Ponti termici Edifici esistenti maggiorazione lordo

Транскрипт

1 Ponti termici Edifici esistenti Il ponte termico si calcola mediante maggiorazione della trasmittanza della parete sulla quale sono presenti. L area si calcola al lordo, comprendendo tamponamento e ponte termico. 1

2 Ponti termici Edifici esistenti 2

3 Ponti termici Per edifici di nuova costruzione, l incidenza del ponte termico deve essere calcolata analiticamente attraverso l equazione: U k A L,j U j Ψ e,i L e,i è la trasmittanza termica media della struttura opaca k-esima, che separa la zona termica considerata dall ambiente circostante, [W/m 2 K]; è l area lorda di ciascun componente, j, della struttura k-esima che separa la zona termica considerata dall ambiente circostante, [m 2 ]; è la trasmittanza termica di ciascun componente, j, uniforme della struttura k-esima che separa la zona termica considerata dall ambiente circostante, [W/m 2 K]; è la trasmittanza termica lineica dell i-esimo ponte termico lineare attribuito alla struttura k-esima, basata sulle dimensioni esterne, [W/mK]; è la lunghezza caratteristica del ponte termico i-esimo, [m]. 3

4 Ponti termici 4

5 Ponti termici 5

6 Ponti termici 6

7 Ponti termici 7

8 Componenti particolari Cassonetti 8

9 Componenti particolari Serramenti trasparenti La trasmittanza termica di serramenti singoli, U W, si calcola mediante la relazione: U W è la trasmittanza termica del serramento singolo, [W/m 2 K]; A g è l area del vetro, [m 2 ]; U g è la trasmittanza termica del vetro, [W/m 2 K]; A t è l area del telaio, [m 2 ]; U t è la trasmittanza termica del telaio, [W/m 2 K]; L g è il perimetro del vetro, [m]; è la trasmittanza termica lineare del vetro, [W/mK]. Ψ g 9

10 Componenti particolari Serramenti trasparenti 10

11 Componenti particolari Serramenti trasparenti 11

12 Componenti particolari Serramenti trasparenti Nel caso di serramenti composti da due telai separati, doppio serramento, la trasmittanza si calcola mediante la relazione (rif. UNI 10345): U w1 U w2 R si R s R se è la trasmittanza termica del componente interno fornita dal costruttore, [W/m 2 K]; è la trasmittanza termica del componente esterno fornita dal costruttore, [W/m 2 K]; è la resistenza termica superficiale interna della finestra esterna quando applicata da sola (ai fini del calcolo si assume pari a 0,13 m 2 K/W); è la resistenza termica dell'intercapedine racchiusa tra le vetrate delle due finestre, [m 2 K/W]; è la resistenza termica superficiale esterna della finestra interna quando applicata da sola (ai fini del calcolo si assume pari a 0,04 m 2 K/W). 12

13 Componenti particolari Serramenti trasparenti 13

14 Energia scambiata globale L energia termica di riferimento scambiata convenzionalmente per ventilazione naturale, aerazione e infiltrazione, Q V, e data da: Q V H V θ t è la quantità totale di energia di riferimento trasferita per ventilazione naturale, aerazione e/o infiltrazione, tra la zona climatizzata o a temperatura controllata e l ambiente circostante, [kwh]; è il coefficiente di scambio termico di riferimento per ventilazione naturale, aerazione e/o infiltrazione tra la zona climatizzata o a temperatura controllata e l ambiente circostante, [W/K]; è la differenza tra la temperatura interna prefissata della zona termica considerata, θ i, e la temperatura media giornaliera esterna, θ e, [ C]; è la durata del mese considerato, [kh]. 14

15 Energia scambiata globale Il coefficiente di scambio termico di riferimento per ventilazione, H V, si determina mediante la seguente relazione: H V ρ a c a V a,k k è il coefficiente di scambio termico di riferimento per ventilazione naturale, aerazione e/o infiltrazione, tra la zona climatizzata o a temperatura controllata e l ambiente circostante, [W/K]; è la capacita termica volumica dell aria, pari a 0,34 Wh/(m 3 K); è la portata d aria media giornaliera k-esima dovuta a ventilazione naturale o aerazione e/o infiltrazione della zona, [m 3 /h]; è il singolo e specifico ricambio d aria dovuto o a ventilazione o ad aerazione o a infiltrazione. 15

16 Energia scambiata globale Le portate d aria medie giornaliere di ventilazione della zona vengono calcolate in modo semplificato e convenzionale come segue: sola aerazione o ventilazione naturale, comprese le infiltrazioni V n è il volume netto della zona a temperatura controllata o climatizzata considerata, [m 3 ]; è il numero di ricambi d aria medio giornaliero, determinato in funzione della destinazione d uso e comprensivo delle infiltrazioni, [h -1 ], che, per il calcolo, vale: per gli edifici o parti di edificio residenziali esistenti, n = 0,5 h -1 ; per gli edifici o parti di edificio residenziali nuovi, n = 0,3 h -1 ; per tutti gli altri edifici o parti di edificio si assume: 16

17 Energia scambiata globale n è il numero di ricambi d aria medio giornaliero, determinato in funzione della destinazione d uso e comprensivo delle infiltrazioni, [h -1 ]; v min è la portata specifica d aria esterna minima richiesta nel periodo di occupazione dei locali, [m 3 /h per persona]; I s è l indice di affollamento, [persone/m 2 ]; A è la superficie utile di pavimento, [m 2 ]; V è il volume netto della zona climatizzata o a temperatura controllata considerato, [m 3 ]. 17

18 Apporti mensili di calore gratuiti Gli apporti mensili di calore gratuiti, interni e solari, nella zona climatizzata o a temperatura controllata, devono essere calcolati mediante la seguente relazione: Q G Q I Q SI Q SI,S è la quantità di energia gratuita dovuta alle sorgenti interne ed alla radiazione solare, [kwh]; è la quantità di energia gratuita dovuta ad apparecchiature elettriche e persone, [kwh]; è la quantità di energia gratuita dovuta alla radiazione solare entrante attraverso le superfici trasparenti rivolte direttamente verso l ambiente esterno, [kwh]; è la quantità di energia gratuita dovuta alla radiazione solare entrante attraverso le superfici trasparenti rivolte verso un ambiente addossato all involucro, [kwh]. 18

19 Apporti di calore dovuti ad apparecchiature elettriche e persone In edifici a destinazione d uso residenziale, gli apporti di calore dovuti alla presenza di queste sorgenti sono ricavati, in maniera convenzionale, mediante la seguente relazione: Q I Q a t è l apporto di calore dovuto ad apparecchiature elettriche e persone, [kwh]; è il valore medio globale degli apporti interni, [W]; è la durata del mese considerato, [kh]. 19

20 Apporti di calore dovuti ad apparecchiature elettriche e persone Per tutte le altre destinazioni d uso, l entità degli apporti di calore interni e ricavata come: Q I è l apporto di calore gratuito dovuto ad apparecchiature elettriche e persone, [kwh]; A è la superficie utile di pavimento, [m 2 ]; q a è il valore medio globale degli apporti interni per unita di superficie utile, [W/m2]; t è la durata del mese considerato, [kh]. 20

21 Apporti di calore dovuti ad apparecchiature elettriche e persone 21

22 Apporti solari attraverso le strutture trasparenti esterne L energia dovuta agli apporti solari sulle superfici trasparenti rivolte verso l ambiente esterno, Q SI, viene calcolata prendendo in considerazione l effetto di schermature mobili permanenti, cioè integrate nell involucro edilizio e non liberamente montabili e smontabili dall utente, come: N è il numero dei giorni del mese considerato; H s,j è l irradiazione globale giornaliera media mensile incidente sulla superficie trasparente con esposizione, j, [kwh/m 2 ]; A L,i è la superficie lorda del serramento vetrato, i, (assunta pari a quella dell apertura realizzata sulla parete), [m 2 ]; 1-F F,i è il coefficiente di riduzione dovuto al telaio per il serramento i, pari al rapporto tra l'area trasparente e l'area totale dell unita vetrata, si assume un valore convenzionale pari a 0,80; F S,i,j è il fattore di riduzione dovuto all ombreggiatura per la superficie i, con esposizione j, da calcolare; F (sh+gl),i,j è il fattore di riduzione degli apporti solari relativo all utilizzo di schermature mobili o fisse complanari al serramento i, con esposizione j; g,i è la trasmittanza dell energia solare totale della superficie trasparente del serramento, i, (valore tabellato). 22

23 Apporti solari attraverso le strutture trasparenti esterne 23

24 Apporti solari attraverso le strutture trasparenti esterne Il fattore di riduzione dovuto all ombreggiatura deve essere calcolato mediante l equazione: F S,i,j F h,i,j F o,i,j F f,i,j è il fattore di riduzione dovuto all ombreggiatura per il serramento i, con esposizione j; è il fattore di ombreggiatura parziale dovuto ad ostruzioni esterne per il serramento i, con esposizione j; è il fattore di ombreggiatura parziale dovuto ad aggetti orizzontali per il serramento i, con esposizione j; è il fattore di ombreggiatura parziale dovuto ad aggetti verticali per il serramento i, con esposizione j. 24

25 Apporti solari attraverso le strutture trasparenti esterne 25

26 Raffrescamento o climatizzazione estiva 26

27 Fabbisogno termico per la produzione di acqua calda sanitaria La quantificazione del fabbisogno termico per la produzione di acqua calda ad usi igienico-sanitari, Q DHW, si determina effettuando un calcolo mensile e considerando un periodo di utilizzo giornaliero di 24 ore esteso a tutto l anno. Q DHW,yr Q DHW,i è il fabbisogno termico annuale per la produzione dell acqua calda sanitaria, [kwh]; è il fabbisogno energetico per la produzione dell acqua calda sanitaria nel mese i-esimo, [kwh]. 27

28 Fabbisogno termico per la produzione di acqua calda sanitaria Il fabbisogno termico mensile per la produzione dell acqua calda sanitaria e dato da: ρ è la massa volumica dell acqua, assunta pari a 1 kg/l; c è la capacita termica specifica dell acqua, assunta pari a 1,162 Wh/kg K; V w è il volume dell acqua richiesta durante il periodo di calcolo, [l/giorno]; θ er è la temperatura di erogazione dell acqua calda sanitaria assunta pari a 40 C ; θ0 è la temperatura di ingresso dell acqua calda sanitaria; N è il numero di giorni del mese considerato. 28

29 Fabbisogno termico per la produzione di acqua calda sanitaria I volumi giornalieri di acqua calda sanitaria sono dati da: V w a Nu è il volume dell acqua richiesta durante il periodo di calcolo, [l/giorno]; è il fabbisogno giornaliero specifico; è un parametro che dipende dalla destinazione d uso dell edificio. Nel caso di destinazione d uso residenziale il valore Nu si assume pari alla superficie utile dell unità immobiliare. Il valore di a si ricava dal seguente prospetto, nel quale sono indicati anche i fabbisogni di energia termica utile in Wh/m2giorno e in kwh/m2 anno: 29

30 Fabbisogno termico per la produzione di acqua calda sanitaria Sistema di distribuzione 30

31 Fabbisogno termico per la produzione di acqua calda sanitaria Sistema di generazione 31

32 Fabbisogno di energia primaria 32

33 Emissioni di gas ad effetto serra 33

34 Grazie Arch. Valerio Marino 34