UNIVERSITA' CAGLIARI - servizio UNICoNTO - abbonamento n scadenza: 24/2/ Documento scaricato il 4/5/2010

Transcript

1 NORMA EUROPEA Prestazione energetica degli edifici Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento UNI EN ISO GIUGNO 2008 Energy performance of buildings Calculation of energy use for space heating and cooling Versione italiana del febbraio 2010 La norma fornisce metodi di calcolo per la valutazione del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti di edifici residenziali e non residenziali, o di una parte degli stessi. TESTO ITALIANO La presente norma è la versione ufficiale in lingua italiana della norma europea EN ISO (edizione marzo 2008). La presente norma è la revisione della UNI EN ISO 13790:2005 e, nel contempo, sostituisce la UNI EN 832:2001. ICS UNI Ente Nazionale Italiano di Unificazione Via Sannio, Milano, Italia UNI Riproduzione vietata. Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte del presente documento può essere riprodotta o diffusa con un mezzo qualsiasi, fotocopie, microfilm o altro, senza il consenso scritto dell UNI. Pagina I

2 PREMESSA NAZIONALE La presente norma costituisce il recepimento, in lingua italiana, della norma europea EN ISO (edizione marzo 2008), che assume così lo status di norma nazionale italiana. La presente norma è stata elaborata sotto la competenza dell ente federato all UNI CTI - Comitato Termotecnico Italiano La presente norma è stata ratificata dal Presidente dell UNI ed è entrata a far parte del corpo normativo nazionale il 5 giugno Le norme UNI sono elaborate cercando di tenere conto dei punti di vista di tutte le parti interessate e di conciliare ogni aspetto conflittuale, per rappresentare il reale stato dell arte della materia ed il necessario grado di consenso. Chiunque ritenesse, a seguito dell applicazione di questa norma, di poter fornire suggerimenti per un suo miglioramento o per un suo adeguamento ad uno stato dell arte in evoluzione è pregato di inviare i propri contributi all UNI, Ente Nazionale Italiano di Unificazione, che li terrà in considerazione per l eventuale revisione della norma stessa. Le norme UNI sono revisionate, quando necessario, con la pubblicazione di nuove edizioni o di aggiornamenti. È importante pertanto che gli utilizzatori delle stesse si accertino di essere in possesso dell ultima edizione e degli eventuali aggiornamenti. Si invitano inoltre gli utilizzatori a verificare l esistenza di norme UNI corrispondenti alle norme EN o ISO ove citate nei riferimenti normativi. UNI Pagina II

3 EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM EN ISO March 2008 ICS Supersedes EN 832:1998, EN ISO 13790:2004 English version Energy performance of buildings - Calculation of energy use for space heating and cooling (ISO 13790:2008) Performance énergétique des bâtiments - Calcul des besoins d'énergie pour le chauffage et le refroidissement des locaux (ISO 13790:2008) Energieeffizienz von Gebäuden - Berechnung des Energiebedarfs für Heizung und Kühlung (ISO 13790:2008) This European Standard was approved by CEN on 23 February CEN members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this European Standard the status of a national standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references concerning such national standards may be obtained on application to the CEN Management Centre or to any CEN member. This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by translation under the responsibility of a CEN member into its own language and notified to the CEN Management Centre has the same status as the official versions. CEN members are the national standards bodies of Austria, Belgium, Bulgaria, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland and United Kingdom. EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG Management Centre: rue de Stassart, 36 B-1050 Brussels 2008 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CEN national Members. Ref. No. EN ISO 13790: 2008: E UNI Pagina III

4 INDICE PREMESSA 1 INTRODUZIONE 2 figura 1 Diagramma di flusso della procedura di calcolo e collegamenti con altre norme SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE 5 2 RIFERIMENTI NORMATIVI 6 3 TERMINI E DEFINIZIONI Passi di tempo, periodi e stagioni Ambienti, zone e aree Temperature Energia Scambio termico dell edificio Apporti termici nell edificio e perdite di energia termica dell impianto recuperabili Bilancio energetico dell edificio SIMBOLI E ABBREVIAZIONI 11 prospetto 1 Simboli e unità di misura prospetto 2 Pedici DESCRIZIONE DEI PROCEDIMENTI DI CALCOLO Bilancio di energia dell edificio e degli impianti Struttura principale del procedimento di calcolo figura 2 Diagramma di flusso dei principali passi di calcolo Diversi tipi di metodi di calcolo Principali caratteristiche dei diversi metodi Bilanci di energia globale dell edificio e degli impianti DEFINIZIONE DEI CONFINI E DELLE ZONE Generalità Confine dell edificio per il calcolo Zone termiche Determinazione dell area di pavimento climatizzata, A f FABBISOGNO DI ENERGIA TERMICA DELL EDIFICIO PER IL RISCALDAMENTO E IL RAFFRESCAMENTO AMBIENTE Procedimento di calcolo prospetto 3 Procedimento di calcolo del fabbisogno di energia termica per il riscaldamento e il raffrescamento ambiente per i differenti tipi di metodo Fabbisogno di energia termica per il riscaldamento e il raffrescamento figura 3 Modello a cinque resistenze e una capacità (5R1C) Passi multipli per integrare o isolare le interazioni Durata delle stagioni di riscaldamento e di raffrescamento per il funzionamento dei dispositivi dipendenti dalla durata della stagione figura 4 Illustrazione della procedura secondo il metodo b per determinare la durata effettiva della stagione di riscaldamento (metodo mensile) SCAMBIO TERMICO PER TRASMISSIONE Procedura di calcolo prospetto 4 Procedura di calcolo dello scambio termico per trasmissione termica per i differenti tipi di metodi Scambio termico totale per trasmissione per zona dell edificio Coefficienti di scambio termico per trasmissione UNI Pagina IV

5 8.4 Dati di ingresso e condizioni al contorno SCAMBIO TERMICO PER VENTILAZIONE Procedura di calcolo prospetto 5 Procedura di calcolo dello scambio termico per ventilazione per i differenti tipi di metodi Scambio termico totale per ventilazione per zona dell edificio - Metodo stagionale o mensile Coefficienti di scambio termico per ventilazione Dati di ingresso e condizioni al contorno APPORTI TERMICI INTERNI Procedura di calcolo prospetto 6 Procedura di calcolo degli apporti termici interni per i differenti tipi di metodo Apporti termici interni globali Elementi di apporto termico interno - Tutti i metodi Dati di ingresso e condizioni al contorno APPORTI TERMICI SOLARI Procedura di calcolo prospetto 7 Procedura di calcolo degli apporti termici solari per i differenti tipi di metodi Apporti termici solari globali Elementi di apporto termico solare Dati di ingresso e condizioni al contorno PARAMETRI DINAMICI Procedura di calcolo prospetto 8 Procedura di calcolo dei parametri dinamici per i differenti tipi di metodi Parametri dinamici prospetto 9 Valori del parametro numerico, a H,0, e della costante di tempo di riferimento, H, figura 5 Illustrazione del fattore di utilizzazione degli apporti per la modalità di riscaldamento, per costanti di tempo di 8 h, 1 d, 2 d, 7 d e infinita, valido per il metodo di calcolo mensile prospetto 10 Valori del parametro numerico, a C,0, e della costante di tempo di riferimento, C, figura 6 Illustrazione del fattore di utilizzazione delle dispersioni, per costanti di tempo di 8 h, 1 d, 2 d, 7 d e infinita, valido per il metodo di calcolo mensile Condizioni al contorno e dati di ingresso prospetto 11 Spessore massimo da considerare per la capacità termica interna prospetto 12 Valori di default per i parametri dinamici CONDIZIONI INTERNE Differenti modalità prospetto 13 Procedure di calcolo per le differenti modalità di riscaldamento e/o di raffrescamento, per i differenti tipi di metodi Procedure di calcolo figura 7 Esempio di riscaldamento quasi continuo figura 8 Illustrazione del fattore di riduzione per riscaldamento intermittente, per due differenti durate di intermittenza figura 9 Illustrazione del fattore di riduzione per raffrescamento intermittente, per due differenti durate di intermittenza Condizioni al contorno e dati di ingresso FABBISOGNO DI ENERGIA PER IL RISCALDAMENTO E IL RAFFRESCAMENTO AMBIENTE Fabbisogni annuali di energia termica per il riscaldamento e il raffrescamento, per zona dell edificio Fabbisogni annuali di energia termica per il riscaldamento e il raffrescamento, per combinazione di impianti UNI Pagina V

6 14.3 Fabbisogno di energia dell impianto totale per gli impianti di riscaldamento e di raffrescamento ambiente e l impianto di ventilazione prospetto 14 Resoconto dei consumi energetici, per combinazione di impianti o per l intero edificio RAPPORTO Generalità Dati di ingresso Risultati APPENDICE A PERCORSI PARALLELI NEI RIFERIMENTI NORMATIVI 79 (normativa) prospetto A.1 Riferimenti normativi figura A.1 Diagramma di flusso della procedura di calcolo e collegamenti con altre norme dell area CEN APPENDICE B CALCOLO MULTI-ZONA CON ACCOPPIAMENTO TERMICO TRA ZONE 83 (normativa) figura B.1 Rete RC modificata APPENDICE C SERIE COMPLETA DI EQUAZIONI PER IL METODO ORARIO SEMPLIFICATO 87 (normativa) figura C.1 Rete RC di flussi termici figura C.2 Comportamento della temperatura nella zona dell edificio rispetto al comportamento dell impianto APPENDICE D FORMULAZIONE ALTERNATIVA PER IL METODO DI RAFFRESCAMENTO (normativa) MENSILE 91 figura D.1 Esempi delle curve di utilizzazione degli apporti per il raffrescamento (formulazione alternativa) APPENDICE E SCAMBIO TERMICO E APPORTI TERMICI SOLARI DI ELEMENTI (normativa) PARTICOLARI 93 figura E.1 Serra solare addossata con apporti termici solari e coefficienti di scambio termico, e circuito elettrico equivalente - Metodo dettagliato prospetto E.1 Coefficienti c j,m per il calcolo della trasmittanza energetica solare totale efficace dell isolamento trasparente utilizzando i valori misurati per incidenza normale ed emisferica (per pareti verticali) figura E.2 Percorso del flusso d aria in una parete solare ventilata figura E.3 Rapporto tra la differenza cumulata di temperatura interna-esterna quando la ventilazione è attiva, e il suo valore sull intero passo di calcolo, in funzione del rapporto apporti/dispersioni dell intercapedine d aria, al figura E.4 Rapporto tra la radiazione solare totale incidente sull elemento quando l intercapedine d aria è aperta e la radiazione solare totale durante il passo di calcolo, in funzione del rapporto di bilancio termico dell intercapedine d aria, al figura E.5 Percorso dell aria nella parete prospetto E.2 Requisiti di ventilazione per l applicazione del metodo APPENDICE F DATI RELATIVI AL CLIMA 103 (normativa) APPENDICE G METODI SEMPLIFICATI E DATI DI INGRESSO CONVENZIONALI 105 (informativa) prospetto G.1 Esempio di valori di default per il supplemento sul valore di U, per tenere in considerazione l effetto dei ponti termici prospetto G.2 Valori caratteristici della trasmittanza energetica solare totale a incidenza normale per comuni tipi di vetrate prospetto G.3 Fattori di riduzione per alcuni tipi di tendaggi prospetto G.4 Esempio di prospetto per il fattore di riduzione per schermatura mobile, f with UNI Pagina VI

7 figura G.1 Angolo dell orizzonte, prospetto G.5 Fattore di correzione parziale per ombreggiatura dall orizzonte, F hor figura G.2 Aggetto orizzontale e aggetto verticale prospetto G.6 Fattore di correzione parziale per ombreggiatura dovuta all aggetto orizzontale, F ov prospetto G.7 Fattore di correzione parziale per ombreggiatura dovuta agli aggetti verticali, F fin prospetto G.8 Flussi termici prodotti dagli occupanti e dalle apparecchiature; valori di default in assenza di valori nazionali; valori dettagliati per edifici residenziali prospetto G.9 Flussi termici prodotti dagli occupanti e dalle apparecchiature; valori di default in assenza di valori nazionali; valori dettagliati per uffici prospetto G.10 Flusso termico prodotto dagli occupanti; valori di default in assenza di valori nazionali; valori globali in funzione della densità di occupazione, non residenziale prospetto G.11 Flusso termico prodotto dalle apparecchiature; valori di default in assenza di valori nazionali; valori globali in funzione dell uso dell edificio, non residenziale prospetto G.12 Esempio di dati di ingresso convenzionali relativi all occupazione APPENDICE H ACCURATEZZA DEL METODO 116 (informativa) figura H.1 Illustrazione dei vari aspetti qualitativi per le procedure di calcolo utilizzate nel contesto della regolamentazione edilizia figura H.2 Riepilogo dei risultati per Parigi figura H.3 Riepilogo dei risultati per Roma figura H.4 Riepilogo dei risultati per Stoccolma prospetto H.1 Riepilogo dei risultati su base annuale APPENDICE I SPIEGAZIONE E DERIVAZIONE DEI FATTORI DI UTILIZZAZIONE MENSILI (informativa) O STAGIONALI 125 figura I.1 Esempio di curva per la sovratemperatura relativa, dt R,g, funzione del rapporto apporti-dispersioni, H (per a = 2,12) figura I.2 Illustrazione del profilo giornaliero della temperatura interna con e senza apporti termici interni APPENDICE J ESEMPIO SVOLTO; METODI ORARIO SEMPLIFICATO E MENSILE 136 (informativa) prospetto J.1 Aree dei componenti del vano di riferimento, area in metri quadrati prospetto J.2 Dati climatici prospetto J.3 Calcolo del fabbisogno di energia termica per il riscaldamento e il raffrescamento, metodo orario semplificato (in kwh) prospetto J.4 Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento, metodo mensile (in kwh) prospetto J.5 Calcolo del fabbisogno di energia termica per il raffrescamento, metodo mensile (in kwh) APPENDICE K DIAGRAMMI DI FLUSSO DELLE PROCEDURE DI CALCOLO 141 (informativa) figura K.1 Bilancio di energia, parte relativa all edificio - Modalità di riscaldamento; situazione semplice figura K.2 Bilancio di energia, parte relativa all impianto - Modalità di riscaldamento; situazione semplice figura K.3 Bilancio di energia, parte relativa all edificio - Modalità di riscaldamento; tutti i possibili flussi figura K.4 Bilancio di energia, parte relativa all impianto - Modalità di riscaldamento; tutti i possibili flussi figura K.5 Bilancio di energia, parte relativa all edificio - Modalità di raffrescamento, caso "medio" in riferimento alla complessità figura K.6 Bilancio di energia, parte relativa all impianto - Modalità di raffrescamento, caso "medio" in riferimento alla complessità BIBLIOGRAFIA 148 UNI Pagina VII

8 PREMESSA Il presente documento (EN ISO 13790:2008) è stato elaborato dal Comitato Tecnico ISO/TC 163 "Prestazioni termiche e consumi di energia nell'ambiente costruito" in collaborazione con il Comitato Tecnico CEN/TC 89 "Prestazioni termiche degli edifici e dei componenti edilizi", la cui segreteria è affidata al SIS. Alla presente norma europea deve essere attribuito lo status di norma nazionale, o mediante pubblicazione di un testo identico o mediante notifica di adozione, entro settembre 2008, e le norme nazionali in contrasto devono essere ritirate entro settembre Si richiama l'attenzione sulla possibilità che alcuni degli elementi del presente documento possono essere soggetti a diritti di brevetto. Il CEN (e/o il CENELEC) non devono essere ritenuti responsabili per l'identificazione di alcuni o tutti tali diritti di brevetto. Il presente documento sostituisce la EN ISO 13790:2004 e la EN 832:1998. Il presente documento è stato elaborato nell'ambito di un mandato conferito al CEN dalla Commissione Europea e dall'associazione Europea di Libero Scambio (mandato M/343), ed è di supporto ai requisiti essenziali della Direttiva dell'ue 2002/91/CE sulla prestazione energetica degli edifici (EPBD). È parte di una serie di norme finalizzate all'armonizzazione europea della metodologia per il calcolo della prestazione energetica degli edifici. Una visione d'insieme dell'intero pacchetto di norme è fornito nel CEN/TR Si richiama l'attenzione sulla necessità di rispettare le Direttive UE trasposte nei requisiti legali nazionali. Le regolamentazioni nazionali esistenti (con o senza riferimento alle norme nazionali) possono limitare al momento l'implementazione delle presente norma europea. In conformità alle Regole Comuni CEN/CENELEC, gli enti nazionali di normazione dei seguenti Paesi sono tenuti a recepire la presente norma europea: Austria, Belgio, Bulgaria, Cipro, Danimarca, Estonia, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Irlanda, Islanda, Italia, Lettonia, Lituania, Lussemburgo, Malta, Norvegia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Romania, Slovacchia, Slovenia, Spagna, Svezia, Svizzera e Ungheria. NOTIFICA DI ADOZIONE Il testo della ISO 13790:2008 è stato approvato dal CEN come EN ISO 13790:2008 senza alcuna modifica. UNI Pagina 1

9 INTRODUZIONE La presente norma fornisce i criteri (in parte) per valutare il contributo dei prodotti edilizi e degli impianti al risparmio energetico e alla prestazione energetica globale degli edifici. La presente norma internazionale è stata elaborata nell ambito di un mandato conferito al CEN dalla Commissione Europea e dall Associazione Europea di Libero Scambio (Mandato M/343), ed è di supporto ai requisiti essenziali della Direttiva dell UE 2002/91/CE sul rendimento energetico nell edilizia (EPBD [26] ). Costituisce parte di una serie di norme finalizzate all armonizzazione europea della metodologia per il calcolo della prestazione energetica degli edifici. Una visione d insieme del gruppo complessivo di norme a supporto della EPBD è fornita nel CEN/TR [28]. Vedere anche appendice A. La presente norma internazionale costituisce uno di una serie di metodi di calcolo per il progetto e la valutazione della prestazione termica ed energetica degli edifici. Presenta un insieme coerente di metodi di calcolo a diversi livelli di dettaglio, per determinare il fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento di un edificio, e l influenza delle perdite di energia termica recuperabili degli impianti tecnici come l impianto di riscaldamento e di raffrescamento. In combinazione con altre norme connesse alla prestazione energetica (vedere figura 1, che fornisce uno schema della procedura di calcolo e i suoi collegamenti con altre norme legate alla prestazione energetica), la presente norma internazionale può essere utilizzata per le seguenti applicazioni: a) valutare il rispetto di regolamenti espressi in termini di obiettivi energetici (attraverso la valutazione di progetto; vedere appendice A); b) confrontare le prestazioni energetiche di varie alternative progettuali per un edificio in progetto; c) indicare un livello convenzionale di prestazione energetica degli edifici esistenti (la valutazione di calcolo normalizzata; vedere appendice A); d) stimare l effetto di possibili misure di risparmio energetico su un edificio esistente, calcolando il fabbisogno di energia con e senza misura di risparmio energetico; vedere appendice A; e) prevedere le future esigenze di risorse energetiche su scala regionale, nazionale o internazionale, calcolando il fabbisogno di energia di edifici caratteristici rappresentativi del parco edilizio. Si fa riferimento ad altre norme internazionali o documenti nazionali per dati di ingresso e per procedimenti di calcolo dettagliati non forniti dalla presente norma internazionale. I principali dati d ingresso necessari per l applicazione della presente norma internazionale sono i seguenti: - proprietà di trasmissione e di ventilazione; - apporti termici da sorgenti di calore interne, proprietà solari; - dati climatici; - descrizione dell edificio e dei componenti edilizi, impianti ed uso; - requisiti di benessere (temperature di regolazione e tassi di ventilazione); - dati relativi agli impianti di riscaldamento, raffrescamento, acqua calda, ventilazione e illuminazione: - partizione dell edificio in differenti zone per il calcolo (impianti diversi possono richiedere zone diverse); - perdite energetiche dissipate e recuperabili o recuperate nell edificio (apporti termici interni, recupero della dispersione termica per ventilazione); - portata d aria e temperatura dell aria di mandata (se pre-riscaldata o pre-raffrescata a livello centralizzato) e il relativo fabbisogno di energia per la circolazione dell aria e il pre-riscaldamento o il pre-raffrescamento; - regolazioni. UNI Pagina 2

10 I principali risultati della presente norma internazionale sono i seguenti: - fabbisogni annuali di energia termica per il riscaldamento e il raffrescamento ambiente; - consumi annuali di energia per il riscaldamento e il raffrescamento ambiente; - durata della stagione di riscaldamento e di raffrescamento (per le ore di funzionamento dell impianto) che influenza il fabbisogno di energia e l energia ausiliaria degli impianti tecnici, per il riscaldamento, il raffrescamento e la ventilazione, che dipendono dalla durata della stagione. Risultati aggiuntivi sono i seguenti: - valori mensili dei fabbisogni di energia termica e del fabbisogno di energia (informativi); - valori mensili dei termini principali del bilancio energetico, per esempio trasmissione, ventilazione, apporti termici interni, apporti termici solari; - contributo degli apporti solari passivi; - perdite degli impianti (di riscaldamento, raffrescamento, acqua calda, ventilazione e illuminazione), recuperate nell edificio. UNI Pagina 3

11 figura 1 Diagramma di flusso della procedura di calcolo e collegamenti con altre norme UNI Pagina 4

12 1 SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE Nota 1 Nota 2 La presente norma internazionale fornisce metodi di calcolo per la stima del fabbisogno annuale di energia per il riscaldamento e il raffrescamento di un edificio residenziale o non residenziale, o di una parte di esso, a cui si fa riferimento con il termine "l edificio". Il presente metodo comprende il calcolo delle seguenti grandezze: a) lo scambio termico per trasmissione e ventilazione della zona dell edificio quando è riscaldata o raffrescata ad una temperatura interna costante; b) il contributo degli apporti termici interni e solari al bilancio termico dell edificio; c) i fabbisogni annuali di energia termica per il riscaldamento e il raffrescamento, al fine di mantenere le temperature di regolazione specificate all interno dell edificio - non si include il calore latente; d) il fabbisogno annuale di energia per il riscaldamento e il raffrescamento dell edificio, utilizzando come dati di ingresso quelli ricavabili dalle norme impiantistiche pertinenti alle quali si fa riferimento nella presente norma internazionale e che sono specificate nell appendice A. L edificio può avere diverse zone a differenti temperature di regolazione, e può avere riscaldamento e raffrescamento intermittenti. Il periodo di calcolo è un mese o un ora. Per gli edifici residenziali, il calcolo può anche essere effettuato sulla base della stagione di riscaldamento e/o di raffrescamento. La presente norma internazionale fornisce anche un metodo orario semplificato alternativo, utilizzando profili d utenza orari (quali temperature di regolazione, modalità di ventilazione oppure programmi di funzionamento delle schermature solari mobili). Sono fornite procedure per l utilizzo di metodi di simulazione più dettagliati al fine di assicurare compatibilità e coerenza tra l applicazione e i risultati dei diversi tipi di metodo. La presente norma internazionale fornisce, per esempio, regole comuni per le condizioni al contorno e dati fisici d ingresso, a prescindere dal metodo di calcolo scelto. Un attenzione particolare si è posta all adeguamento della presente norma internazionale per l utilizzo all interno del contesto legislativo nazionale o regionale in materia edilizia. È incluso il calcolo per una valutazione della prestazione energetica di un edificio, sulla base di condizioni di riferimento, per la stesura di un certificato di prestazione energetica. Il risultato può avere implicazioni legali, in particolare quando è utilizzato per valutare il rispetto di livelli minimi di prestazione energetica, che possono, per esempio, essere richiesti per il rilascio di un permesso edilizio. Per tali applicazioni è importante che le procedure di calcolo siano senza ambiguità, riproducibili e verificabili. Una situazione particolare è rappresentata dal calcolo della prestazione energetica di edifici esistenti vecchi, se il reperimento di tutti i dati di ingresso richiesti dovesse risultare troppo laborioso per lo scopo, in relazione alla convenienza economica del reperimento stesso. In questo caso, è importante che le procedure di calcolo forniscano il giusto equilibrio tra l accuratezza e i costi della raccolta dei dati. Al fine di adattare l applicazione a queste e ad altre situazioni, la presente norma internazionale propone differenti alternative. Spetta agli enti nazionali scegliere o no un alternativa specifica ad uso obbligatorio, per esempio a seconda della regione all interno della nazione, del tipo di edificio e del suo utilizzo, e dello scopo della valutazione. L appendice H fornisce alcune informazioni sull accuratezza del metodo. La presente norma internazionale è stata sviluppata per edifici che sono, o si assume che siano, riscaldati e/o raffrescati per il comfort termico delle persone, ma può essere utilizzata per altri tipi di edificio o altri tipi di uso (per esempio industriale, agricolo, piscina) a condizione che si scelgano dati di ingresso appropriati e si tenga in considerazione l impatto di condizioni fisiche particolari sull accuratezza. Per esempio, può essere utilizzata quando occorre un modello particolare che è mancante. A seconda dello scopo del calcolo, si può decidere a livello nazionale di fornire regole di calcolo specifiche per ambienti che sono dominati da processi termici (per esempio una piscina interna, un vano occupato da computer/server oppure una cucina di un ristorante). Per esempio, nel caso di un certificato energetico di un edificio e/o di un permesso edilizio, si può decidere, per esempio, di ignorare il processo termico oppure di utilizzare un processo termico di default per certi processi (per esempio nei negozi: i congelatori, l illuminazione della vetrina). UNI Pagina 5

13 Le procedure di calcolo nella presente norma internazionale sono limitate al riscaldamento e al raffrescamento sensibili. Il fabbisogno di energia dovuto all umidificazione è calcolato nella pertinente norma sulla prestazione energetica degli impianti di ventilazione, come specificato nell appendice A; analogamente, il fabbisogno di energia legato alla deumidificazione è calcolato nella pertinente norma sulla prestazione energetica degli impianti di raffrescamento ambiente, come specificato nell appendice A. Il calcolo non è utilizzato per stabilire quando sia necessario il raffrescamento meccanico. La presente norma internazionale è applicabile agli edifici in fase di progetto e agli edifici esistenti. I dati di ingresso richiesti direttamente o indirettamente dalla presente norma internazionale dovrebbero essere disponibili dagli archivi relativi all edificio o dall edificio stesso. Se non si verifica questa condizione, nelle sezioni pertinenti della presente norma internazionale è specificato esplicitamente che si può decidere a livello nazionale di considerare altre fonti di informazione. In questo caso, l utente dichiara quali dati di ingresso sono stati utilizzati e da quale fonte sono stati tratti. Solitamente, per la valutazione della prestazione energetica per un certificato di prestazione energetica, si definisce un protocollo a livello nazionale o regionale per specificare il tipo di fonti di informazione e le condizioni in cui possono essere applicate al posto dei dati di ingresso richiesti in forma completa. 2 RIFERIMENTI NORMATIVI I documenti richiamati di seguito sono indispensabili per l applicazione del presente documento. Per quanto riguarda i riferimenti datati, si applica esclusivamente l edizione citata. Per i riferimenti non datati, vale l ultima edizione del documento a cui si fa riferimento (compresi gli aggiornamenti). ISO 6946 ISO 7345 Building components and building elements - Thermal resistance and thermal transmittance - Calculation method Thermal insulation - Physical quantities and definitions ISO Thermal performance of windows, doors and shutters - Calculation of thermal transmittance - Part 1: General ISO 13370:2007 Thermal performance of buildings - Heat transfer via the ground - Calculation methods ISO 13786:2007 ISO 13789:2007 ISO EN Thermal performance of building components - Dynamic thermal characteristics - Calculation methods Thermal performance of buildings - Transmission and ventilation hea transfer coefficients - Calculation method Hygrothermal performance of buildings - Calculation and presentation of climatic data - Part 4: Hourly data for assessing the annual energy use for heating and cooling Energy performance of buildings - Methods for expressing energy performance and for energy certification of buildings 3 TERMINI E DEFINIZIONI Ai fini del presente documento, si applicano i termini e le definizioni di cui alla ISO 7345 e i termini e le definizioni seguenti. 3.1 Passi di tempo, periodi e stagioni passo di calcolo: Intervallo di tempo discreto per il calcolo dei fabbisogni di energia per il riscaldamento, il raffrescamento, la ventilazione, l umidificazione e la deumidificazione. Nota Intervalli di tempo discreti caratteristici sono un ora, un mese o una stagione di riscaldamento e/o di raffrescamento, le modalità di funzionamento e i bin periodo di calcolo: Periodo di tempo sul quale è effettuato il calcolo. Nota Il periodo di calcolo può essere suddiviso in un numero di passi di calcolo. UNI Pagina 6

14 3.1.3 stagione di riscaldamento o di raffrescamento: Periodo dell anno durante il quale occorre una considerevole quantità di energia per il riscaldamento o il raffrescamento. Nota 1 Nota 2 Le durate delle stagioni di riscaldamento e di raffrescamento sono determinate in modi differenti, a seconda del metodo di calcolo. Le durate delle stagioni sono utilizzate per determinare il periodo di funzionamento degli impianti tecnici oppure il comportamento dell utenza dipendente dalla stagione, per esempio in relazione alla ventilazione. La presente norma internazionale include un metodo stagionale che richiede come passo di calcolo una durata fissata della stagione che deve essere distinta dalla durata effettiva della stagione periodo di non occupazione: Periodo di diversi giorni o settimane senza riscaldamento o raffrescamento, per esempio a causa delle vacanze. 3.2 Ambienti, zone e aree ambiente riscaldato: Vano o spazio chiuso, che ai fini del calcolo si considera riscaldato ad una data temperatura di regolazione oppure a date temperature di regolazione ambiente raffrescato: Vano o spazio chiuso, che ai fini del calcolo si considera raffrescato ad una data temperatura di regolazione o a date temperature di regolazione ambiente climatizzato: Ambiente riscaldato e/o raffrescato. Nota Gli ambienti riscaldati e/o raffrescati sono utilizzati per definire i confini delle zone termiche e dell involucro edilizio ambiente non climatizzato: Vano o spazio chiuso che non fa parte di un ambiente climatizzato zona climatizzata: Parte di un ambiente climatizzato ad una data temperatura di regolazione o a date temperature di regolazione, all interno del quale si assume lo stesso profilo di occupazione e si assume che la temperatura interna abbia variazioni spaziali trascurabili, e che è controllato da un singolo impianto di riscaldamento, di raffrescamento e/o di ventilazione, o da impianti differenti con uguale prestazione energetica area climatizzata: Area di pavimento degli ambienti climatizzati esclusi scantinati non abitabili o parti non abitabili di un ambiente, inclusa l area di pavimento di tutti i piani se più di uno. Nota 1 Nota 2 Nota 3 Nota 4 Si possono utilizzare le dimensioni interne, interne totali o esterne. Questo porta ad avere aree differenti per lo stesso edificio. Alcuni servizi, come l illuminazione o la ventilazione, potrebbero essere forniti in aree non contemplate dalla presente definizione (per esempio, un parcheggio). La definizione precisa dell area climatizzata è fornita dalle autorità nazionali. "L area climatizzata" può essere assunta come l area utile citata nei punti 5, 6 e 7 della EPBD [26] a meno che non sia definita diversamente nei regolamenti nazionali calcolo con zone accoppiate: Calcolo multi-zona con accoppiamento termico tra zone, tenendo in considerazione ogni scambio termico per trasmissione termica e/o per ventilazione e/o per infiltrazione d aria tra zone calcolo con zone non accoppiate: Calcolo multi-zona senza accoppiamento termico tra zone, non tenendo in considerazione alcuno scambio termico per trasmissione termica o per ventilazione o per infiltrazione d aria tra zone area proiettata degli elementi soleggiati: Area della proiezione della superficie dell elemento su un piano parallelo alla parte trasparente o traslucida dell elemento. Nota Nel caso di elementi non piani, si riferisce all area del più piccolo piano immaginario che unisce il perimetro dell elemento. Esempio: Finestre. UNI Pagina 7

15 area proiettata degli elementi del telaio: Area della proiezione dell elemento del telaio su un piano parallelo alla vetrata o al pannello che è fissata/o nel telaio. Esempio: Telai di finestre. 3.3 Temperature temperatura esterna: Temperatura dell aria esterna. Nota 1 Per i calcoli dello scambio termico per trasmissione, la temperatura radiante dell ambiente esterno è supposta uguale alla temperatura dell aria esterna; la radiazione ad alta lunghezza d onda verso la volta celeste, dagli elementi edilizi che fronteggiano il cielo, è calcolata separatamente (vedere punto e/o punto ). Nota 2 La misurazione della temperatura dell aria esterna è definita nella ISO temperatura interna: Media aritmetica della temperatura dell aria e della temperatura media radiante al centro di una zona o di un ambiente. Nota Questa è la temperatura operante approssimata secondo la ISO temperatura (interna) di regolazione: Temperatura interna (minima) fissata dal sistema di regolazione nella usuale modalità di riscaldamento, oppure temperatura interna (massima) fissata dal sistema di regolazione nella usuale modalità di raffrescamento. Nota I valori sono specificati a livello nazionale, a seconda del tipo di ambiente e dello scopo del calcolo. Vedere anche la definizione di ambiente climatizzato (punto 3.2.3). Per i metodi mensile e stagionale, il valore della temperatura di regolazione può includere la correzione per l intermittenza, come specificato nel punto temperatura di attenuazione: Temperatura interna minima da mantenere durante i periodi di riscaldamento ridotto, o temperatura interna massima da mantenere durante i periodi di raffrescamento ridotto riscaldamento o raffrescamento intermittente: Modalità di riscaldamento o di raffrescamento secondo cui periodi di riscaldamento o di raffrescamento normale si alternano a periodi di riscaldamento o di raffrescamento ridotto o assente. 3.4 Energia fabbisogno di energia termica per il riscaldamento o per il raffrescamento: Calore che deve essere fornito, o sottratto, ad un ambiente climatizzato per mantenere le condizioni di temperatura desiderate durante un dato periodo di tempo. Nota 1 Nota 2 Il fabbisogno di energia termica è calcolato e non può essere facilmente misurato. Il fabbisogno di energia termica può comprendere lo scambio termico addizionale risultante da una distribuzione non uniforme della temperatura e da una regolazione non ideale della temperatura, se questi fattori sono tenuti in considerazione attraverso un aumento (diminuzione) della temperatura efficace per il riscaldamento (raffrescamento) e non compresi nello scambio termico relativo all impianto di riscaldamento (raffrescamento) energia ausiliaria: Energia elettrica utilizzata dagli impianti tecnici per il riscaldamento, il raffrescamento, la ventilazione e/o l acqua sanitaria per permettere la trasformazione dell energia al fine di soddisfare i fabbisogni energetici. Nota 1 Nota 2 Questo termine comprende l energia per i ventilatori, le pompe, i dispositivi elettronici, ecc. L energia elettrica assorbita da un impianto di ventilazione per la movimentazione dell aria e il recupero termico non è considerata come energia ausiliaria, ma come fabbisogno di energia per la ventilazione (punto ). Nella ISO 9488, l energia utilizzata per le pompe e le valvole è denominata "energia parassita" impianto tecnico: Attrezzatura tecnica per il riscaldamento, il raffrescamento, la ventilazione, l acqua calda sanitaria, l illuminazione e la produzione di energia elettrica. Nota 1 Nota 2 Nota 3 Un impianto tecnico può essere riferito ad uno o a diversi servizi impiantistici (per esempio impianto di riscaldamento, impianto di riscaldamento e acqua calda sanitaria). Un impianto tecnico è composto da differenti sottosistemi. La produzione di energia elettrica può includere l impianto di cogenerazione e il fotovoltaico. UNI Pagina 8

16 3.4.4 sottosistema dell impianto tecnico: Parte di un impianto tecnico che svolge una specifica funzione (per esempio generazione termica, distribuzione termica, emissione termica) servizi impiantistici: Servizi forniti dagli impianti tecnici e dalle apparecchiature per garantire le condizioni climatiche interne, l acqua calda sanitaria, l illuminazione e altri servizi connessi all uso dell edificio perdita di energia termica dell impianto: Perdita di energia termica di un impianto tecnico, per il riscaldamento, il raffrescamento, l acqua calda sanitaria, l umidificazione, la deumidificazione o la ventilazione, che non contribuisce alla produzione utile dell impianto. Nota 1 Nota 2 Nota 3 Se recuperabile, la perdita dell impianto può diventare un apporto termico interno dell edificio. L energia termica recuperata direttamente nel sottosistema non è considerata una perdita di energia termica dell impianto ma un recupero termico ed è direttamente trattata nella norma del relativo impianto. Il calore dissipato dall impianto di illuminazione o da altri servizi (per esempio i componenti dell attrezzatura informatica) non fa parte delle perdite di energia termica dell impianto, ma fa parte degli apporti termici interni perdita di energia termica dell impianto recuperabile: Parte di una perdita di energia termica dell impianto tecnico che può essere recuperata per ridurre il fabbisogno di energia per il riscaldamento o il raffrescamento, oppure il fabbisogno di energia dell impianto di riscaldamento o di raffrescamento. Nota 1 Nota 2 Ciò è subordinato al fatto che le perdite di energia termica dell impianto recuperabili siano o meno direttamente tenute in considerazione attraverso una riduzione delle perdite dell impianto. Nella presente norma internazionale, le perdite di energia termica dell impianto recuperabili, se non direttamente tenute in considerazione attraverso una riduzione delle perdite dell impianto, sono calcolate come parte degli apporti termici interni. Si può decidere a livello nazionale se riportare le perdite di energia termica dell impianto recuperabili separatamente dagli altri apporti termici interni perdite di energia termica dell impianto recuperate: Parte di una perdita di energia termica dell impianto recuperabile che è stata recuperata per ridurre il fabbisogno di energia per il riscaldamento o il raffrescamento, oppure il fabbisogno di energia dell impianto di riscaldamento o di raffrescamento. Nota Ciò è subordinato al fatto che le perdite di energia termica dell impianto recuperabili siano o meno direttamente tenute in considerazione attraverso una riduzione delle perdite dell impianto fabbisogno di energia per il riscaldamento o il raffrescamento ambiente: Energia assorbita dall impianto di riscaldamento o di raffrescamento al fine di soddisfare il fabbisogno di energia termica, rispettivamente, per il riscaldamento o per il raffrescamento. Nota Se l impianto tecnico soddisfa diversi usi (per esempio il riscaldamento e l acqua calda sanitaria), può essere difficile scorporare il fabbisogno di energia in ciascun uso. Può essere indicato come una grandezza combinata (per esempio fabbisogno di energia per il riscaldamento ambiente e l acqua calda sanitaria) energia erogata per il riscaldamento o il raffrescamento ambiente: Energia, espressa per vettore energetico, fornita agli impianti tecnici attraverso il confine del sistema, per soddisfare gli usi considerati (riscaldamento, raffrescamento, ventilazione, acqua calda sanitaria, illuminazione, apparecchiature, etc.) o per produrre energia elettrica. Nota 1 Nota 2 Per impianti solari attivi ed eolici, la radiazione solare incidente sui pannelli solari o sui collettori solari, oppure l energia cinetica del vento non costituiscono parte del bilancio energetico dell edificio. L energia erogata può essere calcolata oppure misurata fabbisogno di energia termica per la ventilazione: Energia elettrica assorbita da un impianto di ventilazione per il trasporto dell aria e il recupero termico (senza includere il contributo energetico per il pre-riscaldamento o il pre-raffrescamento dell aria) ed energia assorbita da un impianto di umidificazione per soddisfare il fabbisogno per l umidificazione fabbisogno di energia termica per l umidificazione e la deumidificazione: Calore latente nel vapore acqueo che deve essere fornito, oppure sottratto, ad un ambiente climatizzato mediante un impianto tecnico al fine di mantenere un valore minimo o massimo specificato di umidità all interno dell ambiente. UNI Pagina 9

17 fabbisogno di energia per altri servizi: Energia elettrica assorbita dalle apparecchiature che forniscono altri servizi. Nota Si riferisce a servizi diversi dal riscaldamento, dal raffrescamento, dall acqua calda sanitaria, dalla ventilazione e dall illuminazione recupero termico di ventilazione: Calore recuperato dall aria espulsa per ridurre lo scambio termico per ventilazione. 3.5 Scambio termico dell edificio coefficiente di scambio termico: Flusso termico diviso per la differenza di temperatura tra due ambienti; specificatamente utilizzato come coefficiente di scambio termico per trasmissione o per ventilazione. Nota A differenza dell apporto termico, la forzante dello scambio termico è la differenza tra la temperatura dell ambiente considerato e la temperatura dell ambiente dall altro lato (nel caso di trasmissione) o della temperatura dell aria immessa (nel caso di ventilazione) coefficiente di scambio termico per trasmissione: Flusso termico dovuto alla trasmissione termica attraverso la struttura di un edificio, diviso per la differenza tra le temperature degli ambienti su ciascun lato della costruzione. Nota Per convenzione, il segno è positivo se il flusso termico è uscente dall ambiente considerato (dispersione termica) coefficiente di scambio termico per ventilazione: Flusso termico dovuto all ingresso dell aria in un ambiente chiuso, per infiltrazione o per ventilazione, diviso per la differenza tra la temperatura dell aria interna e la temperatura dell aria immessa. Nota Il segno del coefficiente è sempre positivo. Per convenzione, il segno del flusso termico è positivo se la temperatura dell aria immessa è minore della temperatura dell aria interna (dispersione termica). 3.6 Apporti termici nell edificio e perdite di energia termica dell impianto recuperabili apporti termici: Calore generato all interno dell ambiente climatizzato, o che vi entra, proveniente da sorgenti di calore diverse dall energia utilizzata intenzionalmente per il riscaldamento, il raffrescamento o la preparazione dell acqua calda sanitaria. Nota 1 Nota 2 Gli apporti termici includono gli apporti termici interni e gli apporti termici solari. I pozzi termici che sottraggono il calore all edificio sono considerati come apporti con il segno negativo. A differenza dello scambio termico, per una sorgente termica (o un pozzo termico) la differenza tra la temperatura dell ambiente considerato e la temperatura della sorgente non è la forzante del flusso termico. In condizioni estive gli apporti termici con segno positivo costituiscono un carico termico aggiuntivo sull ambiente apporti termici interni: Calore generato all interno dell edificio dagli occupanti (calore metabolico sensibile) e dalle apparecchiature, quali apparecchi domestici, dispositivi d ufficio, ecc., diverse dall energia intenzionalmente fornita per il riscaldamento, il raffrescamento o la preparazione dell acqua calda sanitaria. Nota 1 Nota 2 Nella presente norma internazionale, le perdite di energia termica dell impianto recuperabili, se non direttamente tenute in considerazione attraverso una riduzione delle perdite dell impianto, sono incluse come parte degli apporti termici interni. Si può decidere a livello nazionale se riportare le perdite di energia termica dell impianto recuperabili separatamente. È inclusa l energia termica che proviene (caldo) o è sottratta (freddo) da sorgenti di processo che non sono controllate a scopo di riscaldamento o di raffrescamento o di preparazione di acqua calda sanitaria. Il calore estratto dall edificio, dall ambiente interno verso sorgenti fredde (pozzi termici), è incluso come apporto con segno negativo apporti termici solari: Calore fornito dalla radiazione solare entrante nell edificio, direttamente o indirettamente (in seguito all assorbimento negli elementi edilizi), attraverso le finestre, le pareti opache e le coperture, o i dispositivi solari passivi come le serre solari, l isolamento trasparente e le pareti solari. Nota I dispositivi solari attivi come i collettori solari sono considerati parte dell impianto tecnico. UNI Pagina 10

18 3.6.4 apporti termici utili: Porzione degli apporti termici interni e solari che contribuisce alla riduzione del fabbisogno di energia termica per il riscaldamento irradiazione solare: Energia solare incidente su una superficie, per area di superficie. 3.7 Bilancio energetico dell edificio fattore di utilizzazione degli apporti: Fattore di riduzione degli apporti termici mensili o stagionali totali nel metodo di calcolo mensile o stagionale, per ricavare la conseguente riduzione del fabbisogno di energia termica dell edificio per il riscaldamento. Nota Il fattore può essere applicato nel calcolo mensile o stagionale del fabbisogno di energia termica dell edificio per il raffrescamento se si utilizza il metodo alternativo descritto nell appendice D fattore di utilizzazione delle dispersioni: Fattore di riduzione dello scambio termico mensile o stagionale totale nel metodo di calcolo mensile o stagionale, per ricavare la conseguente riduzione del fabbisogno di energia termica per il raffrescamento. Nota Il tradizionale termine "dispersione", che originariamente si riferiva solo alla modalità di riscaldamento, è mantenuto per il fattore di utilizzazione delle dispersioni; se le dispersioni sono "negative", non c è alcuna utilizzazione rapporto di bilancio termico: Apporti termici mensili o stagionali divisi per lo scambio termico mensile o stagionale 4 SIMBOLI E ABBREVIAZIONI Il prospetto 1 elenca i simboli utilizzati nella presente norma internazionale. Il prospetto 2 elenca i pedici utilizzati nella presente norma internazionale. UNI Pagina 11

19 prospetto 1 Simboli e unità di misura Simbolo Grandezza Unità di misura A Area m 2 a Parametro numerico nel fattore di utilizzazione 1 B Fattore di correzione per ambiente adiacente non climatizzato 1 C Capacità termica efficace di un ambiente climatizzato J/K c Capacità termica specifica J/(kg K) d Spessore dello strato m E Energia MJ F Fattore 1 g Trasmittanza energetica solare totale di un elemento edilizio 1 H Coefficiente di scambio termico W/K h Coefficiente di scambio termico superficiale W/(m 2 K) I sol Irradianza solare W/m 2 L Lunghezza m N Numero 1 Q Quantità di calore MJ q Flusso termico areico W/m 2 q v Portata d aria (volumica) m 3 /s R Resistenza termica m 2 K/W T Temperatura termodinamica K t Tempo, periodo di tempo Ms a) U Trasmittanza termica W/(m 2 K) V Volume d aria in una zona climatizzata m 3 Z Parametro di scambio termico per pareti solari W/(m 2 K) Coefficiente di assorbimento di una superficie relativo alla radiazione solare 1 Rapporto di bilancio termico 1 Emissività di una superficie relativa alla radiazione termica ad elevata lunghezza d onda 1 Efficienza, fattore di utilizzazione 1 Temperatura centigrada C Capacità termica areica J/(m 2 K) SW Fattore relativo alle dispersioni termiche delle pareti solari ventilate 1 Rapporto adimensionale tra l area delle superfici interne e l area del pavimento (vedere punto ) 1 Massa volumica kg/m 3 Costante di Stefan-Boltzmann ( = 5, ) W/(m 2 K 4 ) Costante di tempo h Flusso termico, potenza termica W Trasmittanza termica puntuale W/K Trasmittanza termica lineare W/(m K) a) Le ore possono essere utilizzate come unità di misura del tempo al posto dei secondi per le tutte le grandezze che dipendono dal tempo (cioè per intervalli o periodi di tempo così come per i tassi di ricambio d aria), ma in questo caso l unità di misura dell energia sarà il watt-ora (Wh) invece del joule. In molte equazioni, i megajoule sono utilizzati al posto dei joule per le grandezze del calore o dell energia e i megasecondi al posto dei secondi per il tempo. UNI Pagina 12