MISURE MICROCLIMATICHE METODOLOGIE E STRUMENTI

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1 MISURE MICROCLIMATICHE METODOLOGIE E STRUMENTI

2 NORMATIVE DI RIFERIMENTO UNI EN ISO 7730:2006 Ergonomia degli ambienti termici. Determinazione analitica e interpretazione del benessere termico mediante il calcolo degli indici PMV e PPD e dei criteri di benessere termico locale. COMFORT TERMOIGROMETRICO: Stato psico-fisico in cui il soggetto esprime soddisfazione nei riguardi del microclima UNI EN ISO 7726:2002 Ergonomia degli ambienti termici. Strumenti per la misurazione delle grandezze fisiche.

3 STRUMENTAZIONE IMPIEGATA MULTIACQUISITORE BABUC AD 11 INGRESSI a cui si collegano una serie di SONDE rispondenti ai requisiti stabiliti dalla UNI EN ISO 7726:2002 STRUMENTAZIONE IMPIEGATA MULTIACQUISITORE BABUC TERMOIGROMETRO

4 STRUMENTAZIONE IMPIEGATA MULTIACQUISITORE BABUC AD 11 INGRESSI (UNI EN ISO 7726:2002) SONDA 3.SONDA BAROMETRICA PSICROMETRICA di DOPPIA TEMPERATURA ASSOLUTA A ventilazione forzata con Per per serbatoio la misura di acqua di della temperatura distillata in temperatura Sensore ambiente. la misura piezoelettrico In superficiale di genere : si pone la del ad pavimento(t misura 1,2 m della da terra pressione s ) e (temperatura all altezza dell aria atmosferica T BS ( C) (h.20 del (hpa) collo). cm). T BU ( C) UR (%) х (g/kg) Punto di rugiada Pressione di vapore STRUMENTAZIONE IMPIEGATA MULTIACQUISITORE BABUC TERMOIGROMETRO

5 STRUMENTAZIONE IMPIEGATA MULTIACQUISITORE BABUC AD 11 INGRESSI (UNI EN ISO 7726:2002) 10.SENSORI 8.SENSORE 5.SONDA 7.SENSORE 9.SONDA 6.SONDA LUXMETRICA ANEMOMETRICA DI FLUSSO GAS ASIMMETRIA TERMICO RADIANTE GLOBOTERMOMETRICA Per A Sensore filo la misura caldo per misura la della misura la velocità concentrazione dell aria Globo in rame (va) e nero l intensità opaco di Per Radiometro dell illuminamento la misura netto di flusso una impiegato serie di gas turbolenza (riflessione(tu) < 2%) cavo tutte al le termico per ambienti in determinare ambienti su interni pareti, confinati: o scambia per CO, suo CO direzioni l asimmetria interno, o al in centro maniera per applicazioni 2, conduzione NO, NO 2, anche H, radiante con O 2, del esterne la Oparete 3, quale ed NH 3, CH direzionale e altri secondo è per 4 montato, VOCs. parametri irraggiamento la risposta un sensore da essa e convezione derivanti dell occhio termometrico. quali con umano gli l ambiente. La (curva di insoddisfatti visibilità). temperatura rilevata da asimmetria (T g ) Se radiante consente si abbinano (%); al BABUC 2 deve sonde essere di di temperatura abbinata determinare con superficiale una la temperatura sonda di della temperatura media parete radiante esterna dell aria. (T mr e ), due nota della la temperatura parete interna secca si può e la calcolare velocità la dell aria. trasmittanza termica della parete. STRUMENTAZIONE IMPIEGATA MULTIACQUISITORE BABUC TERMOIGROMETRO

6 STRUMENTAZIONE IMPIEGATA TERMOIGROGRAFO A CAPELLO serie 1750 Per registrazione settimanalegiornaliera della temperatura e dell umidità relativa. Ad orologeria meccanica a carica manuale o ad orologeria elettronica al quarzo. STRUMENTAZIONE IMPIEGATA MULTIACQUISITORE BABUC TERMOIGROMETRO Due pennini registrano su carta rotante l andamento di T ( C) e UR(%)

7 OBIETTIVO: verifica delle condizioni di comfort ambientale dal punto di vista termoigrometrico Appartamento E4 (piano 1 )

8 Appartamento E4 (piano primo): 20 Novembre 27 Novembre 2010

9 Appartamento E4 (piano primo): 20 Novembre 27 Novembre 2010 Sistema di riscaldamento a pavimento a bassa temperatura Caldaie a condensazione (rendimento η > 97%) Infissi con vetri stratificati, migliore efficienza energetica ed acustica Tetti ventilati Extraspessore murario, spessore 47 cm: coibentazione spinta (acustica, termica e contro il surriscaldamento) Pannelli solari per produzione acqua calda sanitaria (70% del fabbisogno) Pannelli fotovoltaici per produzione di energia elettrica (0,6 KW annui) Serre Solari, previste solamente per 7 appartamenti 9 Vasche di raccolta interrate per accumulo delle acquee piovane Impianto di fitodepurazione per lo smaltimento delle acquee nere

10 Appartamento E4 (piano primo): 20 Novembre 27 Novembre 2010

11 UNI EN ISO 7730: Ergonomia degli ambienti termici. Determinazione analitica e interpretazione del benessere termico mediante il calcolo degli indici PMV e PPD e dei criteri di benessere termico locale.

12 Ipotesi preliminari: Attività metabolica di un soggetto in attività sedentaria tipica di un soggetto in casa (UNI EN ISO 7730): M = 1,2 met = 70 W/m 2

13 SOFTWARE DI ELABORAZIONE: InfoGAP (LSI lastem) È il programma per la gestione dei dati acquisiti con gli acquisitori della linea BABUC Modulo MICROCLIMA È il modulo aggiuntivo ad InfoGAP per il calcolo di alcuni degli indici microclimatici riconosciuti dagli standard internazionali (ISO)

14 Modulo MICROCLIMA Ambienti termici classificati in: 1.Ambienti moderati: il cui rischio per la salute è trascurabile ma esiste la possibilità che gli occupanti si trovino in condizioni di disagio termico. Permette di calcolare: PMV, PPD (%), DR(%) (ISO 7730) 2.Ambienti severi caldi: dove esiste un sensibile intervento del sistema di termoregolazione (vasodilatazione e sudorazione) dell organismo al fine di limitare il potenziale accumulo di calore del corpo. Gli indici di stress termico calcolati sono: WBGT (Wet Bulbe Globe Temperature) ( C) Stress termico 3.Ambienti severi freddi: dove esiste un sensibile intervento del sistema di termoregolazione (vasocostrizione, brivido) dell organismo al fine di limitare la potenziale eccessiva diminuzione della temperatura corporea.

15 InfoGAP (LSI lastem)

16 InfoGAP (LSI lastem)

17 MODULO MICROCLIMA

18 PARAMETRI DETERMINATI Il PMV (Predicted Mean Vote) è una funzione matematica che dipende da: vestiario, temperatura dell aria, attività svolta, temperatura media radiante, velocità dell aria, umidità. PMV = [0,303 e (-0,036 M) + 0,028] (M-W) 3, [5733 6,99 (M-W) - p a ] 0,42 [( M-W)-58,15] 1, M (5867- p a ) - 0,0014 M (34 - t a ) - f cl h c (t cl - t a )-3, f cl [(t cl +273) 4 - (t r +273) 4 ] Dove: M= metabolismo energetico(w/m 2 ) W= potenza meccanica efficace (W/m 2 ) η=m/w p a = pressione parziale del vapor d acqua (Pa) h c = coefficiente di convezione tra aria e abiti (W/m 2 K) t a = temperatura dell aria ( C) f cl = coefficiente di area dell abbigliamento =f (I cl ) I cl = isolamento termico dell abbigliamento (W K/m 2 ) t cl = temperatura superficiale media del vestiario ( C) t r = temperatura media radiante ( C)

19 PARAMETRI DETERMINATI Il PMV (Predicted Mean Vote) è una funzione matematica che dipende da: vestiario, temperatura dell aria, attività svolta, temperatura media radiante, velocità dell aria, umidità. PMV = [0,303 e (-0,036 M) + 0,028] (M-W) 3, [5733 6,99 (M-W) - p a ] 0,42 [( M-W)-58,15] 1, M (5867- p a ) - 0,0014 M (34 - t a ) - f cl h c (t cl - t a )-3, f cl [(t cl +273) 4 - (t r +273) 4 ] Esso rappresenta il voto medio espresso da un ampio campione di persone residenti nello stesso ambiente, che esprimono la propria sensazione termica attraverso una scala psicofisica che va da un valore +3 (molto caldo) fino a -3 (molto freddo) passando per situazioni intermedie in cui lo 0 corrisponde alla neutralità. Il PMV è correlato sperimentalmente al PPD (Percentuale Prevista di Insoddisfatti) (%), parametro che esprime il numero di persone che sarebbero portate a lamentarsi delle condizioni climatiche riscontrate. PPD = exp[-(0,03353 PMV 4 + 0,2179 PMV 2 )]

20 PARAMETRI DETERMINATI Il DR (Rischio da correnti d aria): Dove: TU= intensità di turbolenza (%) v a = velocità dell aria (m/s) T a = temperatura dell aria ( C) Discomfort locale: DR = (34 T a )( v a 0,05) 0,62 (0,37 v a TU + 3,14) (%) Insoddisfatti da correnti d aria PD (%) Insoddisfatti da gradiente termico verticale INS grad (%) Insoddisfatti da temperatura del pavimento INS pav (%) Insoddisfatti da asimmetria radiante INS asimm (%)

21 RISULTATI DELLE ELABORAZIONI:

22 RISULTATI DELLE ELABORAZIONI - UOMO e DONNA AUTUNNO :

23 RISULTATI DELLE ELABORAZIONI - UOMO e DONNA INVERNO:

24 RISULTATI DELLE ELABORAZIONI - UOMO INVERNO:

25 RISULTATI DELLE ELABORAZIONI - UOMO INVERNO:

26 RISULTATI DELLE ELABORAZIONI - Discomfort Locale: T pavimento = 28,51 15,69 C Tpav ( C) Range ottimale( C) Categoria 28,51 15, C

27 RISULTATI DELLE ELABORAZIONI - Discomfort Locale: INSpav (%) Range ottimale(%) Categoria 18,1 5,9 <15 C

28 RISULTATI DELLE ELABORAZIONI - Discomfort Locale: vert ( C) Range ottimale( C) Categoria 0,36 <2 A

29 RISULTATI DELLE ELABORAZIONI - Discomfort Locale:

30 TERMOIGROGRAFO MONITORAGGIO MICROCLIMATICO DI UN RISULTATI DELLE ELABORAZIONI - Andamento di Temperatura e Umidità Relativa:

31 TERMOIGROGRAFO MONITORAGGIO MICROCLIMATICO DI UN RISULTATI DELLE ELABORAZIONI - Andamento di Temperatura e Umidità Relativa: UR = 60-80% NON RISPETTO DEI LIMITI NORMATIVA (50±10%) (UNI-CTI 10339)

32 TERMOIGROGRAFO MONITORAGGIO MICROCLIMATICO DI UN RISULTATI DELLE ELABORAZIONI - Andamento di Temperatura e Umidità Relativa:

33 TERMOIGROGRAFO MONITORAGGIO MICROCLIMATICO DI UN RISULTATI DELLE ELABORAZIONI - Andamento di Temperatura e Umidità Relativa: UR = 90% PROBABILE USO DELLA DOCCIA

34 DISCOMFORT GLOBALE CONFIGURAZIONE UOMO AUTUNNO CONFIGURAZIONE DONNA AUTUNNO DISCOMFORT CON SENSAZIONE DI FREDDO CONFIGURAZIONE UOMO INVERNO CATEGORIA B CONFIGURAZIONE DONNA INVERNO CATEGORIA C DISCOMFORT LOCALE Non sono state notate situazioni di disuniformità locali che possano aver indotto negli inquilini sensazioni di disagio.

35 L analisi dei risultati, condotta secondo le specifiche tecniche e normative, ha permesso di definire in modo rigoroso le condizioni termoigrometriche dell appartamento monitorato, sia dal punto di vista globale che locale, al fine di valutare l effettiva rispondenza degli interventi di edilizia bioclimatica eseguiti fino ad oggi. Forte dipendenza dalle modalità di conduzione e regolazione del sistema di riscaldamento in dotazione da parte degli occupanti e dalle abitudini di vita degli stessi Le condizioni di comfort dipendono strettamente dalle condizioni ambientali esterne e quindi dalla resistenza termica del vestiario degli utenti