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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici – a.a. 2008/2009 CAPITOLO 9 IMPIANTI DI RISCALDAMENTO: ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI 9.1 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 quanto più è breve il periodo IMPIANTI DI RISCALDAMENTO: ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICI Cap.9 1

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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

CAPITOLO 9

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED

ENERGETICI

91 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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92 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) (tabella seguente)

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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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-

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 ndashte) egrave detta escursione

termica massima e determina la potenzialitagrave dellimpianto Ad esempio se un

edificio a Genova (escursione termica massima ta ndashte = 20 [degC]) richiede un generatore

di calore di potenzialitagrave P [W] lo stesso edificio in alta montagna (ove ta ndashte = 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 primaverile 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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

= 1435 Con riferimento alla figura sottostante si puograve notare come il numero di gradi-

giorno sia stato ottenuto sommando - a partire dalle date convenzionali dinizio (I) e di

fine (F) del riscaldamento e quindi per j = 1 fino a j = N - le differenze di temperature

giornaliere (ta ndashtej)

Si puograve anche scrivere

GG =N(ta- tem)

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

= 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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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

e cioegrave 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 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

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

Per quanto attiene alla 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

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93 Cenni sulla legislazione relativa alle prestazioni energetiche degli

edifici Da quanto detto nel Capitolo 1 si evince la necessitagrave di contenere sempre di piugrave

le richieste energetiche relative al settore edilizio attraverso 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

degli impianti 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

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 ad 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

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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 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

94 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

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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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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

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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

APPORTI SOLARI

Ombreggiamento Schermature

Componenti trasparenti Componenti opachi

RIDUZIONE

gestione

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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 inevitabilmento

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

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

lrsquoenergia elettrica prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto

(pompe di circolazione bruciatori etc) Come ben noto (Cap 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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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 e cioegrave

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 e puograve ora essere egrave definito dal seguente

rapporto tra il fabbisogno QHnd e lrsquoenergia primaria QHp complessivamente consumata

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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro 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]

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

Lrsquoindice 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

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto egrave definito dal seguente rapporto

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua calda

sanitaria egrave definito dal seguente rapporto

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

[kWhm2anno]

b) per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Lrsquoindice di prestazione energetica globale dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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96 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioniNelle 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 2008 espressi 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

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi 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 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 046 040D 040 036E 037 034F 035 033

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042 038D 035 032E 032 030F 031 029

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

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2008K [Wm2K]

Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 049 042D 041 036E 038 033F 036 032

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 30 26D 28 24E 24 22F 22 20

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 24 21D 22 19E 20 17F 18 15

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 riscaldamento Un ulteriore requisito riguarda la verifica

igrometrica delle strutture perimetrali al fine di evitare danni idrometrici Di questo

verifica si discuteragrave nel Capitolo 10

97 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 Ligura 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

bull Ubicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Proprietagravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Anno di costruzionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Zona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Superficie utile Au [m2] helliphelliphelliphelliphelliphellipbull Volume lordo V [m3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Rapporto di forma SV [m-1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bull Identificativi catastali

Comunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO2

CO2

attuale

raggiungibile

A+

A

B

C

D

E

F

G

kWhm2anno

kWhm3anno

Informazioni generali dellrsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

20

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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

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22

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

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]

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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ESERCIZI 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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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 1deg 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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  • CAPITOLO 9
Page 2: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI - unige.it · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare

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92 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) (tabella seguente)

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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-

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 ndashte) egrave detta escursione

termica massima e determina la potenzialitagrave dellimpianto Ad esempio se un

edificio a Genova (escursione termica massima ta ndashte = 20 [degC]) richiede un generatore

di calore di potenzialitagrave P [W] lo stesso edificio in alta montagna (ove ta ndashte = 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 primaverile 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

3

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

= 1435 Con riferimento alla figura sottostante si puograve notare come il numero di gradi-

giorno sia stato ottenuto sommando - a partire dalle date convenzionali dinizio (I) e di

fine (F) del riscaldamento e quindi per j = 1 fino a j = N - le differenze di temperature

giornaliere (ta ndashtej)

Si puograve anche scrivere

GG =N(ta- tem)

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

= 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

e cioegrave 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 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

Per quanto attiene alla 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

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93 Cenni sulla legislazione relativa alle prestazioni energetiche degli

edifici Da quanto detto nel Capitolo 1 si evince la necessitagrave di contenere sempre di piugrave

le richieste energetiche relative al settore edilizio attraverso 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

degli impianti 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

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 ad 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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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 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

94 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

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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

APPORTI SOLARI

Ombreggiamento Schermature

Componenti trasparenti Componenti opachi

RIDUZIONE

gestione

9

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 inevitabilmento

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

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

lrsquoenergia elettrica prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto

(pompe di circolazione bruciatori etc) Come ben noto (Cap 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

10

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 e cioegrave

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 e puograve ora essere egrave definito dal seguente

rapporto tra il fabbisogno QHnd e lrsquoenergia primaria QHp complessivamente consumata

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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

11

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro 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]

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

Lrsquoindice 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

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto egrave definito dal seguente rapporto

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua calda

sanitaria egrave definito dal seguente rapporto

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

[kWhm2anno]

b) per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Lrsquoindice di prestazione energetica globale dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

96 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioniNelle 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 2008 espressi 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

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi 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 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 046 040D 040 036E 037 034F 035 033

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042 038D 035 032E 032 030F 031 029

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

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2008K [Wm2K]

Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 049 042D 041 036E 038 033F 036 032

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 30 26D 28 24E 24 22F 22 20

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 24 21D 22 19E 20 17F 18 15

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 riscaldamento Un ulteriore requisito riguarda la verifica

igrometrica delle strutture perimetrali al fine di evitare danni idrometrici Di questo

verifica si discuteragrave nel Capitolo 10

97 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 Ligura 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

bull Ubicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Proprietagravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Anno di costruzionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Zona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Superficie utile Au [m2] helliphelliphelliphelliphelliphellipbull Volume lordo V [m3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Rapporto di forma SV [m-1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bull Identificativi catastali

Comunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO2

CO2

attuale

raggiungibile

A+

A

B

C

D

E

F

G

kWhm2anno

kWhm3anno

Informazioni generali dellrsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

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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ESERCIZI 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 1deg 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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  • CAPITOLO 9
Page 3: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI - unige.it · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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-

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 ndashte) egrave detta escursione

termica massima e determina la potenzialitagrave dellimpianto Ad esempio se un

edificio a Genova (escursione termica massima ta ndashte = 20 [degC]) richiede un generatore

di calore di potenzialitagrave P [W] lo stesso edificio in alta montagna (ove ta ndashte = 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 primaverile 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

= 1435 Con riferimento alla figura sottostante si puograve notare come il numero di gradi-

giorno sia stato ottenuto sommando - a partire dalle date convenzionali dinizio (I) e di

fine (F) del riscaldamento e quindi per j = 1 fino a j = N - le differenze di temperature

giornaliere (ta ndashtej)

Si puograve anche scrivere

GG =N(ta- tem)

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

= 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

e cioegrave 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 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

Per quanto attiene alla 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

93 Cenni sulla legislazione relativa alle prestazioni energetiche degli

edifici Da quanto detto nel Capitolo 1 si evince la necessitagrave di contenere sempre di piugrave

le richieste energetiche relative al settore edilizio attraverso 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

degli impianti 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

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 ad 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

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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 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

94 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

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

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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

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

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APPORTI SOLARI

Ombreggiamento Schermature

Componenti trasparenti Componenti opachi

RIDUZIONE

gestione

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 inevitabilmento

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

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

lrsquoenergia elettrica prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto

(pompe di circolazione bruciatori etc) Come ben noto (Cap 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

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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 e cioegrave

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 e puograve ora essere egrave definito dal seguente

rapporto tra il fabbisogno QHnd e lrsquoenergia primaria QHp complessivamente consumata

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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro 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]

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

Lrsquoindice 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

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto egrave definito dal seguente rapporto

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

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Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua calda

sanitaria egrave definito dal seguente rapporto

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

[kWhm2anno]

b) per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Lrsquoindice di prestazione energetica globale dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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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96 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioniNelle 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 2008 espressi 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

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi 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 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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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 046 040D 040 036E 037 034F 035 033

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042 038D 035 032E 032 030F 031 029

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

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2008K [Wm2K]

Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 049 042D 041 036E 038 033F 036 032

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 30 26D 28 24E 24 22F 22 20

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 24 21D 22 19E 20 17F 18 15

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 riscaldamento Un ulteriore requisito riguarda la verifica

igrometrica delle strutture perimetrali al fine di evitare danni idrometrici Di questo

verifica si discuteragrave nel Capitolo 10

97 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 Ligura 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

bull Ubicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Proprietagravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Anno di costruzionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Zona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Superficie utile Au [m2] helliphelliphelliphelliphelliphellipbull Volume lordo V [m3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Rapporto di forma SV [m-1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bull Identificativi catastali

Comunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO2

CO2

attuale

raggiungibile

A+

A

B

C

D

E

F

G

kWhm2anno

kWhm3anno

Informazioni generali dellrsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

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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 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

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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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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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 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

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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

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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ESERCIZI 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 1deg 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 9
Page 4: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI - unige.it · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare

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

= 1435 Con riferimento alla figura sottostante si puograve notare come il numero di gradi-

giorno sia stato ottenuto sommando - a partire dalle date convenzionali dinizio (I) e di

fine (F) del riscaldamento e quindi per j = 1 fino a j = N - le differenze di temperature

giornaliere (ta ndashtej)

Si puograve anche scrivere

GG =N(ta- tem)

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

= 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

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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

e cioegrave 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 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

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

Per quanto attiene alla 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

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93 Cenni sulla legislazione relativa alle prestazioni energetiche degli

edifici Da quanto detto nel Capitolo 1 si evince la necessitagrave di contenere sempre di piugrave

le richieste energetiche relative al settore edilizio attraverso 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

degli impianti 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

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 ad 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

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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 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

94 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

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

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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

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

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APPORTI SOLARI

Ombreggiamento Schermature

Componenti trasparenti Componenti opachi

RIDUZIONE

gestione

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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 inevitabilmento

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

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

lrsquoenergia elettrica prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto

(pompe di circolazione bruciatori etc) Come ben noto (Cap 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

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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 e cioegrave

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 e puograve ora essere egrave definito dal seguente

rapporto tra il fabbisogno QHnd e lrsquoenergia primaria QHp complessivamente consumata

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

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

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro 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]

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

Lrsquoindice 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

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto egrave definito dal seguente rapporto

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

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Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua calda

sanitaria egrave definito dal seguente rapporto

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

[kWhm2anno]

b) per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Lrsquoindice di prestazione energetica globale dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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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96 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioniNelle 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 2008 espressi 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

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi 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 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 046 040D 040 036E 037 034F 035 033

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042 038D 035 032E 032 030F 031 029

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

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2008K [Wm2K]

Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 049 042D 041 036E 038 033F 036 032

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 30 26D 28 24E 24 22F 22 20

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 24 21D 22 19E 20 17F 18 15

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 riscaldamento Un ulteriore requisito riguarda la verifica

igrometrica delle strutture perimetrali al fine di evitare danni idrometrici Di questo

verifica si discuteragrave nel Capitolo 10

97 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 Ligura 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

bull Ubicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Proprietagravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Anno di costruzionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Zona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Superficie utile Au [m2] helliphelliphelliphelliphelliphellipbull Volume lordo V [m3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Rapporto di forma SV [m-1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bull Identificativi catastali

Comunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO2

CO2

attuale

raggiungibile

A+

A

B

C

D

E

F

G

kWhm2anno

kWhm3anno

Informazioni generali dellrsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

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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ESERCIZI 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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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 1deg 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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  • CAPITOLO 9
Page 5: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI - unige.it · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

e cioegrave 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 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

5

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

Per quanto attiene alla 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

93 Cenni sulla legislazione relativa alle prestazioni energetiche degli

edifici Da quanto detto nel Capitolo 1 si evince la necessitagrave di contenere sempre di piugrave

le richieste energetiche relative al settore edilizio attraverso 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

degli impianti 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

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 ad 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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

94 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

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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

8

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

APPORTI SOLARI

Ombreggiamento Schermature

Componenti trasparenti Componenti opachi

RIDUZIONE

gestione

9

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 inevitabilmento

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

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

lrsquoenergia elettrica prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto

(pompe di circolazione bruciatori etc) Come ben noto (Cap 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

10

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 e cioegrave

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 e puograve ora essere egrave definito dal seguente

rapporto tra il fabbisogno QHnd e lrsquoenergia primaria QHp complessivamente consumata

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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

11

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro 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]

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

Lrsquoindice 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

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto egrave definito dal seguente rapporto

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua calda

sanitaria egrave definito dal seguente rapporto

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

[kWhm2anno]

b) per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Lrsquoindice di prestazione energetica globale dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

96 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioniNelle 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 2008 espressi 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

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi 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 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 046 040D 040 036E 037 034F 035 033

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042 038D 035 032E 032 030F 031 029

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

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2008K [Wm2K]

Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 049 042D 041 036E 038 033F 036 032

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 30 26D 28 24E 24 22F 22 20

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 24 21D 22 19E 20 17F 18 15

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 riscaldamento Un ulteriore requisito riguarda la verifica

igrometrica delle strutture perimetrali al fine di evitare danni idrometrici Di questo

verifica si discuteragrave nel Capitolo 10

97 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 Ligura 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

bull Ubicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Proprietagravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Anno di costruzionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Zona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Superficie utile Au [m2] helliphelliphelliphelliphelliphellipbull Volume lordo V [m3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Rapporto di forma SV [m-1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bull Identificativi catastali

Comunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO2

CO2

attuale

raggiungibile

A+

A

B

C

D

E

F

G

kWhm2anno

kWhm3anno

Informazioni generali dellrsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

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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IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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ESERCIZI 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 1deg 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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  • CAPITOLO 9
Page 6: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI - unige.it · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

Per quanto attiene alla 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

93 Cenni sulla legislazione relativa alle prestazioni energetiche degli

edifici Da quanto detto nel Capitolo 1 si evince la necessitagrave di contenere sempre di piugrave

le richieste energetiche relative al settore edilizio attraverso 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

degli impianti 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

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 ad 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

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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 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

94 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

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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

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

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APPORTI SOLARI

Ombreggiamento Schermature

Componenti trasparenti Componenti opachi

RIDUZIONE

gestione

9

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 inevitabilmento

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

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

lrsquoenergia elettrica prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto

(pompe di circolazione bruciatori etc) Come ben noto (Cap 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 e cioegrave

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 e puograve ora essere egrave definito dal seguente

rapporto tra il fabbisogno QHnd e lrsquoenergia primaria QHp complessivamente consumata

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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro 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]

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

Lrsquoindice 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

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto egrave definito dal seguente rapporto

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

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Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua calda

sanitaria egrave definito dal seguente rapporto

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

[kWhm2anno]

b) per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Lrsquoindice di prestazione energetica globale dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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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96 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioniNelle 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 2008 espressi 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

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi 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 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 climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 046 040D 040 036E 037 034F 035 033

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042 038D 035 032E 032 030F 031 029

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

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2008K [Wm2K]

Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 049 042D 041 036E 038 033F 036 032

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 30 26D 28 24E 24 22F 22 20

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 24 21D 22 19E 20 17F 18 15

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 riscaldamento Un ulteriore requisito riguarda la verifica

igrometrica delle strutture perimetrali al fine di evitare danni idrometrici Di questo

verifica si discuteragrave nel Capitolo 10

97 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 Ligura 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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bull Ubicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Proprietagravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Anno di costruzionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Zona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Superficie utile Au [m2] helliphelliphelliphelliphelliphellipbull Volume lordo V [m3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Rapporto di forma SV [m-1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bull Identificativi catastali

Comunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO2

CO2

attuale

raggiungibile

A+

A

B

C

D

E

F

G

kWhm2anno

kWhm3anno

Informazioni generali dellrsquoedificio

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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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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 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

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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ESERCIZI 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 1deg 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 9
Page 7: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI - unige.it · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare

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93 Cenni sulla legislazione relativa alle prestazioni energetiche degli

edifici Da quanto detto nel Capitolo 1 si evince la necessitagrave di contenere sempre di piugrave

le richieste energetiche relative al settore edilizio attraverso 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

degli impianti 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

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 ad 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

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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 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

94 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

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

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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

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

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APPORTI SOLARI

Ombreggiamento Schermature

Componenti trasparenti Componenti opachi

RIDUZIONE

gestione

9

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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 inevitabilmento

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

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

lrsquoenergia elettrica prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto

(pompe di circolazione bruciatori etc) Come ben noto (Cap 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

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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 e cioegrave

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 e puograve ora essere egrave definito dal seguente

rapporto tra il fabbisogno QHnd e lrsquoenergia primaria QHp complessivamente consumata

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

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

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro 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]

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

Lrsquoindice 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

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto egrave definito dal seguente rapporto

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

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Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua calda

sanitaria egrave definito dal seguente rapporto

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

[kWhm2anno]

b) per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Lrsquoindice di prestazione energetica globale dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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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96 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioniNelle 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 2008 espressi 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

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi 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 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 climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 046 040D 040 036E 037 034F 035 033

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042 038D 035 032E 032 030F 031 029

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

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2008K [Wm2K]

Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 049 042D 041 036E 038 033F 036 032

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 30 26D 28 24E 24 22F 22 20

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 24 21D 22 19E 20 17F 18 15

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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 riscaldamento Un ulteriore requisito riguarda la verifica

igrometrica delle strutture perimetrali al fine di evitare danni idrometrici Di questo

verifica si discuteragrave nel Capitolo 10

97 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 Ligura 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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bull Ubicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Proprietagravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Anno di costruzionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Zona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Superficie utile Au [m2] helliphelliphelliphelliphelliphellipbull Volume lordo V [m3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Rapporto di forma SV [m-1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bull Identificativi catastali

Comunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO2

CO2

attuale

raggiungibile

A+

A

B

C

D

E

F

G

kWhm2anno

kWhm3anno

Informazioni generali dellrsquoedificio

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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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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 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

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20

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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21

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

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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ESERCIZI 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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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 1deg 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 9
Page 8: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI - unige.it · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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

94 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

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

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8

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

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

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APPORTI SOLARI

Ombreggiamento Schermature

Componenti trasparenti Componenti opachi

RIDUZIONE

gestione

9

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 inevitabilmento

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

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

lrsquoenergia elettrica prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto

(pompe di circolazione bruciatori etc) Come ben noto (Cap 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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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 e cioegrave

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 e puograve ora essere egrave definito dal seguente

rapporto tra il fabbisogno QHnd e lrsquoenergia primaria QHp complessivamente consumata

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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro 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]

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

Lrsquoindice 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

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto egrave definito dal seguente rapporto

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua calda

sanitaria egrave definito dal seguente rapporto

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

[kWhm2anno]

b) per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Lrsquoindice di prestazione energetica globale dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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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96 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioniNelle 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 2008 espressi 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

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi 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 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 046 040D 040 036E 037 034F 035 033

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042 038D 035 032E 032 030F 031 029

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

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2008K [Wm2K]

Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 049 042D 041 036E 038 033F 036 032

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 30 26D 28 24E 24 22F 22 20

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 24 21D 22 19E 20 17F 18 15

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 riscaldamento Un ulteriore requisito riguarda la verifica

igrometrica delle strutture perimetrali al fine di evitare danni idrometrici Di questo

verifica si discuteragrave nel Capitolo 10

97 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 Ligura 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

bull Ubicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Proprietagravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Anno di costruzionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Zona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Superficie utile Au [m2] helliphelliphelliphelliphelliphellipbull Volume lordo V [m3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Rapporto di forma SV [m-1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bull Identificativi catastali

Comunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO2

CO2

attuale

raggiungibile

A+

A

B

C

D

E

F

G

kWhm2anno

kWhm3anno

Informazioni generali dellrsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

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19

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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

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20

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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21

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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

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22

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

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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ESERCIZI 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 1deg 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 9
Page 9: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI - unige.it · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare

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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

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

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APPORTI SOLARI

Ombreggiamento Schermature

Componenti trasparenti Componenti opachi

RIDUZIONE

gestione

9

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 inevitabilmento

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

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

lrsquoenergia elettrica prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto

(pompe di circolazione bruciatori etc) Come ben noto (Cap 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 e cioegrave

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 e puograve ora essere egrave definito dal seguente

rapporto tra il fabbisogno QHnd e lrsquoenergia primaria QHp complessivamente consumata

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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro 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]

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

Lrsquoindice 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

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto egrave definito dal seguente rapporto

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

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Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua calda

sanitaria egrave definito dal seguente rapporto

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

[kWhm2anno]

b) per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Lrsquoindice di prestazione energetica globale dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

96 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioniNelle 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 2008 espressi 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

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi 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 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 046 040D 040 036E 037 034F 035 033

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042 038D 035 032E 032 030F 031 029

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

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2008K [Wm2K]

Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 049 042D 041 036E 038 033F 036 032

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 30 26D 28 24E 24 22F 22 20

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 24 21D 22 19E 20 17F 18 15

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 riscaldamento Un ulteriore requisito riguarda la verifica

igrometrica delle strutture perimetrali al fine di evitare danni idrometrici Di questo

verifica si discuteragrave nel Capitolo 10

97 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 Ligura 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

bull Ubicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Proprietagravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Anno di costruzionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Zona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Superficie utile Au [m2] helliphelliphelliphelliphelliphellipbull Volume lordo V [m3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Rapporto di forma SV [m-1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bull Identificativi catastali

Comunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO2

CO2

attuale

raggiungibile

A+

A

B

C

D

E

F

G

kWhm2anno

kWhm3anno

Informazioni generali dellrsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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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 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

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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ESERCIZI 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 1deg 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

27

  • CAPITOLO 9
Page 10: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI - unige.it · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 inevitabilmento

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

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

lrsquoenergia elettrica prelevata dalla rete elettrica per azionare gli ausiliari dellrsquoimpianto

(pompe di circolazione bruciatori etc) Come ben noto (Cap 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

10

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 e cioegrave

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 e puograve ora essere egrave definito dal seguente

rapporto tra il fabbisogno QHnd e lrsquoenergia primaria QHp complessivamente consumata

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

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

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro 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]

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

Lrsquoindice 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

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto egrave definito dal seguente rapporto

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

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Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua calda

sanitaria egrave definito dal seguente rapporto

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

[kWhm2anno]

b) per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Lrsquoindice di prestazione energetica globale dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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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96 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioniNelle 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 2008 espressi 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

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi 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 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 046 040D 040 036E 037 034F 035 033

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042 038D 035 032E 032 030F 031 029

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

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2008K [Wm2K]

Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 049 042D 041 036E 038 033F 036 032

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 30 26D 28 24E 24 22F 22 20

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 24 21D 22 19E 20 17F 18 15

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

15

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 riscaldamento Un ulteriore requisito riguarda la verifica

igrometrica delle strutture perimetrali al fine di evitare danni idrometrici Di questo

verifica si discuteragrave nel Capitolo 10

97 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 Ligura 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

bull Ubicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Proprietagravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Anno di costruzionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Zona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Superficie utile Au [m2] helliphelliphelliphelliphelliphellipbull Volume lordo V [m3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Rapporto di forma SV [m-1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bull Identificativi catastali

Comunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO2

CO2

attuale

raggiungibile

A+

A

B

C

D

E

F

G

kWhm2anno

kWhm3anno

Informazioni generali dellrsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

17

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

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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 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

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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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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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 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

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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ESERCIZI 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 1deg 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 9
Page 11: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI - unige.it · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare

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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 e cioegrave

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 e puograve ora essere egrave definito dal seguente

rapporto tra il fabbisogno QHnd e lrsquoenergia primaria QHp complessivamente consumata

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

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

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro 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]

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

Lrsquoindice 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

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto egrave definito dal seguente rapporto

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

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Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua calda

sanitaria egrave definito dal seguente rapporto

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

[kWhm2anno]

b) per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Lrsquoindice di prestazione energetica globale dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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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96 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioniNelle 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 2008 espressi 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

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi 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 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 climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 046 040D 040 036E 037 034F 035 033

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042 038D 035 032E 032 030F 031 029

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

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2008K [Wm2K]

Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 049 042D 041 036E 038 033F 036 032

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 30 26D 28 24E 24 22F 22 20

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 24 21D 22 19E 20 17F 18 15

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 riscaldamento Un ulteriore requisito riguarda la verifica

igrometrica delle strutture perimetrali al fine di evitare danni idrometrici Di questo

verifica si discuteragrave nel Capitolo 10

97 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 Ligura 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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bull Ubicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Proprietagravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Anno di costruzionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Zona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Superficie utile Au [m2] helliphelliphelliphelliphelliphellipbull Volume lordo V [m3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Rapporto di forma SV [m-1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bull Identificativi catastali

Comunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO2

CO2

attuale

raggiungibile

A+

A

B

C

D

E

F

G

kWhm2anno

kWhm3anno

Informazioni generali dellrsquoedificio

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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

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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 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

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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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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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 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

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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

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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ESERCIZI 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 1deg 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 9
Page 12: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI - unige.it · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare

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

Indice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoinvolucro 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]

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

Lrsquoindice 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

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto egrave definito dal seguente rapporto

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per il riscaldamento

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Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua calda

sanitaria egrave definito dal seguente rapporto

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

[kWhm2anno]

b) per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Lrsquoindice di prestazione energetica globale dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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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96 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioniNelle 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 2008 espressi 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

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi 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 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 climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 046 040D 040 036E 037 034F 035 033

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042 038D 035 032E 032 030F 031 029

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

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2008K [Wm2K]

Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 049 042D 041 036E 038 033F 036 032

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 30 26D 28 24E 24 22F 22 20

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 24 21D 22 19E 20 17F 18 15

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 riscaldamento Un ulteriore requisito riguarda la verifica

igrometrica delle strutture perimetrali al fine di evitare danni idrometrici Di questo

verifica si discuteragrave nel Capitolo 10

97 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 Ligura 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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bull Ubicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Proprietagravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Anno di costruzionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Zona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Superficie utile Au [m2] helliphelliphelliphelliphelliphellipbull Volume lordo V [m3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Rapporto di forma SV [m-1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bull Identificativi catastali

Comunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO2

CO2

attuale

raggiungibile

A+

A

B

C

D

E

F

G

kWhm2anno

kWhm3anno

Informazioni generali dellrsquoedificio

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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

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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 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

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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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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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 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

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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ESERCIZI 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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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 1deg 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 9
Page 13: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI - unige.it · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare

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Indice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua

calda sanitaria

Lrsquoindice di prestazione energetica dellrsquoimpianto per la produzione di acqua calda

sanitaria egrave definito dal seguente rapporto

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

[kWhm2anno]

b) per tutti gli altri edifici

[kWhm3anno]

ove

- egrave il fabbisogno annuale di energia primaria per acqua calda sanitaria

Indice di prestazione energetica globale

Lrsquoindice di prestazione energetica globale dellrsquoimpianto per la climatizzazione invernale

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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96 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioniNelle 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 2008 espressi 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

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi 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 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 climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 046 040D 040 036E 037 034F 035 033

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042 038D 035 032E 032 030F 031 029

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

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2008K [Wm2K]

Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 049 042D 041 036E 038 033F 036 032

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 30 26D 28 24E 24 22F 22 20

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 24 21D 22 19E 20 17F 18 15

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 riscaldamento Un ulteriore requisito riguarda la verifica

igrometrica delle strutture perimetrali al fine di evitare danni idrometrici Di questo

verifica si discuteragrave nel Capitolo 10

97 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 Ligura 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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bull Ubicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Proprietagravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Anno di costruzionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Zona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Superficie utile Au [m2] helliphelliphelliphelliphelliphellipbull Volume lordo V [m3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Rapporto di forma SV [m-1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bull Identificativi catastali

Comunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO2

CO2

attuale

raggiungibile

A+

A

B

C

D

E

F

G

kWhm2anno

kWhm3anno

Informazioni generali dellrsquoedificio

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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

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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 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

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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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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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 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

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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

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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ESERCIZI 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 1deg 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 9
Page 14: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI - unige.it · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare

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96 Prestazioni energetiche richieste per nuovi edificiristrutturazioniNelle 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 2008 espressi 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

Valori limite EPLi applicabili dal 1deg gennaio 2010 espressi 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 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 climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 046 040D 040 036E 037 034F 035 033

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042 038D 035 032E 032 030F 031 029

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

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2008K [Wm2K]

Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 049 042D 041 036E 038 033F 036 032

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 30 26D 28 24E 24 22F 22 20

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 24 21D 22 19E 20 17F 18 15

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 riscaldamento Un ulteriore requisito riguarda la verifica

igrometrica delle strutture perimetrali al fine di evitare danni idrometrici Di questo

verifica si discuteragrave nel Capitolo 10

97 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 Ligura 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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bull Ubicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Proprietagravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Anno di costruzionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Zona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Superficie utile Au [m2] helliphelliphelliphelliphelliphellipbull Volume lordo V [m3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Rapporto di forma SV [m-1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bull Identificativi catastali

Comunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO2

CO2

attuale

raggiungibile

A+

A

B

C

D

E

F

G

kWhm2anno

kWhm3anno

Informazioni generali dellrsquoedificio

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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

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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 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

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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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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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 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

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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

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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ESERCIZI 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 1deg 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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Page 15: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI - unige.it · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare

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Valore limite della trasmittanza termica K delle strutture opache verticali

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 046 040D 040 036E 037 034F 035 033

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 042 038D 035 032E 032 030F 031 029

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

Zona climatica Dal 1deg Gennaio 2008K [Wm2K]

Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 049 042D 041 036E 038 033F 036 032

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 30 26D 28 24E 24 22F 22 20

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

Zona climaticaDal 1deg Gennaio 2008

K [Wm2K] Dal 1deg Gennaio 2010K [Wm2K]

C 24 21D 22 19E 20 17F 18 15

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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 riscaldamento Un ulteriore requisito riguarda la verifica

igrometrica delle strutture perimetrali al fine di evitare danni idrometrici Di questo

verifica si discuteragrave nel Capitolo 10

97 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 Ligura 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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bull Ubicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Proprietagravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Anno di costruzionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Zona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Superficie utile Au [m2] helliphelliphelliphelliphelliphellipbull Volume lordo V [m3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Rapporto di forma SV [m-1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bull Identificativi catastali

Comunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO2

CO2

attuale

raggiungibile

A+

A

B

C

D

E

F

G

kWhm2anno

kWhm3anno

Informazioni generali dellrsquoedificio

Rif Legislativo = helliphellip

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

19

Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 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

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

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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ESERCIZI 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 1deg 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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  • CAPITOLO 9
Page 16: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI - unige.it · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare

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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 riscaldamento Un ulteriore requisito riguarda la verifica

igrometrica delle strutture perimetrali al fine di evitare danni idrometrici Di questo

verifica si discuteragrave nel Capitolo 10

97 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 Ligura 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 RISCALDAMENTO ASPETTI CLIMATICI ED ENERGETICICap9

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

bull Ubicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Proprietagravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Anno di costruzionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Zona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Superficie utile Au [m2] helliphelliphelliphelliphelliphellipbull Volume lordo V [m3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Rapporto di forma SV [m-1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bull Identificativi catastali

Comunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO2

CO2

attuale

raggiungibile

A+

A

B

C

D

E

F

G

kWhm2anno

kWhm3anno

Informazioni generali dellrsquoedificio

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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

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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 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

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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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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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 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

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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

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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ESERCIZI 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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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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 1deg 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 9
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bull Ubicazione helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Proprietagravehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Anno di costruzionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Zona Climatica helliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Superficie utile Au [m2] helliphelliphelliphelliphelliphellipbull Volume lordo V [m3] helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipbull Rapporto di forma SV [m-1] helliphelliphelliphelliphelliphellip bull Identificativi catastali

Comunehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sezionehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Foglio helliphelliphelliphellipMappale helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Sub helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONEATTESTATO DI CERTIFICAZIONE n rilasciato il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

scadenza il helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Prestazione energetica globale

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Emissioni di CO2 attribuibili allrsquoedificio allo stato attuale helliphelliphellip tanno

Potenziale di riduzione CO2 ottenibile con interventi migliorativi helliphelliphellip tanno

Benefici Ambientali

CO2

CO2

attuale

raggiungibile

A+

A

B

C

D

E

F

G

kWhm2anno

kWhm3anno

Informazioni generali dellrsquoedificio

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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

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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 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

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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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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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 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

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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ESERCIZI 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 1deg 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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Page 18: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI - unige.it · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare

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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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

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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 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

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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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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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 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

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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

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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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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ESERCIZI 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 1deg 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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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 parametrizza 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

98 Cenni sullrsquoisolamento termico dellrsquoinvolucro edilizio

Il 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

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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 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

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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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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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 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

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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

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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ESERCIZI 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 1deg 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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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 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

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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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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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 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

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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

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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ESERCIZI 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 1deg 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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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 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 i quali vengono interposti tra la controparte esterna ed interna Ersquo 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

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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 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

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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

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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ESERCIZI 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 1deg 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 9
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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 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

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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

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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ESERCIZI 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 1deg 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 9
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Corso di Fisica tecnica ambientale e Impianti tecnici ndash aa 20082009

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

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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ESERCIZI 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 1deg 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 9
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ESERCIZI 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 1deg 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 9
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ESERCIZI 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 1deg 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 9
Page 26: PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI - unige.it · Web viewsistema edificio-impianto Per approfondire l’argomento è opportuno considerare i seguenti aspetti. Un primo aspetto da valutare

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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 1deg 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 1deg 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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