Introduzione al corso di Introduzione al corso di Fisica Tecnica Fisica Tecnica

AmbientaleAmbientale

Prof.Gianfranco CellaiCorso di Fisica Tecnica Ambientale

Scienze dell’ArchitetturaA.A. 2007

Le normative aventi riflessi sulla Le normative aventi riflessi sulla progettazione che implicano la progettazione che implicano la conoscenza della fisica tecnicaconoscenza della fisica tecnica

Prestazioni energeticheDirettiva europea 2002/02/CE - Miglioramento delle

prestazioni energetiche degli edifici

D.lgs 192/05 Recepimento della Direttiva europea

D.lgs 311/06 Prestazioni energetiche degli edifici-Modifiche al D.lgs 192/05

Linee Guida della regione Toscana sulla sostenibilità edilizia

Uso di fonti d’energia rinnovabile

Illuminazione naturale

Prestazioni acustichePrestazioni acusticheLegge 447/95 Legge quadro sull’inquinamento

acustico

DPCM 5.12.97 Requisiti acustici passivi degli edifici

DPCM 14.11.97 Determinazione dei valori limite delle sorgenti sonore

LR 89/98 Norme in materia d’inquinamento acustico

Le relazioni progettuali

1. Aree di valutazione

2. Requisiti

3. Parametri prestazionali relativi al soddisfacimento dei requisiti

Aree di valutazioneAree di valutazione

1. la qualità ambientale degli spazi esterni,

2. il risparmio di risorse,

3. il carico ambientale,

4. la qualità dell’ambiente interno.

I requisitiI requisiti1. INTORNO AMBIENTALE

2. QUALITÀ DELL’ARIA ESTERNA

3. ESPOSIZIONE ACUSTICA

4. CONSUMI ENERGETICI

5. COMFORT VISIVO

6. COMFORT ACUSTICO

7. COMFORT TERMICO

8. QUALITÀ DELL’ARIA

I parametri di valutazione

154

275

3527

5

640

275

3512

0Trasmissione del calore

componenti vetrati

Trasmissione del calore

componenti opachi

Irraggiamento solareIrraggiamento solare

Illuminazione naturale

Comportamento termoigrometrico in

relazione alla trasmissione del vapore

Temperatura media radiante e operativa

I parametri di valutazioneI parametri di valutazione

154

275

3527

5

640

275

3512

0

Concentrazioni di inquinanti

Benessere termoigrometrico

degli individui

isolamento acustico di facciataIsolamento acustico delle partizioniIsolamento acustico da calpestioIsolamento acustico dei sistemi tecnici

Gli obiettiviGli obiettivi fondamentalifondamentali

Consentire all’Architetto di elaborare un progetto sostenibile sotto gli aspetti energeticienergetici e del benesserebenessere per gli individui, con il minimo consumo di risorse dell’ambiente: diversamente si è fuori dal mercato produttivo e del lavoro.

UNITÀ DI MISURA

Sistema internazionale

Unità di misura del Sistema Internazionale (S.I.)

Unità di misura fondamentaliUnità di misura fondamentali:Metro (m) unità di misura della lunghezza

Chilogrammo (kg) unità di misura della massa

Secondo (s) unità di misura del tempo

Kelvin (K) unità di misura della temperatura termodinamica

Ampere (A) unità di misura della corrente elettrica

Mole (mol) unità di misura della quantità di sostanza

Candela (cd) unità di misura dell’intensità luminosa

Unità derivate

Frequenza (Hz) 1/s = s-1

Flusso luminoso (lm) lumen = cd · sr

Illuminamento (lx) lux = lumen/m² = (cd · sr)/m²

Unità derivate dalle leggi della fisica

FORZA = MASSA X ACCELERAZIONEFORZA = MASSA X ACCELERAZIONE

PRESSIONE = FORZA /SUPERFICIEPRESSIONE = FORZA /SUPERFICIE

LAVOROLAVORO--ENERGIA = FORZA X SPOSTAMENTOENERGIA = FORZA X SPOSTAMENTO

POTENZA TERMICA = ENERGIA/TEMPOPOTENZA TERMICA = ENERGIA/TEMPO

ENERGIA TERMICA = ENERGIA x TEMPOENERGIA TERMICA = ENERGIA x TEMPO

Forza Newton (N) = kg · m/s²

Pressione Pascal (Pa) = N/m² = (kg · m)/s² · m²

Lavoro-Energia Joule (J) = N · m = kg · m²/s²

Potenza Termica Watt (W) = J/s = kg · m²/s3

Energia Termica Wattora (Wh) = 3600 J

Alcune unità di misura derivate Alcune unità di misura derivate maggiormente usate nel corsomaggiormente usate nel corso

Densità ρ = kg/m3

Massa superficiale m = kg/m²

Calore specifico cp = J/kg K

Capacità termica superficiale C = m · cp = J/m²K

Conducibilità termica λ = J/(smK) = W/mK

Trasmittanza U = J/(sm²K) = W/m²K

Diffusività termica α² = λ/(ρ · cp) = m²/s

Permeabilità al vapore δ = kgv/smPa

RIEPILOGO

Fattori di conversione più comuni tra Fattori di conversione più comuni tra unità di misura S.T e S.Iunità di misura S.T e S.I

1 Wh = 3600 J multiplo 1 kWh = 3,6 ·106 J

1 cal = 4,186 J multiplo 1 kcal = 4186 J

1 kcal = 1,163 Wh

Tep (tonnellata equivalente di petrolio) = 4,186 · 1010 J

Kep (chilogrammo equivalente di petrolio) = 4,186 · 107 J

1 mmH2O = 10 Pa

Conversione energia

RIEPILOGORIEPILOGO

EserciziEserciziCalcolare in m/s una velocità di 100 km/h:

1Km = 1000 m 1 h = 3600 s

100 x (1000 m/3600 s) = 27,8 m/s

Calcolare il consumo energetico in J di un phon avente potenza di 100 W che rimane acceso per 1 h:

100 W x 1h = 100 J/s x 3600 = 3,6 x 104 J

Calcolare la capacità termica superficiale di un materiale avente un cp = 1 kJ/kgK densità 1200 kg/m3 e spessore di 0,3 m:

m = 1200 x 0,3 = 360 kg/m² C = 360 x 1 = 360 kJ/m²K

EserciziCalcolare la portata in volume G (m3/s) di un condotto di sezione pari a 1 m² attraversato da una corrente d’aria con una densità di 1,2 kg/m3, alla velocità di 1 m/s

G = 1m² x 1 m/s = 1 m3/s (3600 m3/h)

Calcolare la portata in massa:

Gm = 1,2 kg/m3 x 1 m3/s = 1,2 kg/s