Relazione tecnica Impianti idrotermosanitarii

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2 Relazione tecnica 1. PREMESSA Per lo sviluppo del progetto idro-termosanitario a servizio del polo scolastico che sorgerà in Reg. Tzamberlet in Aosta si seguirà lo schema di flusso sotto riportato: Pag. 2

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6 2. NORME E DISPOSIZIONI LEGISLATIVE DI RIFERIMENTO 2.1 NORME PER GLI IMPIANTI IDROTERMOSANITARI Gli impianti idrotermosanitari sono progettati e dovranno essere realizzati in conformità alle Norme UNI ed in particolare a: UNI EN Riscaldamento a pavimento Impianti e componenti Definizioni e simboli UNI EN Riscaldamento a pavimento Impianti e componenti determinazione della potenza termica UNI EN Riscaldamento a pavimento Impianti e componenti - Dimensionamento UNI EN Riscaldamento a pavimento Impianti e componenti - Installazione UNI Impianti di riscaldamento ad acqua calda. Regole per la presentazione dell offerta e per il collaudo UNI Corpi scaldanti alimentati ad acqua calda o a vapore con temperatura minore di 120 C - Prova termica UNI Componenti ed elementi per edilizia - Resistenza termica e trasmittanza termica - Metodo di calcolo UNI , UNI FA Foglio di aggiornamento n 1, UNI FA 3-89 Foglio di aggiornamento n 2, Calcolo del fabbisogno termico per il riscaldamento degli edifici UNI 7939/1-79 Terminologia per la regolazione automatica degli ambiente di benessere Impianti di riscaldamento degli ambienti UNI Impianti di riscaldamento. Controllo e manutenzione UNI , UNI FA Foglio di aggiornamento n 1 Trattamento dell acqua negli impianti termici ad uso civile UNI 8451 Tubi di polietilene ad alta densità (PEAD) per condotte di scarico all interno di fabbricati. Tipi, dimensioni e requisiti UNI , UNI FA 93 Foglio di aggiornamento n 1 Edilizia - Impianti di alimentazione e distribuzione d acqua fredda e calda. Criteri di progettazione, collaudo e gestione UNI Impianti di riscaldamento. Conduzione e controllo UNI 9511/1-89 Disegni tecnici. Rappresentazione delle installazioni. Segni grafici per impianti di condizionamento dell aria, riscaldamento, ventilazione, idrosanitari, gas per uso domestico Pag. 6

7 UNI Impianti aeraulici al fini di benessere. Generalità, classificazione e requisiti. Regole per la richiesta d'offerta, l'offerta, l'ordine e la fornitura UNI Riscaldamento degli edifici Calcolo del fabbisogno di energia UNI Riscaldamento e raffrescamento degli edifici Trasmittanza termica dei componenti edilizi finestrati UNI Riscaldamento e raffrescamento degli edifici Scambi di energia termica tra terreno ed edificio Metodo di calcolo UNI Riscaldamento e raffrescamento degli edifici Energia termica scambiata tra una tubazione e l ambiente circostante Metodo di calcolo UNI Riscaldamento degli edifici Rendimenti dei sistemi di riscaldamento Metodo di calcolo UNI Materiali da costruzione Valori della conduttività termica e permeabilità al vapore UNI Materiali da costruzione. Conduttività termica e permeabilità al vapore UNI Murature e solai Valori della resistenza termica e metodo di calcolo UNI Isolamento termico degli impianti di riscaldamento e raffrescamento degli edifici UNI Riscaldamento degli edifici Fabbisogno energetico normalizzato Metodo di calcolo e verifica UNI Isolamento termico degli impianti di riscaldamento e raffrescamento degli edifici UNI Impianti di riscaldamento ad acqua calda. Prescrizioni di sicurezza UNI Canne fumarie collettive e camini a tiraggio naturale per apparecchi a gas di tipo C con ventilatore nel circuito di combustione. Progettazione e verifica UNI/TS , UNI/TS e UNI/TS Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 1: Determinazione del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione estiva ed invernale e 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 e Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 3: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione estiva UNI Finestre e porte - Permeabilità all'aria Classificazione UNI Finestre e porte - Tenuta all'acqua Classificazione UNI Finestre e porte - Resistenza al carico del vento Classificazione UNI Impianti di riscaldamento negli edifici - Metodo di calcolo del carico termico di progetto Pag. 7

8 UNI Prestazione energetica degli edifici - Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento UNI EN Camini - Metodi di calcolo termico e fluido dinamico - Parte 1: Camini asserviti a un solo apparecchio UNI Prestazione igrotermica dei componenti e degli elementi per edilizia - Temperatura superficiale interna per evitare l'umidità superficiale critica e condensazione interstiziale - Metodo di calcolo UNI EN Prestazioni igrotermiche degli impianti degli edifici e delle installazioni industriali - Calcolo della diffusione del vapore acqueo - Sistemi di isolamento per le tubazioni fredde UNI EN Ventilazione degli edifici - Condotte e componenti delle reti di condotte, classificazione della tenuta e prove. 2.2 DISPOSIZIONI LEGISLATIVE PER GLI IMPIANTI IDROTERMOSANITARI Gli impianti dovranno essere inoltre conformi a: DM n 43 del 16 Febbraio 1982 Modificazioni del DM 27 Settembre 1965, concernente la determinazione delle attività soggette alle visite di prevenzione incendi DM del 30 Novembre 1983 Termini, definizioni generali e simboli grafici di prevenzione incendi DPR n 236 del 24 Maggio 1988 Attuazione della Direttiva CEE 80/778 concernente la qualità delle acque destinate al consumo umano, ai sensi dell art. 15 della Legge 16 Aprile 1987 n 183 Legge n 46 del 5 Marzo1990 Norme per la sicurezza degli impianti Decreto del Ministero della Sanità n 443 del 21 Dicembre 1990 Regolamento recante disposizioni tecniche concernenti apparecchiature per il trattamento domestico di acque potabili Legge n 10 del 9 Gennaio 1991 Norme per l attuazione del Piano energetico nazionale in materia di uso razionale dell energia, di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia D.M.. 26 Agosto 1992 Norme di prevenzione incendi per l edilizia scolastica DPR n 412 del 26 Agosto 1993 Regolamento recante norme per la progettazione, l installazione, l esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici, ai fini del contenimento dei consumi di energia DPR n 503 del 24 Luglio 1996 Regolamento recante norme per l eliminazione delle barriere architettoniche negli edifici, spazi e servizi pubblici Pag. 8

9 DPR n 551 del 21 Dicembre 1999 Regolamento recante modifiche al DPR 26/08/1993 in materia di progettazione, installazione, esercizio e manutenzione degli impianti termici degli edifici, ai fini del contenimento dei consumi di energia. D.Lgs. n. 192 del 19/08/2005 Attuazione della Direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell edilizia D.Lgs. n. 311 del 26/12/2006 Disposizioni correttive ed integrative al decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, recante attuazione della direttiva 2002/91/CE, relativa al rendimento energetico nell'edilizia DPR 59 del 2/4/2009 Regolamento di attuazione dell'articolo 4, comma 1, lettere a) e b), del decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, concernente attuazione della direttiva 2002/91/CE sul rendimento energetico in edilizia. Pag. 9

10 3. DATI GENERALI Le opere di seguito elencate si riferiscono agli impianti termico, idrico, antincendio e sanitario relativi ai lavori di realizzazione del fabbricato ad uso scuola polmone ed annessa palestra da ubicarsi in località Tzamberlet in Aosta. Il fabbricato in esame è composto da n 2 corpi laterali e un corpo centrale così suddivisi e destinati: PIANO Corpo fabbricato LOCALI Seminterrato Ala Ovest N. 1 deposito con possibilità di divisione interna secondo necessità Seminterrato Ala Est N. 1 deposito con possibilità di divisione interna secondo necessità, n. 3 depositi, n. 1 archivio storico Terra Ala Ovest n 1 Locale centrale termica, N. 1 Aula magna, N. 2 Laboratori di fisica, N. 1 locale tecnico, N. 4 Aule speciali 14 studenti, N. 4 alule speciali da 15 studenti, N. 1 Aula speciale 19 studenti, N. 10 Aule piccole 24 alunni, N. 6 Aule grandi 30 alunni, Corridoi, N. 1 deposito, N. 6 Servizi igienici, n. 6 Servizi igienici disabili, n. 1 Aula bidelli, N. 1 Aula insegnanti, N. 1 vano scale Primo Ala Ovest N. 1 vuoto su Aula magna, N. 1 Aula multimediale, N. 1 Aula informatica, N. 1 Aula scienze e chimica, N. 1 deposito, N. 8 Aule piccole 24 alunni, N. 7 Aule grandi 30 alunni, corridoi, N. 1 deposito, N. 4 Servizi igienici, n. 2 Servizi igienici disabili, n. 1 Aula bidelli, N. 1 Aula insegnanti, N. 1 vano scale, N. 1 biblioteca e locale tecnico condiviso con ala est piano primo, n 1 Vano ascensore Pag. 10

11 Terra Ala Est N. 4 Aule grandi 30 alunni, N. 6 Aule piccole 24 alunni, Corridoi, N. 1 deposito, N. 6 Servizi igienici, n. 6 Servizi igienici disabili, n. 1 Aula bidelli, N. 1 Aula insegnanti, N. 1 vano scale, N. 1 Aula presidenza, N. 1 Aula Vice preside, N. 1 Aula Capo ufficio segreteria, N. 1 segreteria docenti, N. 1 segreteria studenti, N. 1 Centro Stampa, N. 1 segreteria affari generali, N. 1 Archivio, n 1 Vano ascensore, N 1 locale server Primo Ala Est N. 1 Aula informatica, N. 1 Aula scienze e chimica, N. 6 Aule piccole 24 alunni, N. 4 Aule grandi 30 alunni, corridoi, N. 2 Servizi igienici, n. 1 Servizi igienici disabili, n. 1 Aula bidelli, N. 1 Aula insegnanti, N. 1 vano scale, N. 1 biblioteca e locale tecnico condiviso con ala ovest piano primo, n 1 Vano ascensore Secondo Corpo centrale N. 6 depositi e n. 2 vani scale e n. 2 vani ascensore Terra Palestra N. 1 Deposito pulizia, N. 1 sala attrezzata, N. 1 Deposito attrezzi, N. 2 sala insegnante, N. 1 sala arbitri, N. 1 infermeria, N. 2 spogliatoi con annesse docce e servizi igienici e n. 1 palestra Secondo Palestra Gradinate, N. 1 locale tecnico per UTA, Deposito, N. 1 servizi igienici e n. 1 servizio igienico per disabili e vuoto su palestra Ai sensi del DM 26/8/92, la scuola è classificabile come tipo 5 in base al numero di alunni, personale docente, personale non docente e pubblico contemporaneamente presenti (scuole con numero di presenze contemporanee oltre le 1200). Pag. 11

12 Piano N persone Terreno 900 Primo 775 Secondo - Interrato - Totale max Coeff. di contemporaneità 0.8 Totale presunto Inoltre ai sensi del DM 16/2/82, la scuola, avendo un numero di alunni, personale docente, personale non docente e pubblico contemporaneamente presenti superiore a 100, rientra nell elenco delle attività soggette al controllo dei Vigili del Fuoco (Attività 85: Scuole di ogni ordine, grado e tipo, collegi, accademie e simili per oltre 100 persone presenti ) così come il suo impianto termico (Attività 91: Impianti per la produzione del calore alimentati a combustibile solido, liquido o gassoso con potenzialità superiore a kcal/h ). L edificio in oggetto costituisce una scuola polmone regionale in grado di ospitare oltre un migliaio di alunni e relativo personale docente e parascolastico. La tabella sottostante riassume i dati generali utili per la progettazione termotecnica: Superficie utile calpestabile ,7 m 2 di cui 9.565,9 m 2 di edificio scolastico e 1.402,8 m 2 di palestra; solo predisposizione di riscaldamento per locale seminterrato dell ala ovest Pag. 12

13 Volume lordo climatizzato m 3 di cui ,9 m 2 di edificio scolastico e ,3 m 2 di palestra Volume netto climatizzato ,1 m 3 di cui ,1 m 2 di edificio scolastico e m 2 di palestra Superficie disperdente ,2 m 2 di cui ,5 m 2 di edificio scolastico e 2.589,7 m 2 di palestra Destinazione d uso ai sensi dell art. 3 del DPR 412/93 E.7 Edifici adibiti ad attività scolastiche a tutti i livelli e assimilabili Tipologia Edificio di proprietà pubblica Gradi giorno ai sensi dell art. 2 del 2850 DPR 412/93 Zona climatica ai sensi dell art. 2 del Zona E DPR 412/93 Altitudine 583 m slm Rapporto S/V 0,22 m -1 Valore limite dell Indice di 14,2 KWh/mc anno prestazione energetica per la climatizzazione invernale ai sensi del punto 1 dell Allegato C del D.Lgs 192/05 e smi L'edificio (o il complesso di edifici) rientra tra quelli di proprietà pubblica o adibiti ad uso pubblico ai fini dell'articolo 5, comma 15, del DPR n. 412/93 (utilizzo delle fonti rinnovabili di energia) Pag. 13

14 I dati di progetto per il dimensionamento dell impianto termico sono: Temperatura esterna [ C] (dell'aria esterna secondo norma UNI 5364 e successivi aggiornamenti) -12 Temperatura interna [ C] +20 Valore di progetto dell'umidità relativa interna 50% Temperatura mandata [ C] 70 Temperatura ritorno [ C] 60 Caduta di temperatura [ C] 10 Salto di temperatura [ C] 45 Il polo scolastico in progetto è caratterizzato da una struttura totalmente in legno, che risulta altamente performante sotto il profilo dell isolamento termico e quindi del confort ambientale interno all edificio. Allo scopo di dimostrare le caratteristiche termiche dell involucro si prendono a riferimento gli indicatori delle prestazioni energetiche degli edifici, rappresentati dal coefficiente di Pag. 14

15 trasmittanza termica degli elementi che costituiscono le strutture e dall Indice di prestazione energetica dell edificio. Di seguito riportiamo i valori di trasmittanza termica degli elementi che costituiscono la scuola polmone in reg. Tzamberlet e dell indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale con riferimento al valore limite che deve essere rispettato (tab. 2.3 del D.Lgs. 152/06 e smi) : STRUTTURE VALORI DITRASMITTANZA DEGLI ELEMENTI INSTALLATI VALORI LIMITE DELL INDICE DI PRESTAZIONE ENERGETICA ai sensi della tabella 2.3 del D.Lgs 152/06 e smi PARETI PERIMETRALI 0,23 W/mqK - PARETI CONTRO TERRA 0,30 W/mqK - COPERTURA a terrazzo 0,30 W/mqK - SOLAIO A SOFFITTO 0,24 W/mqK - SOLAIO A TERRA 0,30 W/mqK - INFISSI 1,55 W/mqK - Epi * 14,2 Kwh/mc anno * Da calcolare in fase di progettazione definitiva/esecutiva in base al calcolo dei carichi termici (Ex legge 10/91). Gli elementi divisori orizzontali e verticali tra le aule, gli infissi e le strutture verso l esterno e gli impianti fissi installati all interno dell edificio dovranno rispettare in materia di acustica i requisiti passivi previsti dal DPCM 5/12/1997 e in particolar modo il DM 18/4/1975 in materia di edilizia scolastica. Pag. 15

16 4. IMPIANTO TERMICO 4.1 Premessa La scelta progettuale ha condotto a soluzioni semplici ed affidabili, scegliendo però materiali ed impianti ad elevata efficienza, soddisfacendo completamente la normativa tecnica ottenendo al tempo stesso il miglior rapporto costo/benefici. L impianto termico (o di riscaldamento) comprende il complesso dei materiali e delle apparecchiature atti a realizzare e mantenere specificati valori di temperatura all interno dei locali durante la stagione fredda, in modo da rendere compatibile lo svolgersi delle attività umane senza avvertire la sensazione di freddo. In particolare, per la sola palestra, è previsto un impianto di trattamento aria a cui sono collegati il generatore di calore ed l impianto frigo rispettivamente per la climatizzazione invernale ed estiva. L impianto termico e di climatizzazione del complesso scolastico farà capo alla centrale termica nella quale sarà installato un gruppo termico in cascata ad alto rendimento a condensazione completo di bruciatori ad aria soffiata a gas metano di rete e di tutti gli accessori di controllo e sicurezza richiesti dalla normativa vigente. La centrale termica sarà realizzata in locale dedicato ad uso esclusivo con accesso direttamente dall esterno ed in assoluta conformità al DM del 12/04/96 applicato nella eccezione più restrittiva. La climatizzazione e il ricambio aria dei locali della palestra sarà affidata a una unità di trattamento aria con batterie di pre e post riscaldo, di refrigerazione, unità di umidificazione e deumidificazione e recuperatore di calore e da uno o più gruppi frigoriferi del tipo con compressori rotativi a vite semiermetici orizzontali condensati ad aria e collocati in apposito locale all interno dell edificio adibito a palestra in opportuna zona dedicata e progettata anche ai fini dell impatto acustico. Il generatore di calore sarà del tipo a basamento a condensazione alimentato a gas metano vista la disponibilità della rete di alimentazione lungo la strada di accesso. La caldaia sarà del tipo a cascata con più bruciatori modulanti a premiscelazione con basse emissioni Pag. 16

17 inquinanti ed alto rendimento e scambiatore ad alta qualità. La potenza nominale del generatore di calore sarà di 450 KW ed essa servirà per il riscaldamento degli ambienti e per la produzione di acqua calda sanitaria. La canna fumaria per i generatori di calore a cascata è dimensionata a norma UNI ed è costruita in acciaio inox o altro materiale specifico per le caldaie a condensazione (polipropilene). Per la produzione di acqua calda sanitaria è prevista l integrazione alla caldaia a gas di un campo solare a collettori sottovuoto da 16 mq di superficie. L accumulo avviene mediante n. 2 serbatoi, uno per l acqua grezza e il secondo per la vera e propria acqua calda sanitaria. Gli accumuli saranno del tipo verticale, entrambi da litri di volume. 4.2 Descrizione dell impianto L energia termica è distribuita alle singole utenze (Aule, servizi igienici, uffici e tutti i locali tecnici della scuola) sottoforma di acqua calda tramite elettropompe di circolazione posizionate nella centrale idrica con tubazioni preisolate tipo teleriscaldamento per le parti interrate e tubazioni in acciaio montanti dai cavedi tecnici predisposti in ogni vano scala Termo-regolazione La regolazione del fluido vettore avviene mediante sonda esterna che agisce direttamente sul generatore e mediante valvole termostatiche sui singoli terminali. La circolazione dell acqua di riscaldamento avviene mediante pompe a portata variabile. Tutte le aule e i locali di servizio saranno dotate di radiatori in acciaio con potenze rese calcolate con un salto termico pari 40 C fra temperatura media del fluido scaldante e l aria dell ambiente che dovrà essere mantenuta pari a 20 C. La regolazione sarà effettuata con testine termostatiche antimanomissione installate su ogni radiatore. La distribuzione del fluidotermovettore all interno dell edificio sarà realizzata interamente con tubazioni in acciaio nero collegate a ritorno inverso con spessore dell isolante a norma di legge (Ex DPR 412/93). Pag. 17

18 Saranno presenti inoltre n. 60 terminali di diffusione dell aria primaria per le aule aventi una portata nominale compresa fra 250 mc/h a 750 mc/h cadauno e n. 6 8 terminali per l aula magna; saranno caratterizzati da flusso elicoidale regolabile, plenum e frontalino da inserire sul controsoffitto a quadrotti di dimensione 60 x 60 cm. Su ogni ingresso di mandata d aria nelle aule sarà installata una serranda di taratura manuale. La ripresa dell aria sarà effettuata tramite ulteriori diffusori elicoidali dotati di serranda di taratura. La regolazione dell impianto di rinnovo dell aria per ogni singola aula avviene manualmente con selettore a 3 posizioni che regola la portata di immissione a seconda dell esigenza. I canali di distribuzione di mandata e di ripresa dell aria saranno costituiti da tubazioni flessibili isolate termicamente ed acusticamente. L energia termica per le batterie verrà prelevata dalla centrale termica fluidica installata al piano terreno da un collettore dal quale partiranno le dorsali principali di distribuzione del fluido termovettore. L impianto sarà quindi realizzato con una distribuzione fluidica a due tubi (mandata e ritorno) collegata ad anello con ritorno inverso dalla quale saranno derivati gli allacciamenti dei radiatori in acciaio. In modo analogo saranno allacciate le batterie di riscaldamento a canale installate a valle dei recuperatori di calore. La distribuzione fluidica verrà realizzata con l impiego di tubazioni in acciaio senza saldatura conformi alle indicazioni della UNI ; la rete distributiva sarà completata per mezzo di sistema di coibentazione realizzata secondo le caratteristiche seguenti: - Rete calda installata: coppelle in fibra di vetro con densità pari a 60/80 kg/m³, completo di contrassegno per il riconoscimento dei differenti fluidi, di targhette di riconoscimento delle parti e colori distintivi delle tubazioni. Le tubazioni a vista all interno dei locali tecnici saranno coibentate con spessore tale da rispettare le prescrizioni del DPR 412/93 e rifinite con laminato plastico di colore grigio con collari terminali in alluminio colorato, completo di contrassegno per il riconoscimento dei differenti fluidi, di targhette di riconoscimento delle parti e colori distintivi delle tubazioni. Pag. 18

19 Discorso a parte vale per la palestra che impiega canalizzazioni dell aria per la distribuzione del caldo e del freddo. L Unità di Trattamento Aria a servizio della palestra sarà del tipo X011 ai sensi della UNI ovvero destinata alla climatizzazione in servizio permanente con funzionamento discontinuo periodico e trattamento centralizzato dell aria esterna. Le funzioni svolte devono essere di filtrazione, riscaldamento, raffrescamento e umidificazione. Essa è caratterizzata da una unità centrale per il condizionamento dell aria esterna e dell aria di ricircolo. La centrale UTA, posizionata al piano primo del locale che ospita la palestra, è del tipo a telaio portante e pannellatura sandwich. Le condizioni esterne estive di progetto per il dimensionamento dell UTA sono: Temperatura esterna [ C] (dell'aria esterna secondo norma UNI e successivi aggiornamenti) Valore di progetto dell'umidità relativa esterna 29 60% Temperatura interna [ C] +20 Valore di progetto dell'umidità relativa interna 40% Salto di temperatura [ C] 13 Conformemente a quanto previsto dal prospetto III della norma UNI occorre prevedere una portata di aria esterna pari a: Pag. 19

20 Categoria di edificio Portata di aria esterna o estra-zione (10-3 mc/s per persona) Portata nominale esterna o di estrazione Aule scuole medie 7 0,21 mc/s per aule da 30 alunni Spogliatoi 8 volumi /h 8 volumi /h Palestre (campi da gioco) 16,5 0,5 mc/s Palestre (zone spettatori) 6,5 0,4 mc/s Il dimensionamento della Centrale di Trattamento Aria a servizio della palestra è stabilita prevalentemente in funzione di due parametri: la quantità d aria da trattare in m 3 /h e la velocità attraverso la batteria in m/s. Al fine di garantire l ottimale funzionalità delle apparecchiature contenute nelle unità di trattamento (batterie di scambio, filtri, separatori di gocce, serrande, bocchette di mandata o di ripresa, ecc.), si sono adottati i seguenti parametri per la velocità di attraversamento del componente indicato: 2 m/s < velocità di attraversamento < 3,5 m/s In particolare per ciascun componente sono state mantenute le seguenti velocità limite di attraversamento dei componenti: COMPONENTE INTERNO ALL UNITÀ VELOCITÁ FRONTALE MAX CONSIGLIATA [m/s] Batteria di riscaldamento 3,5 Batteria di raffreddamento con forte condensazione senza separatore di 2,3 gocce Batteria di raffreddamento con bassa condensazione senza separatore di 2,5 gocce Batteria con forte o bassa condensazione e separatore di gocce 2,5 3 Unità con filtrazione a media ed alta efficienza 2,8 3 Unità con filtri metallici 2 Serrande poste in aspirazione con griglia 2,5 Pag. 20

21 Le limitazioni imposte dalla tabella sono dovute principalmente ai seguenti motivi: a) formazione di condensa e di goccioline d acqua nei trattamenti di raffreddamento con deumidificazione o umidificazione b) durata dei componenti destinati alla filtrazione ed efficienza degli stessi c) trascinamento d acqua, in caso di pioggia, attraverso le sezioni d ingresso aria non canalizzate d) rumore generato dall attraversamento dell aria su griglie o serrande. La portata complessiva massima che deve essere garantita dall UTA è di circa mc/h. La configurazione standard dell UTA è quella a 3-vie per presa aria esterna e/o ripresa ambiente che prevede: - una serranda motorizzabile per l espulsione dell aria ambiente - una serranda motorizzabile per l immissione dell aria esterna - due serrande interne accoppiate per il ricircolo; la prima, con comando manuale, è necessaria per la taratura della portata d aria, la seconda, motorizzabile, per la regolazione della portata di ricircolo. - posizionamento: su ogni lato della sezione per le serrande di espulsione e presa aria esterna - portata d aria: 100% + 100% + 100% della portata nominale o variabile, a seconda delle esigenze. La norma UNI inoltre prescrive per le centrali di climatizzazione e ventilazione che la filtrazione deve essere effettuata sia sull aria esterna che sull aria di ricircolo. La classe dei filtri deve essere del tipo da 2 a 4 con efficienza M (media efficienza). La presa d aria è posta in zona lontana da scarichi di fumo o combustione, ad una altezza superiore a 4 m dal piano stradale. Pag. 21

22 L Unità di trattamento Aria a servizio della palestra ha sezioni modulari costruite in modo tale da contenere le batterie destinate allo scambio termico tra l aria ed il fluido riscaldante e/o quello refrigerante. Si compone di: - Batteria di preriscaldamento: ha principalmente lo scopo di preriscaldare l aria o, come più spesso accade, di rendere possibile l umidificazione fino ai valori desiderati. La loro realizzazione prevede tubi in rame ed alettatura a pacco in alluminio con geometria P Batterie di raffrescamento e deumidificazione: questa tipologia di batteria ha lo scopo di sottrarre all aria trattata il calore sensibile e il calore latente, così da renderla idonea ad equilibrare i carichi termici ambiente. La loro realizzazione prevede tubi in rame ed alettatura a pacco in alluminio con geometria P Batterie di postriscaldamento: per il controllo fine della temperatura e dell umidità relativa. Le caratteristiche costruttive sono simili a quelle delle batterie di preriscaldamento. - Batterie di umidificazione: per l eventuale necessità di umidificazione dell aria in ingresso. Le unità termoventilanti saranno del tipo componibile a due ventilatori gestiti da inverter e complete di sistema di recupero a flussi incrociati ad alto rendimento con possibilità di free cooling, posta nello spazio tecnico dedicato e dimensionate in modo da assicurare i parametri pari alle specifiche di progetto. Le regolazioni saranno del tipo modulante e variabile in funzione delle condizioni ambientali rilevate sia in termini di temperatura che di umidità e qualità dell aria. Le batterie saranno protette dal gelo. Oltre a quanto sopra le macchine saranno complete delle opportune sezioni silenzianti. Pag. 22

23 4.3. Distribuzione del calore Il sistema di distribuzione in progetto è del tipo a collettori, ad alta temperatura di mandata (T=70 C), con corpi scaldanti in acciaio ( T=40 C tenendo conto di una parziale caduta di temperatura lungo le colonne di circa 5 C) ad eccezione della palestra in cui si adotterà il sistema ad aria mediante canalizzazioni a partire dall UTA. Pertanto la centrale termica sarà dotata di n. 4 collettori principali, due dei quali di mandata e due per il ritorno a servizio di: riscaldamento dei locali (radiatori e UTA per la palestra) e per la produzione di acqua calda sanitaria post riscaldo dell aria primaria (Aule e Aula Magna). Dai collettori generali di centrale termica per il riscaldamento dei locali si dipartiranno n 13 montanti con contabilizzazione dell energia prelevata di cui n. 9 per i radiatori delle aule, servizi igienici e uffici della scuola e spogliatoi della palestra, n. 2 per i locali seminterrati, n. 1 per la produzione di acqua calda sanitaria, n. 1 a servizio del collettore dell UTA e recuperatore dell Aula magna e n. 2 per i radiatori dei locali seminterrati. Dai collettori generali di centrale termica per il post riscaldo dell aria primaria si dipartiranno n 7 montanti con contabilizzazione dell energia prelevata di cui n. 6 per i recuperatori delle aule e n. 1 per quelli degli spogliatoi della palestra. LOCALI ORDINARI (AULE, UFFICI, SEGRETERIE, ) La termoregolazione dei singoli locali sarà garantita da valvole termostatiche sui singoli radiatori e da una pompa a giri variabili sulla mandata comune di zona. Pag. 23

24 LOCALI SEMINTERRATI Dei due locali seminterrati solo per quello dell ala est si prevede la realizzazione della rete di distribuzione e la posa dei terminali mentre per i locali dell ala ovest si opta alla predisposizione mediante l arrivo delle tubazioni di mandata e ritorno del riscaldamento e dell acqua calda e fredda sanitarie. ZONA PALESTRA La zona palestra sarà climatizzata tramite impianto di ventilazione e relativi canali per i seguenti motivi: rapidità e benessere termico in un locale di notevole dimensioni buona qualità dell aria in un ambiente dedicato all esercizio sportivo; assenza di corpi scaldanti a vista che risulterebbero di ostacolo se non di pericolo all attività sportiva; possibilità di effettuare il raffrescamento estivo. Di contro gli svantaggi sono: maggior costo economico. Il sistema di distribuzione dell aria avverrà mediante canali correnti a soffitto provvisti di bocchette di mandata, ugelli o diffusori in funzione della geometria distributiva che si vorrà proporre e distribuzione in estrazione in modo da favorire l estrazione nei punti di maggior inquinamento e anche evitando la stratificazione dell aria stessa. Inoltre va privilegiata una omogenea distribuzione in mandata che potrà avvenire o con ugelli a lunga gittata che potranno essere o meno motorizzati in ottimizzazione del lancio invernale diverso da quello estivo o con diffusori a seconda delle puntuali e diverse situazioni (parterre, tribune, distribuzione, ecc). Pag. 24

25 Gli spogliatoi saranno invece riscaldati da radiatori. L acqua sanitaria calda e fredda viene prodotta da impianto centralizzato con accumuli termici per sfruttare meglio l integrazione da fonte solare. DIMENSIONAMENTO RETI DEL CALORE L impianto sarà dimensionato adottando le seguenti formule: Q G = ,16 * 3600 * T dove: G: portata dell acqua [l/s] Q: potenzialità termica [W] T =Tm - Tr: caduta termica [ C] Tm: temperatura acqua mandata [ C] Tr : temperatura acqua ritorno [ C] H * f Rm = L dove: Rm: perdita di carico lineare del circuito [mm cda/m] H: prevalenza agli attacchi del collettore [mm cda] H = 1000 mm cda per piano secondo H = 1100 mm cda per piano primo Pag. 25

26 H = 1100 mm cda per piano terreno L: lunghezza del circuito [m] f = 0.6 costante per circuiti senza valvole termostatiche πd2 G = ρ * * v 4 (o grafici equivalenti) dove: G: portata dell acqua [l/s] ρ: massa volumica dell acqua [kg/m3] (ρ = 1000 kg/ m3) d : diametro delle tubazioni [m] v : velocità dell acqua nel tratto di tubazione [m/s] (v=0.8 m/s) L * Q2 P = 0.8 * (o grafici equivalenti) d5 dove: P: pressione motrice della pompa perdite di carico [m cda] l : lunghezza delle tubazioni [m] d : diametro delle tubazioni [mm] Q: fabbisogno termico [kcal/h] P0 = P1 +Z1+R+ΣA Pag. 26

27 dove: P0 : pressione a monte del tronco [m cda] P1 : pressione a valle del tronco [m cda] Z1 : dislivello del tronco [m] R : perdite di carico per resistenze continue lungo le tubazioni [m cda] ΣA: perdite di carico per resistenze accidentali [m cda] 4.4. Termoregolazione Il DPR 412/93 pone 3 ordini di limitazioni in merito all esercizio dell impianto termico: limite alla temperatura ambiente nei locali riscaldati; limite al periodo annuale di esercizio degli impianti termici; limite alla durata giornaliera di attivazione degli impianti termici. In merito alla temperatura ambiente il DPR 412/93 stabilisce che durante il periodo in cui è in funzione l impianto di riscaldamento, la media aritmetica delle temperature dell aria (misurata secondo UNI 5364) dei singoli locali non deve superare il valore di 20 C +2 C (18 C nei disimpegni). Le limitazioni imposte dal DPR 412/93 in merito al periodo annuale di esercizio degli impianti termici ed alla durata giornaliera di attivazione degli stessi sono fissate in base alla zona climatica del comune in cui è posto l edificio, secondo la seguente tabella: Zona climatica Gradi giorno Inizio riscaldamento Fine riscaldamento Numero massimo di ore giornaliere A /12 15/03 6 B /12 31/03 8 Pag. 27

28 C /11 31/03 10 D /11 15/04 12 E /10 15/04 14 F 3000 nessun limite nessun limite nessun limite Il primo ed il terzo limite sono rispettati adottando termostati ambiente affiancati da un orologio di centrale opportunamente programmato su almeno due livelli di temperatura (diurna e notturna). Il secondo limite deve essere fatto rispettare dal proprietario dell edificio (Amministrazione comunale). Pag. 28

29 5. RINNOVO ARIA ARIA PRIMARIA La distribuzione dell'aria sarà realizzata mediante diffusori elicoidali ad alta induzione che potranno essere installati su controsoffitto a quadrotti. Tutti i diffusori saranno dotati di plenum e di serranda regolatrice di portata in lamiera forata a farfalla, da tararsi in cantiere. La ripresa verrà effettuata sempre con diffusori elicoidali con caratteristiche di cui sopra. I bagni saranno dotati di bocchette di aspirazione autoregolabili collegate ad un estrattore centralizzato dedicato per ogni blocco servizio, mentre le porte di accesso agli stessi saranno accessoriate con una griglia di transito per permettere il flusso dell aria dagli ambienti alle riprese secondo gli schemi di progetto. Saranno previste apposite serrande di taratura per permettere il bilanciamento dell impianto. Il sistema di canalizzazioni utilizzato per la distribuzione aeraulica di aria primaria nelle aule sarà costituito da condotti circolari fonoassorbenti. La portata d aria di ricambio necessaria al rispetto della normativa vigente è stata suddivisa in aerazione meccanizzata e aerazione naturale. La prima è realizzata tramite degli scambiatori d aria con recupero di calore con rendimento fino al 70 % e la seconda tramite la semplice apertura delle finestre durante le pause di ricreazione. La portata di ricambio garantita dai recuperatori di calore corrisponde a circa 3 volumi di ricambio ora. Dai calcoli effettuati, considerando un occupazione media dell aula, tenendo conto delle contemporaneità di affollamento il ricambio d aria meccanizzato sarà sufficiente a garantire l apporto orario di aria esterna per persona stabilito dalla norma UNI di riferimento. I recuperatori di calore verranno ubicati all interno di tutte le aule. Le unità in oggetto saranno dotate di apposito sistema di recupero del calore con scambio a flussi incrociati con rendimento fino al 70%, di batteria di riscaldamento a canale e di ventilatori in linea a canale. La presa dell aria esterna sarà effettuata direttamente tramite la griglia di aspirazione installata sulla parete esterna del fabbricato. L espulsione, anch essa a parete, avverrà tramite griglia a parete in modo tale da non creare fenomeni di ricircolo. Pag. 29

30 L Aula magna sarà dotata di uno o più appositi scambiatori con recuperatore di calore e batteria di post riscaldo che vanno ad integrare il riscaldamento con radiatori. L impiantistica di rinnovo dell aria primaria come tutti gli altri impianti fissi al servizio del complesso edilizio garantiranno il pieno rispetto dei requisiti acustici previsti dal DPCM 5/12/97 e DM 18/12/1975. ). In particolar modo tutti gli impianti interni ai locali destinati alla didattica devono garantire livelli di rumorosità (LAeq) inferiori ai 25 db(a). Pag. 30

31 6. IMPIANTO IDRICO-SANITARIO L intervento consiste nella realizzazione degli impianti idrici sanitari dei blocchi igienici a servizio della scuola al piano terreno e primo e della palestra. L adduzione dell acqua fredda sanitaria sarà effettuata allacciandosi sulla rete distributiva principale a servizio del piano con partenza da un collettore di distribuzione nel locale centrale termica. L impianto idrico avrà il compito di fornire sia l acqua potabile fredda (prelevata dalla rete idrica urbana) sia l acqua potabile calda alle varie utenze. Il prelievo dell acqua fredda avverrà a valle del contatore generale posto subito a valle del punto di adduzione dell acquedotto comunale (Pressione nominale=6 bar), ridotta a 3 bar dal riduttore di pressione. Saranno posati in centrale termica i collettori di distribuzione dell acqua fredda, calda e ricircolo. Le tubazioni saranno del tipo multistrato (alluminio e polietilene) del tipo rigido per le colonne e piegabile per le diramazioni. Le tubazioni dell acqua calda e del ricircolo saranno coibentate con guaine isolanti di spessore minimo secondo Allegato B del DPR 412/93. La centrale idrica sarà composta da valvola di intercettazione, riduttore di pressione, filtro autopulente automatico, addolcitore monocolonna e collettore di distribuzione. La produzione di acqua calda sanitaria avverrà tramite il bollitore centralizzato nel locale Centrale termica, dotato di polmone di accumulo da litri in acqua grezza. Quest ultimo serve come immagazzinamento dell energia termica prodotta dal campo solare in tubi sottovuoto da 16 mq posati a tetto. Progettualmente è stato previsto l allestimento di alcuni servizi igienici con apparecchi in grado di consentirne l utilizzo anche da parte di persone con ridotte o impedite capacità motorie, il tutto nel pieno rispetto delle vigenti disposizioni in materia di abbattimento delle barriere architettoniche. Saranno inoltre installati appositi corrimano di sostegno, realizzati con un'anima d'acciaio zincato e metallo pressofuso rivestita in Nylon poliammide estruso senza saldatura, Pag. 31

32 autoestinguente, di diametro pari a 35 mm. In particolare, oltre ai mancorrenti perimetrali, è stata prevista l installazione di un maniglione ribaltabile a parete a corredo del vaso WC. DATI DI PROGETTO E DIMENSIONAMENTO Si sono assunte le seguenti portate e pressioni minime a monte dei rubinetti d erogazione dell acqua fredda e/o dell acqua calda (UNI 9182): Apparecchio Portata [l/s] Pressione [bar] lavabo doccia vaso con cassetta Le formule di dimensionamento applicabili sono la seguenti: d = 1,130 Q/V dove: d : diametro interno del tubo [mm] Q: portata della condotta [l/s] V: velocità [m/s] La velocità media è fissata in base alla seguente tabella: Pag. 32

33 Tipologia Velocità [m/s] Terminali Diramazioni Colonne 1,8 2 P0 = P1 +Z1+R+ΣA dove: P0 : P1 : Z1 : R : pressione a monte del tronco [m cda] pressione a valle del tronco [m cda] dislivello del tronco [m] perdite di carico per resistenze continue lungo le tubazioni [m cda] ΣA: perdite di carico per resistenze accidentali [m cda] Nel caso in esame si ottiene per le tubazioni terminali agli apparecchi: Apparecchio Portata Velocità Diametro Perdita di carico [l/s] [m/s] nominale [mbar/m] [mm] lavabo * doccia * vaso con cassetta * Pag. 33

34 7. IMPIANTO DI SCARICO L impianto di scarico serve ad assicurare il corretto deflusso per gravità delle acque reflue degli apparecchi idrosanitari verso la rete fognaria e ad impedire il passaggio di cattivi odori nei locali. Il primo scopo si ottiene con l installazione di tubazioni ben dimensionate e con sufficienti pendenze nei vari tratti, mentre il secondo si ottiene mediante l inserimento di sifoni a chiusura idraulica e di un sistema di ventilazione che svolga anche la funzione di evitare il sifonaggio, l autosifonaggio e i rumori. A tal fine la colonna di scarico sarà prolungata fin sopra il tetto mediante un opportuno esalatore (ventilazione primaria) e sono stati adottati diametri dei tubi di scarico abbondanti. La rete di scarico degli apparecchi sarà in traccia a pavimento e convoglierà le acque nere nella rete di scarico costituita da colonne verticali posizionate in corrispondenza dei servizi igienici e unite al piano terreno tramite tubazioni orizzontali in polietilene duro che convoglieranno verso la fognatura comunale. Verranno installati pozzetti di ispezione e le tubazioni saranno tutte in polietilene duro. L impianto si compone di: Diramazioni (tronchi di tubazioni orizzontali che collegano gli apparecchi sanitari alla colonna) Colonne (tronchi verticali) Collettori (tronchi orizzontali che collegano le basi delle colonne alla fognatura esterna). Saranno usate condotte in polietilene ad alta densità PEAD (UNI 8451) raccordate mediante apposite curve o braghe dei diametri e della pendenza indicate nelle tavole di progetto(almeno l 1.5% per le diramazioni). Saranno installati giunti di dilatazioni o raccordi a Pag. 34

35 bicchiere (uno tra ogni piano) per ridurre eventuali effetti dannosi dovuti alla dilatazione del polietilene. Le colonne verticali si raccorderanno ai collettori orizzontali che sfociano nel pozzetto di sollevamento acque nere. DATI DI PROGETTO E DIMENSIONAMENTO Il dimensionamento della del diametro dei singoli apparecchi è stato eseguito assumendo le seguenti unità di scarico (28 l/min), supponendo di considerare la 3 categoria (locali pubblici): Apparecchio sanitario Unità di scarico Diametro esterno [mm] lavabo 2 φ40 sifone a pavimento 3 φ50 doccia 3 φ50 vaso con cassetta 8 φ110 Il dimensionamento dei vari tronchi è stato eseguito assumendo la seguente tabella: Pag. 35

36 Unità di scarico Diametro esterno [mm] 2 φ40 6 φ50 20 (senza vasi) φ φ100 Pag. 36

37 8. IMPIANTO DI ESTINZIONE INCENDI L impianto di estinzione incendi ha lo scopo di fornire l acqua necessaria per affrontare un incendio. Esso sarà costituito da una rete di idranti con distributore ad anello chiuso auto bilanciante in HDPE interrato esterno all edificio da cui si dipartono n. 3 colonne (una per vano scala più una in prossimità dell Aula magna) in acciaio zincato con portata minima pari a 360 l/m, funzionanti contemporaneamente. L alimentazione idrica deve essere in grado di assicurare l erogazione ai 3 idranti più sfavoriti (piani terreno, primo e secondo) di 120 l/min, con pressione residua all ultimo idrante ad almeno 1.5 bar ( Pa) per un tempo di almeno 60 min. Gli idranti saranno del tipo UNI 45 e saranno dotati di lancia e tubo da 30 m posati in custodia di vetro incassata in prossimità dei vani scale. L attacco motopompa ed un idrante esterno UNI 70 saranno installati sul lato sud del piano terreno in prossimità della palestra e della strada di accesso. La rete di idranti interna copre il piano terra, primo e i locali seminterrati. Saranno installati, anche, estintori portatili a polveri di capacità estinguente non inferiore a 13A, 89 BC in ragione di almeno un estintore ogni 200 m 2 di pavimento. Gli archivi saranno protetti tramite impianto a spegnimento automatico a gas inerte asservito alla centralina rilevazione incendi. DATI DI PROGETTO E DIMENSIONAMENTO Le caratteristiche della rete saranno conformi a quanto prescritto dalla normativa tecnica di riferimento nonchè dal DM 26/8/91, punto 91. Si stima che la pressione dell acquedotto non scenda mai sotto i 6 bar (6x105 Pa, 60 m cda, ). Le formule di progetto sono analoghe a quelle dell impianto idrico: Pag. 37

38 Utenza Portata [l/s] Velocità [m/s] Diametro nominale [ ] Caduta di pressione lineare [Pa/m] Pressione residua [Pa] Idrante ½ Colonna Pag. 38