di ombreggiamento da parte di strutture permanenti e manovrabili

(ad esempio tapparelle) come sintetizzato nello schema seguente

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Il fattore di utilizzazione degli apporti gratuiti Hgn dipende dal comportamento dinamico

dellrsquoedificio (inerzia delle strutture interne e periferiche in relazione allrsquoirraggiamento

solare) Si noti che nel calcolo fabbisogno di energia termica mensile dellrsquoedificio QHnd

per ora non si egrave ancora tenuto conto della piugrave o meno elevata efficienza dellrsquoimpianto di

riscaldamento per quanto riguarda la generazione dellrsquoenergia termica la sua distribuzione

ai singoli ambienti la sua regolazione e la sua emissione da parte dei terminali

dellrsquoimpianto

La quantificazione delle prestazioni energetiche di edifici viene effettuata in

accordo con lrsquoattuale legislazione in termini di sistema edificio-impianto Per

approfondire lrsquoargomento egrave opportuno considerare i seguenti aspetti Un primo aspetto da

valutare riguarda le perdite di energia termica che si accompagnano inevitabilmente al

funzionamento dellrsquoimpianto In altre parole per fornire allrsquoedificio il fabbisogno termico

mensile QHnd saragrave necessario partire da una maggiore quantitagrave di energia termica QH

rendimento di emissione e lt 1 tiene conto di disperdimenti termici aggiuntivi ai

terminali utilizzatori

rendimento di regolazione r lt 1 tiene conto di penalizzazioni termiche dovute a

imperfetta regolazione della temperatura interna degli ambienti

rendimento di distribuzione d lt1 conseguente a inevitabili disperdimenti termici nella

rete di distribuzione del fluido termovettore

rendimento del generatore di calore p lt 1

rendimento medio stagionale g = dellrsquoimpianto di climatizzazione

invernale

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Ombreggiamento Schermature

Componenti trasparenti Componenti opachi

RIDUZIONE

gestione

APPORTI SOLARI

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Il rendimento medio stagionale esprime pertanto la complessiva prestazione termica

dellrsquoimpianto

Per esprimere poi la complessiva energia primaria QHp che egrave necessario impegnare per

la climatizzazione invernale dellrsquoedificio si dovragrave conteggiare anche lrsquoenergia elettrica

prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto (pompe di circolazione

bruciatori etc) Come ben noto (Capitolo 1) Ee [kWh] di energia elettrica non eguagliano

numericamente Qpe [kWh] di energia primaria Infatti per operare una corretta

conversione occorre riferirsi al rendimento medio nazionale di conversione tra energia

elettrica finale e lrsquoenergia fornita dal combustibile pari a

in accordo con quanto considerato nei recenti provvedimenti legislativi (1 [kWh] elettrico

= 256 [kWh] di energia primaria) Il consumo mensile di energia primaria Qpe

dellrsquoimpianto si ottiene moltiplicando lrsquoenergia elettrica consumata Ee per il fattore di

conversione fpel = 1 ossia

Oltre a ciograve si deve considerare quale sia il vettore energetico (combustibili energia

elettrica etc) che alimenta lrsquoimpianto Pertanto la totale energia primaria mensile

utilizzata per il riscaldamento puograve essere espressa da

ove

fpi fattore di conversione in energia primaria del vettore energetico i (ad esempio se lrsquoimpianto

utilizzasse gasolio (combustibile fossile) fpi = 1 nel caso utilizzasse energia elettrica direttamente per

il riscaldamento sarebbe fpi = feel = 256

La prestazione energetica mensile dellrsquoimpianto egrave definito dal rapporto tra il fabbisogno

QHnd e lrsquoenergia primaria QHp consumata

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Una volta valutati i suddetti apporti energetici su base mensile si puograve passare su scala

stagionale (annuale) ad esempio il fabbisogno annuale di energia termica QHnd =

e consumo annuo di energia primaria QHnp = in [kWhm2anno]

Ai fini di valutare tutti termini sopra accennati si utilizza un ampio messe di norme

tecniche che riportano i metodi da seguire per svolgere calcoli dettagliati Dal punto di

vista pratico egrave prevista lrsquoutilizzo di programmi di calcolo opportunamente certificati

55 Indici per la caratterizzazione energetica degli edifici I principali indici di prestazione energetica utilizzati sono

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

A superficie utile (definita come superficie netta calpestabile della zona riscaldata)

V egrave il volume lordo riscaldato definito dalle superfici che lo delimitano

Indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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Egrave definito dal seguente rapporto

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Egrave definito dal seguente rapporto

a) edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

In Italia un tipico edificio residenziale puograve raggiungere un indice EPi raquo100

[kWh(m2anno)] per la climatizzazione invernale e un indice EPacs raquo 60

[kWh(m2anno)] per la produzione di acqua calda sanitaria con una prestazione energetica

complessiva EPgl pari a

EPgl = EPi + EPacs = 160 [kWh(m2anno)]

Se si vorragrave tener conto anche del consumo di energia primaria per lrsquoilluminazione e

per il condizionamento estivo si dovranno aggiungere gli indici EPill e Epe relativo al

consumo di energia primaria per condizionare lrsquoaria durante lrsquoestate

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56 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioni Nelle seguenti tabelle si riportano i valori limite EPLi dellrsquoindice di prestazione

energetica per la climatizzazione invernale applicabili dal 1deg gennaio 2008 e dal 1deg

gennaio 2010 I limiti EPLi espressi in [kWh(m2 anno)] per edifici di classe E1 (escluse

caserme etc) sono tabellati in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del

numero di gradi-giorno GG Per le nuove costruzioni occorre riferirsi giagrave da ora ai limiti

2010

Si precisa che

S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V

V [m3] = volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi in kWhm2annoRapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climatica

A B C D E F

fino a 600 da 601 a 900 da 901 a 1400 da 1401 a 2100 da 2101 a 3000 oltre 3000 le 02 85 85 128 128 213 213 34 34 468 468ge 09 36 36 48 48 68 68 88 88 116 116

Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori del EPLi rimangono costanti come pure rimangono

costanti quando il coefficiente di forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09

I valori della tabella devono essere interpolati linearmente per valori GG compresi tra gli

estremi che delimitano le zone climatiche Ad esempio un edificio caratterizzato da un

rapporto di forma SV = 055 da costruirsi in una localitagrave con GG =1400 dovragrave

raggiungere un fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale EPi

inferiore al limite EPLi = 505 [kWh(m2 anno)]

Un ulteriore requisito riguarda rendimento globale medio stagionale dellrsquoimpianto che

dovragrave risultare superiore a

ove

Pn = foc [kW] = potenzialitagrave nominale del generatore

Ulteriori requisiti riguardano valori limite di trasmittanza da rispettare per le pareti

opache e trasparenti

I valori minimi richiesti sono riportati nelle sottostanti tabelle

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Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 040D 036E 034F 033

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 038D 032E 030F 029

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali di pavimento in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042D 036E 033F 032

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv lt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 26D 24E 22F 20

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv gt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 21D 19E 17F 15

Anche la trasmittanza termica delle strutture edilizie di separazione verticali e orizzontali

tra edifici o unitagrave immobiliari dovragrave essere inferiore o uguale a K = 08 [Wm2K] Il

medesimo limite deve essere rispettato per tutte le strutture opache verticali orizzontali e

inclinate che delimitano verso lambiente esterno gli ambienti non dotati di impianto di

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riscaldamento

Un ulteriore requisito riguarda la verifica igrometrica delle strutture perimetrali al fine di

evitare danni idrometrici

57 Cenni sulla certificazione energeticaPer gli edifici giagrave esistenti (la gran maggioranza del parco residenziale) si prevede di

attuare la loro ldquocertificazione energeticardquo e cioegrave la predisposizione di un certificato

energetico che dovragrave accompagnare lrsquoimmobile e le singole unitagrave immobiliari (ad

esempio dovragrave essere esibito nel caso di compravendita) Lo scopo di tale certificato egrave

ovviamente quello di fotografarne lo ldquostato energetico attualeldquo e suggerire quali possano

essere i possibili interventi di una sua futura riqualificazione energetica

La seguente figura riporta il certificato energetico della Regione Liguria in termini

dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl dellrsquoindice di prestazione energetica

dellrsquoinvolucro edilizio EPiinv dellrsquoindice di prestazione dallrsquoindice EPacs e dellrsquoindice

W caratterizzante lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto Lo ldquostato energetico

attualerdquo dellrsquoedificio egrave indicato da una freccia rossa mentre lo ldquostato energetico

raggiungibilerdquo egrave indicato da una freccia verde

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bullUbicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Propriet agravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullAnno di costruzione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullZona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullSuperficie utile A u [m 2 ] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullVolume lordo V [m 3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip bullRapporto di forma SV [m -1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullIdentificativi catastaliComune helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO 2

CO 2

attuale

raggiungibile

A +

A

B

C

D

E

F

G

kWhm 2anno

kWhm 3anno

Informazioni generali dell rsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

16

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CONFIGURAZIONE A CUI SI RIFERISCE IL POTENZIALE MIGLIORAMENTO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

ENERGIE RINNOVABILI

INTERVENTI SULLrsquoIMPIANTO

Tempo di ritorno (anni)

SovraccostoCosto intervento

Energia primaria annua risparmiata ()INTERVENTI SULLrsquoINVOLUCRO

Firma numero e timbro del certificatore

Involucro Impianto per la climatizzazione invernale

103 -111

111-119

119 - 149

149 - 180

180 ndash 210

gt 210

lt 103ABCDEFG

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n

raggiungibile

Produzione di acqua calda sanitaria

kWhm2anno

kWhm3anno

kWhm2anno

kWhm3anno

Interventi Consigliati

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

ABCDEFG

Prestazioni energetiche parziali

ABCDEFG

A+

() kWhm2anno kWhm3anno

Ad esempio per classificare un edificio in termini della prestazione energetica del solo involucro

edilizio (classificazione di particolare interesse per lrsquoarchitetto) si confronta lrsquoindice EPiinv

calcolato di un edificio con gli intervalli di valori determinanti le singole classi secondo la

seguente tabella

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A+ lt 023 EPLi(2010)

023 EPLi(2010) le A lt 045 EPLi(2010)

045 EPLi(2010) le B lt 065 EPLi(2010)

065 EPLi(2010) le C lt 085 EPLi(2010)

085 EPLi(2010) le D lt 100 EPLi(2010)

100 EPLi(2010) le E lt 150 EPLi(2010)

150 EPLi(2010) le F lt 200 EPLi(2010)

G 200 EPLi(2010)

Nel caso dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl una tabella simile viene

utilizzata per individuare le classi con gli EPLi(2010) dellrsquoedificio tenendo conto del

consumo di acqua calda sanitaria Nel caso dellrsquoindice dellrsquoindice W caratterizzante

lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto gli intervalli di valori determinanti le

singole classi sono direttamente riportati sul certificato

58 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizioIl vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere

visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico comporta

da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione delledificio e

dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un maggiore investimento

iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio (minori consumi) Occorre

inoltre tenere presente anche il costo sociale dellinquinamento ambientale derivante dai

consumi energetici Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico

Si precisa che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado

dellrsquoinvolucro edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica

igrometrica delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito

Isolamento a cappotto

Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a

cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti

anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave piede

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tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
Page 5: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare riguarda

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identici ed ugualmente gestiti siti uno a X ed uno a Y richiedono una centrale termica

con la stessa potenza termica installata ma nellarco di molte stagioni invernali

limpianto al servizio delledificio di X consuma circa una quantitagrave doppia di

combustibile di quella consumata dallimpianto delledificio di Y Pertanto il territorio

nazionale viene suddiviso nelle seguenti sei fasce climatiche in funzione dei gradi giorno

associandone il periodo di funzionamento dellrsquoimpianto di riscaldamento noncheacute il

numero di ore giornaliere

ZONA CLIM GRADI GIORNO ORE DI FUNZ PERIODO DI FUNZ

A Fino a 600 6 dal 112 al 153

B 601 ndash 900 8 dal 112 al 313

C 901 ndash 1400 10 dal 1511 al 313

D 1401 ndash 2100 12 dal 111 al 154

E 2101- 3000 14 dal 1510 al 154

F Oltre 3000 nessuna limitazione

Gli edifici sono poi classificati in differenti categorie in base alla loro destinazione duso

come precisato nella seguente tabella

I valori massimi della temperatura ambiente nel periodo di funzionamento

dellimpianto di climatizzazione invernale sono posti pari a 18 [degC] per gli edifici di

categoria E8 e a 20 [degC] per tutte le altre categorie su entrambi i valori egrave ammessa una

tolleranza di +1 [degC] Deroghe particolari possono essere concesse dalle autoritagrave comunali

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per le categorie E3 (ospedali) e E6 (piscine)

Circa la regolazione negli impianti termici centralizzati adibiti al riscaldamento per una

pluralitagrave di utenze aventi potenza nominale del generatore superiore a 35 [kW] egrave prescritta

ladozione di una termoregolazione asservita ad un sensore (sonda) di temperatura esterna

inoltre negli impianti nuovi deve essere possibile la contabilizzazione del calore e la

regolazione della temperatura interna di ogni unitagrave immobiliare

53 Cenni sulla legislazione relativa alle prestazioni energetiche invernali

degli edifici Al fine di contenere gli elevati consumi energetici del settore edilizio si richiede

come giagrave ampiamente ricordato in precedenza una piugrave attenta progettazione dei nuovi

edifici un piugrave spinto isolamento termico una maggiore efficienza degli impianti di

climatizzazione di produzione dellrsquoacqua calda sanitaria e di illuminazione

Si puograve ricordare che nel nostro Paese il riscaldamento invernale degli edifici

impegna circa 29 [Mtepanno] prevalentemente sotto forma di combustibili fossili

(metano gasolio etc) cui corrisponde immissione nellrsquoatmosfera di circa 78 milioni di

tonnellate di CO2

I Decreti Legislativi ndeg 192 (8102005) ndeg 311 (29122006) noncheacute per la

Liguria il regolamento di attuazione art 29 della Legge Regionale 29 Maggio 2007 ndeg

22) in corso di emanazione e recante ldquoNorme in materia di certificazione energetica degli

edificirdquo in attuazione della direttiva UE 200291 a partire dal 1deg Gennaio 2010

impongono

- nuovi edificiristrutturazione

trasmittanze termiche di pareti opache e trasparenti inferiori a limiti stabiliti in

funzione del numero di gradi-giorno GG della localitagrave

lrsquoimpianto di climatizzazione dovragrave avere un rendimento globale superiore ad un

limite minimo in funzione della sua potenzialitagrave termica

fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale inferiore ad un

valore limite stabilito in funzione del numero di gradi-giorno GG della localitagrave e del

fattore di forma SV dellrsquoedificio

certificazione energetica degli edifici

- edifici esistenti

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certificazione energetica degli edifici in modo da evidenziare e suggerire i piugrave

opportuni interventi di riqualificazione energetica degli stessi

La legislazione suddetta si richiama poi a una imponente mole di norme tecniche UNI

CEN Ad esempio particolare importanza rivestono le norme

UNlTS 11300-1 - Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 1 Determinazione

del fabbisogno di energia termica delledificio per la climatizzazione estiva ed

invernale

UNlTS 11300-2 - Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 2 Determinazione

del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale

e per la produzione di acqua calda sanitaria

Come giagrave osservato si introducono indici di prestazione energetica EP (Energy

Performance index) in termini di energia primaria utilizzata consumata Gli indici

vengono espressi in [kWh(m2anno)] o in [kWh(m3anno)] e cioegrave per unitagrave di superficie

abitabile nel caso di edifici residenziali e di volume per le altre destinazioni drsquouso

Nel computo degli indici di prestazione per il riscaldamento invernale si tiene conto di

- energia primaria consumata direttamente nel generatore di calore

- energia primaria consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia

elettrica utilizzata dallrsquoimpianto (pompe bruciatori ecc)

- apporti di energia primaria derivanti da apporti gratuiti come lrsquoirraggiamento

solare sorgenti interne

54 Cenni sulla valutazione delle prestazioni energetiche degli edificiIn questo paragrafo si discuteragrave in forma assai sintetica di questa complessa

materia cercando di evidenziarne gli aspetti principali senza entrare nei dettagli assai

articolati previsti dalle numerose norme tecniche coinvolte Durante la stagione di

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riscaldamento il fabbisogno di energia termica mensile (base temporale di calcolo)

dellrsquoedificio (Heat needs) QHnd egrave esprimibile nella forma

QHnd = Qve + Qtr - Hgn(Qint + Qsol) [kWhmese]

ove

Qve + Qtr egrave la totale energia termica mensile dispersa e Hgn(Qint + Qsol) il totale apporto di energia

termica utile che nello stesso mese deriva da apporti energetici gratuiti (apporti termici interni Qint e

contributi solari Qsol trasmessi attraverso lrsquoinvolucro opaco e trasparente)

Dati convenzionali per valutare Qint a partire dagli apporti termici interni medi egrave fornito

dalla tabella seguente

I contributi solari Qsol trasmessi attraverso lrsquoinvolucro opaco e trasparente ovviamente

dipendono dallrsquoentitagrave media mensile della radiazione solare al suolo disponibile nella

localitagrave dallrsquoorientamento e dal fattore di assorbimento (colore) delle superfici soleggiate

noncheacute dalla presenza di ombreggiamento da parte di strutture permanenti e manovrabili

(ad esempio tapparelle) come sintetizzato nello schema seguente

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Il fattore di utilizzazione degli apporti gratuiti Hgn dipende dal comportamento dinamico

dellrsquoedificio (inerzia delle strutture interne e periferiche in relazione allrsquoirraggiamento

solare) Si noti che nel calcolo fabbisogno di energia termica mensile dellrsquoedificio QHnd

per ora non si egrave ancora tenuto conto della piugrave o meno elevata efficienza dellrsquoimpianto di

riscaldamento per quanto riguarda la generazione dellrsquoenergia termica la sua distribuzione

ai singoli ambienti la sua regolazione e la sua emissione da parte dei terminali

dellrsquoimpianto

La quantificazione delle prestazioni energetiche di edifici viene effettuata in

accordo con lrsquoattuale legislazione in termini di sistema edificio-impianto Per

approfondire lrsquoargomento egrave opportuno considerare i seguenti aspetti Un primo aspetto da

valutare riguarda le perdite di energia termica che si accompagnano inevitabilmente al

funzionamento dellrsquoimpianto In altre parole per fornire allrsquoedificio il fabbisogno termico

mensile QHnd saragrave necessario partire da una maggiore quantitagrave di energia termica QH

rendimento di emissione e lt 1 tiene conto di disperdimenti termici aggiuntivi ai

terminali utilizzatori

rendimento di regolazione r lt 1 tiene conto di penalizzazioni termiche dovute a

imperfetta regolazione della temperatura interna degli ambienti

rendimento di distribuzione d lt1 conseguente a inevitabili disperdimenti termici nella

rete di distribuzione del fluido termovettore

rendimento del generatore di calore p lt 1

rendimento medio stagionale g = dellrsquoimpianto di climatizzazione

invernale

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Ombreggiamento Schermature

Componenti trasparenti Componenti opachi

RIDUZIONE

gestione

APPORTI SOLARI

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Il rendimento medio stagionale esprime pertanto la complessiva prestazione termica

dellrsquoimpianto

Per esprimere poi la complessiva energia primaria QHp che egrave necessario impegnare per

la climatizzazione invernale dellrsquoedificio si dovragrave conteggiare anche lrsquoenergia elettrica

prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto (pompe di circolazione

bruciatori etc) Come ben noto (Capitolo 1) Ee [kWh] di energia elettrica non eguagliano

numericamente Qpe [kWh] di energia primaria Infatti per operare una corretta

conversione occorre riferirsi al rendimento medio nazionale di conversione tra energia

elettrica finale e lrsquoenergia fornita dal combustibile pari a

in accordo con quanto considerato nei recenti provvedimenti legislativi (1 [kWh] elettrico

= 256 [kWh] di energia primaria) Il consumo mensile di energia primaria Qpe

dellrsquoimpianto si ottiene moltiplicando lrsquoenergia elettrica consumata Ee per il fattore di

conversione fpel = 1 ossia

Oltre a ciograve si deve considerare quale sia il vettore energetico (combustibili energia

elettrica etc) che alimenta lrsquoimpianto Pertanto la totale energia primaria mensile

utilizzata per il riscaldamento puograve essere espressa da

ove

fpi fattore di conversione in energia primaria del vettore energetico i (ad esempio se lrsquoimpianto

utilizzasse gasolio (combustibile fossile) fpi = 1 nel caso utilizzasse energia elettrica direttamente per

il riscaldamento sarebbe fpi = feel = 256

La prestazione energetica mensile dellrsquoimpianto egrave definito dal rapporto tra il fabbisogno

QHnd e lrsquoenergia primaria QHp consumata

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Una volta valutati i suddetti apporti energetici su base mensile si puograve passare su scala

stagionale (annuale) ad esempio il fabbisogno annuale di energia termica QHnd =

e consumo annuo di energia primaria QHnp = in [kWhm2anno]

Ai fini di valutare tutti termini sopra accennati si utilizza un ampio messe di norme

tecniche che riportano i metodi da seguire per svolgere calcoli dettagliati Dal punto di

vista pratico egrave prevista lrsquoutilizzo di programmi di calcolo opportunamente certificati

55 Indici per la caratterizzazione energetica degli edifici I principali indici di prestazione energetica utilizzati sono

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

A superficie utile (definita come superficie netta calpestabile della zona riscaldata)

V egrave il volume lordo riscaldato definito dalle superfici che lo delimitano

Indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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Egrave definito dal seguente rapporto

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Egrave definito dal seguente rapporto

a) edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

In Italia un tipico edificio residenziale puograve raggiungere un indice EPi raquo100

[kWh(m2anno)] per la climatizzazione invernale e un indice EPacs raquo 60

[kWh(m2anno)] per la produzione di acqua calda sanitaria con una prestazione energetica

complessiva EPgl pari a

EPgl = EPi + EPacs = 160 [kWh(m2anno)]

Se si vorragrave tener conto anche del consumo di energia primaria per lrsquoilluminazione e

per il condizionamento estivo si dovranno aggiungere gli indici EPill e Epe relativo al

consumo di energia primaria per condizionare lrsquoaria durante lrsquoestate

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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56 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioni Nelle seguenti tabelle si riportano i valori limite EPLi dellrsquoindice di prestazione

energetica per la climatizzazione invernale applicabili dal 1deg gennaio 2008 e dal 1deg

gennaio 2010 I limiti EPLi espressi in [kWh(m2 anno)] per edifici di classe E1 (escluse

caserme etc) sono tabellati in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del

numero di gradi-giorno GG Per le nuove costruzioni occorre riferirsi giagrave da ora ai limiti

2010

Si precisa che

S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V

V [m3] = volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi in kWhm2annoRapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climatica

A B C D E F

fino a 600 da 601 a 900 da 901 a 1400 da 1401 a 2100 da 2101 a 3000 oltre 3000 le 02 85 85 128 128 213 213 34 34 468 468ge 09 36 36 48 48 68 68 88 88 116 116

Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori del EPLi rimangono costanti come pure rimangono

costanti quando il coefficiente di forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09

I valori della tabella devono essere interpolati linearmente per valori GG compresi tra gli

estremi che delimitano le zone climatiche Ad esempio un edificio caratterizzato da un

rapporto di forma SV = 055 da costruirsi in una localitagrave con GG =1400 dovragrave

raggiungere un fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale EPi

inferiore al limite EPLi = 505 [kWh(m2 anno)]

Un ulteriore requisito riguarda rendimento globale medio stagionale dellrsquoimpianto che

dovragrave risultare superiore a

ove

Pn = foc [kW] = potenzialitagrave nominale del generatore

Ulteriori requisiti riguardano valori limite di trasmittanza da rispettare per le pareti

opache e trasparenti

I valori minimi richiesti sono riportati nelle sottostanti tabelle

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Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 040D 036E 034F 033

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 038D 032E 030F 029

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali di pavimento in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042D 036E 033F 032

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv lt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 26D 24E 22F 20

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv gt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 21D 19E 17F 15

Anche la trasmittanza termica delle strutture edilizie di separazione verticali e orizzontali

tra edifici o unitagrave immobiliari dovragrave essere inferiore o uguale a K = 08 [Wm2K] Il

medesimo limite deve essere rispettato per tutte le strutture opache verticali orizzontali e

inclinate che delimitano verso lambiente esterno gli ambienti non dotati di impianto di

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riscaldamento

Un ulteriore requisito riguarda la verifica igrometrica delle strutture perimetrali al fine di

evitare danni idrometrici

57 Cenni sulla certificazione energeticaPer gli edifici giagrave esistenti (la gran maggioranza del parco residenziale) si prevede di

attuare la loro ldquocertificazione energeticardquo e cioegrave la predisposizione di un certificato

energetico che dovragrave accompagnare lrsquoimmobile e le singole unitagrave immobiliari (ad

esempio dovragrave essere esibito nel caso di compravendita) Lo scopo di tale certificato egrave

ovviamente quello di fotografarne lo ldquostato energetico attualeldquo e suggerire quali possano

essere i possibili interventi di una sua futura riqualificazione energetica

La seguente figura riporta il certificato energetico della Regione Liguria in termini

dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl dellrsquoindice di prestazione energetica

dellrsquoinvolucro edilizio EPiinv dellrsquoindice di prestazione dallrsquoindice EPacs e dellrsquoindice

W caratterizzante lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto Lo ldquostato energetico

attualerdquo dellrsquoedificio egrave indicato da una freccia rossa mentre lo ldquostato energetico

raggiungibilerdquo egrave indicato da una freccia verde

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bullUbicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Propriet agravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullAnno di costruzione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullZona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullSuperficie utile A u [m 2 ] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullVolume lordo V [m 3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip bullRapporto di forma SV [m -1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullIdentificativi catastaliComune helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO 2

CO 2

attuale

raggiungibile

A +

A

B

C

D

E

F

G

kWhm 2anno

kWhm 3anno

Informazioni generali dell rsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

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CONFIGURAZIONE A CUI SI RIFERISCE IL POTENZIALE MIGLIORAMENTO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

ENERGIE RINNOVABILI

INTERVENTI SULLrsquoIMPIANTO

Tempo di ritorno (anni)

SovraccostoCosto intervento

Energia primaria annua risparmiata ()INTERVENTI SULLrsquoINVOLUCRO

Firma numero e timbro del certificatore

Involucro Impianto per la climatizzazione invernale

103 -111

111-119

119 - 149

149 - 180

180 ndash 210

gt 210

lt 103ABCDEFG

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n

raggiungibile

Produzione di acqua calda sanitaria

kWhm2anno

kWhm3anno

kWhm2anno

kWhm3anno

Interventi Consigliati

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

ABCDEFG

Prestazioni energetiche parziali

ABCDEFG

A+

() kWhm2anno kWhm3anno

Ad esempio per classificare un edificio in termini della prestazione energetica del solo involucro

edilizio (classificazione di particolare interesse per lrsquoarchitetto) si confronta lrsquoindice EPiinv

calcolato di un edificio con gli intervalli di valori determinanti le singole classi secondo la

seguente tabella

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A+ lt 023 EPLi(2010)

023 EPLi(2010) le A lt 045 EPLi(2010)

045 EPLi(2010) le B lt 065 EPLi(2010)

065 EPLi(2010) le C lt 085 EPLi(2010)

085 EPLi(2010) le D lt 100 EPLi(2010)

100 EPLi(2010) le E lt 150 EPLi(2010)

150 EPLi(2010) le F lt 200 EPLi(2010)

G 200 EPLi(2010)

Nel caso dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl una tabella simile viene

utilizzata per individuare le classi con gli EPLi(2010) dellrsquoedificio tenendo conto del

consumo di acqua calda sanitaria Nel caso dellrsquoindice dellrsquoindice W caratterizzante

lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto gli intervalli di valori determinanti le

singole classi sono direttamente riportati sul certificato

58 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizioIl vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere

visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico comporta

da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione delledificio e

dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un maggiore investimento

iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio (minori consumi) Occorre

inoltre tenere presente anche il costo sociale dellinquinamento ambientale derivante dai

consumi energetici Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico

Si precisa che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado

dellrsquoinvolucro edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica

igrometrica delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito

Isolamento a cappotto

Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a

cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti

anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave piede

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tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
Page 6: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare riguarda

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per le categorie E3 (ospedali) e E6 (piscine)

Circa la regolazione negli impianti termici centralizzati adibiti al riscaldamento per una

pluralitagrave di utenze aventi potenza nominale del generatore superiore a 35 [kW] egrave prescritta

ladozione di una termoregolazione asservita ad un sensore (sonda) di temperatura esterna

inoltre negli impianti nuovi deve essere possibile la contabilizzazione del calore e la

regolazione della temperatura interna di ogni unitagrave immobiliare

53 Cenni sulla legislazione relativa alle prestazioni energetiche invernali

degli edifici Al fine di contenere gli elevati consumi energetici del settore edilizio si richiede

come giagrave ampiamente ricordato in precedenza una piugrave attenta progettazione dei nuovi

edifici un piugrave spinto isolamento termico una maggiore efficienza degli impianti di

climatizzazione di produzione dellrsquoacqua calda sanitaria e di illuminazione

Si puograve ricordare che nel nostro Paese il riscaldamento invernale degli edifici

impegna circa 29 [Mtepanno] prevalentemente sotto forma di combustibili fossili

(metano gasolio etc) cui corrisponde immissione nellrsquoatmosfera di circa 78 milioni di

tonnellate di CO2

I Decreti Legislativi ndeg 192 (8102005) ndeg 311 (29122006) noncheacute per la

Liguria il regolamento di attuazione art 29 della Legge Regionale 29 Maggio 2007 ndeg

22) in corso di emanazione e recante ldquoNorme in materia di certificazione energetica degli

edificirdquo in attuazione della direttiva UE 200291 a partire dal 1deg Gennaio 2010

impongono

- nuovi edificiristrutturazione

trasmittanze termiche di pareti opache e trasparenti inferiori a limiti stabiliti in

funzione del numero di gradi-giorno GG della localitagrave

lrsquoimpianto di climatizzazione dovragrave avere un rendimento globale superiore ad un

limite minimo in funzione della sua potenzialitagrave termica

fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale inferiore ad un

valore limite stabilito in funzione del numero di gradi-giorno GG della localitagrave e del

fattore di forma SV dellrsquoedificio

certificazione energetica degli edifici

- edifici esistenti

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certificazione energetica degli edifici in modo da evidenziare e suggerire i piugrave

opportuni interventi di riqualificazione energetica degli stessi

La legislazione suddetta si richiama poi a una imponente mole di norme tecniche UNI

CEN Ad esempio particolare importanza rivestono le norme

UNlTS 11300-1 - Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 1 Determinazione

del fabbisogno di energia termica delledificio per la climatizzazione estiva ed

invernale

UNlTS 11300-2 - Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 2 Determinazione

del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale

e per la produzione di acqua calda sanitaria

Come giagrave osservato si introducono indici di prestazione energetica EP (Energy

Performance index) in termini di energia primaria utilizzata consumata Gli indici

vengono espressi in [kWh(m2anno)] o in [kWh(m3anno)] e cioegrave per unitagrave di superficie

abitabile nel caso di edifici residenziali e di volume per le altre destinazioni drsquouso

Nel computo degli indici di prestazione per il riscaldamento invernale si tiene conto di

- energia primaria consumata direttamente nel generatore di calore

- energia primaria consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia

elettrica utilizzata dallrsquoimpianto (pompe bruciatori ecc)

- apporti di energia primaria derivanti da apporti gratuiti come lrsquoirraggiamento

solare sorgenti interne

54 Cenni sulla valutazione delle prestazioni energetiche degli edificiIn questo paragrafo si discuteragrave in forma assai sintetica di questa complessa

materia cercando di evidenziarne gli aspetti principali senza entrare nei dettagli assai

articolati previsti dalle numerose norme tecniche coinvolte Durante la stagione di

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riscaldamento il fabbisogno di energia termica mensile (base temporale di calcolo)

dellrsquoedificio (Heat needs) QHnd egrave esprimibile nella forma

QHnd = Qve + Qtr - Hgn(Qint + Qsol) [kWhmese]

ove

Qve + Qtr egrave la totale energia termica mensile dispersa e Hgn(Qint + Qsol) il totale apporto di energia

termica utile che nello stesso mese deriva da apporti energetici gratuiti (apporti termici interni Qint e

contributi solari Qsol trasmessi attraverso lrsquoinvolucro opaco e trasparente)

Dati convenzionali per valutare Qint a partire dagli apporti termici interni medi egrave fornito

dalla tabella seguente

I contributi solari Qsol trasmessi attraverso lrsquoinvolucro opaco e trasparente ovviamente

dipendono dallrsquoentitagrave media mensile della radiazione solare al suolo disponibile nella

localitagrave dallrsquoorientamento e dal fattore di assorbimento (colore) delle superfici soleggiate

noncheacute dalla presenza di ombreggiamento da parte di strutture permanenti e manovrabili

(ad esempio tapparelle) come sintetizzato nello schema seguente

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Il fattore di utilizzazione degli apporti gratuiti Hgn dipende dal comportamento dinamico

dellrsquoedificio (inerzia delle strutture interne e periferiche in relazione allrsquoirraggiamento

solare) Si noti che nel calcolo fabbisogno di energia termica mensile dellrsquoedificio QHnd

per ora non si egrave ancora tenuto conto della piugrave o meno elevata efficienza dellrsquoimpianto di

riscaldamento per quanto riguarda la generazione dellrsquoenergia termica la sua distribuzione

ai singoli ambienti la sua regolazione e la sua emissione da parte dei terminali

dellrsquoimpianto

La quantificazione delle prestazioni energetiche di edifici viene effettuata in

accordo con lrsquoattuale legislazione in termini di sistema edificio-impianto Per

approfondire lrsquoargomento egrave opportuno considerare i seguenti aspetti Un primo aspetto da

valutare riguarda le perdite di energia termica che si accompagnano inevitabilmente al

funzionamento dellrsquoimpianto In altre parole per fornire allrsquoedificio il fabbisogno termico

mensile QHnd saragrave necessario partire da una maggiore quantitagrave di energia termica QH

rendimento di emissione e lt 1 tiene conto di disperdimenti termici aggiuntivi ai

terminali utilizzatori

rendimento di regolazione r lt 1 tiene conto di penalizzazioni termiche dovute a

imperfetta regolazione della temperatura interna degli ambienti

rendimento di distribuzione d lt1 conseguente a inevitabili disperdimenti termici nella

rete di distribuzione del fluido termovettore

rendimento del generatore di calore p lt 1

rendimento medio stagionale g = dellrsquoimpianto di climatizzazione

invernale

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

Ombreggiamento Schermature

Componenti trasparenti Componenti opachi

RIDUZIONE

gestione

APPORTI SOLARI

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Il rendimento medio stagionale esprime pertanto la complessiva prestazione termica

dellrsquoimpianto

Per esprimere poi la complessiva energia primaria QHp che egrave necessario impegnare per

la climatizzazione invernale dellrsquoedificio si dovragrave conteggiare anche lrsquoenergia elettrica

prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto (pompe di circolazione

bruciatori etc) Come ben noto (Capitolo 1) Ee [kWh] di energia elettrica non eguagliano

numericamente Qpe [kWh] di energia primaria Infatti per operare una corretta

conversione occorre riferirsi al rendimento medio nazionale di conversione tra energia

elettrica finale e lrsquoenergia fornita dal combustibile pari a

in accordo con quanto considerato nei recenti provvedimenti legislativi (1 [kWh] elettrico

= 256 [kWh] di energia primaria) Il consumo mensile di energia primaria Qpe

dellrsquoimpianto si ottiene moltiplicando lrsquoenergia elettrica consumata Ee per il fattore di

conversione fpel = 1 ossia

Oltre a ciograve si deve considerare quale sia il vettore energetico (combustibili energia

elettrica etc) che alimenta lrsquoimpianto Pertanto la totale energia primaria mensile

utilizzata per il riscaldamento puograve essere espressa da

ove

fpi fattore di conversione in energia primaria del vettore energetico i (ad esempio se lrsquoimpianto

utilizzasse gasolio (combustibile fossile) fpi = 1 nel caso utilizzasse energia elettrica direttamente per

il riscaldamento sarebbe fpi = feel = 256

La prestazione energetica mensile dellrsquoimpianto egrave definito dal rapporto tra il fabbisogno

QHnd e lrsquoenergia primaria QHp consumata

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Una volta valutati i suddetti apporti energetici su base mensile si puograve passare su scala

stagionale (annuale) ad esempio il fabbisogno annuale di energia termica QHnd =

e consumo annuo di energia primaria QHnp = in [kWhm2anno]

Ai fini di valutare tutti termini sopra accennati si utilizza un ampio messe di norme

tecniche che riportano i metodi da seguire per svolgere calcoli dettagliati Dal punto di

vista pratico egrave prevista lrsquoutilizzo di programmi di calcolo opportunamente certificati

55 Indici per la caratterizzazione energetica degli edifici I principali indici di prestazione energetica utilizzati sono

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

A superficie utile (definita come superficie netta calpestabile della zona riscaldata)

V egrave il volume lordo riscaldato definito dalle superfici che lo delimitano

Indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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Egrave definito dal seguente rapporto

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Egrave definito dal seguente rapporto

a) edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

In Italia un tipico edificio residenziale puograve raggiungere un indice EPi raquo100

[kWh(m2anno)] per la climatizzazione invernale e un indice EPacs raquo 60

[kWh(m2anno)] per la produzione di acqua calda sanitaria con una prestazione energetica

complessiva EPgl pari a

EPgl = EPi + EPacs = 160 [kWh(m2anno)]

Se si vorragrave tener conto anche del consumo di energia primaria per lrsquoilluminazione e

per il condizionamento estivo si dovranno aggiungere gli indici EPill e Epe relativo al

consumo di energia primaria per condizionare lrsquoaria durante lrsquoestate

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56 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioni Nelle seguenti tabelle si riportano i valori limite EPLi dellrsquoindice di prestazione

energetica per la climatizzazione invernale applicabili dal 1deg gennaio 2008 e dal 1deg

gennaio 2010 I limiti EPLi espressi in [kWh(m2 anno)] per edifici di classe E1 (escluse

caserme etc) sono tabellati in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del

numero di gradi-giorno GG Per le nuove costruzioni occorre riferirsi giagrave da ora ai limiti

2010

Si precisa che

S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V

V [m3] = volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi in kWhm2annoRapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climatica

A B C D E F

fino a 600 da 601 a 900 da 901 a 1400 da 1401 a 2100 da 2101 a 3000 oltre 3000 le 02 85 85 128 128 213 213 34 34 468 468ge 09 36 36 48 48 68 68 88 88 116 116

Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori del EPLi rimangono costanti come pure rimangono

costanti quando il coefficiente di forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09

I valori della tabella devono essere interpolati linearmente per valori GG compresi tra gli

estremi che delimitano le zone climatiche Ad esempio un edificio caratterizzato da un

rapporto di forma SV = 055 da costruirsi in una localitagrave con GG =1400 dovragrave

raggiungere un fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale EPi

inferiore al limite EPLi = 505 [kWh(m2 anno)]

Un ulteriore requisito riguarda rendimento globale medio stagionale dellrsquoimpianto che

dovragrave risultare superiore a

ove

Pn = foc [kW] = potenzialitagrave nominale del generatore

Ulteriori requisiti riguardano valori limite di trasmittanza da rispettare per le pareti

opache e trasparenti

I valori minimi richiesti sono riportati nelle sottostanti tabelle

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Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 040D 036E 034F 033

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 038D 032E 030F 029

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali di pavimento in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042D 036E 033F 032

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv lt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 26D 24E 22F 20

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv gt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 21D 19E 17F 15

Anche la trasmittanza termica delle strutture edilizie di separazione verticali e orizzontali

tra edifici o unitagrave immobiliari dovragrave essere inferiore o uguale a K = 08 [Wm2K] Il

medesimo limite deve essere rispettato per tutte le strutture opache verticali orizzontali e

inclinate che delimitano verso lambiente esterno gli ambienti non dotati di impianto di

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riscaldamento

Un ulteriore requisito riguarda la verifica igrometrica delle strutture perimetrali al fine di

evitare danni idrometrici

57 Cenni sulla certificazione energeticaPer gli edifici giagrave esistenti (la gran maggioranza del parco residenziale) si prevede di

attuare la loro ldquocertificazione energeticardquo e cioegrave la predisposizione di un certificato

energetico che dovragrave accompagnare lrsquoimmobile e le singole unitagrave immobiliari (ad

esempio dovragrave essere esibito nel caso di compravendita) Lo scopo di tale certificato egrave

ovviamente quello di fotografarne lo ldquostato energetico attualeldquo e suggerire quali possano

essere i possibili interventi di una sua futura riqualificazione energetica

La seguente figura riporta il certificato energetico della Regione Liguria in termini

dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl dellrsquoindice di prestazione energetica

dellrsquoinvolucro edilizio EPiinv dellrsquoindice di prestazione dallrsquoindice EPacs e dellrsquoindice

W caratterizzante lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto Lo ldquostato energetico

attualerdquo dellrsquoedificio egrave indicato da una freccia rossa mentre lo ldquostato energetico

raggiungibilerdquo egrave indicato da una freccia verde

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bullUbicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Propriet agravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullAnno di costruzione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullZona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullSuperficie utile A u [m 2 ] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullVolume lordo V [m 3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip bullRapporto di forma SV [m -1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullIdentificativi catastaliComune helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO 2

CO 2

attuale

raggiungibile

A +

A

B

C

D

E

F

G

kWhm 2anno

kWhm 3anno

Informazioni generali dell rsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

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CONFIGURAZIONE A CUI SI RIFERISCE IL POTENZIALE MIGLIORAMENTO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

ENERGIE RINNOVABILI

INTERVENTI SULLrsquoIMPIANTO

Tempo di ritorno (anni)

SovraccostoCosto intervento

Energia primaria annua risparmiata ()INTERVENTI SULLrsquoINVOLUCRO

Firma numero e timbro del certificatore

Involucro Impianto per la climatizzazione invernale

103 -111

111-119

119 - 149

149 - 180

180 ndash 210

gt 210

lt 103ABCDEFG

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n

raggiungibile

Produzione di acqua calda sanitaria

kWhm2anno

kWhm3anno

kWhm2anno

kWhm3anno

Interventi Consigliati

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

ABCDEFG

Prestazioni energetiche parziali

ABCDEFG

A+

() kWhm2anno kWhm3anno

Ad esempio per classificare un edificio in termini della prestazione energetica del solo involucro

edilizio (classificazione di particolare interesse per lrsquoarchitetto) si confronta lrsquoindice EPiinv

calcolato di un edificio con gli intervalli di valori determinanti le singole classi secondo la

seguente tabella

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A+ lt 023 EPLi(2010)

023 EPLi(2010) le A lt 045 EPLi(2010)

045 EPLi(2010) le B lt 065 EPLi(2010)

065 EPLi(2010) le C lt 085 EPLi(2010)

085 EPLi(2010) le D lt 100 EPLi(2010)

100 EPLi(2010) le E lt 150 EPLi(2010)

150 EPLi(2010) le F lt 200 EPLi(2010)

G 200 EPLi(2010)

Nel caso dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl una tabella simile viene

utilizzata per individuare le classi con gli EPLi(2010) dellrsquoedificio tenendo conto del

consumo di acqua calda sanitaria Nel caso dellrsquoindice dellrsquoindice W caratterizzante

lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto gli intervalli di valori determinanti le

singole classi sono direttamente riportati sul certificato

58 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizioIl vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere

visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico comporta

da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione delledificio e

dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un maggiore investimento

iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio (minori consumi) Occorre

inoltre tenere presente anche il costo sociale dellinquinamento ambientale derivante dai

consumi energetici Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico

Si precisa che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado

dellrsquoinvolucro edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica

igrometrica delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito

Isolamento a cappotto

Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a

cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti

anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave piede

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tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
Page 7: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare riguarda

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certificazione energetica degli edifici in modo da evidenziare e suggerire i piugrave

opportuni interventi di riqualificazione energetica degli stessi

La legislazione suddetta si richiama poi a una imponente mole di norme tecniche UNI

CEN Ad esempio particolare importanza rivestono le norme

UNlTS 11300-1 - Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 1 Determinazione

del fabbisogno di energia termica delledificio per la climatizzazione estiva ed

invernale

UNlTS 11300-2 - Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 2 Determinazione

del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale

e per la produzione di acqua calda sanitaria

Come giagrave osservato si introducono indici di prestazione energetica EP (Energy

Performance index) in termini di energia primaria utilizzata consumata Gli indici

vengono espressi in [kWh(m2anno)] o in [kWh(m3anno)] e cioegrave per unitagrave di superficie

abitabile nel caso di edifici residenziali e di volume per le altre destinazioni drsquouso

Nel computo degli indici di prestazione per il riscaldamento invernale si tiene conto di

- energia primaria consumata direttamente nel generatore di calore

- energia primaria consumata nelle centrali termoelettriche per produrre lrsquoenergia

elettrica utilizzata dallrsquoimpianto (pompe bruciatori ecc)

- apporti di energia primaria derivanti da apporti gratuiti come lrsquoirraggiamento

solare sorgenti interne

54 Cenni sulla valutazione delle prestazioni energetiche degli edificiIn questo paragrafo si discuteragrave in forma assai sintetica di questa complessa

materia cercando di evidenziarne gli aspetti principali senza entrare nei dettagli assai

articolati previsti dalle numerose norme tecniche coinvolte Durante la stagione di

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riscaldamento il fabbisogno di energia termica mensile (base temporale di calcolo)

dellrsquoedificio (Heat needs) QHnd egrave esprimibile nella forma

QHnd = Qve + Qtr - Hgn(Qint + Qsol) [kWhmese]

ove

Qve + Qtr egrave la totale energia termica mensile dispersa e Hgn(Qint + Qsol) il totale apporto di energia

termica utile che nello stesso mese deriva da apporti energetici gratuiti (apporti termici interni Qint e

contributi solari Qsol trasmessi attraverso lrsquoinvolucro opaco e trasparente)

Dati convenzionali per valutare Qint a partire dagli apporti termici interni medi egrave fornito

dalla tabella seguente

I contributi solari Qsol trasmessi attraverso lrsquoinvolucro opaco e trasparente ovviamente

dipendono dallrsquoentitagrave media mensile della radiazione solare al suolo disponibile nella

localitagrave dallrsquoorientamento e dal fattore di assorbimento (colore) delle superfici soleggiate

noncheacute dalla presenza di ombreggiamento da parte di strutture permanenti e manovrabili

(ad esempio tapparelle) come sintetizzato nello schema seguente

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Il fattore di utilizzazione degli apporti gratuiti Hgn dipende dal comportamento dinamico

dellrsquoedificio (inerzia delle strutture interne e periferiche in relazione allrsquoirraggiamento

solare) Si noti che nel calcolo fabbisogno di energia termica mensile dellrsquoedificio QHnd

per ora non si egrave ancora tenuto conto della piugrave o meno elevata efficienza dellrsquoimpianto di

riscaldamento per quanto riguarda la generazione dellrsquoenergia termica la sua distribuzione

ai singoli ambienti la sua regolazione e la sua emissione da parte dei terminali

dellrsquoimpianto

La quantificazione delle prestazioni energetiche di edifici viene effettuata in

accordo con lrsquoattuale legislazione in termini di sistema edificio-impianto Per

approfondire lrsquoargomento egrave opportuno considerare i seguenti aspetti Un primo aspetto da

valutare riguarda le perdite di energia termica che si accompagnano inevitabilmente al

funzionamento dellrsquoimpianto In altre parole per fornire allrsquoedificio il fabbisogno termico

mensile QHnd saragrave necessario partire da una maggiore quantitagrave di energia termica QH

rendimento di emissione e lt 1 tiene conto di disperdimenti termici aggiuntivi ai

terminali utilizzatori

rendimento di regolazione r lt 1 tiene conto di penalizzazioni termiche dovute a

imperfetta regolazione della temperatura interna degli ambienti

rendimento di distribuzione d lt1 conseguente a inevitabili disperdimenti termici nella

rete di distribuzione del fluido termovettore

rendimento del generatore di calore p lt 1

rendimento medio stagionale g = dellrsquoimpianto di climatizzazione

invernale

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Ombreggiamento Schermature

Componenti trasparenti Componenti opachi

RIDUZIONE

gestione

APPORTI SOLARI

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Il rendimento medio stagionale esprime pertanto la complessiva prestazione termica

dellrsquoimpianto

Per esprimere poi la complessiva energia primaria QHp che egrave necessario impegnare per

la climatizzazione invernale dellrsquoedificio si dovragrave conteggiare anche lrsquoenergia elettrica

prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto (pompe di circolazione

bruciatori etc) Come ben noto (Capitolo 1) Ee [kWh] di energia elettrica non eguagliano

numericamente Qpe [kWh] di energia primaria Infatti per operare una corretta

conversione occorre riferirsi al rendimento medio nazionale di conversione tra energia

elettrica finale e lrsquoenergia fornita dal combustibile pari a

in accordo con quanto considerato nei recenti provvedimenti legislativi (1 [kWh] elettrico

= 256 [kWh] di energia primaria) Il consumo mensile di energia primaria Qpe

dellrsquoimpianto si ottiene moltiplicando lrsquoenergia elettrica consumata Ee per il fattore di

conversione fpel = 1 ossia

Oltre a ciograve si deve considerare quale sia il vettore energetico (combustibili energia

elettrica etc) che alimenta lrsquoimpianto Pertanto la totale energia primaria mensile

utilizzata per il riscaldamento puograve essere espressa da

ove

fpi fattore di conversione in energia primaria del vettore energetico i (ad esempio se lrsquoimpianto

utilizzasse gasolio (combustibile fossile) fpi = 1 nel caso utilizzasse energia elettrica direttamente per

il riscaldamento sarebbe fpi = feel = 256

La prestazione energetica mensile dellrsquoimpianto egrave definito dal rapporto tra il fabbisogno

QHnd e lrsquoenergia primaria QHp consumata

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Una volta valutati i suddetti apporti energetici su base mensile si puograve passare su scala

stagionale (annuale) ad esempio il fabbisogno annuale di energia termica QHnd =

e consumo annuo di energia primaria QHnp = in [kWhm2anno]

Ai fini di valutare tutti termini sopra accennati si utilizza un ampio messe di norme

tecniche che riportano i metodi da seguire per svolgere calcoli dettagliati Dal punto di

vista pratico egrave prevista lrsquoutilizzo di programmi di calcolo opportunamente certificati

55 Indici per la caratterizzazione energetica degli edifici I principali indici di prestazione energetica utilizzati sono

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

A superficie utile (definita come superficie netta calpestabile della zona riscaldata)

V egrave il volume lordo riscaldato definito dalle superfici che lo delimitano

Indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

11

Corso di Impianti tecnici ndash aa 20102011 ndash Docente Prof C Isetti

Egrave definito dal seguente rapporto

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Egrave definito dal seguente rapporto

a) edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

In Italia un tipico edificio residenziale puograve raggiungere un indice EPi raquo100

[kWh(m2anno)] per la climatizzazione invernale e un indice EPacs raquo 60

[kWh(m2anno)] per la produzione di acqua calda sanitaria con una prestazione energetica

complessiva EPgl pari a

EPgl = EPi + EPacs = 160 [kWh(m2anno)]

Se si vorragrave tener conto anche del consumo di energia primaria per lrsquoilluminazione e

per il condizionamento estivo si dovranno aggiungere gli indici EPill e Epe relativo al

consumo di energia primaria per condizionare lrsquoaria durante lrsquoestate

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56 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioni Nelle seguenti tabelle si riportano i valori limite EPLi dellrsquoindice di prestazione

energetica per la climatizzazione invernale applicabili dal 1deg gennaio 2008 e dal 1deg

gennaio 2010 I limiti EPLi espressi in [kWh(m2 anno)] per edifici di classe E1 (escluse

caserme etc) sono tabellati in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del

numero di gradi-giorno GG Per le nuove costruzioni occorre riferirsi giagrave da ora ai limiti

2010

Si precisa che

S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V

V [m3] = volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi in kWhm2annoRapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climatica

A B C D E F

fino a 600 da 601 a 900 da 901 a 1400 da 1401 a 2100 da 2101 a 3000 oltre 3000 le 02 85 85 128 128 213 213 34 34 468 468ge 09 36 36 48 48 68 68 88 88 116 116

Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori del EPLi rimangono costanti come pure rimangono

costanti quando il coefficiente di forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09

I valori della tabella devono essere interpolati linearmente per valori GG compresi tra gli

estremi che delimitano le zone climatiche Ad esempio un edificio caratterizzato da un

rapporto di forma SV = 055 da costruirsi in una localitagrave con GG =1400 dovragrave

raggiungere un fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale EPi

inferiore al limite EPLi = 505 [kWh(m2 anno)]

Un ulteriore requisito riguarda rendimento globale medio stagionale dellrsquoimpianto che

dovragrave risultare superiore a

ove

Pn = foc [kW] = potenzialitagrave nominale del generatore

Ulteriori requisiti riguardano valori limite di trasmittanza da rispettare per le pareti

opache e trasparenti

I valori minimi richiesti sono riportati nelle sottostanti tabelle

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Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 040D 036E 034F 033

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 038D 032E 030F 029

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali di pavimento in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042D 036E 033F 032

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv lt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 26D 24E 22F 20

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv gt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 21D 19E 17F 15

Anche la trasmittanza termica delle strutture edilizie di separazione verticali e orizzontali

tra edifici o unitagrave immobiliari dovragrave essere inferiore o uguale a K = 08 [Wm2K] Il

medesimo limite deve essere rispettato per tutte le strutture opache verticali orizzontali e

inclinate che delimitano verso lambiente esterno gli ambienti non dotati di impianto di

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riscaldamento

Un ulteriore requisito riguarda la verifica igrometrica delle strutture perimetrali al fine di

evitare danni idrometrici

57 Cenni sulla certificazione energeticaPer gli edifici giagrave esistenti (la gran maggioranza del parco residenziale) si prevede di

attuare la loro ldquocertificazione energeticardquo e cioegrave la predisposizione di un certificato

energetico che dovragrave accompagnare lrsquoimmobile e le singole unitagrave immobiliari (ad

esempio dovragrave essere esibito nel caso di compravendita) Lo scopo di tale certificato egrave

ovviamente quello di fotografarne lo ldquostato energetico attualeldquo e suggerire quali possano

essere i possibili interventi di una sua futura riqualificazione energetica

La seguente figura riporta il certificato energetico della Regione Liguria in termini

dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl dellrsquoindice di prestazione energetica

dellrsquoinvolucro edilizio EPiinv dellrsquoindice di prestazione dallrsquoindice EPacs e dellrsquoindice

W caratterizzante lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto Lo ldquostato energetico

attualerdquo dellrsquoedificio egrave indicato da una freccia rossa mentre lo ldquostato energetico

raggiungibilerdquo egrave indicato da una freccia verde

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bullUbicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Propriet agravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullAnno di costruzione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullZona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullSuperficie utile A u [m 2 ] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullVolume lordo V [m 3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip bullRapporto di forma SV [m -1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullIdentificativi catastaliComune helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO 2

CO 2

attuale

raggiungibile

A +

A

B

C

D

E

F

G

kWhm 2anno

kWhm 3anno

Informazioni generali dell rsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

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CONFIGURAZIONE A CUI SI RIFERISCE IL POTENZIALE MIGLIORAMENTO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

ENERGIE RINNOVABILI

INTERVENTI SULLrsquoIMPIANTO

Tempo di ritorno (anni)

SovraccostoCosto intervento

Energia primaria annua risparmiata ()INTERVENTI SULLrsquoINVOLUCRO

Firma numero e timbro del certificatore

Involucro Impianto per la climatizzazione invernale

103 -111

111-119

119 - 149

149 - 180

180 ndash 210

gt 210

lt 103ABCDEFG

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n

raggiungibile

Produzione di acqua calda sanitaria

kWhm2anno

kWhm3anno

kWhm2anno

kWhm3anno

Interventi Consigliati

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

ABCDEFG

Prestazioni energetiche parziali

ABCDEFG

A+

() kWhm2anno kWhm3anno

Ad esempio per classificare un edificio in termini della prestazione energetica del solo involucro

edilizio (classificazione di particolare interesse per lrsquoarchitetto) si confronta lrsquoindice EPiinv

calcolato di un edificio con gli intervalli di valori determinanti le singole classi secondo la

seguente tabella

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A+ lt 023 EPLi(2010)

023 EPLi(2010) le A lt 045 EPLi(2010)

045 EPLi(2010) le B lt 065 EPLi(2010)

065 EPLi(2010) le C lt 085 EPLi(2010)

085 EPLi(2010) le D lt 100 EPLi(2010)

100 EPLi(2010) le E lt 150 EPLi(2010)

150 EPLi(2010) le F lt 200 EPLi(2010)

G 200 EPLi(2010)

Nel caso dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl una tabella simile viene

utilizzata per individuare le classi con gli EPLi(2010) dellrsquoedificio tenendo conto del

consumo di acqua calda sanitaria Nel caso dellrsquoindice dellrsquoindice W caratterizzante

lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto gli intervalli di valori determinanti le

singole classi sono direttamente riportati sul certificato

58 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizioIl vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere

visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico comporta

da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione delledificio e

dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un maggiore investimento

iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio (minori consumi) Occorre

inoltre tenere presente anche il costo sociale dellinquinamento ambientale derivante dai

consumi energetici Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico

Si precisa che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado

dellrsquoinvolucro edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica

igrometrica delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito

Isolamento a cappotto

Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a

cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti

anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave piede

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tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

25

  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
Page 8: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare riguarda

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riscaldamento il fabbisogno di energia termica mensile (base temporale di calcolo)

dellrsquoedificio (Heat needs) QHnd egrave esprimibile nella forma

QHnd = Qve + Qtr - Hgn(Qint + Qsol) [kWhmese]

ove

Qve + Qtr egrave la totale energia termica mensile dispersa e Hgn(Qint + Qsol) il totale apporto di energia

termica utile che nello stesso mese deriva da apporti energetici gratuiti (apporti termici interni Qint e

contributi solari Qsol trasmessi attraverso lrsquoinvolucro opaco e trasparente)

Dati convenzionali per valutare Qint a partire dagli apporti termici interni medi egrave fornito

dalla tabella seguente

I contributi solari Qsol trasmessi attraverso lrsquoinvolucro opaco e trasparente ovviamente

dipendono dallrsquoentitagrave media mensile della radiazione solare al suolo disponibile nella

localitagrave dallrsquoorientamento e dal fattore di assorbimento (colore) delle superfici soleggiate

noncheacute dalla presenza di ombreggiamento da parte di strutture permanenti e manovrabili

(ad esempio tapparelle) come sintetizzato nello schema seguente

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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Il fattore di utilizzazione degli apporti gratuiti Hgn dipende dal comportamento dinamico

dellrsquoedificio (inerzia delle strutture interne e periferiche in relazione allrsquoirraggiamento

solare) Si noti che nel calcolo fabbisogno di energia termica mensile dellrsquoedificio QHnd

per ora non si egrave ancora tenuto conto della piugrave o meno elevata efficienza dellrsquoimpianto di

riscaldamento per quanto riguarda la generazione dellrsquoenergia termica la sua distribuzione

ai singoli ambienti la sua regolazione e la sua emissione da parte dei terminali

dellrsquoimpianto

La quantificazione delle prestazioni energetiche di edifici viene effettuata in

accordo con lrsquoattuale legislazione in termini di sistema edificio-impianto Per

approfondire lrsquoargomento egrave opportuno considerare i seguenti aspetti Un primo aspetto da

valutare riguarda le perdite di energia termica che si accompagnano inevitabilmente al

funzionamento dellrsquoimpianto In altre parole per fornire allrsquoedificio il fabbisogno termico

mensile QHnd saragrave necessario partire da una maggiore quantitagrave di energia termica QH

rendimento di emissione e lt 1 tiene conto di disperdimenti termici aggiuntivi ai

terminali utilizzatori

rendimento di regolazione r lt 1 tiene conto di penalizzazioni termiche dovute a

imperfetta regolazione della temperatura interna degli ambienti

rendimento di distribuzione d lt1 conseguente a inevitabili disperdimenti termici nella

rete di distribuzione del fluido termovettore

rendimento del generatore di calore p lt 1

rendimento medio stagionale g = dellrsquoimpianto di climatizzazione

invernale

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

Ombreggiamento Schermature

Componenti trasparenti Componenti opachi

RIDUZIONE

gestione

APPORTI SOLARI

9

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Il rendimento medio stagionale esprime pertanto la complessiva prestazione termica

dellrsquoimpianto

Per esprimere poi la complessiva energia primaria QHp che egrave necessario impegnare per

la climatizzazione invernale dellrsquoedificio si dovragrave conteggiare anche lrsquoenergia elettrica

prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto (pompe di circolazione

bruciatori etc) Come ben noto (Capitolo 1) Ee [kWh] di energia elettrica non eguagliano

numericamente Qpe [kWh] di energia primaria Infatti per operare una corretta

conversione occorre riferirsi al rendimento medio nazionale di conversione tra energia

elettrica finale e lrsquoenergia fornita dal combustibile pari a

in accordo con quanto considerato nei recenti provvedimenti legislativi (1 [kWh] elettrico

= 256 [kWh] di energia primaria) Il consumo mensile di energia primaria Qpe

dellrsquoimpianto si ottiene moltiplicando lrsquoenergia elettrica consumata Ee per il fattore di

conversione fpel = 1 ossia

Oltre a ciograve si deve considerare quale sia il vettore energetico (combustibili energia

elettrica etc) che alimenta lrsquoimpianto Pertanto la totale energia primaria mensile

utilizzata per il riscaldamento puograve essere espressa da

ove

fpi fattore di conversione in energia primaria del vettore energetico i (ad esempio se lrsquoimpianto

utilizzasse gasolio (combustibile fossile) fpi = 1 nel caso utilizzasse energia elettrica direttamente per

il riscaldamento sarebbe fpi = feel = 256

La prestazione energetica mensile dellrsquoimpianto egrave definito dal rapporto tra il fabbisogno

QHnd e lrsquoenergia primaria QHp consumata

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

10

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Una volta valutati i suddetti apporti energetici su base mensile si puograve passare su scala

stagionale (annuale) ad esempio il fabbisogno annuale di energia termica QHnd =

e consumo annuo di energia primaria QHnp = in [kWhm2anno]

Ai fini di valutare tutti termini sopra accennati si utilizza un ampio messe di norme

tecniche che riportano i metodi da seguire per svolgere calcoli dettagliati Dal punto di

vista pratico egrave prevista lrsquoutilizzo di programmi di calcolo opportunamente certificati

55 Indici per la caratterizzazione energetica degli edifici I principali indici di prestazione energetica utilizzati sono

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

A superficie utile (definita come superficie netta calpestabile della zona riscaldata)

V egrave il volume lordo riscaldato definito dalle superfici che lo delimitano

Indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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Egrave definito dal seguente rapporto

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Egrave definito dal seguente rapporto

a) edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

In Italia un tipico edificio residenziale puograve raggiungere un indice EPi raquo100

[kWh(m2anno)] per la climatizzazione invernale e un indice EPacs raquo 60

[kWh(m2anno)] per la produzione di acqua calda sanitaria con una prestazione energetica

complessiva EPgl pari a

EPgl = EPi + EPacs = 160 [kWh(m2anno)]

Se si vorragrave tener conto anche del consumo di energia primaria per lrsquoilluminazione e

per il condizionamento estivo si dovranno aggiungere gli indici EPill e Epe relativo al

consumo di energia primaria per condizionare lrsquoaria durante lrsquoestate

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56 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioni Nelle seguenti tabelle si riportano i valori limite EPLi dellrsquoindice di prestazione

energetica per la climatizzazione invernale applicabili dal 1deg gennaio 2008 e dal 1deg

gennaio 2010 I limiti EPLi espressi in [kWh(m2 anno)] per edifici di classe E1 (escluse

caserme etc) sono tabellati in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del

numero di gradi-giorno GG Per le nuove costruzioni occorre riferirsi giagrave da ora ai limiti

2010

Si precisa che

S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V

V [m3] = volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi in kWhm2annoRapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climatica

A B C D E F

fino a 600 da 601 a 900 da 901 a 1400 da 1401 a 2100 da 2101 a 3000 oltre 3000 le 02 85 85 128 128 213 213 34 34 468 468ge 09 36 36 48 48 68 68 88 88 116 116

Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori del EPLi rimangono costanti come pure rimangono

costanti quando il coefficiente di forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09

I valori della tabella devono essere interpolati linearmente per valori GG compresi tra gli

estremi che delimitano le zone climatiche Ad esempio un edificio caratterizzato da un

rapporto di forma SV = 055 da costruirsi in una localitagrave con GG =1400 dovragrave

raggiungere un fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale EPi

inferiore al limite EPLi = 505 [kWh(m2 anno)]

Un ulteriore requisito riguarda rendimento globale medio stagionale dellrsquoimpianto che

dovragrave risultare superiore a

ove

Pn = foc [kW] = potenzialitagrave nominale del generatore

Ulteriori requisiti riguardano valori limite di trasmittanza da rispettare per le pareti

opache e trasparenti

I valori minimi richiesti sono riportati nelle sottostanti tabelle

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Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 040D 036E 034F 033

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 038D 032E 030F 029

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali di pavimento in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042D 036E 033F 032

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv lt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 26D 24E 22F 20

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv gt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 21D 19E 17F 15

Anche la trasmittanza termica delle strutture edilizie di separazione verticali e orizzontali

tra edifici o unitagrave immobiliari dovragrave essere inferiore o uguale a K = 08 [Wm2K] Il

medesimo limite deve essere rispettato per tutte le strutture opache verticali orizzontali e

inclinate che delimitano verso lambiente esterno gli ambienti non dotati di impianto di

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riscaldamento

Un ulteriore requisito riguarda la verifica igrometrica delle strutture perimetrali al fine di

evitare danni idrometrici

57 Cenni sulla certificazione energeticaPer gli edifici giagrave esistenti (la gran maggioranza del parco residenziale) si prevede di

attuare la loro ldquocertificazione energeticardquo e cioegrave la predisposizione di un certificato

energetico che dovragrave accompagnare lrsquoimmobile e le singole unitagrave immobiliari (ad

esempio dovragrave essere esibito nel caso di compravendita) Lo scopo di tale certificato egrave

ovviamente quello di fotografarne lo ldquostato energetico attualeldquo e suggerire quali possano

essere i possibili interventi di una sua futura riqualificazione energetica

La seguente figura riporta il certificato energetico della Regione Liguria in termini

dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl dellrsquoindice di prestazione energetica

dellrsquoinvolucro edilizio EPiinv dellrsquoindice di prestazione dallrsquoindice EPacs e dellrsquoindice

W caratterizzante lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto Lo ldquostato energetico

attualerdquo dellrsquoedificio egrave indicato da una freccia rossa mentre lo ldquostato energetico

raggiungibilerdquo egrave indicato da una freccia verde

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bullUbicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Propriet agravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullAnno di costruzione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullZona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullSuperficie utile A u [m 2 ] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullVolume lordo V [m 3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip bullRapporto di forma SV [m -1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullIdentificativi catastaliComune helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO 2

CO 2

attuale

raggiungibile

A +

A

B

C

D

E

F

G

kWhm 2anno

kWhm 3anno

Informazioni generali dell rsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

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CONFIGURAZIONE A CUI SI RIFERISCE IL POTENZIALE MIGLIORAMENTO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

ENERGIE RINNOVABILI

INTERVENTI SULLrsquoIMPIANTO

Tempo di ritorno (anni)

SovraccostoCosto intervento

Energia primaria annua risparmiata ()INTERVENTI SULLrsquoINVOLUCRO

Firma numero e timbro del certificatore

Involucro Impianto per la climatizzazione invernale

103 -111

111-119

119 - 149

149 - 180

180 ndash 210

gt 210

lt 103ABCDEFG

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n

raggiungibile

Produzione di acqua calda sanitaria

kWhm2anno

kWhm3anno

kWhm2anno

kWhm3anno

Interventi Consigliati

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

ABCDEFG

Prestazioni energetiche parziali

ABCDEFG

A+

() kWhm2anno kWhm3anno

Ad esempio per classificare un edificio in termini della prestazione energetica del solo involucro

edilizio (classificazione di particolare interesse per lrsquoarchitetto) si confronta lrsquoindice EPiinv

calcolato di un edificio con gli intervalli di valori determinanti le singole classi secondo la

seguente tabella

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A+ lt 023 EPLi(2010)

023 EPLi(2010) le A lt 045 EPLi(2010)

045 EPLi(2010) le B lt 065 EPLi(2010)

065 EPLi(2010) le C lt 085 EPLi(2010)

085 EPLi(2010) le D lt 100 EPLi(2010)

100 EPLi(2010) le E lt 150 EPLi(2010)

150 EPLi(2010) le F lt 200 EPLi(2010)

G 200 EPLi(2010)

Nel caso dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl una tabella simile viene

utilizzata per individuare le classi con gli EPLi(2010) dellrsquoedificio tenendo conto del

consumo di acqua calda sanitaria Nel caso dellrsquoindice dellrsquoindice W caratterizzante

lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto gli intervalli di valori determinanti le

singole classi sono direttamente riportati sul certificato

58 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizioIl vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere

visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico comporta

da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione delledificio e

dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un maggiore investimento

iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio (minori consumi) Occorre

inoltre tenere presente anche il costo sociale dellinquinamento ambientale derivante dai

consumi energetici Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico

Si precisa che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado

dellrsquoinvolucro edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica

igrometrica delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito

Isolamento a cappotto

Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a

cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti

anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave piede

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tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
Page 9: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare riguarda

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Il fattore di utilizzazione degli apporti gratuiti Hgn dipende dal comportamento dinamico

dellrsquoedificio (inerzia delle strutture interne e periferiche in relazione allrsquoirraggiamento

solare) Si noti che nel calcolo fabbisogno di energia termica mensile dellrsquoedificio QHnd

per ora non si egrave ancora tenuto conto della piugrave o meno elevata efficienza dellrsquoimpianto di

riscaldamento per quanto riguarda la generazione dellrsquoenergia termica la sua distribuzione

ai singoli ambienti la sua regolazione e la sua emissione da parte dei terminali

dellrsquoimpianto

La quantificazione delle prestazioni energetiche di edifici viene effettuata in

accordo con lrsquoattuale legislazione in termini di sistema edificio-impianto Per

approfondire lrsquoargomento egrave opportuno considerare i seguenti aspetti Un primo aspetto da

valutare riguarda le perdite di energia termica che si accompagnano inevitabilmente al

funzionamento dellrsquoimpianto In altre parole per fornire allrsquoedificio il fabbisogno termico

mensile QHnd saragrave necessario partire da una maggiore quantitagrave di energia termica QH

rendimento di emissione e lt 1 tiene conto di disperdimenti termici aggiuntivi ai

terminali utilizzatori

rendimento di regolazione r lt 1 tiene conto di penalizzazioni termiche dovute a

imperfetta regolazione della temperatura interna degli ambienti

rendimento di distribuzione d lt1 conseguente a inevitabili disperdimenti termici nella

rete di distribuzione del fluido termovettore

rendimento del generatore di calore p lt 1

rendimento medio stagionale g = dellrsquoimpianto di climatizzazione

invernale

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

Ombreggiamento Schermature

Componenti trasparenti Componenti opachi

RIDUZIONE

gestione

APPORTI SOLARI

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Il rendimento medio stagionale esprime pertanto la complessiva prestazione termica

dellrsquoimpianto

Per esprimere poi la complessiva energia primaria QHp che egrave necessario impegnare per

la climatizzazione invernale dellrsquoedificio si dovragrave conteggiare anche lrsquoenergia elettrica

prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto (pompe di circolazione

bruciatori etc) Come ben noto (Capitolo 1) Ee [kWh] di energia elettrica non eguagliano

numericamente Qpe [kWh] di energia primaria Infatti per operare una corretta

conversione occorre riferirsi al rendimento medio nazionale di conversione tra energia

elettrica finale e lrsquoenergia fornita dal combustibile pari a

in accordo con quanto considerato nei recenti provvedimenti legislativi (1 [kWh] elettrico

= 256 [kWh] di energia primaria) Il consumo mensile di energia primaria Qpe

dellrsquoimpianto si ottiene moltiplicando lrsquoenergia elettrica consumata Ee per il fattore di

conversione fpel = 1 ossia

Oltre a ciograve si deve considerare quale sia il vettore energetico (combustibili energia

elettrica etc) che alimenta lrsquoimpianto Pertanto la totale energia primaria mensile

utilizzata per il riscaldamento puograve essere espressa da

ove

fpi fattore di conversione in energia primaria del vettore energetico i (ad esempio se lrsquoimpianto

utilizzasse gasolio (combustibile fossile) fpi = 1 nel caso utilizzasse energia elettrica direttamente per

il riscaldamento sarebbe fpi = feel = 256

La prestazione energetica mensile dellrsquoimpianto egrave definito dal rapporto tra il fabbisogno

QHnd e lrsquoenergia primaria QHp consumata

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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Una volta valutati i suddetti apporti energetici su base mensile si puograve passare su scala

stagionale (annuale) ad esempio il fabbisogno annuale di energia termica QHnd =

e consumo annuo di energia primaria QHnp = in [kWhm2anno]

Ai fini di valutare tutti termini sopra accennati si utilizza un ampio messe di norme

tecniche che riportano i metodi da seguire per svolgere calcoli dettagliati Dal punto di

vista pratico egrave prevista lrsquoutilizzo di programmi di calcolo opportunamente certificati

55 Indici per la caratterizzazione energetica degli edifici I principali indici di prestazione energetica utilizzati sono

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

A superficie utile (definita come superficie netta calpestabile della zona riscaldata)

V egrave il volume lordo riscaldato definito dalle superfici che lo delimitano

Indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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Egrave definito dal seguente rapporto

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Egrave definito dal seguente rapporto

a) edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

In Italia un tipico edificio residenziale puograve raggiungere un indice EPi raquo100

[kWh(m2anno)] per la climatizzazione invernale e un indice EPacs raquo 60

[kWh(m2anno)] per la produzione di acqua calda sanitaria con una prestazione energetica

complessiva EPgl pari a

EPgl = EPi + EPacs = 160 [kWh(m2anno)]

Se si vorragrave tener conto anche del consumo di energia primaria per lrsquoilluminazione e

per il condizionamento estivo si dovranno aggiungere gli indici EPill e Epe relativo al

consumo di energia primaria per condizionare lrsquoaria durante lrsquoestate

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56 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioni Nelle seguenti tabelle si riportano i valori limite EPLi dellrsquoindice di prestazione

energetica per la climatizzazione invernale applicabili dal 1deg gennaio 2008 e dal 1deg

gennaio 2010 I limiti EPLi espressi in [kWh(m2 anno)] per edifici di classe E1 (escluse

caserme etc) sono tabellati in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del

numero di gradi-giorno GG Per le nuove costruzioni occorre riferirsi giagrave da ora ai limiti

2010

Si precisa che

S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V

V [m3] = volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi in kWhm2annoRapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climatica

A B C D E F

fino a 600 da 601 a 900 da 901 a 1400 da 1401 a 2100 da 2101 a 3000 oltre 3000 le 02 85 85 128 128 213 213 34 34 468 468ge 09 36 36 48 48 68 68 88 88 116 116

Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori del EPLi rimangono costanti come pure rimangono

costanti quando il coefficiente di forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09

I valori della tabella devono essere interpolati linearmente per valori GG compresi tra gli

estremi che delimitano le zone climatiche Ad esempio un edificio caratterizzato da un

rapporto di forma SV = 055 da costruirsi in una localitagrave con GG =1400 dovragrave

raggiungere un fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale EPi

inferiore al limite EPLi = 505 [kWh(m2 anno)]

Un ulteriore requisito riguarda rendimento globale medio stagionale dellrsquoimpianto che

dovragrave risultare superiore a

ove

Pn = foc [kW] = potenzialitagrave nominale del generatore

Ulteriori requisiti riguardano valori limite di trasmittanza da rispettare per le pareti

opache e trasparenti

I valori minimi richiesti sono riportati nelle sottostanti tabelle

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Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 040D 036E 034F 033

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 038D 032E 030F 029

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali di pavimento in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042D 036E 033F 032

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv lt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 26D 24E 22F 20

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv gt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 21D 19E 17F 15

Anche la trasmittanza termica delle strutture edilizie di separazione verticali e orizzontali

tra edifici o unitagrave immobiliari dovragrave essere inferiore o uguale a K = 08 [Wm2K] Il

medesimo limite deve essere rispettato per tutte le strutture opache verticali orizzontali e

inclinate che delimitano verso lambiente esterno gli ambienti non dotati di impianto di

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riscaldamento

Un ulteriore requisito riguarda la verifica igrometrica delle strutture perimetrali al fine di

evitare danni idrometrici

57 Cenni sulla certificazione energeticaPer gli edifici giagrave esistenti (la gran maggioranza del parco residenziale) si prevede di

attuare la loro ldquocertificazione energeticardquo e cioegrave la predisposizione di un certificato

energetico che dovragrave accompagnare lrsquoimmobile e le singole unitagrave immobiliari (ad

esempio dovragrave essere esibito nel caso di compravendita) Lo scopo di tale certificato egrave

ovviamente quello di fotografarne lo ldquostato energetico attualeldquo e suggerire quali possano

essere i possibili interventi di una sua futura riqualificazione energetica

La seguente figura riporta il certificato energetico della Regione Liguria in termini

dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl dellrsquoindice di prestazione energetica

dellrsquoinvolucro edilizio EPiinv dellrsquoindice di prestazione dallrsquoindice EPacs e dellrsquoindice

W caratterizzante lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto Lo ldquostato energetico

attualerdquo dellrsquoedificio egrave indicato da una freccia rossa mentre lo ldquostato energetico

raggiungibilerdquo egrave indicato da una freccia verde

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bullUbicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Propriet agravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullAnno di costruzione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullZona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullSuperficie utile A u [m 2 ] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullVolume lordo V [m 3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip bullRapporto di forma SV [m -1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullIdentificativi catastaliComune helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO 2

CO 2

attuale

raggiungibile

A +

A

B

C

D

E

F

G

kWhm 2anno

kWhm 3anno

Informazioni generali dell rsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

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CONFIGURAZIONE A CUI SI RIFERISCE IL POTENZIALE MIGLIORAMENTO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

ENERGIE RINNOVABILI

INTERVENTI SULLrsquoIMPIANTO

Tempo di ritorno (anni)

SovraccostoCosto intervento

Energia primaria annua risparmiata ()INTERVENTI SULLrsquoINVOLUCRO

Firma numero e timbro del certificatore

Involucro Impianto per la climatizzazione invernale

103 -111

111-119

119 - 149

149 - 180

180 ndash 210

gt 210

lt 103ABCDEFG

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n

raggiungibile

Produzione di acqua calda sanitaria

kWhm2anno

kWhm3anno

kWhm2anno

kWhm3anno

Interventi Consigliati

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

ABCDEFG

Prestazioni energetiche parziali

ABCDEFG

A+

() kWhm2anno kWhm3anno

Ad esempio per classificare un edificio in termini della prestazione energetica del solo involucro

edilizio (classificazione di particolare interesse per lrsquoarchitetto) si confronta lrsquoindice EPiinv

calcolato di un edificio con gli intervalli di valori determinanti le singole classi secondo la

seguente tabella

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A+ lt 023 EPLi(2010)

023 EPLi(2010) le A lt 045 EPLi(2010)

045 EPLi(2010) le B lt 065 EPLi(2010)

065 EPLi(2010) le C lt 085 EPLi(2010)

085 EPLi(2010) le D lt 100 EPLi(2010)

100 EPLi(2010) le E lt 150 EPLi(2010)

150 EPLi(2010) le F lt 200 EPLi(2010)

G 200 EPLi(2010)

Nel caso dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl una tabella simile viene

utilizzata per individuare le classi con gli EPLi(2010) dellrsquoedificio tenendo conto del

consumo di acqua calda sanitaria Nel caso dellrsquoindice dellrsquoindice W caratterizzante

lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto gli intervalli di valori determinanti le

singole classi sono direttamente riportati sul certificato

58 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizioIl vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere

visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico comporta

da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione delledificio e

dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un maggiore investimento

iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio (minori consumi) Occorre

inoltre tenere presente anche il costo sociale dellinquinamento ambientale derivante dai

consumi energetici Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico

Si precisa che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado

dellrsquoinvolucro edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica

igrometrica delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito

Isolamento a cappotto

Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a

cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti

anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave piede

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tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
Page 10: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare riguarda

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Il rendimento medio stagionale esprime pertanto la complessiva prestazione termica

dellrsquoimpianto

Per esprimere poi la complessiva energia primaria QHp che egrave necessario impegnare per

la climatizzazione invernale dellrsquoedificio si dovragrave conteggiare anche lrsquoenergia elettrica

prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto (pompe di circolazione

bruciatori etc) Come ben noto (Capitolo 1) Ee [kWh] di energia elettrica non eguagliano

numericamente Qpe [kWh] di energia primaria Infatti per operare una corretta

conversione occorre riferirsi al rendimento medio nazionale di conversione tra energia

elettrica finale e lrsquoenergia fornita dal combustibile pari a

in accordo con quanto considerato nei recenti provvedimenti legislativi (1 [kWh] elettrico

= 256 [kWh] di energia primaria) Il consumo mensile di energia primaria Qpe

dellrsquoimpianto si ottiene moltiplicando lrsquoenergia elettrica consumata Ee per il fattore di

conversione fpel = 1 ossia

Oltre a ciograve si deve considerare quale sia il vettore energetico (combustibili energia

elettrica etc) che alimenta lrsquoimpianto Pertanto la totale energia primaria mensile

utilizzata per il riscaldamento puograve essere espressa da

ove

fpi fattore di conversione in energia primaria del vettore energetico i (ad esempio se lrsquoimpianto

utilizzasse gasolio (combustibile fossile) fpi = 1 nel caso utilizzasse energia elettrica direttamente per

il riscaldamento sarebbe fpi = feel = 256

La prestazione energetica mensile dellrsquoimpianto egrave definito dal rapporto tra il fabbisogno

QHnd e lrsquoenergia primaria QHp consumata

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Una volta valutati i suddetti apporti energetici su base mensile si puograve passare su scala

stagionale (annuale) ad esempio il fabbisogno annuale di energia termica QHnd =

e consumo annuo di energia primaria QHnp = in [kWhm2anno]

Ai fini di valutare tutti termini sopra accennati si utilizza un ampio messe di norme

tecniche che riportano i metodi da seguire per svolgere calcoli dettagliati Dal punto di

vista pratico egrave prevista lrsquoutilizzo di programmi di calcolo opportunamente certificati

55 Indici per la caratterizzazione energetica degli edifici I principali indici di prestazione energetica utilizzati sono

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

A superficie utile (definita come superficie netta calpestabile della zona riscaldata)

V egrave il volume lordo riscaldato definito dalle superfici che lo delimitano

Indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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Egrave definito dal seguente rapporto

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Egrave definito dal seguente rapporto

a) edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

In Italia un tipico edificio residenziale puograve raggiungere un indice EPi raquo100

[kWh(m2anno)] per la climatizzazione invernale e un indice EPacs raquo 60

[kWh(m2anno)] per la produzione di acqua calda sanitaria con una prestazione energetica

complessiva EPgl pari a

EPgl = EPi + EPacs = 160 [kWh(m2anno)]

Se si vorragrave tener conto anche del consumo di energia primaria per lrsquoilluminazione e

per il condizionamento estivo si dovranno aggiungere gli indici EPill e Epe relativo al

consumo di energia primaria per condizionare lrsquoaria durante lrsquoestate

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56 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioni Nelle seguenti tabelle si riportano i valori limite EPLi dellrsquoindice di prestazione

energetica per la climatizzazione invernale applicabili dal 1deg gennaio 2008 e dal 1deg

gennaio 2010 I limiti EPLi espressi in [kWh(m2 anno)] per edifici di classe E1 (escluse

caserme etc) sono tabellati in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del

numero di gradi-giorno GG Per le nuove costruzioni occorre riferirsi giagrave da ora ai limiti

2010

Si precisa che

S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V

V [m3] = volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi in kWhm2annoRapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climatica

A B C D E F

fino a 600 da 601 a 900 da 901 a 1400 da 1401 a 2100 da 2101 a 3000 oltre 3000 le 02 85 85 128 128 213 213 34 34 468 468ge 09 36 36 48 48 68 68 88 88 116 116

Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori del EPLi rimangono costanti come pure rimangono

costanti quando il coefficiente di forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09

I valori della tabella devono essere interpolati linearmente per valori GG compresi tra gli

estremi che delimitano le zone climatiche Ad esempio un edificio caratterizzato da un

rapporto di forma SV = 055 da costruirsi in una localitagrave con GG =1400 dovragrave

raggiungere un fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale EPi

inferiore al limite EPLi = 505 [kWh(m2 anno)]

Un ulteriore requisito riguarda rendimento globale medio stagionale dellrsquoimpianto che

dovragrave risultare superiore a

ove

Pn = foc [kW] = potenzialitagrave nominale del generatore

Ulteriori requisiti riguardano valori limite di trasmittanza da rispettare per le pareti

opache e trasparenti

I valori minimi richiesti sono riportati nelle sottostanti tabelle

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Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 040D 036E 034F 033

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 038D 032E 030F 029

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali di pavimento in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042D 036E 033F 032

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv lt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 26D 24E 22F 20

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv gt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 21D 19E 17F 15

Anche la trasmittanza termica delle strutture edilizie di separazione verticali e orizzontali

tra edifici o unitagrave immobiliari dovragrave essere inferiore o uguale a K = 08 [Wm2K] Il

medesimo limite deve essere rispettato per tutte le strutture opache verticali orizzontali e

inclinate che delimitano verso lambiente esterno gli ambienti non dotati di impianto di

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riscaldamento

Un ulteriore requisito riguarda la verifica igrometrica delle strutture perimetrali al fine di

evitare danni idrometrici

57 Cenni sulla certificazione energeticaPer gli edifici giagrave esistenti (la gran maggioranza del parco residenziale) si prevede di

attuare la loro ldquocertificazione energeticardquo e cioegrave la predisposizione di un certificato

energetico che dovragrave accompagnare lrsquoimmobile e le singole unitagrave immobiliari (ad

esempio dovragrave essere esibito nel caso di compravendita) Lo scopo di tale certificato egrave

ovviamente quello di fotografarne lo ldquostato energetico attualeldquo e suggerire quali possano

essere i possibili interventi di una sua futura riqualificazione energetica

La seguente figura riporta il certificato energetico della Regione Liguria in termini

dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl dellrsquoindice di prestazione energetica

dellrsquoinvolucro edilizio EPiinv dellrsquoindice di prestazione dallrsquoindice EPacs e dellrsquoindice

W caratterizzante lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto Lo ldquostato energetico

attualerdquo dellrsquoedificio egrave indicato da una freccia rossa mentre lo ldquostato energetico

raggiungibilerdquo egrave indicato da una freccia verde

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bullUbicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Propriet agravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullAnno di costruzione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullZona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullSuperficie utile A u [m 2 ] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullVolume lordo V [m 3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip bullRapporto di forma SV [m -1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullIdentificativi catastaliComune helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO 2

CO 2

attuale

raggiungibile

A +

A

B

C

D

E

F

G

kWhm 2anno

kWhm 3anno

Informazioni generali dell rsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

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CONFIGURAZIONE A CUI SI RIFERISCE IL POTENZIALE MIGLIORAMENTO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

ENERGIE RINNOVABILI

INTERVENTI SULLrsquoIMPIANTO

Tempo di ritorno (anni)

SovraccostoCosto intervento

Energia primaria annua risparmiata ()INTERVENTI SULLrsquoINVOLUCRO

Firma numero e timbro del certificatore

Involucro Impianto per la climatizzazione invernale

103 -111

111-119

119 - 149

149 - 180

180 ndash 210

gt 210

lt 103ABCDEFG

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n

raggiungibile

Produzione di acqua calda sanitaria

kWhm2anno

kWhm3anno

kWhm2anno

kWhm3anno

Interventi Consigliati

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

ABCDEFG

Prestazioni energetiche parziali

ABCDEFG

A+

() kWhm2anno kWhm3anno

Ad esempio per classificare un edificio in termini della prestazione energetica del solo involucro

edilizio (classificazione di particolare interesse per lrsquoarchitetto) si confronta lrsquoindice EPiinv

calcolato di un edificio con gli intervalli di valori determinanti le singole classi secondo la

seguente tabella

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A+ lt 023 EPLi(2010)

023 EPLi(2010) le A lt 045 EPLi(2010)

045 EPLi(2010) le B lt 065 EPLi(2010)

065 EPLi(2010) le C lt 085 EPLi(2010)

085 EPLi(2010) le D lt 100 EPLi(2010)

100 EPLi(2010) le E lt 150 EPLi(2010)

150 EPLi(2010) le F lt 200 EPLi(2010)

G 200 EPLi(2010)

Nel caso dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl una tabella simile viene

utilizzata per individuare le classi con gli EPLi(2010) dellrsquoedificio tenendo conto del

consumo di acqua calda sanitaria Nel caso dellrsquoindice dellrsquoindice W caratterizzante

lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto gli intervalli di valori determinanti le

singole classi sono direttamente riportati sul certificato

58 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizioIl vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere

visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico comporta

da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione delledificio e

dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un maggiore investimento

iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio (minori consumi) Occorre

inoltre tenere presente anche il costo sociale dellinquinamento ambientale derivante dai

consumi energetici Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico

Si precisa che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado

dellrsquoinvolucro edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica

igrometrica delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito

Isolamento a cappotto

Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a

cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti

anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave piede

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tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
Page 11: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare riguarda

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Una volta valutati i suddetti apporti energetici su base mensile si puograve passare su scala

stagionale (annuale) ad esempio il fabbisogno annuale di energia termica QHnd =

e consumo annuo di energia primaria QHnp = in [kWhm2anno]

Ai fini di valutare tutti termini sopra accennati si utilizza un ampio messe di norme

tecniche che riportano i metodi da seguire per svolgere calcoli dettagliati Dal punto di

vista pratico egrave prevista lrsquoutilizzo di programmi di calcolo opportunamente certificati

55 Indici per la caratterizzazione energetica degli edifici I principali indici di prestazione energetica utilizzati sono

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

A superficie utile (definita come superficie netta calpestabile della zona riscaldata)

V egrave il volume lordo riscaldato definito dalle superfici che lo delimitano

Indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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Egrave definito dal seguente rapporto

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Egrave definito dal seguente rapporto

a) edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

In Italia un tipico edificio residenziale puograve raggiungere un indice EPi raquo100

[kWh(m2anno)] per la climatizzazione invernale e un indice EPacs raquo 60

[kWh(m2anno)] per la produzione di acqua calda sanitaria con una prestazione energetica

complessiva EPgl pari a

EPgl = EPi + EPacs = 160 [kWh(m2anno)]

Se si vorragrave tener conto anche del consumo di energia primaria per lrsquoilluminazione e

per il condizionamento estivo si dovranno aggiungere gli indici EPill e Epe relativo al

consumo di energia primaria per condizionare lrsquoaria durante lrsquoestate

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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56 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioni Nelle seguenti tabelle si riportano i valori limite EPLi dellrsquoindice di prestazione

energetica per la climatizzazione invernale applicabili dal 1deg gennaio 2008 e dal 1deg

gennaio 2010 I limiti EPLi espressi in [kWh(m2 anno)] per edifici di classe E1 (escluse

caserme etc) sono tabellati in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del

numero di gradi-giorno GG Per le nuove costruzioni occorre riferirsi giagrave da ora ai limiti

2010

Si precisa che

S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V

V [m3] = volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi in kWhm2annoRapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climatica

A B C D E F

fino a 600 da 601 a 900 da 901 a 1400 da 1401 a 2100 da 2101 a 3000 oltre 3000 le 02 85 85 128 128 213 213 34 34 468 468ge 09 36 36 48 48 68 68 88 88 116 116

Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori del EPLi rimangono costanti come pure rimangono

costanti quando il coefficiente di forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09

I valori della tabella devono essere interpolati linearmente per valori GG compresi tra gli

estremi che delimitano le zone climatiche Ad esempio un edificio caratterizzato da un

rapporto di forma SV = 055 da costruirsi in una localitagrave con GG =1400 dovragrave

raggiungere un fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale EPi

inferiore al limite EPLi = 505 [kWh(m2 anno)]

Un ulteriore requisito riguarda rendimento globale medio stagionale dellrsquoimpianto che

dovragrave risultare superiore a

ove

Pn = foc [kW] = potenzialitagrave nominale del generatore

Ulteriori requisiti riguardano valori limite di trasmittanza da rispettare per le pareti

opache e trasparenti

I valori minimi richiesti sono riportati nelle sottostanti tabelle

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Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 040D 036E 034F 033

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 038D 032E 030F 029

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali di pavimento in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042D 036E 033F 032

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv lt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 26D 24E 22F 20

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv gt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 21D 19E 17F 15

Anche la trasmittanza termica delle strutture edilizie di separazione verticali e orizzontali

tra edifici o unitagrave immobiliari dovragrave essere inferiore o uguale a K = 08 [Wm2K] Il

medesimo limite deve essere rispettato per tutte le strutture opache verticali orizzontali e

inclinate che delimitano verso lambiente esterno gli ambienti non dotati di impianto di

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riscaldamento

Un ulteriore requisito riguarda la verifica igrometrica delle strutture perimetrali al fine di

evitare danni idrometrici

57 Cenni sulla certificazione energeticaPer gli edifici giagrave esistenti (la gran maggioranza del parco residenziale) si prevede di

attuare la loro ldquocertificazione energeticardquo e cioegrave la predisposizione di un certificato

energetico che dovragrave accompagnare lrsquoimmobile e le singole unitagrave immobiliari (ad

esempio dovragrave essere esibito nel caso di compravendita) Lo scopo di tale certificato egrave

ovviamente quello di fotografarne lo ldquostato energetico attualeldquo e suggerire quali possano

essere i possibili interventi di una sua futura riqualificazione energetica

La seguente figura riporta il certificato energetico della Regione Liguria in termini

dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl dellrsquoindice di prestazione energetica

dellrsquoinvolucro edilizio EPiinv dellrsquoindice di prestazione dallrsquoindice EPacs e dellrsquoindice

W caratterizzante lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto Lo ldquostato energetico

attualerdquo dellrsquoedificio egrave indicato da una freccia rossa mentre lo ldquostato energetico

raggiungibilerdquo egrave indicato da una freccia verde

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bullUbicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Propriet agravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullAnno di costruzione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullZona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullSuperficie utile A u [m 2 ] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullVolume lordo V [m 3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip bullRapporto di forma SV [m -1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullIdentificativi catastaliComune helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO 2

CO 2

attuale

raggiungibile

A +

A

B

C

D

E

F

G

kWhm 2anno

kWhm 3anno

Informazioni generali dell rsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

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CONFIGURAZIONE A CUI SI RIFERISCE IL POTENZIALE MIGLIORAMENTO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

ENERGIE RINNOVABILI

INTERVENTI SULLrsquoIMPIANTO

Tempo di ritorno (anni)

SovraccostoCosto intervento

Energia primaria annua risparmiata ()INTERVENTI SULLrsquoINVOLUCRO

Firma numero e timbro del certificatore

Involucro Impianto per la climatizzazione invernale

103 -111

111-119

119 - 149

149 - 180

180 ndash 210

gt 210

lt 103ABCDEFG

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n

raggiungibile

Produzione di acqua calda sanitaria

kWhm2anno

kWhm3anno

kWhm2anno

kWhm3anno

Interventi Consigliati

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

ABCDEFG

Prestazioni energetiche parziali

ABCDEFG

A+

() kWhm2anno kWhm3anno

Ad esempio per classificare un edificio in termini della prestazione energetica del solo involucro

edilizio (classificazione di particolare interesse per lrsquoarchitetto) si confronta lrsquoindice EPiinv

calcolato di un edificio con gli intervalli di valori determinanti le singole classi secondo la

seguente tabella

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A+ lt 023 EPLi(2010)

023 EPLi(2010) le A lt 045 EPLi(2010)

045 EPLi(2010) le B lt 065 EPLi(2010)

065 EPLi(2010) le C lt 085 EPLi(2010)

085 EPLi(2010) le D lt 100 EPLi(2010)

100 EPLi(2010) le E lt 150 EPLi(2010)

150 EPLi(2010) le F lt 200 EPLi(2010)

G 200 EPLi(2010)

Nel caso dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl una tabella simile viene

utilizzata per individuare le classi con gli EPLi(2010) dellrsquoedificio tenendo conto del

consumo di acqua calda sanitaria Nel caso dellrsquoindice dellrsquoindice W caratterizzante

lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto gli intervalli di valori determinanti le

singole classi sono direttamente riportati sul certificato

58 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizioIl vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere

visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico comporta

da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione delledificio e

dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un maggiore investimento

iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio (minori consumi) Occorre

inoltre tenere presente anche il costo sociale dellinquinamento ambientale derivante dai

consumi energetici Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico

Si precisa che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado

dellrsquoinvolucro edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica

igrometrica delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito

Isolamento a cappotto

Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a

cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti

anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave piede

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tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

25

  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
Page 12: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare riguarda

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Egrave definito dal seguente rapporto

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Egrave definito dal seguente rapporto

- edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

- per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Egrave definito dal seguente rapporto

a) edifici residenziali della classe E1 esclusi collegi conventi case di pena e caserme

[kWhm2anno]

per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

In Italia un tipico edificio residenziale puograve raggiungere un indice EPi raquo100

[kWh(m2anno)] per la climatizzazione invernale e un indice EPacs raquo 60

[kWh(m2anno)] per la produzione di acqua calda sanitaria con una prestazione energetica

complessiva EPgl pari a

EPgl = EPi + EPacs = 160 [kWh(m2anno)]

Se si vorragrave tener conto anche del consumo di energia primaria per lrsquoilluminazione e

per il condizionamento estivo si dovranno aggiungere gli indici EPill e Epe relativo al

consumo di energia primaria per condizionare lrsquoaria durante lrsquoestate

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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56 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioni Nelle seguenti tabelle si riportano i valori limite EPLi dellrsquoindice di prestazione

energetica per la climatizzazione invernale applicabili dal 1deg gennaio 2008 e dal 1deg

gennaio 2010 I limiti EPLi espressi in [kWh(m2 anno)] per edifici di classe E1 (escluse

caserme etc) sono tabellati in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del

numero di gradi-giorno GG Per le nuove costruzioni occorre riferirsi giagrave da ora ai limiti

2010

Si precisa che

S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V

V [m3] = volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi in kWhm2annoRapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climatica

A B C D E F

fino a 600 da 601 a 900 da 901 a 1400 da 1401 a 2100 da 2101 a 3000 oltre 3000 le 02 85 85 128 128 213 213 34 34 468 468ge 09 36 36 48 48 68 68 88 88 116 116

Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori del EPLi rimangono costanti come pure rimangono

costanti quando il coefficiente di forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09

I valori della tabella devono essere interpolati linearmente per valori GG compresi tra gli

estremi che delimitano le zone climatiche Ad esempio un edificio caratterizzato da un

rapporto di forma SV = 055 da costruirsi in una localitagrave con GG =1400 dovragrave

raggiungere un fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale EPi

inferiore al limite EPLi = 505 [kWh(m2 anno)]

Un ulteriore requisito riguarda rendimento globale medio stagionale dellrsquoimpianto che

dovragrave risultare superiore a

ove

Pn = foc [kW] = potenzialitagrave nominale del generatore

Ulteriori requisiti riguardano valori limite di trasmittanza da rispettare per le pareti

opache e trasparenti

I valori minimi richiesti sono riportati nelle sottostanti tabelle

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Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 040D 036E 034F 033

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 038D 032E 030F 029

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali di pavimento in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042D 036E 033F 032

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv lt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 26D 24E 22F 20

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv gt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 21D 19E 17F 15

Anche la trasmittanza termica delle strutture edilizie di separazione verticali e orizzontali

tra edifici o unitagrave immobiliari dovragrave essere inferiore o uguale a K = 08 [Wm2K] Il

medesimo limite deve essere rispettato per tutte le strutture opache verticali orizzontali e

inclinate che delimitano verso lambiente esterno gli ambienti non dotati di impianto di

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riscaldamento

Un ulteriore requisito riguarda la verifica igrometrica delle strutture perimetrali al fine di

evitare danni idrometrici

57 Cenni sulla certificazione energeticaPer gli edifici giagrave esistenti (la gran maggioranza del parco residenziale) si prevede di

attuare la loro ldquocertificazione energeticardquo e cioegrave la predisposizione di un certificato

energetico che dovragrave accompagnare lrsquoimmobile e le singole unitagrave immobiliari (ad

esempio dovragrave essere esibito nel caso di compravendita) Lo scopo di tale certificato egrave

ovviamente quello di fotografarne lo ldquostato energetico attualeldquo e suggerire quali possano

essere i possibili interventi di una sua futura riqualificazione energetica

La seguente figura riporta il certificato energetico della Regione Liguria in termini

dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl dellrsquoindice di prestazione energetica

dellrsquoinvolucro edilizio EPiinv dellrsquoindice di prestazione dallrsquoindice EPacs e dellrsquoindice

W caratterizzante lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto Lo ldquostato energetico

attualerdquo dellrsquoedificio egrave indicato da una freccia rossa mentre lo ldquostato energetico

raggiungibilerdquo egrave indicato da una freccia verde

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

bullUbicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Propriet agravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullAnno di costruzione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullZona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullSuperficie utile A u [m 2 ] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullVolume lordo V [m 3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip bullRapporto di forma SV [m -1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullIdentificativi catastaliComune helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO 2

CO 2

attuale

raggiungibile

A +

A

B

C

D

E

F

G

kWhm 2anno

kWhm 3anno

Informazioni generali dell rsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

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CONFIGURAZIONE A CUI SI RIFERISCE IL POTENZIALE MIGLIORAMENTO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

ENERGIE RINNOVABILI

INTERVENTI SULLrsquoIMPIANTO

Tempo di ritorno (anni)

SovraccostoCosto intervento

Energia primaria annua risparmiata ()INTERVENTI SULLrsquoINVOLUCRO

Firma numero e timbro del certificatore

Involucro Impianto per la climatizzazione invernale

103 -111

111-119

119 - 149

149 - 180

180 ndash 210

gt 210

lt 103ABCDEFG

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n

raggiungibile

Produzione di acqua calda sanitaria

kWhm2anno

kWhm3anno

kWhm2anno

kWhm3anno

Interventi Consigliati

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

ABCDEFG

Prestazioni energetiche parziali

ABCDEFG

A+

() kWhm2anno kWhm3anno

Ad esempio per classificare un edificio in termini della prestazione energetica del solo involucro

edilizio (classificazione di particolare interesse per lrsquoarchitetto) si confronta lrsquoindice EPiinv

calcolato di un edificio con gli intervalli di valori determinanti le singole classi secondo la

seguente tabella

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A+ lt 023 EPLi(2010)

023 EPLi(2010) le A lt 045 EPLi(2010)

045 EPLi(2010) le B lt 065 EPLi(2010)

065 EPLi(2010) le C lt 085 EPLi(2010)

085 EPLi(2010) le D lt 100 EPLi(2010)

100 EPLi(2010) le E lt 150 EPLi(2010)

150 EPLi(2010) le F lt 200 EPLi(2010)

G 200 EPLi(2010)

Nel caso dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl una tabella simile viene

utilizzata per individuare le classi con gli EPLi(2010) dellrsquoedificio tenendo conto del

consumo di acqua calda sanitaria Nel caso dellrsquoindice dellrsquoindice W caratterizzante

lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto gli intervalli di valori determinanti le

singole classi sono direttamente riportati sul certificato

58 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizioIl vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere

visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico comporta

da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione delledificio e

dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un maggiore investimento

iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio (minori consumi) Occorre

inoltre tenere presente anche il costo sociale dellinquinamento ambientale derivante dai

consumi energetici Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico

Si precisa che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado

dellrsquoinvolucro edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica

igrometrica delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito

Isolamento a cappotto

Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a

cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti

anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave piede

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tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
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56 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioni Nelle seguenti tabelle si riportano i valori limite EPLi dellrsquoindice di prestazione

energetica per la climatizzazione invernale applicabili dal 1deg gennaio 2008 e dal 1deg

gennaio 2010 I limiti EPLi espressi in [kWh(m2 anno)] per edifici di classe E1 (escluse

caserme etc) sono tabellati in funzione del coefficiente di forma dellrsquoedificio SV e del

numero di gradi-giorno GG Per le nuove costruzioni occorre riferirsi giagrave da ora ai limiti

2010

Si precisa che

S [m2] = superficie che delimita verso lrsquoesterno il volume riscaldato V

V [m3] = volume lordo riscaldate definito dalle superfici che lo delimitano

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi in kWhm2annoRapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climatica

A B C D E F

fino a 600 da 601 a 900 da 901 a 1400 da 1401 a 2100 da 2101 a 3000 oltre 3000 le 02 85 85 128 128 213 213 34 34 468 468ge 09 36 36 48 48 68 68 88 88 116 116

Per GG lt 600 e GG gt 3000 i valori del EPLi rimangono costanti come pure rimangono

costanti quando il coefficiente di forma dellrsquoedificio SV lt 02 oppure SV gt 09

I valori della tabella devono essere interpolati linearmente per valori GG compresi tra gli

estremi che delimitano le zone climatiche Ad esempio un edificio caratterizzato da un

rapporto di forma SV = 055 da costruirsi in una localitagrave con GG =1400 dovragrave

raggiungere un fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale EPi

inferiore al limite EPLi = 505 [kWh(m2 anno)]

Un ulteriore requisito riguarda rendimento globale medio stagionale dellrsquoimpianto che

dovragrave risultare superiore a

ove

Pn = foc [kW] = potenzialitagrave nominale del generatore

Ulteriori requisiti riguardano valori limite di trasmittanza da rispettare per le pareti

opache e trasparenti

I valori minimi richiesti sono riportati nelle sottostanti tabelle

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Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 040D 036E 034F 033

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 038D 032E 030F 029

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali di pavimento in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042D 036E 033F 032

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv lt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 26D 24E 22F 20

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv gt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 21D 19E 17F 15

Anche la trasmittanza termica delle strutture edilizie di separazione verticali e orizzontali

tra edifici o unitagrave immobiliari dovragrave essere inferiore o uguale a K = 08 [Wm2K] Il

medesimo limite deve essere rispettato per tutte le strutture opache verticali orizzontali e

inclinate che delimitano verso lambiente esterno gli ambienti non dotati di impianto di

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riscaldamento

Un ulteriore requisito riguarda la verifica igrometrica delle strutture perimetrali al fine di

evitare danni idrometrici

57 Cenni sulla certificazione energeticaPer gli edifici giagrave esistenti (la gran maggioranza del parco residenziale) si prevede di

attuare la loro ldquocertificazione energeticardquo e cioegrave la predisposizione di un certificato

energetico che dovragrave accompagnare lrsquoimmobile e le singole unitagrave immobiliari (ad

esempio dovragrave essere esibito nel caso di compravendita) Lo scopo di tale certificato egrave

ovviamente quello di fotografarne lo ldquostato energetico attualeldquo e suggerire quali possano

essere i possibili interventi di una sua futura riqualificazione energetica

La seguente figura riporta il certificato energetico della Regione Liguria in termini

dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl dellrsquoindice di prestazione energetica

dellrsquoinvolucro edilizio EPiinv dellrsquoindice di prestazione dallrsquoindice EPacs e dellrsquoindice

W caratterizzante lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto Lo ldquostato energetico

attualerdquo dellrsquoedificio egrave indicato da una freccia rossa mentre lo ldquostato energetico

raggiungibilerdquo egrave indicato da una freccia verde

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bullUbicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Propriet agravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullAnno di costruzione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullZona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullSuperficie utile A u [m 2 ] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullVolume lordo V [m 3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip bullRapporto di forma SV [m -1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullIdentificativi catastaliComune helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO 2

CO 2

attuale

raggiungibile

A +

A

B

C

D

E

F

G

kWhm 2anno

kWhm 3anno

Informazioni generali dell rsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

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CONFIGURAZIONE A CUI SI RIFERISCE IL POTENZIALE MIGLIORAMENTO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

ENERGIE RINNOVABILI

INTERVENTI SULLrsquoIMPIANTO

Tempo di ritorno (anni)

SovraccostoCosto intervento

Energia primaria annua risparmiata ()INTERVENTI SULLrsquoINVOLUCRO

Firma numero e timbro del certificatore

Involucro Impianto per la climatizzazione invernale

103 -111

111-119

119 - 149

149 - 180

180 ndash 210

gt 210

lt 103ABCDEFG

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n

raggiungibile

Produzione di acqua calda sanitaria

kWhm2anno

kWhm3anno

kWhm2anno

kWhm3anno

Interventi Consigliati

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

ABCDEFG

Prestazioni energetiche parziali

ABCDEFG

A+

() kWhm2anno kWhm3anno

Ad esempio per classificare un edificio in termini della prestazione energetica del solo involucro

edilizio (classificazione di particolare interesse per lrsquoarchitetto) si confronta lrsquoindice EPiinv

calcolato di un edificio con gli intervalli di valori determinanti le singole classi secondo la

seguente tabella

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A+ lt 023 EPLi(2010)

023 EPLi(2010) le A lt 045 EPLi(2010)

045 EPLi(2010) le B lt 065 EPLi(2010)

065 EPLi(2010) le C lt 085 EPLi(2010)

085 EPLi(2010) le D lt 100 EPLi(2010)

100 EPLi(2010) le E lt 150 EPLi(2010)

150 EPLi(2010) le F lt 200 EPLi(2010)

G 200 EPLi(2010)

Nel caso dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl una tabella simile viene

utilizzata per individuare le classi con gli EPLi(2010) dellrsquoedificio tenendo conto del

consumo di acqua calda sanitaria Nel caso dellrsquoindice dellrsquoindice W caratterizzante

lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto gli intervalli di valori determinanti le

singole classi sono direttamente riportati sul certificato

58 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizioIl vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere

visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico comporta

da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione delledificio e

dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un maggiore investimento

iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio (minori consumi) Occorre

inoltre tenere presente anche il costo sociale dellinquinamento ambientale derivante dai

consumi energetici Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico

Si precisa che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado

dellrsquoinvolucro edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica

igrometrica delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito

Isolamento a cappotto

Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a

cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti

anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave piede

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tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
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Corso di Impianti tecnici ndash aa 20102011 ndash Docente Prof C Isetti

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 040D 036E 034F 033

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 038D 032E 030F 029

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache orizzontali di pavimento in [Wm2K]

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042D 036E 033F 032

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv lt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 26D 24E 22F 20

Valore limite trasmittanza delle chiusure trasparenti comprensive degli infissi in [Wm2K] (Sv gt 25 Sup perimetrale)

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 21D 19E 17F 15

Anche la trasmittanza termica delle strutture edilizie di separazione verticali e orizzontali

tra edifici o unitagrave immobiliari dovragrave essere inferiore o uguale a K = 08 [Wm2K] Il

medesimo limite deve essere rispettato per tutte le strutture opache verticali orizzontali e

inclinate che delimitano verso lambiente esterno gli ambienti non dotati di impianto di

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riscaldamento

Un ulteriore requisito riguarda la verifica igrometrica delle strutture perimetrali al fine di

evitare danni idrometrici

57 Cenni sulla certificazione energeticaPer gli edifici giagrave esistenti (la gran maggioranza del parco residenziale) si prevede di

attuare la loro ldquocertificazione energeticardquo e cioegrave la predisposizione di un certificato

energetico che dovragrave accompagnare lrsquoimmobile e le singole unitagrave immobiliari (ad

esempio dovragrave essere esibito nel caso di compravendita) Lo scopo di tale certificato egrave

ovviamente quello di fotografarne lo ldquostato energetico attualeldquo e suggerire quali possano

essere i possibili interventi di una sua futura riqualificazione energetica

La seguente figura riporta il certificato energetico della Regione Liguria in termini

dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl dellrsquoindice di prestazione energetica

dellrsquoinvolucro edilizio EPiinv dellrsquoindice di prestazione dallrsquoindice EPacs e dellrsquoindice

W caratterizzante lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto Lo ldquostato energetico

attualerdquo dellrsquoedificio egrave indicato da una freccia rossa mentre lo ldquostato energetico

raggiungibilerdquo egrave indicato da una freccia verde

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bullUbicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Propriet agravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullAnno di costruzione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullZona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullSuperficie utile A u [m 2 ] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullVolume lordo V [m 3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip bullRapporto di forma SV [m -1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullIdentificativi catastaliComune helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO 2

CO 2

attuale

raggiungibile

A +

A

B

C

D

E

F

G

kWhm 2anno

kWhm 3anno

Informazioni generali dell rsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

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CONFIGURAZIONE A CUI SI RIFERISCE IL POTENZIALE MIGLIORAMENTO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

ENERGIE RINNOVABILI

INTERVENTI SULLrsquoIMPIANTO

Tempo di ritorno (anni)

SovraccostoCosto intervento

Energia primaria annua risparmiata ()INTERVENTI SULLrsquoINVOLUCRO

Firma numero e timbro del certificatore

Involucro Impianto per la climatizzazione invernale

103 -111

111-119

119 - 149

149 - 180

180 ndash 210

gt 210

lt 103ABCDEFG

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n

raggiungibile

Produzione di acqua calda sanitaria

kWhm2anno

kWhm3anno

kWhm2anno

kWhm3anno

Interventi Consigliati

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

ABCDEFG

Prestazioni energetiche parziali

ABCDEFG

A+

() kWhm2anno kWhm3anno

Ad esempio per classificare un edificio in termini della prestazione energetica del solo involucro

edilizio (classificazione di particolare interesse per lrsquoarchitetto) si confronta lrsquoindice EPiinv

calcolato di un edificio con gli intervalli di valori determinanti le singole classi secondo la

seguente tabella

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A+ lt 023 EPLi(2010)

023 EPLi(2010) le A lt 045 EPLi(2010)

045 EPLi(2010) le B lt 065 EPLi(2010)

065 EPLi(2010) le C lt 085 EPLi(2010)

085 EPLi(2010) le D lt 100 EPLi(2010)

100 EPLi(2010) le E lt 150 EPLi(2010)

150 EPLi(2010) le F lt 200 EPLi(2010)

G 200 EPLi(2010)

Nel caso dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl una tabella simile viene

utilizzata per individuare le classi con gli EPLi(2010) dellrsquoedificio tenendo conto del

consumo di acqua calda sanitaria Nel caso dellrsquoindice dellrsquoindice W caratterizzante

lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto gli intervalli di valori determinanti le

singole classi sono direttamente riportati sul certificato

58 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizioIl vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere

visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico comporta

da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione delledificio e

dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un maggiore investimento

iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio (minori consumi) Occorre

inoltre tenere presente anche il costo sociale dellinquinamento ambientale derivante dai

consumi energetici Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico

Si precisa che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado

dellrsquoinvolucro edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica

igrometrica delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito

Isolamento a cappotto

Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a

cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti

anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave piede

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tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
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riscaldamento

Un ulteriore requisito riguarda la verifica igrometrica delle strutture perimetrali al fine di

evitare danni idrometrici

57 Cenni sulla certificazione energeticaPer gli edifici giagrave esistenti (la gran maggioranza del parco residenziale) si prevede di

attuare la loro ldquocertificazione energeticardquo e cioegrave la predisposizione di un certificato

energetico che dovragrave accompagnare lrsquoimmobile e le singole unitagrave immobiliari (ad

esempio dovragrave essere esibito nel caso di compravendita) Lo scopo di tale certificato egrave

ovviamente quello di fotografarne lo ldquostato energetico attualeldquo e suggerire quali possano

essere i possibili interventi di una sua futura riqualificazione energetica

La seguente figura riporta il certificato energetico della Regione Liguria in termini

dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl dellrsquoindice di prestazione energetica

dellrsquoinvolucro edilizio EPiinv dellrsquoindice di prestazione dallrsquoindice EPacs e dellrsquoindice

W caratterizzante lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto Lo ldquostato energetico

attualerdquo dellrsquoedificio egrave indicato da una freccia rossa mentre lo ldquostato energetico

raggiungibilerdquo egrave indicato da una freccia verde

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bullUbicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Propriet agravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullAnno di costruzione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullZona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullSuperficie utile A u [m 2 ] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullVolume lordo V [m 3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip bullRapporto di forma SV [m -1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullIdentificativi catastaliComune helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO 2

CO 2

attuale

raggiungibile

A +

A

B

C

D

E

F

G

kWhm 2anno

kWhm 3anno

Informazioni generali dell rsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

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CONFIGURAZIONE A CUI SI RIFERISCE IL POTENZIALE MIGLIORAMENTO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

ENERGIE RINNOVABILI

INTERVENTI SULLrsquoIMPIANTO

Tempo di ritorno (anni)

SovraccostoCosto intervento

Energia primaria annua risparmiata ()INTERVENTI SULLrsquoINVOLUCRO

Firma numero e timbro del certificatore

Involucro Impianto per la climatizzazione invernale

103 -111

111-119

119 - 149

149 - 180

180 ndash 210

gt 210

lt 103ABCDEFG

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n

raggiungibile

Produzione di acqua calda sanitaria

kWhm2anno

kWhm3anno

kWhm2anno

kWhm3anno

Interventi Consigliati

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

ABCDEFG

Prestazioni energetiche parziali

ABCDEFG

A+

() kWhm2anno kWhm3anno

Ad esempio per classificare un edificio in termini della prestazione energetica del solo involucro

edilizio (classificazione di particolare interesse per lrsquoarchitetto) si confronta lrsquoindice EPiinv

calcolato di un edificio con gli intervalli di valori determinanti le singole classi secondo la

seguente tabella

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A+ lt 023 EPLi(2010)

023 EPLi(2010) le A lt 045 EPLi(2010)

045 EPLi(2010) le B lt 065 EPLi(2010)

065 EPLi(2010) le C lt 085 EPLi(2010)

085 EPLi(2010) le D lt 100 EPLi(2010)

100 EPLi(2010) le E lt 150 EPLi(2010)

150 EPLi(2010) le F lt 200 EPLi(2010)

G 200 EPLi(2010)

Nel caso dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl una tabella simile viene

utilizzata per individuare le classi con gli EPLi(2010) dellrsquoedificio tenendo conto del

consumo di acqua calda sanitaria Nel caso dellrsquoindice dellrsquoindice W caratterizzante

lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto gli intervalli di valori determinanti le

singole classi sono direttamente riportati sul certificato

58 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizioIl vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere

visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico comporta

da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione delledificio e

dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un maggiore investimento

iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio (minori consumi) Occorre

inoltre tenere presente anche il costo sociale dellinquinamento ambientale derivante dai

consumi energetici Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico

Si precisa che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado

dellrsquoinvolucro edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica

igrometrica delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito

Isolamento a cappotto

Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a

cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti

anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave piede

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tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

21

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

23

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

24

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
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IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

bullUbicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Propriet agravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullAnno di costruzione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullZona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbullSuperficie utile A u [m 2 ] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullVolume lordo V [m 3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip bullRapporto di forma SV [m -1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bullIdentificativi catastaliComune helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO 2 attribuibili all rsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO 2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO 2

CO 2

attuale

raggiungibile

A +

A

B

C

D

E

F

G

kWhm 2anno

kWhm 3anno

Informazioni generali dell rsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

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CONFIGURAZIONE A CUI SI RIFERISCE IL POTENZIALE MIGLIORAMENTO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

ENERGIE RINNOVABILI

INTERVENTI SULLrsquoIMPIANTO

Tempo di ritorno (anni)

SovraccostoCosto intervento

Energia primaria annua risparmiata ()INTERVENTI SULLrsquoINVOLUCRO

Firma numero e timbro del certificatore

Involucro Impianto per la climatizzazione invernale

103 -111

111-119

119 - 149

149 - 180

180 ndash 210

gt 210

lt 103ABCDEFG

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n

raggiungibile

Produzione di acqua calda sanitaria

kWhm2anno

kWhm3anno

kWhm2anno

kWhm3anno

Interventi Consigliati

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

ABCDEFG

Prestazioni energetiche parziali

ABCDEFG

A+

() kWhm2anno kWhm3anno

Ad esempio per classificare un edificio in termini della prestazione energetica del solo involucro

edilizio (classificazione di particolare interesse per lrsquoarchitetto) si confronta lrsquoindice EPiinv

calcolato di un edificio con gli intervalli di valori determinanti le singole classi secondo la

seguente tabella

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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A+ lt 023 EPLi(2010)

023 EPLi(2010) le A lt 045 EPLi(2010)

045 EPLi(2010) le B lt 065 EPLi(2010)

065 EPLi(2010) le C lt 085 EPLi(2010)

085 EPLi(2010) le D lt 100 EPLi(2010)

100 EPLi(2010) le E lt 150 EPLi(2010)

150 EPLi(2010) le F lt 200 EPLi(2010)

G 200 EPLi(2010)

Nel caso dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl una tabella simile viene

utilizzata per individuare le classi con gli EPLi(2010) dellrsquoedificio tenendo conto del

consumo di acqua calda sanitaria Nel caso dellrsquoindice dellrsquoindice W caratterizzante

lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto gli intervalli di valori determinanti le

singole classi sono direttamente riportati sul certificato

58 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizioIl vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere

visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico comporta

da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione delledificio e

dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un maggiore investimento

iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio (minori consumi) Occorre

inoltre tenere presente anche il costo sociale dellinquinamento ambientale derivante dai

consumi energetici Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico

Si precisa che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado

dellrsquoinvolucro edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica

igrometrica delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito

Isolamento a cappotto

Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a

cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti

anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave piede

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
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Corso di Impianti tecnici ndash aa 20102011 ndash Docente Prof C Isetti

CONFIGURAZIONE A CUI SI RIFERISCE IL POTENZIALE MIGLIORAMENTO DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA

ENERGIE RINNOVABILI

INTERVENTI SULLrsquoIMPIANTO

Tempo di ritorno (anni)

SovraccostoCosto intervento

Energia primaria annua risparmiata ()INTERVENTI SULLrsquoINVOLUCRO

Firma numero e timbro del certificatore

Involucro Impianto per la climatizzazione invernale

103 -111

111-119

119 - 149

149 - 180

180 ndash 210

gt 210

lt 103ABCDEFG

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n

raggiungibile

Produzione di acqua calda sanitaria

kWhm2anno

kWhm3anno

kWhm2anno

kWhm3anno

Interventi Consigliati

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

Valore attuale helliphelliphellipValore raggiungibilehelliphellip

ABCDEFG

Prestazioni energetiche parziali

ABCDEFG

A+

() kWhm2anno kWhm3anno

Ad esempio per classificare un edificio in termini della prestazione energetica del solo involucro

edilizio (classificazione di particolare interesse per lrsquoarchitetto) si confronta lrsquoindice EPiinv

calcolato di un edificio con gli intervalli di valori determinanti le singole classi secondo la

seguente tabella

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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A+ lt 023 EPLi(2010)

023 EPLi(2010) le A lt 045 EPLi(2010)

045 EPLi(2010) le B lt 065 EPLi(2010)

065 EPLi(2010) le C lt 085 EPLi(2010)

085 EPLi(2010) le D lt 100 EPLi(2010)

100 EPLi(2010) le E lt 150 EPLi(2010)

150 EPLi(2010) le F lt 200 EPLi(2010)

G 200 EPLi(2010)

Nel caso dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl una tabella simile viene

utilizzata per individuare le classi con gli EPLi(2010) dellrsquoedificio tenendo conto del

consumo di acqua calda sanitaria Nel caso dellrsquoindice dellrsquoindice W caratterizzante

lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto gli intervalli di valori determinanti le

singole classi sono direttamente riportati sul certificato

58 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizioIl vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere

visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico comporta

da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione delledificio e

dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un maggiore investimento

iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio (minori consumi) Occorre

inoltre tenere presente anche il costo sociale dellinquinamento ambientale derivante dai

consumi energetici Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico

Si precisa che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado

dellrsquoinvolucro edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica

igrometrica delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito

Isolamento a cappotto

Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a

cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti

anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave piede

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tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
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A+ lt 023 EPLi(2010)

023 EPLi(2010) le A lt 045 EPLi(2010)

045 EPLi(2010) le B lt 065 EPLi(2010)

065 EPLi(2010) le C lt 085 EPLi(2010)

085 EPLi(2010) le D lt 100 EPLi(2010)

100 EPLi(2010) le E lt 150 EPLi(2010)

150 EPLi(2010) le F lt 200 EPLi(2010)

G 200 EPLi(2010)

Nel caso dellrsquoindice di prestazione energetica globale EPgl una tabella simile viene

utilizzata per individuare le classi con gli EPLi(2010) dellrsquoedificio tenendo conto del

consumo di acqua calda sanitaria Nel caso dellrsquoindice dellrsquoindice W caratterizzante

lrsquoefficienza energetica complessiva dellrsquoimpianto gli intervalli di valori determinanti le

singole classi sono direttamente riportati sul certificato

58 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizioIl vincolo della giagrave citata normativa sulla coibentazione degli edifici deve essere

visto in primo luogo in base a unanalisi economica infatti lrsquoisolamento termico comporta

da un lato un maggiore onere nella costruzione o nella ristrutturazione delledificio e

dallaltro un minor consumo di combustibile quindi a fronte di un maggiore investimento

iniziale si viene a determinare un minor costo di esercizio (minori consumi) Occorre

inoltre tenere presente anche il costo sociale dellinquinamento ambientale derivante dai

consumi energetici Nel seguito si analizzeranno alcune soluzioni di isolamento termico

Si precisa che lrsquoattuale normativa al fine di evitare danneggiamento e degrado

dellrsquoinvolucro edilizio termicamente isolato prevede espressamente anche la verifica

igrometrica delle pareti perimetrali Di questo argomento si parleragrave in seguito

Isolamento a cappotto

Lisolamento termico dei fabbricati dallesterno comunemente chiamato a

cappotto sia su edifici nuovi che esistenti ha avuto le sue prime applicazioni circa venti

anni or sono e si egrave dimostrato un sistema tra i piugrave indovinati e ha preso sempre piugrave piede

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tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
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Corso di Impianti tecnici ndash aa 20102011 ndash Docente Prof C Isetti

tanto da essere oggigiorno ampiamente adottato Questo sistema egrave caratterizzato da un

rivestimento isolante situato sulla parte esterna delle pareti dambito delledificio cosigrave da

avvolgerlo completamente

Ciograve permette di correggere i ponti termici e di ridurre i dannosi effetti indotti nelle

strutture e nei parametri murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura

esterna migliora il comportamento igrometrico delle pareti (vedi dopo) e aumenta il

comfort abitativo Il sistema permette di sfruttare linerzia termica delle murature e

comportando un intervento dallesterno consente di evitare disagi agli occupanti delle

abitazioni

La tecnica di installazione consiste essenzialmente nella preparazione preventiva

delle superfici esterne dei manufatti e nellapplicazione su tali superfici mediante

incollaggio di pannelli isolanti di varia natura consistenza e spessore Si procede quindi

ad una rifinitura con intonaco rasante a due strati con interposta rete in fibra di vetro di

vario tipo e infine a un trattamento superficiale di finitura in vari colori Laspetto finale di

questa opera deve essere quello di un comune muro di facciata Lisolamento a cappotto egrave

realizzato anche per resistere ad urti di una certa intensitagrave

Isolamento in intercapedine

Lapplicazione del materiale isolante per insufflazione o iniezione puograve essere

eseguita dallesterno con limpiego di apposite macchine insufflatrici Durante lrsquooperazione

di coibentazione si deve verificare che il riempimento ottenuto sia sufficientemente

continuo e omogeneo I materiali isolanti da applicare devono avere caratteristiche di

imputrescibilitagrave stabilitagrave chimica e fisica non igroscopicitagrave stabilitagrave dimensionale e

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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
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inoltre non devono emettere odori I materiali isolanti sfusi devono essere caratterizzati da

un basso valore del fattore dattrito per consentire un perfetto riempimento delle

intercapedini tra i piugrave usati vermiculite perlite polistirene espanso pomice argilla

espansa sughero fibre di cellulosa Le resine espanse utilizzate sono le ureiche e le

poliuretaniche Per permettere lesecuzione dellisolamento per insuffiazione lo spessore

dellintercapedine non deve essere inferiore a 5 cm per quello mediante iniezione lo

spessore minimo scende a 3-4 cm La coibentazione delle intercapedini puograve anche essere

effettuata mediante pannelli isolanti interposti tra la controparte esterna ed interna Eacute

ovvio che in tale caso la parete dovragrave essere di nuova costruzione come illustrato in figura

Isolamento di copertura piana con isolante esterno

Nel caso di coperture praticabili e cioegrave quelle coperture che sono pedonabili a tutti

gli effetti lo strato di isolante (di tipo concentrato) viene posto direttamente sopra il solaio

e protetto sulla parte superiore da uno strato di malta su cui egrave posata la pavimentazione

come illustrato in figura

Isolamento di solai su porticati

Lisolamento deve essere caratterizzato da elevata durata e resistenza agli urti

accidentali idoneo comportamento al fuoco semplicitagrave di posa in opera buona aderenza

dei materiali isolanti al supporto Lapplicazione dellisolante richiede la preventiva

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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
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preparazione del supporto in modo da ottenere una superficie compatta e complanare

Solitamente lrsquoisolante viene posto allintradosso del solaio collocando dello strato isolante

in corrispondenza alla faccia inferiore della prima soletta del fabbricato al di sopra del

porticato Questo tipo di isolamento consente la correzione dei ponti termici e puograve essere

eseguito su qualsiasi superficie previa idonea preparazione

Da quanto sopra esposto si puograve notare come sia di primaria importanza disporre di dati

certi di conducibilitagrave termica dei materiali per valutare correttamente la trasmittanza

termica della parete In genere le prestazioni termiche di un isolante in opera si discostano

in modo significativo dalle analoghe prestazioni misurate in laboratorio mentre queste

ultime sono determinate in condizioni di riferimento le prime sono condizionate dalle

reali situazioni di posa in opera e di esercizio (contenuto di umiditagrave invecchiamento etc)

Per tenere conto di quanto detto le norme UNI definiscono i seguenti parametri

1 conduttivitagrave di riferimento (λm) valore della conduttivitagrave misurata in laboratorio

2 maggiorazione percentuale [m] che tiene conto del contenuto percentuale di umiditagrave

dellinvecchiamento del costipamento dei materiali sfusi della manipolazione e

installazione a regola darte delle tolleranze sullo spessore

3 conduttivitagrave utile di calcolo (λ) dedotta applicando la maggiorazione percentuale [m]

alla conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm)

La norma UNI 10351 ldquoMateriali da costruzione conduttivitagrave termica e permeabilitagrave al

vaporerdquo riporta i valori che interessano la progettazione termica di un edificio

La seguente tabella estratta dalla suddetta norma riporta nelle diverse colonne

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il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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24

Corso di Impianti tecnici ndash aa 20102011 ndash Docente Prof C Isetti

Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
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Corso di Impianti tecnici ndash aa 20102011 ndash Docente Prof C Isetti

il materiale in considerazione

la massa volumica (densitagrave ρ) del materiale secco espressa in [kgm3]

la conduttivitagrave indicativa di riferimento (λm) espressa in [WmK]

la maggiorazione percentuale [m]

la conduttivitagrave utile di calcolo (λ) espressa in [WmK]

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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Corso di Impianti tecnici ndash aa 20102011 ndash Docente Prof C Isetti

Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

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  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
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ERCIZI ED ESEMPI

1) La trasmittanza termica della parete perimetrale calcolata nel Capitolo 4 egrave K = 180

[Wm2 K]

Si ipotizza lrsquoimpiego di questa parete in un edificio da costruirsi in zona climatica C

isolando termicamente la struttura mediante iniezione nellrsquointercapedine (spessore 5 [cm])

di una resina poliuretanica con conduttivitagrave utile di calcolo λ = 0044 [Wm K] Si valuti

se tale ipotesi sia adeguata alle attuali prescrizioni legislative

La resistenza specifica della parete nel Capitolo 4 egrave

con resistenza specifica dellrsquointercapedine drsquoaria

Rrsquoin = 015 [(m2 K)W]

La resistenza termica dopo lrsquointervento e la corrispondente trasmittanza saranno

La trasmittanza ottenuto egrave piugrave alta del limite previsto dal 1 gennaio 2008 per la

zona climatica C (Klim = 046 [Wm2 K]) La parete potragrave rispettare il limite attuale se

lrsquointercapedine da riempire di resina poliuretanica saragrave piugrave larga Ad esempio nel caso di

con uno spessore pari a 8 [cm ] si ottiene

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2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICapitolo 5

25

  • CAPITOLO 5
  • IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE
  • ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI
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Corso di Impianti tecnici ndash aa 20102011 ndash Docente Prof C Isetti

2) Un edificio caratterizzato da un rapporto di forma SV = 039 deve essere ristrutturato

nella zona climatica E (GG = 2404) Si valuti lrsquoindice limite relativo alle dispersioni

invernali dellrsquoinvolucro EPLi

Il EPLi si calcola mediante doppia interpolazione sulla base della tabella seguente

in funzione dei gradi-giorno GG e del fattore di forma SV

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2008 dellrsquoindice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale espresso in kWhm2anno

Rapporto di forma

dellrsquoedificio SV

Zona climaticaA B C D E F

Fino a 600 GG

da601 GG

a900 GG

da901 GG

a 1400 GG

da 1401 GG

a 2100 GG

da 2101 GG

a 3000 GG

oltre 3000 GG

le 02 95 95 14 14 23 23 37 37 52 52ge 09 41 41 55 55 78 78 100 100 133 133

Interpolando la prima volta sui gradi-giorno (zona a E) si hanno per GG = 2404 i seguenti

valori limiti

SV = 02

SV = 09

Il EPLi dellrsquoedificio si ottiene interpolando relativamente al valore SV = 039

3) Un edificio nuovo in una localitagrave ligure (Zona a D GG = 1415) ha una totale

superficie disperdente S = 2100 [m2] La superficie calpestabile egrave A = 1350 [m2] Nella

stagione invernale il fabbisogno totale di energia termica per la climatizzazione

dellrsquoedificio sia QHnd =147770 [MJ] Nellrsquoipotesi che il rendimento globale medio

dellrsquoimpianto sia g = 078 si valuti il fabbisogno annuo di energia primaria per il

riscaldamento e lrsquoindice EPiinv relativo alle dispersioni invernali del solo involucro

Lrsquoenergia termica utile che lrsquoimpianto deve fornire allrsquoedificio eacute

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

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Nellrsquoipotesi di trascurare il consumo di energia primaria relativo agli ausiliari (e = g =

078 ) la totale energia primaria per la climatizzazione invernale egrave

Lrsquoindice EPi dellrsquoedificio risulta

Il rapporto di forma dellrsquoedificio egrave

SV = 21005400 = 039 [1m]

Interpolando sui gradi-giorno (zona D) si ha per la localitagrave (GG = 1415)

SV = 02

SV = 09

Il EPLi limite dellrsquoedificio previsto (almeno fino al 1 gennaio 2009) si ottiene interpolando

i valori ottenuti rispetto a SV = 039

Come si puograve osservare il EPLi limite previsto non egrave rispettato dallrsquoedificio per cui il

progetto del sistema edificio-impianto dovragrave essere modificato fino a verifica positiva

Ad esempio il progettista potragrave

incrementare lrsquoisolamento termico dellrsquoedificio (ridurre il Qtr e cioegrave ridurre lrsquoenergia

utile QHnd richiesta allrsquoimpianto)

aumentare il rendimento globale g dellrsquoimpianto (generatore di calore rete

regolazione terminali utilizzatori)

intervenire sul termine (Qint + Qsol) e cioegrave prevedere modifiche al progetto che

consentano di contabilizzare maggiori apporti gratuiti ad esempio da fonte solare

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