D.LGS 192/05 e D.LGS 311/06 Ordine degli Ingegneri di Venezia. i nuovi decreti e i sistemi finestrati: criteri di scelta e progettazione

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1 D.LGS 192/05 e D.LGS 311/06 Ordine degli Ingegneri di Venezia 28 marzo 2007 i nuovi decreti e i sistemi finestrati: criteri di scelta e progettazione arch.marina Vio Università IUAV di Venezia

2 DLgs 192/2005 aggiornato con Dlgs 311/06 trasmittanza elementi trasparenti

3 Caratterizzazione: prestazioni termiche U-value UNI pren ISO Windows, doors and shutters Thermal transmittance: calculation method ; EN673 - Glass in building - Determination of thermal transmittance (U value): Calculation method ; U w = U g A g + U A g f + A f A + ψ f g L g Q w = A w U w ( T T ) a e 1 determinazione di: coefficiente di trasmissione per il telaio U f U g coefficiente di trasmissione per la parte centrale Ψ g coefficiente lineico per il bordo 2 3 media pesata mediante le aree dei componenti il vetrocamera determinazione coefficiente di scambio termico globale del sistema vetrato e quindi delle dispersioni

4 riduzione delle dispersioni: il telaio Materiale telaio Tipo di telaio U f [W/(m 2 K)] Poliuretano Con anima di metallo e spesso più di 5 mm 2,6 PVC profilo vuoto Con due camere 2,1 Con tre camere 1,9 Legno d [mm] U f [W/( m 2 K)] 20 2, , , , , , , ,10 metallo d [mm] U f [W/( m 2 K)] 4 4,2 6 3,7 8 3,5 10 3,3 12 3,2 15 3,1 20 3,1

5 U-value: il coefficiente di dispersione lineico Tipo telaio 2IG Standard U g : 2,7 3,4 2IG LE U g : 1,3 2,6 3IG Standard U g : 1,9 2,4 3IG LE U g : 0,8 1,9 Legno U f :1,1 2,5 0,03 0,05 0,03 0,04 Polimero U f :1,5 2,6 0,04 0,06 0,04 0,05 Metallo con taglio termico U f :2,4 3,8 Metallo senza taglio termico 0,05 0,07 0,05 0,06 0,01 0,04 0,01 0,03 IG: vetro standard; IG, LE: vetro con film bassoemissivo 2: vetro doppio; 3: vetro triplo U g : coefficiente di trasmissione termica del vetro; U f : coefficiente di trasmissione termica del telaio; ψ 11, ψ 12 : coefficienti lineici

6 caratterizzazione del componente vetro

7 caratterizzazione: prestazioni spettrali energetiche i coefficienti di riflessione, trasmissione e assorbimento sono funzione della lunghezza d onda λ e dell angolo di incidenza θ della radiazione incidente r = r(λ,θ) t = t(λ,θ) a = a(λ,θ)

8 parametri sintetici - energia: fattore solare F s Fattore Solare: rapporto tra l energia globale trasmessa oltre la lastra e quella incidente su di essa; si considera sia l energia direttamente trasmessa che quella assorbita e scambiata per radiazione e convezione con l interno; I t + c I a Fs = g = = t + I e c a Il fattore solare è anche indicato come total solar energy transmittance TSET, e Solar heating gain coefficient SHGC. Per lastre non trattate il valore di c viene di solito assunto pari a 0,3; con ricoprimenti bassoemissivi si può arrivare a 0,5.

9 parametri sintetici - energia: Shading coefficient C s Fattore di Shading Corrisponde al rapporto tra il fattore solare del vetro considerato e quello di una lastra di riferimento (lastra chiara 3 mm g pari a 0,89): s F s F s, rif C = = F s 0,89 F = C F = s s C s, rif s 0,89

10 vetro assorbente TL Fs

11 vetro basso-emissivo

12 1 vetro assorbente e 2 vetro basso-emissivo Senza basso emissivo 2.9 Senza basso emissivo 59% Senza basso emissivo 40%

13 vetro riflettente selettivo

14 riassumendo La progettazione corretta dei sistemi vetrati risulta estremamente importante nel contenimento del fabbisogno energetico degli edifici: Clima freddo: da tenere sotto controllo soprattutto le dispersioni invernali VETRI BASSO EMISSIVI t v almeno 0,7 F s almeno 0,6 Clima caldo o edifici con elevati carichi termici: da tenere sotto controllo soprattutto i carichi solari VETRI CONTROLLO SOLARE t v almeno 0,6 F s al più 0,4 Clima moderato: sono da tenere sotto controllo sia le dispersioni che i carichi solari t v almeno 0,7 F s almeno 0,5

15 Indice di resa cromatica Ra La capacità di una luce di rendere il colore, si misura paragonando i colori degli oggetti illuminati dalla luce in esame con quelli che si ottengono con una lampada campione che riproduce l illuminazione naturale. Secondo la normativa CIE, vengono illuminati 14 predefiniti campioni di colori con una sorgente di riferimento e con la sorgente che si vuole caratterizzare. Mediante uno spettrofotometro si determina oggettivamente il colore apparente dei 14 campioni e si calcola la media degli scostamenti cromatici che si verificano nelle due letture

16 caratterizzazione: prestazioni luminose Float chiaro T vis = 90.5% Verde T vis = 72.1% Trasmittanza (%) Bronzo T vis = 50.0% Grigio T vis = 34.5% Lunghezza d'onda (nm)

17 1 vetro assorbente BRONZO e 2 vetro basso-emissivo Ra

18 1 vetro assorbente BLU INTENSO e 2 vetro basso-emissivo

19 1 vetro assorbente SENZA BLU e 2 vetro basso-emissivo

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22 la variazione di spettro dovuta alla colorazione del vetro tende a deformare la percezione e a produrre nell utente stati di incertezza che possono arrivare fino all ansia

23 trasmissione secondo l angolo di incidenza

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29 fattore medio di luce diurna Accanto alla normativa sul contenimento dei consumi energetici esiste anche la normativa italiana sull illuminazione naturale degli ambienti che utilizza come parametro normativo il fattore medio di luce diurna di cui fissa il valore minimo

30 1/8 del pavimento: un grande malinteso L art. 5 del DM 5/7/75 dispone quanto segue: Tutti i locali degli alloggi, eccettuati quelli destinati a servizi igienici, disimpegni, corridoi, vani scala e ripostigli debbono fruire di illuminazione naturale diretta, adeguata alla destinazione d uso. Per ciascun locale di abitazione, l ampiezza della finestra deve essere proporzionata in modo da assicurare un valore di fattore luce diurna medio non inferiore al 2%, e comunque la superficie finestrata apribile non dovrà essere inferiore a 1/8 della superficie del pavimento si noti che i requisiti richiesti sono due: 1. l ampiezza della finestra deve essere proporzionata in modo da assicurare un valore di fattore luce diurna medio di non inferiore al 2% 2. la superficie finestrata apribile non dovrà essere inferiore a 1/8 della superficie del pavimento

31 Calcolo del fattore medio di luce diurna Il calcolo del fattore medio di luce diurna è oggi esplicitato chiaramente dalla norma UNI Pur se approssimato, questo metodo, garantisce comunque risultati attendibili e congruenti con il livello di precisione proprio alla progettazione edilizia. Esso permette di calcolare il valore del fattore medio di luce diurna globale ammettendo all interno dell ambiente considerato un campo luminoso perfettamente diffuso, ossia uguale in tutti i punti. F mld = i A τ i S(1 - i ε r i m ψ ) i A i, è l'area della finestra i-esima; τ i, è il coefficiente di trasmissione luminosa del vetro; r m, è il coefficiente di riflessione medio nel visibile delle superfici che costituiscono l involucro dell ambiente considerato; ε i, è il fattore finestra ossia il fattore di vista della volta celeste da parte della superficie della finestra, tiene conto delle ostruzioni; ψ i, è un fattore che tiene conto dell ombreggiamento indotto sulla finestra dall imbotte.

32 Fattore finestra apertura verticale ε ostruzioni

33 Fattore di riduzione apertura verticale ψ 1 arretramento ψ 1 1,0 0,9 0,8 L a /p = L a h 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 2 1,5 1 0,8 0,6 0,5 0,4 p p è lo spessore del muro 0, h/p

34 coefficiente di riflessione medio r m = i i S r i S i i colore r colore r bianco blu scuro avorio verde scuro crema marrone giallo chiaro rosso scuro rosa grigio chiaro arancio grigio scuro verde chiaro nero azzurro chiaro

35 Conseguenze del DLgs 192 sul fattore medio di luce diurna e sulla superficie delle finestre il valore del fattore medio di luce diurna deve essere 0.02 singola 1/8 pav normale spessore tv = mq dlg 192 aggiunto area da aggiungere alla finestra fdm fdm murature m 2 m 2 m 2 m doppia 16 mq

36 conseguenze del fattore medio di luce diurna sul flusso termico trasmesso flusso termico trasmesso in funzione dello spessore aggiunto e della riduzione della trasmissione luminosa normale con una parete disperdente (3.00 x 2.70) U muro U finestra W/m 2 K W/m 2 K W/K spessore aggiunto murature tv = 0.8 W/K 0.7 W/K 0.6 W/K 0.5 W/K W/K con una parete disperdente (4.00 x 2.70) /8 pavimento Fmld = 0.02 spessore imbotte 0,25 m

37 trasmittanza delle pareti opache da assegnare a parità di flusso termico trasmesso trasmittanza chiusure trasparenti a parità di flusso in funzione dello spessore aggiunto e della trasmissione luminosa normale con una parete disperdente (3.00 x 2.70) U muro 0,37 W/m 2 K spessore tv = 0.8 0,7 0,6 0,5 U finestra 2,4 W/m 2 K aggiunto 7,56 W/K murature W/m 2 K W/m 2 K W/m 2 KW/m 2 K 0,05 2,32 2,31 2,29 2,27 0,1 2,20 2,17 2,14 2,09 0,15 2,05 2,01 1,96 1,90 10,62 W/K con una parete disperdente (4.00 x 2.70) 0,05 2,25 2,23 2,21 2,17 0,1 2,16 2,14 2,10 2,05 0,15 2,02 1,97 1,92 1,85

38 ancora ci sarebbe da dire sui risvolti acustici ma intanto la stratificazione delle leggi edilizie procede