EDILCALC. Calcolo Termico e Igrometrico di pareti opache in edilizia. Calcolo semplificato componenti finestrati

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1 EDILCALC Calcolo Termico e Igrometrico di pareti opache in edilizia Calcolo semplificato componenti finestrati Calcolo semplificato della Classe Energetica degli edifici residenziali Sintesi funzionale breve guida illustrata 1

2 EdilCalc Questo programma calcola in campo edilizio le proprietà termiche e igrometriche delle pareti opache multistrato e semplici, la trasmittanza dei componenti finestrati e definisce la classe energetica degli edifici residenziali. Per queste funzionalità sono state prese in considerazione le seguenti norme UNI : UNI 6946 per la resistenza e trasmittanza termica UNI per le proprietà igrometriche dei materiali UNI per i valori della conduttività termica e permeabilità al vapore UNI per i valori della resistenza termica e metodo per il calcolo; per i laterizi sono stati considerati giunti di malta standard di spessore 12 mm, meno per i laterizi con giunti li stellati. Usare giunti di malta cementizia da 5 mm migliora la resistenza termica tra il 3% ed il 14%, a seconda dell elemento, però in pratica sono poco realizzabili. UNI per le caratteristiche di inerzia termica in regime variabile UNI per le caratteristiche contro-terra UNI per i componenti finestrati UNI per le prestazione energetiche degli edifici I dati al contorno sono i seguenti : Il periodo delle variazioni T [secondi] è (calcolo delle caratteristiche di inerzia termica in regime variabile) Coefficiente liminare esterno h e = 25 [W/(m 2 K)] (variabile secondo la velocità del vento) Coefficiente liminare interno per pareti verticali h i = 7,69 [W/(m 2 K)] Coefficiente liminare interno per solai h i = 10 [W/(m 2 K)] Coefficiente liminare interno per pavimenti h i = 5,88 [W/(m 2 K)] Temperatura interna 20 C (con possibilità di variare da 15 a 25 C) Umidità interna 65% (con possibilità di variare da 45 a 95%) Temperatura e umidità esterna invernale caratteristica del luogo Temperatura e umidità esterna estiva caratteristica del luogo Per i requisiti energetici degli edifici (allegato C - DLgs 311) sono state prese in considerazione come riferimento le trasmittanze valevoli dal 13 febbraio 2010 (Gazzetta ufficiale del 12/02/2010). Per questi motivi viene calcolata la zona limite della parete in riferimento alle tabelle in vigore da quella data. La scelta del luogo è tra 8100 comuni d Italia. Vanta circa 700 specie di materiali edili (ampliabili) e 10 materiali a descrizione dell UTENTE (anch essi ampliabili). Per le varie funzioni è stato usato Microsoft Office Excel Sintesi funzionale breve guida illustrata 2

3 Si divide in 14 sezioni così denominate: 01 CALCOTERM 02 CALCOVAP 03 PIANO INTERRATO 04 PAVIMENTO SU INTERCAPEDINE 05 PAVIMENTO CONTROTERRA 06 CALCOFIN 07 CALCOCLASS 08 CLASSE 09 CERTIFICAZIONE 10 QUALIFICAZIONE 11 ARCHICLASS 12 ARCHIVIO 13 MATERIALI 14 UTILITA EdilCalc - software di calcolo edilizio Vediamo in dettaglio le possibilità di calcolo che offrono le varie sezioni 1- CALCOTERM Una possibile visualizzazione iniziale è la seguente. Il comune, a cui si riferiranno i calcoli a seguire, può essere selezionato posizionandosi sotto la voce Comune. Sintesi funzionale breve guida illustrata 3

4 Apparirà la selezione di cella, il puntatore si trasformerà in una piccola mano e comparirà un piccolo pulsante per la selezione a discesa. Comunque si potrà scegliere di digitare il comune, se conosciuto. In caso di errore di digitazione o di ricerca errata (ad esempio il comune non è presente nell elenco) comparirà il messaggio A cui si potrà rimediare usando Riprova o Annulla. Per i comuni non presenti nella lista si potrà sceglier il comune più vicino (per condizioni climatiche). A destra del comune visualizzato comparirà la latitudine, l altezza sul livello del mare e la provincia di appartenenza. Sotto è riportata le caratteristiche del vento tipiche di quel luogo. La R se (resistenza liminare esterna = 1/h e ) potrà essere quella della UNI ISO 6946 (selezionando la casella Resistenza termica superficiale esterna UNI 6946 corrispondente a circa 4m/sec), oppure quella calcolata in funzione della velocità della velocità del vento, tipica del luogo di riferimento. A destra della Zona LIMITE (in bianco in questa condizione, per la mancanza di una struttura per il calcolo) saranno riportati gli altri dati riferiti al comune in questione, che saranno: 1- Temperatura minima in inverno 2- Percentuale Umidità invernale 3- Temperatura minima in estate 4- Temperatura massima in estate 5- Percentuale Umidità estiva A sinistra del foglio, sopra la voce test condensa, è riportato il simbolo, che se visualizzato più in basso nella stessa colonna, indicherà la presenza di condensa interstiziale di vapor d acqua nello strato corrispondente alla riga. E possibile selezionare tre tipologie di pareti opache mediante la casella di selezione posta il alto a sinistra, sotto la voce VENTILAZIONE. Sintesi funzionale breve guida illustrata 4

5 1- PARETE VERTICALE EdilCalc - software di calcolo edilizio 2 COPERTURA Sintesi funzionale breve guida illustrata 5

6 3 PAVIMENTO EdilCalc - software di calcolo edilizio Come si può notare, i vari strati sono associati ad un numero che indica la posizione nella struttura. Nel caso di PARETE VERTICALE i possibili strati saranno associati a numeri positivi dall INTERNO fino allo strato INTERCAPEDINE NON VENTILATA (strato n 0), e associati a numeri negativi dall intercapedine non ventilata fino all ESTERNO. Questo ci indica che bisogna COSTRUIRE la parete prendendo come riferimento la stessa INTERCAPEDINE NON VENTILATA, se presente, altrimenti si può iniziare da quella più interna. Cioè quindi inserire prima gli strati riferiti a numeri più piccoli di valore assoluto, per poi passare ai più grandi (Esempio: prima -1 e/o +1, poi -2 e/o +2, e così via). Si potrà fare una scelta di 20 materiali possibili, per la costruzione della parete oggetto di calcolo. Ogni materiale potrà essere inserito nei livelli in basso a sinistra, definiti dai seguenti campi: 1- MATERIALE (descrizione) 2- CONDUCIBILITA TERMICA λ [W/m K] : indica il coefficiente che definisce l attitudine di un materiale a trasmettere calore. Si definisce la quantità di calore che, in un ora, attraversa una superficie di 1 m 2 avente lo spessore di 1 m, quando la differenza di temperatura tra le due facce è di 1 C. Più il valore del lambda si avvicina allo zero, migliore è il valore dell isolante. 3- CALORE SPECIFICO Cp [ J / Kg K ] di una sostanza è definito come la quantità di calore necessaria per aumentare di 1 Kelvin la temperatura di un'unità di massa (generalmente un grammo o un chilogrammo) del materiale. 4- DENSITA ρ [ Kg/m 3 ] è uguale alla massa per unità di volume ( ρ = m/v ) Sintesi funzionale breve guida illustrata 6

7 5- FATTORE DI RESISTENZA A DIFFUSIONE VAPOR ACQUEO µ è un parametro, senza dimensione della materia stessa, che indica quante volte il materiale edile è più isolante al vapore, rispetto ad uno strato d aria ferma dello stesso spessore. E il rapporto tra la permeabilità al vapore dell aria in quiete e la permeabilità al vapore del materiale. Più grande è il parametro µ, maggiore sarà l impermeabilità al vapore della materia edile. 6- SPESSORE MATERIALE [ cm ] Ad ogni riga di materiale, a destra dello spessore, comparirà il valore della RESISTENZA TERMICA corrispondente. Nel riquadro verde incorniciato a doppia linea potremo leggere due parametri caratteristici della nostra parete: 1 R tot [ (m 2 ) K/W ] RESISTENZA TERMICA totale che è l opposizione del materiale al passaggio di calore e si ottiene dal rapporto tra lo spessore del materiale espresso in metri e la sua CONDUTTANZA TERMICA; maggiore e la resistenza R, più efficace l isolamento a parità di spessore; è visualizzata a tre cifre decimali solo per apprezzare le variazioni in fase di costruzione, ma il valore è sufficientemente definito con due sole cifre decimali. 2 U [ W/(m 2 ) K ] CONDUTTANZA TERMICA che indica la quantità di calore che attraversa un materiale avente conducibilità λ e spessore definito S, per ogni m 2 e per ogni ora quando la differenza di temperatura è di 1 C Nel riquadro giallo incorniciato a doppia linea avremo : 1 Y ie [ W/(m 2 ) K ] TRASMITTANZA TERMICA PERIODICA, è il prodotto tra il fattore di attenuazione (adimensionale) e la trasmittanza termica stazionaria U e rappresenta sia il grado di smorzamento che quello di sfasamento dell onda termica proveniente dall esterno. La trasmittanza termica periodica verrà limitata a 0,12 W/m 2 K secondo la proposta delle Linee Guida Nazionali (attuazione del D.Lgs. 311/06 in materia di rendimento energetico degli edifici) e andrà a sostituire il limite sulla massa superficiale (230 kg/m 2 per zone in cui la radiazione solare sul piano orizzontale è superiore a 290 W/m 2, secondo comma 9, allegato I, D.Lgs. 311/06) dei componenti edilizi per il contenimento dei consumi estivi. La Y ie rappresenta quindi un buon parametro di controllo e di mitigazione dei carichi termici provenienti dall esterno. Questo dovrebbe valere per i componenti verticali, mentre per quelli orizzontali sarà di 0,20 W/m 2 K. A sinistra di tali riquadri avremo la ZONA CLIMATICA caratteristica del comune selezionato e il valore richiesto della TRASMITTANZA secondo i requisiti del DLgs 311. Ancora più a sinistra ci sarà 1- una casella di controllo TEST TEMPERATURA MINIMA (modificabile nella sezione seguente CalcoVap) 2- una casella di controllo STRUTTURA DI SEPARAZIONE (se la parete in questione è un divisorio interno oppure è a confine con un ambiente non riscaldato) 3- una casella di controllo per la Resistenza superficiale esterna secondo UNI A sinistra del grafico Obiettivo Comfort si potranno leggere le capacità areiche ( esterna ed interna) della parete in questione e sotto di esse la possibilità di selezione se la parete è contro terra. Sintesi funzionale breve guida illustrata 7

8 Di notevole importanza è : EdilCalc - software di calcolo edilizio 1 C ip [ KJ/(m 2 ) K ] CAPACITA TERMICA AREICA INTERNA PERIODICA La Cip, capacità termica areica interna periodica, calcolata come la Yie secondo la UNI EN ISO 13786:2007 (Thermal performance of building components Dynamic thermal characteristics Calculation methods), rappresenta la capacità di un componente edilizio di accumulare i carichi termici provenienti dall interno. Maggiore è il valore della Cip (massa posta verso l interno), maggiore è l accumulo termico. L accumulo dei carichi termici interni da parte di una parete permette di mantenere le temperature superficiali su livelli accettabili, cioè con oscillazioni e valori limitati nell arco della giornata, a favore sia delle condizioni di comfort ambientale che dei consumi per la climatizzazione estiva. E riportata in un riquadro verde a sinistra del grafico Obiettivo Comfort. Naturalmente dovremo aggiungere nella colonna Spess. lo spessore dei materiali se non definiti in automatico. Per l INTERCAPEDINE NON VENTILATA dovremo digitare eventualmente lo spessore opportuno. Potremo così leggere in alto la ZONA LIMITE della sola parete in questione. Per l inserimento dei dati edili bisognerà : 1- selezionare quello desiderato, digitando il valore numerico associato al materiale, nella cella verde chiaro sotto e a sinistra del riquadro q UNI premere il pulsante in grigio corrispondente allo strato (es. +1) dove dovrà essere inserito. Una possibile parete potrà essere : Sintesi funzionale breve guida illustrata 8

9 Noteremo subito che in questa struttura così composta, con tali condizioni al contorno, avremo condensa accumulata nello strato (-1), evidenziata dalla zona in rosso. Per di più la trasmittanza è insufficiente per la zona climatica in questione Passando adesso alla sezione CalcoVap, avremo questa situazione : E possibile variare sia la temperatura interna che l umidità, posizionandosi nelle relative celle, scegliendo tra un ventaglio di possibili valori proposti da un menù a tendina. La pressione di saturazione di vapore è stata raggiunta da quella parziale nello strato (-1). Con queste condizioni, avremo nella stagione invernale un accumulo massimo di condensa di circa 102 g/m 2, mentre nella stagione estiva si potrà avere un evaporazione massima di circa 4,6 Kg/m 2. Con queste condizioni, supponendo sopportabile tale situazione nello strato di polistirolo, si avrà una completa evaporazione nella struttura. Per evitare invece la condensa accumulata, la qual cosa è preferibile, bisogna modificare la struttura edile. Una possibile soluzione è aggiungere una barriera al vapore o un freno al vapore per aumentare la pressione di saturazione nella parete. Sintesi funzionale breve guida illustrata 9

10 Per esempio nello strato (+2) possiamo inserire una guaina (di spessore trascurabile) : La pressione di saturazione sarà sempre la stessa, ma la pressione parziale del vapore sarà minore per cui la curva rappresentativa di questa sarà più bassa della prima. Possiamo notare adesso che nella struttura così aggiornata non avremo nessuna formazione di condensa, ferme restando le condizioni al contorno. Naturalmente a temperatura minima più alta, ambedue le pressioni saranno maggiori però con la pressione parziale di vapore minore della pressione di saturazione. Conseguenza naturale sarà che non si avrà condensa interstiziale, anche senza aggiungere il freno al vapore. Questa situazione non è da preferire, perché non viene rispetta una condizione al contorno importante, quale la temperatura minima invernale (che può sempre verificarsi). Potremo vedere meglio queste cose passando ad una breve analisi della sezione CALCOVAP dove è chiara la situazione precedentemente descritta. Sintesi funzionale breve guida illustrata 10

11 Infatti selezionando una temperatura di prova, per esempio di 5 C avremo : Fatto comunque positivo, ma non sufficiente perché è stata cambiata una condizione al contorno caratteristica della località presa in considerazione. Infatti la temperatura minima invernale non risulta più essere di 1 C bensì di 5 C. In linea di massima potrebbe essere accettabile, visto che il minimo di 1 C non viene sempre raggiunto. Sintesi funzionale breve guida illustrata 11

12 Invece fornendo la struttura di un FRENO VAPORE si avrà la situazione seguente : La struttura ora sarà libera da fenomeni di condensa interstiziale, a garanzia dell efficienza strutturale. Osservando le due curve si nota che sono sempre ben distanti, con la pressione parziale di vapore che decade più velocemente della pressione di saturazione. Sintesi funzionale breve guida illustrata 12

13 Possiamo fare un analisi diversa, considerando le temperature medie mensili. Per esempio, nel mese di gennaio avremo questa situazione : Notiamo subito che la condensa non è più presente. Infatti un riferimento è cambiato : la temperatura minima non è più 1 C bensì quella media mensile di gennaio che è di 9,4 C. Con tali condizioni al contorno la struttura non soffrirà di condensa. E una questione di scelte. Al di sotto della %Umidità int sarà visualizzato il valore di f Rsi (fattore di temperatura) e f Rsi limite di parete omogenea. Per una parete omogenea è sufficiente che questo valore superi quello limite; questo non vale nel caso di pareti disomogenee, ad esempio strutture di travi e pilastri di cemento armato con pareti di mattoni forati. La sezione seguente specifica tale situazione. Controllo della condensa superficiale nei ponti termici Il DLgs 192/311 definisce i ponti termici al punto 20 bis dell'allegato A come discontinuità di isolamento termico che si può verificare in corrispondenza degli innesti di elementi strutturali (es. solai e pareti verticali o tra pareti verticali). Il ponte termico si dice corretto (allegato A punto 21) quando la trasmittanza termica della parete fittizia (il tratto di parete esterna in corrispondenza del ponte termico) non supera per più del 15% la trasmittanza termica della parete corrente. Il decreto inoltre, all'allegato E, in sede di relazione tecnica richiede al progettista di verbalizzare i provvedimenti e i calcoli per l'attenuazione dei ponti termici (capitolo 6 comma a). Il decreto, d'altro canto, prevede (ammette) la possibilità della non correzione del ponte termico consentendo di ottenere i valori di trasmittanza prescritti calcolando la media tra il valore della porzione di parete corrente e quella fittizia. Questa possibilità, però, si presta ad interpretazioni non corrette. Lo spirito del legislatore è quello di contenere complessivamente le dispersioni, ma non può in nessun modo Sintesi funzionale breve guida illustrata 13

14 avvallare costruzioni che presentino difetti quali le condense dovute a ponti termici trascurati. La corretta interpretazione è quella che consente la attenuazione del ponte termico a tal punto da evitare rischi di condense anche se questo può voler dire non arrivare al 15% di differenza di trasmittanza sopra citato. Per una buona correzione dei ponti termici è sufficiente che venga soddisfatta la relazione FT>0,7 dove FT (fattoredi temperatura) è dato da: Tsi - Te FT = Ti - Te Tsi = temperatura superficiale della parete interna Te = temperatura esterna Ti = temperatura interna Da un punto di vista operativo, se si desidera minimizzare i rischi di formazione di condensa occorre: a. ridurre la trasmittanza U [W/mK] del ponte termico; b. aumentare la temperatura dell'aria interna Ti; c. impiegare per la correzione dei ponti termici materiali isolanti che forniscano ottime prestazioni in termini di resistenza termica e di durata nel tempo; d. aumentare la ventilazione, evitando il ristagno dell'aria in corrispondenza degli angoli, dietro ai mobili, ecc.; e. verificare che il fattore di temperatura FT precedentemente definito sia maggiore o al limite uguale a 0,7. Possiamo quindi continuare nella nostra analisi. E possibile applicare la norma UNI 7357 relativa alla tipologia di AMBIENTE. Infatti selezionando la casella nel riquadro azzurro Ambiente esterno UNI 7357, si potrà tenere in considerazione la tipologia dell ambiente esterno all edificio oggetto dei calcoli. Per default l edificio è situato in un agglomerato urbano. Diversamente, con tale opzione è possibile operare diversamente. Sintesi funzionale breve guida illustrata 14

15 La sezione COPERTURA potrà essere selezionata mediante le frecce della casella di selezione posta a sinistra della definizione di struttura. Ad esempio : Come si può notare i possibili strati saranno associati a numeri solo positivi partendo dall alto verso il basso. Quindi sarà necessario COSTRUIRE la struttura opaca partendo dallo strato più interno (+1). Per cancellare tutti i materiali della struttura appena costruita si può effettuare il RESET pigiando il pulsante adibito, posto nella cella del MATERIALE, a destra. E possibile comunque cancellare anche un solo materiale associato ad uno strato, spostandosi in orizzontale sulle celle selezionabile premendo poi Canc dalla tastiera per ogni cella interessata. Sintesi funzionale breve guida illustrata 15

16 Una possibile copertura può essere: EdilCalc - software di calcolo edilizio E possibile modificare i parametri caratteristici del materiale direttamente nelle celle dove sono riportati, così da sperimentare momentaneamente situazioni diverse, ma evitate di modificare il nome del materiale stesso, perché il programma non sarà più in grado di calcolare la massa superficiale di parete. Potete invece usare la Categoria UTENTE dalla lista dei materiali e digitarci i dati che Vi servono, per poterli adeguatamente usare. Ritornando al progetto copertura che stavamo analizzando, possiamo notare che la MASSA SUPERFICIALE non è soddisfatta, e tantomeno la Trasmittanza periodica. Questo non è un grande problema (almeno da un punto di vista invernale) in quanto soddisfa comunque i requisiti di CONDUTTANZA. Però dal diagramma si evince che lo sfasamento e l attenuazione dell onda termica non sono nella migliore ipotesi. Sarebbe preferibile aumentare la massa, portando l attenuazione a valori più bassi (< 0,3) così come lo sfasamento (8-12 ore), operando per diminuire il valore di Y ie. Realizzando anche una minima ventilazione, invece, i parametri miglioreranno sicuramente (solo da un punto di vista estivo, non invernale), selezionando la casella di controllo VENTILAZIONE, che si cambierà in STRUTTURA VENTILATA. Sintesi funzionale breve guida illustrata 16

17 Per quanto riguarda il calcolo della condensa, non è necessario aggiungere nessun FRENO VAPORE, tanto meno BARRIERA VAPORE. Sintesi funzionale breve guida illustrata 17

18 Osservando i valori di μ, notiamo che diminuiscono dall interno all esterno, come da buona regola di assemblaggio. Abbiamo realizzato una struttura ottimamente traspirante. Questo significa che la struttura è perfettamente traspirante; però questa non è una condizione strettamente necessaria, basta controllare nella fase di realizzo che la possibilità di formazione di condensa strutturale sia ridotta al minimo possibile. Se vogliamo conoscere la temperatura del nostro sottotetto (non ventilato) bisogna selezionare il controllo della UNI 10375, poi digitare l Area del tetto interessato, il Volume del sottotetto stesso, ed infine scegliere i ricambi aria adeguati (1, volumi per ora) La temperatura sarà allora visibile nel grafico dell attenuazione e sfasamento onda termica, come una linea di colore verde chiaro. Sintesi funzionale breve guida illustrata 18

19 Invece se abbiamo realizzato un TETTO VENTILATO possiamo conoscere le relative temperature, tracciate sempre nel grafico presente nel foglio di calcolo, scegliendo la camera di ventilazione (con coperture spesso ha poco effetto variare lo spessore della camera di ventilazione). Si potrà scegliere tra : 1- micro ventilazione 2- Camera di ventilazione 3 cm 3- Camera di ventilazione 6 cm Naturalmente una camera di ventilazione più grande può migliorare ( di poco) il comportamento ESTIVO della struttura, ma peggiorerà sicuramente il comportamento INVERNALE. Sintesi funzionale breve guida illustrata 19

20 Il PAVIMENTO sarà selezionato mediante le frecce della casella di selezione posta a sinistra della definizione della struttura. Ad esempio una possibile struttura così definita può essere: Avremo, con le stesse condizioni al contorno, formazione di condensa nella struttura, in modo particolare nello strato (+3); per di più non è sufficiente nemmeno il valore di U calcolato, evidenziato dal valore della trasmittanza (in rosso) ; infatti tale struttura risulta essere adatta per una zona climatica A e non per la zona C, come richiede la norma. Questo valore deve essere rispettato solo se il pavimento è su ambiente esterno. Si è deciso invece che questa struttura non è su ambiente esterno come le pareti verticali esterne, ma è su un ambiente non riscaldato. Quindi si assume come possibile temperatura quella di 10 C (considerando la località di calcolo). La struttura è comunque un divisorio interno. Le nuove condizioni al contorno sono cambiate e vengono allora imposte in questo modo: 1 selezionare div,interno 2 portarsi nella sezione CalcoVap 3 selezionare Temperatura di prova 4 impostare la temperatura di prova a 10 C Sintesi funzionale breve guida illustrata 20

21 Nella prima fase progettuale avevamo: EdilCalc - software di calcolo edilizio Modificando le condizioni al contorno come da istruzioni avremo adesso: Sintesi funzionale breve guida illustrata 21

22 In particolare nella sezione CalcoVap: La parete così progettata soddisfa i requisiti imposti. Sintesi funzionale breve guida illustrata 22

23 Sotto le condizioni al contorno invernali ed estivi avremo il calcolo dei PARAMETRI ESTIVI: 1- SFASAMENTO σ [-], definita come il ritardo temporale dell onda termica sulla superficie interna del componente, espresso in ore. 2- ATTENUAZIONE φ [h], definita come contributo della massa dell elemento allo sfasamento dell onda termica ed è calcolato come rapporto tra la trasmittanza termica periodica e la trasmittanza termica; la trasmittanza termica periodica è definita come il rapporto tra il flusso termico che attraversa l unità di superficie e la sollecitazione termica che si ha sull altro. Questi sono riferiti solo all ONDA TERMICA estiva. A destra di tali valori, vedremo le temperature superficiali massime che potranno essere presenti sulla struttura. Al di sotto noteremo il grafico che ci quantifica immediatamente nel corso delle 24 ore l evoluzione della situazione. Sotto al grafico leggeremo la MASSA SUPERFICIALE della PARETE [Kg/m 2 ]. Infine, nella parte inferiore destra abbiamo il grafico Obiettivo Comfort. Per avere un comfort abitativo adeguato bisognerebbe rispettare oltre che il limite della Trasmittanza periodica Y ie anche la Capacità areica interna Cpi. Comunque esistono coppie di valori Y ie Cpi a cui corrispondono analoghe risposte di comfort abitativo in fase estiva. La tabella seguente specifica tale sperimentazione. Per questi motivi il grafico in questione pesa i valori ottenuti dai calcoli, punta alla coppia più vicina, e mostra la percentuale di avvicinamento. Il risultato migliore è raggiungere o superare per ambedue le grandezze il valore del 100%. Sintesi funzionale breve guida illustrata 23

24 Passiamo adesso alle altre sezioni, in particola modo alle strutture CONTRO_TERRA. La sezione Piano interrato si presenta così (divisa in due sottosezioni): La figura si riferisce alla sottosezione INTERRATO CHIUSO. Sintesi funzionale breve guida illustrata 24

25 La figura seguente, invece, si riferisce a quella di INTERRATO VENTILATO DA ESTERNO. Innanzitutto, secondo la norma UNI possiamo disporre di 3 tipologie di terreno: Queste potranno essere selezionate per mezzo della casella di selezione predisposta. Useremo come terreno per gli esempi la categoria 1, cioè l argilla o limo. Inserendo i valori di progetto, che sono: Sintesi funzionale breve guida illustrata 25

26 1- Area esposta del pavimento 2- Perimetro esposto del pavimento 3- Spessore muro perimetrale esterno 4- Resistenza termica muro interrato (al netto della resistenza liminare) 5- Resistenza termica pavimento (al netto della resistenza liminare) 6- Profondità interrato avremo come risultato il valore della Trasmittanza e del Coefficiente di Accoppiamento Termico in regime stazionario del nostro Interrato Chiuso. Se l interrato fosse ventilato naturalmente, con un ricambio d aria naturale, inserendo nella sottosezione relativa, e cioè : 1- Altezza del piano interrato 2- Volume del piano interrato 3- Resistenza termica pareti su interrato 4- Resistenza pavimento su interrato 5- Portata ventilazione oraria avremo il valore della Trasmittanza e del Coefficiente di Accoppiamento Termico in regime stazionario relativamente al caso particolare. La sezione Pavimento controterra si presenta così : Sintesi funzionale breve guida illustrata 26

27 La prima sezione si riferisce ai casi di : EdilCalc - software di calcolo edilizio 1 senza isolamento perimetrale, calcolata in automatico avendo inserito i dati nella sezione precedente, cioè : Area del pavimento Perimetro del pavimento Spessore del muro perimetrale Resistenza termica del pavimento (al netto della resistenza liminare) 2 con isolamento perimetrale orizzontale, aggiungendo : Dimensioni isolamento Spessore isolamento Resistenza isolamento Avremo come risultato il fattore di correzione, il Coefficiente di Accoppiamento Termico in regime stazionario e la Trasmittanza calcolata. La seconda sezione si riferisce ai casi di : 1 isolamento perimetrale verticale In questo caso, bisogna aggiungere : Dimensioni isolamento (D) Spessore isolamento Resistenza isolamento 2 caso di fondazione a bassa densità, cioè a conducibilità minore del terreno In questo caso, bisogna aggiungere : Profondità della fondazione (D) Spessore fondazione a bassa densità Resistenza isolamento Sintesi funzionale breve guida illustrata 27

28 Avremo, ancora, come risultato il fattore di correzione, il Coefficiente di Accoppiamento Termico in regime stazionario e la Trasmittanza calcolata. La sezione Pavimento su intercapedine si presenta così : Sintesi funzionale breve guida illustrata 28

29 Le grandezze di calcolo caratteristiche sono le stesse del PIANO INTERRATO, per cui basta aver definito le seguenti grandezze nella sezione Piano interrato, che sono ripetute in alto; esse sono : 1. Area del pavimento 2. Perimetro del pavimento 3. Spessore del muro perimetrale esterno 4. Resistenza del muro perimetrale al netto dei coefficienti liminari Le variabili in gioco adesso sono : 1- Resistenza termica fondo intercapedine (al netto della resistenza liminare) 2- Resistenza termica soletta su intercapedine (al netto della resistenza liminare) 3- Altezza del pavimento dal terreno 4- Profondità pavimento 5- Area aperture ventilazione per metro di parete esterna dell intercapedine 6- Velocità media del vento misurata a 10 metri d altezza Poi bisogna fare la scelte della tipologia del sito, cioè : 1- Sito riparato 2- Sito mediamente esposto 3- Sito esposto Così conosceremo i risultati del nostro pavimento su intercapedine. Sintesi funzionale breve guida illustrata 29

30 Nella sezione CalcoFin possiamo ricavare la Trasmittanza di un componente finestrato conoscendo le dimensioni fisiche dell elemento e la tipologia del componente, comprensivo o no di chiusura. Sintesi funzionale breve guida illustrata 30

31 Con la sezione CalcoClass abbiamo la possibilità di calcolare le prestazioni energetiche di un edificio residenziale. Dobbiamo inserire i parametri identificativi delle superfici oggetto di dispersioni termiche come le superfici, la trasmittanza, il tipo di parete ed un eventuale ambiente confinante. Tutti questi parametri possono essere scelti dai menù a tendina presenti alle varie voci. Infine con le specifiche ricavate possiamo caratterizzare le pareti stesse. Dopo aver inserito tutti i parametri oggetto di calcolo, in alto sarà visualizzata la classe EPi a sinistra mentre al centro la classe EPgl. A destra potremo visualizzare il rendimento medio del nostro impianto di riscaldamento, e più sotto la qualità dell involucro del manufatto: possiamo meglio renderci conto di questa cosa aiutandoci con il grafico Obiettivo raffrescamento parete. Nella sezione seguente Classe abbiamo la visualizzazione di tutti gli input inseriti. In riferimento al comune avremo : la classe energetica EPi il relativo riferimento legislativo (sulle frecce energetiche, precisamente alla classe C) il consumo calcolato espresso in kwh/m 2 per anno EPi limite e per categoria EPgl limite e per categoria EPacs limite e per categoria La trasmittanza globale U g e quella limite U g_lim La classe energetica EPi, la classe EPgl ed EPacs Il rapporto S/V caratteristico dell edificio Sintesi funzionale breve guida illustrata 31

32 Bisogna prestare molta attenzione nell inserimento delle superfici, perché i risultati possono variare anche di molto. Sintesi funzionale breve guida illustrata 32

33 Nella sezione ArchiClass possiamo salvare i parametri fondamentali di una struttura che può interessarci. Naturalmente togliendo la protezione del foglio stesso, si potrà fare ciò premendo il pulsante a sinistra Copia STRUTTURA. La struttura sarà copiata sotto la struttura corrente. Invece gli altri pulsanti offrono la possibilità di riportare nel foglio CalcoClass i dati memorizzati Copia SUPERFICI selezionare dalla prima cella in alto fino all ultima utile (è una sola colonna) poi premere per riportare nel foglio CalcoClass solo le superfici memorizzate. Copia DATI SUPERFICI selezionare dalla prima cella in alto (colonna trasmittanza) fino all ultima cella utile (colonna specifiche) (sono 3 colonne senza specifiche o 4) poi premere Copia GENERATORI selezionare le quattro celle del generatore poi premere Copia dati EDIFICIO selezionare le quattro celle dei dati dell edificio poi premere Copia Sfa-Att selezionare le due celle dello sfasamento e dell attenuazione poi premere Elimina RIGHE selezionare le righe da eliminare (una struttura che non serve) poi premere Sintesi funzionale breve guida illustrata 33

34 Possiamo così generare il nostro ATTESTATO DI CERTIFICAZIONE ENERGETICA naturalmente completando i campi liberi per le specifiche dell edificio e del qualificatore : Sintesi funzionale breve guida illustrata 34

35 Allo stesso modo per la nostra ATTESTAZIONE DI QUALIFICAZIONE ENERGETICA : Sintesi funzionale breve guida illustrata 35

36 Nella sezione ARCHIVIO possiamo memorizzare le caratteristiche ed i parametri fondamentali delle nostre strutture calcolate, semplicemente pigiando Copia STRUTTURA, dopo aver liberato il foglio dalla protezione. La struttura verrà aggiunta al di sotto di quella corrente. Sintesi funzionale breve guida illustrata 36

37 Infatti ci ritroveremo in questa situazione : EdilCalc - software di calcolo edilizio E consigliabile aggiungere un commento alla struttura, così da poter ricordare a distanza di tempo a quale possibile edificio appartenga. In alto avremo la struttura corrente che abbiamo analizzato, quando presente nel foglio CalcoTerm. Sintesi funzionale breve guida illustrata 37

38 Per riportare una struttura da analizzare di nuovo nel foglio CalcoTerm bisogna selezionare la prima sezione tra la cella presente sotto la casella MATERIALE fino all ultima utile nella colonna Spess., ma sempre al di sopra della riga INTERCAPEDINE NON VENTILATA o STRATO DA NON CONSIDERARE. Poi premere Copia SOPRA in CalcoTerm. Sintesi funzionale breve guida illustrata 38

39 Allo stesso modo per l altra, cioè dalla casella sotto a sinistra dello strato 0 (zero), fino all ultima utile della colonna Spess. Poi premere Copia SOTTO in CalcoTerm. Naturalmente possiamo invertire le cose, cioè copiare prima SOTTO e poi SOPRA. In più possiamo copiare ciò che è SOTTO al di SOPRA e viceversa. Sintesi funzionale breve guida illustrata 39

40 Il CANCELLA RIGHE funziona come nella sezione ArchiClass. Dovete selezionare le righe da eliminare (fate attenzione perché il foglio non è protetto). Poi premere cancella RIGHE. Sintesi funzionale breve guida illustrata 40

41 Nella sezione denominata UTILITA potremo effettuare alcuni calcoli che ci potranno essere utili. Potremo ad esempio calcolare anche la trasmittanza (e la resistenza) di PARETE EQUIVALENTE. Se ci troviamo in una situazione macroscopicamente disomogenea di parete ( es. parete-laterizi con pilastri) possiamo calcolare la conduttanza equivalente inserendo i dati conosciuti nelle celle disponibili nel riquadro sotto la prossima voce. U equivalente ( conduttanza equivalente ) In dettaglio: U 1 può essere la conduttanza della sola parete U 2 può essere la conduttanza del solo pilastro n elem. U 2 sarà allora il numero degli elementi di conduttanza U 2 presenti L totale sarà la larghezza totale della parete L U2 sing. sarà la larghezza del singolo elemento di conduttanza U 2. Sintesi funzionale breve guida illustrata 41

42 In dettaglio, gli altri riquadri di conversione di unità sono così descritti ( dall alto a sinistra scendendo verso il basso ) : Input 1 = Spessore [ cm ] Input 2 = R [ (m 2 ) K/W ] RESISTENZA TERMICA Output = CONDUCIBILITA TERMICA λ [ W/mK ] Input 1 = Spessore [ cm ] Input 2 = U [ W/(m 2 ) K ] CONDUTTANZA TERMICA Output = CONDUCIBILITA TERMICA λ [ W/m K ] Conversione del CALORE SPECIFICO da Cp [ J/Kg K ] in Cp [ Kcal/Kg K ] Conversione del CALORE SPECIFICO da Cp [ Kcal/Kg K ] in Cp [ J/Kg K ] Input = PERMEABILITA AL VAPORE δ Output = FATTORE DI RESISTENZA A DIFFUSIONE VAPOR ACQUEO µ Input 1 = SPESSORE EQUIVALENTE PER DIFF. VAPORE ACQUEO [m] Input 2 = SPESSORE MATERIALE [m] Output = FATTORE DI RESISTENZA A DIFFUSIONE VAPOR ACQUEO µ Poi possiamo calcolare la densità media di un solaio : Input 1 = DENSITA ρ [ Kg/m 3 ] BLOCCO SOLAIO Input 2 = PERCENTUALE BLOCCO SOLAIO (in riferimento a 1) Input 3 = SPESSORE BLOCCO SOLAIO [cm] Input 4 = DENSITA ρ [ Kg/m 3 ] SOLETTA Input 5 = SPESSORE SOLETTA [cm] Output = DENSITA ρ [ Kg/m 3 ] EQUIVALENTE SOLAIO Un riquadro ci permette di calcolare le temperature dei locali NON riscaldati, secondo la norma UNI 7357, con la temperatura minima del luogo come riferimento iniziale. Comunque è possibile cambiare temperatura inserendone un altra come Temperatura empirica e selezionare la casella di controllo Inoltre possiamo calcolare la conducibilità termica equivalente di una cavità d aria (dimensioni simili ) con le tre tipologie di flusso : flusso orizzontale flusso ascendente flusso discendente Le variabili da inserire sono: 1. s - spessore della cavità (la dimensione secondo il flusso termico) 2. h - altezza della cavità 3. Tm - temperatura media della cavità 4. ΔTs - salto di temperatura della cavità Sintesi funzionale breve guida illustrata 42

43 In ultima analisi possiamo calcolare la conduttanza termica di un giunto interrotto, inserendo i seguenti dati: 1. λ malta conduttività della malta 2. % malta percentuale di malta rispetto alla larghezza del laterizio 3. s blocco spessore del laterizio Nella sezione Materiali possiamo scorrere i materiali presenti nel database, così da visionare le caratteristiche degli stessi utili ai nostri calcoli. Nella fase progettuale possiamo scegliere un ventaglio di materiali da usare nella struttura in questione. Per fare ciò per semplificare la procedura di progettazione si potrà riportare i numeri d ordine dei materiali scelti dalla sezione Materiali nella sezione CalcoTerm, precisamente nei riquadri in giallo sotto la freccia rivolta verso l alto, presente essa in basso a sinistra. Così si potrà operare più facilmente. Per altre informazioni in merito consultare le relative norme UNI EN ISO. Sintesi funzionale breve guida illustrata 43

44 Per qualsiasi informazione o problematica contattare l ideatore e progettista : Vincenzo Messuti Tel enzo.messuti@alice.it La versione DEMO (gratuita) presenta quasi tutte le funzionalità del programma completo, ma con limitazioni di input. Grazie infinite per l attenzione. Grazie in particolare all architetto Angelo Ciaglia, ispiratore e dispensatore di tanti consigli, vista la sua grande esperienza nel campo edilizio. Sintesi funzionale breve guida illustrata 44

45 Istruzioni per l'installazione Per garantire la corretta funzionalità del foglio di calcolo, è necessario verificare le impostazioni internazionali del PC e i componenti aggiuntivi di Excel. IMPOSTAZIONI INTERNAZIONALI DEL PC : Pannello di Controllo 1. aprire la finestra OPZIONI INTERNAZIONALI -> PERSONALIZZA -> NUMERI 2. impostare come separatore decimale il PUNTO e come simbolo raggruppamento cifre la VIRGOLA EXCEL : aprire il menù a tendina STRUMENTI scegliere la finestra COMPONENTI AGGIUNTIVI ; selezionare con segno di spunta i seguenti moduli: 1. # Componente aggiuntivo risolutore; 2. # Strumenti di analisi; 3. # Strumenti di analisi VBA