DESCRIZIONE DEGLI IMPIANTI IDROTERMOSANITARI ED IDRICO ANTINCENDIO Verrà utilizzato il sistema di produzione di calore esistente costituito da due caldaie a gas a condensazione già a servizio dei plessi scolastici ed alloggiate in apposito locale centrale termica. Tale locale è isolato, con accesso diretto dall esterno su spazio scoperto e rispondente alla vigente normativa in materia impiantistica e di prevenzione incendi. La potenzialità delle caldaie esistenti è tale da coprire il fabbisogno globale in condizioni di picco dell insieme di utenze costituito dalle scuole esistenti e dalla nuova. Sono previste alcune modifiche alla centrale termica esistente al fine di ricavare un ulteriore stacco necessario all alimentazione della nuova scuola in progetto. Il calore verrà quindi trasportato, tramite tubazioni interrate in polietilene debitamente isolate, dalla summenzionata centrale fino al locale tecnico di accumulo e distribuzione (locale 14 negli elaborati grafici progettuali). In tale vano tecnico, non contenente quindi generatori di calore, verrà ubicato un accumulo inerziale d acqua tecnica ( puffer ) che assicurerà il soddisfacimento della richiesta di calore per la climatizzazione ambientale e relativamente agli usi sanitari. In particolare, per quanto riguarda il riscaldamento, da tale accumulo l acqua alla temperatura voluta verrà pompata verso l impianto a pannelli radianti annegati a pavimento in modo che il calore possa venire ceduto agli ambienti da riscaldare. Per ciò che concerne gli usi sanitari, uno scambiatore di calore del tipo a piastre saldobrasate installato appresso al puffer stesso, provvederà alla produzione di acqua calda sanitaria richiesta dai vari servizi igienici previsti. Vi è inoltre la possibilità d installazione futura di un ulteriore scambiatore di calore simile a quello sopra menzionato nel caso dovesse essere necessaria una quantità di acqua calda sanitaria aggiuntiva a servizio della cucina. A servizio di tale cucina viene inoltre predisposta una tubazione per l adduzione del gas combustibile dal gruppo di misura posto sulla pubblica via fino al piede della muratura perimetrale della cucina stessa. Tale tubazione sarà interrata alla profondità minima di 1m in polietilene ad alta densità (UNI EN 1555/2004) saldata per elettrofusione tramite manicotti elettrici e terminerà con una tubazione affiorante dal suolo in acciaio zincato atta ad alimentare apparecchi di cottura per una potenzialità di 60kW. Essa sarà intercettata da una valvola manuale esterna dotata di apposito segnale fissato al muro esterno. La tubazione attraverserà così detto paramento esterno ed entrerà nel locale cucina posata in vista e terminando con un tappo filettato. Vengono previste adeguate aperture di aerazione e ventilazione permanenti protette da griglie. La tubazione è stata dimensionata in modo da essere in grado di addurre la seguente portata di gas metano con perdite di pressione minore di 1 mbar (UNI CIG 7129:2008): 1) tratto dal punto di consegna alla cucina: Q t = P cucina X 3600 / H sup Q = 60 X 3600 / 38311 = 5.64m 3 /h Dalle tabelle della summenzionata normativa si ricava che una tubazione DN 40 è in grado di sostenere tale portata su una tratta della lunghezza di 50m. Come già accennato la produzione di acqua calda sanitaria è assicurata dallo scambiatore di calore collegato al puffer; a tale accumulo fa capo anche un sistema di collettori solari ubicati sulla copertura orizzontale delle aule e dimensionato per sopperire ad almeno il 50% del fabbisogno di acqua calda sanitaria dell edificio. Le apparecchiature nella centrale termica, inoltre, soddisfano le vigenti prescrizioni in materia di sicurezza degli impianti termici ad acqua calda (DM 01/12/1975 normativa ISPESL).
L impianto di riscaldamento è del tipo a pannelli radianti annegati a pavimento con certificazione energetica, funzionante con acqua a bassa temperatura, con una pressione massima d esercizio di 3 bar, realizzato secondo la normativa UNI EN 1264. La temperatura superficiale del pavimento è atta al benessere fisiologico delle persone. I dati di resa termica, in considerazione delle possibilità di diversi tipi di rivestimento (legno piastrelle pvc moquette ecc.), si basano su un valore di resistenza termica del rivestimento pari a R = 0,15 m² K/W. Il sistema a pavimento adottato tiene conto delle diverse zone di dispersione del calore, tramite una progettazione differenziata dei circuiti di riscaldamento in locali diversi o anche nello stesso locale. La distribuzione della tubazione è a chiocciola con differenti interassi in funzione del dimensionamento ed in relazione al fabbisogno termico. Il dimensionamento dell impianto consiste nel calcolo del passo delle serpentine che compongono i pannelli radianti ed in particolare, sulla base delle dispersioni invernali di picco calcolate secondo il D.Lgs 311/2006 con T e = -5 C e T interna = 20 C e controllando che la temperatura superficiale del pavimento non superi mai i 29 C (UNI EN 1264). Per una temperatura dell acqua di mandata pari a 42 C (giusto compromesso fra efficienza di resa d impianto e risparmio energetico legato alla reale possibilità di condensazione delle caldaie) con una resistenza termica del massetto R = 0,15 m² K/W le serpentine sono in grado di erogare rispettivamente 98W/mq con tubazione posata a passo 10cm e rispettivamente 76W/mq con tubazione posata a passo 20cm. In questo modo è possibile soddisfare le dispersioni termiche di picco mantenendo un elevato grado di comfort ed adottando un sistema altamente efficiente e quindi minimizzando i costi di gestione. La tubazione è in polietilene ad alta densità (HDPE) con un peso molecolare molto superiore a quello dei normali tipi di polietilene, reticolato ad alta pressione (brevetto Engel) con una elevatissima resistenza all usura, all urto e al calore. Le tubazioni sono protette contro la diffusione dell ossigeno tramite una pellicola a 5 strati di un polimero speciale saldato unitamente al tubo di base secondo la normativa UNI EN 1264-4 Appendice A e DIN 4726. Esse inoltre hanno eccellenti proprietà elastiche (effetto Memory), quindi il materiale non subirà danni in seguito ad una piegatura secca e non permettono nessuna formazione di incrostazioni e quindi nessuna corrosione. l collettori sono in poliammide rinforzato in fibra di vetro che permettono di termostatizzare ogni ambiente secondo le esigenze individuali tramite apposite sonde rilevatrici della temperatura ambiente. Le serpentine vengono posate su un doppio strato di isolante in polistirene espanso estruso con conducibilità termica dichiarata: (UNI 12667) pari a 0,033 W/mK delle spessore totale di 8cm. Il collegamento dei collettori con la centrale di distribuzione avviene tramite linee dorsali in multistrato. Le sonde ambiente provvedono alla regolazione della temperatura ambiente per ambiente agendo sulle relative testine motorizzate poste sui collettori di distribuzione. L impianto idrico ha inizio con l allacciamento alla rete pubblica dell acquedotto; da tale punto viene derivata la tubazione interrata in polietilene ad alta densità (UNI EN 12201/2004) saldata per elettrofusione tramite manicotti elettrici fino alla centrale termica. L impianto di distribuzione idrica interno è realizzato tramite posa di linee in tubazioni multistrato per l adduzione dell acqua fredda e calda sanitaria facenti capo al punto d arrivo della tubazione esterna ed allo
scambiatore a piastre a bordo del puffer nel vano tecnico. Data la notevole distanza del bollitore d accumulo per la preparazione dell acqua calda sanitaria dai punti di erogazione, è prevista anche una linea di ricircolo in modo da minimizzare i tempi d attesa dell acqua calda agli apparecchi sanitari. Tutte le tubazioni, sia quelle di riscaldamento sia quelle idricosanitarie, sono coibentate con materiali di caratteristiche e spessori in accordo con le prescrizioni della DLgs.191/2005 e relative modifiche ed integrazioni. Gli apparecchi sanitari sono in vetrochina con miscelatori e dotati di scarichi sifonati in polietilene atti al collegamento alla rete fognante; nei bagni ciechi è previsto un semplice impianto d aspirazione dell aria costituito da aspiratori centrifughi a muro collegati a tubazioni in PVC rigide verticali con sbocco sulla copertura dell edificio. Il dimensionamento del fabbisogno idrico e delle relative tubazioni è stato condotto col metodo delle unità di carico (UC). E stato eseguito il calcolo del fabbisogno idrico totale di acqua fredda e calda sanitaria ottenuto sommando le UC di ciascun apparecchio sanitario: con tali valori delle UC si sono poi ricavate le portate di acqua in gioco nei vari tratti dell impianto e di conseguenza i valori dei diametri delle tubazioni d adduzione. Analogamente per l acqua fredda tale calcolo è stato condotto anche per l acqua calda sanitaria ed è poi stato dimensionato l impianto solare termico in modo da coprire almeno il 50% di tale fabbisogno. Viene inoltre previsto un impianto idrico antincendio costituito da quattro naspi DN25 posati nelle posizioni di progetto in modo da assicurare la completa copertura dell edificio. I naspi sono completi di manichetta flessibile e lancia, protetti in cassette di contenimento e segnalati da apposita segnaletica conforme al DLgs 493/96. Essi sono alimentati da una rete aperta di tubazioni di nuova installazione in acciaio zincato serie media PN16 sottotraccia, tenuta costantemente sotto pressione come prescritto dalla normativa ed isolata in modo da evitare il formarsi di dannose condense. Tale tubazione viene collegata ad un gruppo di pressurizzazione antincendio a norme UNI EN 12845 e UNI 10779 ubicato in apposito locale (centrale idrica a norme UNI 11292). La pompa, ad alimentazione elettrica dedicata, va a pescare da una riserva idrica interrata della capacità utile di almeno 8400 litri: tale valore infatti è stato calcolato nell ipotesi di alimentare per 60 minuti tutti e 4 i naspi con prestazione normale, vale a dire con portata di 35 l/min e pressione al punto idrulicamente più sfavorito di 2 bar. Essa costituisce un alimentazione idrica singola come definita dalla norma tecnica UNI EN 12845-2005 al punto 9.6.1 compatibile con attività con rischio classificato basso. La capacità utile dell accumulo è data quindi da C = 4 X 35 X 60 = 8400 litri. L accumulo di cui sopra viene riempito dalla tubazione d adduzione idrica a servizio della scuola derivata a sua volta dalla rete di acquedotto pubblico. La rete antincendio e inoltre dotata di un attacco di mandata UNI 70 per autopompa VVF all esterno dell edificio in posizione segnalata ed accessibile dai mezzi dei pompieri in caso di necessità. Particolare attenzione è posta per evitare il problema del gelo dotando l attacco per autopompa di sistema di drenaggio dell acqua nel periodo invernale. Essendo la pompa antincendio ad una quota superiore rispetto all accumulo idrico dal quale va a pescare risulta del tipo sopra battente: si rende quindi necessario dotare la pompa stessa di un serbatoio d innesco come prescritto dalla normativa in modo da garantirne il sicuro funzionamento. Tale serbatoio ha capacità di 500 litri ed è dotato dei dispositivi per il mantenimento dell appropriato livello d acqua al suo interno; anche il gruppo di pressurizzazione è corredato dei dispositivi d allarme in caso di malfunzionamento o guasto remotati in locale presidiato.
Di seguito si riportano i risultati della rete idrica a pettine calcolata Tabella dei dati dei TRATTI della rete # Lunghezza DN Q (l/min) HC (kpa) HD (kpa) Vel (m/s) 1 11.00 50 140.00 1.95 3.51 1.05 2 2.00 50 35.00 0.07 0.05 0.26 3 25.00 50 105.00 1.14 4.69 0.79 4 2.00 50 35.00 0.07 0.05 0.26 5 1.00 50 70.00 0.54 0.09 0.53 6 2.00 50 35.00 0.07 0.05 0.26 7 17.00 50 35.00 0.15 0.42 0.26 8 2.00 50 35.00 0.07 0.05 0.26 Tabella dei dati dei TERMINALI della rete # Quota (m) Q (l/min) H (kpa) 1 1.00 35.00 200.00 2 1.00 35.00 200.00 3 1.00 35.00 200.00 4 1.00 35.00 200.00 RISULTATI DI CALCOLO Portata Pompa Prevalenza Pompa Potenza Pompa = 140.00l/min = 222.43kPa = 0.74kW
ALLEGATI 1. DIMENSIONAMENTO COLLETTORI E CIRCUITI RADIANTI 2. DIMENSIONAMENTO SISTEMA SOLARE
Software: Velta Velta System Pro Versione 1.4.0 Dati generali progetto: Codice: 021(2) Progetto: 021 Committente: Progettista: Installatore: Cantiere: Data: 18/03/2009 Note: 021(2) - 021 - Pagina 1
Elenco zone e gruppi: Zona: 001 - Collettore 1-2 - 3 temperatura di mandata max: 55,0 Temperatura di mandata calcolata: 37,3 C 001 - Collettore 1 Sistema: Velta Calore Collettore: Eurowork Salto termico minimo: 10,0 C Interasse minimo: 10 cm Spessore massetto: 4,5 cm Conduttività massetto: 1,20 W/mk Lunghezza massima circuiti: 150 m Perdita di carico massima circuito: 200 mbar 002 - Collettore 2 Sistema: Velta Calore Collettore: Eurowork Salto termico minimo: 10,0 C Interasse minimo: 10 cm Spessore massetto: 4,5 cm Conduttività massetto: 1,20 W/mk Lunghezza massima circuiti: 150 m Perdita di carico massima circuito: 200 mbar 003 - Collettore 3 Sistema: Velta Calore Collettore: Eurowork Salto termico minimo: 10,0 C Interasse minimo: 10 cm Spessore massetto: 4,5 cm Conduttività massetto: 1,20 W/mk Lunghezza massima circuiti: 150 m Perdita di carico massima circuito: 200 mbar Zona: 002 - Collettore 4-6 - 7 temperatura di mandata max: 55,0 Temperatura di mandata calcolata: 37,7 C 021(2) - 021 - Pagina 2
004 - Collettore 4 Sistema: Velta Calore Collettore: Eurowork Salto termico minimo: 10,0 C Interasse minimo: 10 cm Spessore massetto: 4,5 cm Conduttività massetto: 1,20 W/mk Lunghezza massima circuiti: 150 m Perdita di carico massima circuito: 200 mbar 005 - Collettore 5 Sistema: Velta Calore Collettore: Eurowork Salto termico minimo: 10,0 C Interasse minimo: 10 cm Spessore massetto: 4,5 cm Conduttività massetto: 1,20 W/mk Lunghezza massima circuiti: 150 m Perdita di carico massima circuito: 200 mbar 006 - Collettore 6 Sistema: Velta Calore Collettore: Eurowork Salto termico minimo: 5,0 C Interasse minimo: 10 cm Spessore massetto: 4,5 cm Conduttività massetto: 1,20 W/mk Lunghezza massima circuiti: 150 m Perdita di carico massima circuito: 200 mbar Zona: 003 - Collettore 5-8 temperatura di mandata max: 55,0 Temperatura di mandata calcolata: 38,2 C 007 - Collettore 5 Sistema: Velta Calore Collettore: Eurowork Salto termico minimo: 10,0 C Interasse minimo: 10 cm Spessore massetto: 4,5 cm Conduttività massetto: 1,20 W/mk Lunghezza massima circuiti: 150 m Perdita di carico massima circuito: 200 mbar 021(2) - 021 - Pagina 3
008 - Collettore 8 Sistema: Velta Calore Collettore: Eurowork Salto termico minimo: 10,0 C Interasse minimo: 10 cm Spessore massetto: 4,5 cm Conduttività massetto: 1,20 W/mk Lunghezza massima circuiti: 150 m Perdita di carico massima circuito: 200 mbar 021(2) - 021 - Pagina 4
Elenco locali: Ti ( C): Temperatura interna locale QH (W): Potenza termica di progetto AF (mq): Superficie utile impianto θfmax ( C): Temperatura superficiale massima RλB (mqk/w): Resistenza termica rivestimento pavimento θu ( C): Temperatura locale sottostante Rins (mqk/w): Resistenza termica isolamento sotto massetto riscaldato Zona: 001 - Collettore 1-2 - 3 Gruppo: 001 - Collettore 1 Cod. Descrizione Piano Ti QH AF θfmax RλB θu Rins ( C) (W) (mq) ( C) (mqk/w) ( C) (mqk/w) 001 Collettore 1 0 20,0 6400 118,0 29,0 0,02 10,0 2,40 Zona: 001 - Collettore 1-2 - 3 Gruppo: 002 - Collettore 2 Cod. Descrizione Piano Ti QH AF θfmax RλB θu Rins ( C) (W) (mq) ( C) (mqk/w) ( C) (mqk/w) 002 Collettore 2 0 20,0 10800 182,0 29,0 0,02 10,0 2,40 Zona: 001 - Collettore 1-2 - 3 Gruppo: 003 - Collettore 3 Cod. Descrizione Piano Ti QH AF θfmax RλB θu Rins ( C) (W) (mq) ( C) (mqk/w) ( C) (mqk/w) 003 Collettore 3 0 20,0 5910 85,0 29,0 0,02 10,0 2,40 Zona: 002 - Collettore 4-6 - 7 Gruppo: 004 - Collettore 4 Cod. Descrizione Piano Ti QH AF θfmax RλB θu Rins ( C) (W) (mq) ( C) (mqk/w) ( C) (mqk/w) 004 Collettore 4 0 20,0 9200 167,0 29,0 0,02 10,0 2,40 Zona: 002 - Collettore 4-6 - 7 Gruppo: 005 - Collettore 5 Cod. Descrizione Piano Ti QH AF θfmax RλB θu Rins ( C) (W) (mq) ( C) (mqk/w) ( C) (mqk/w) 005 Collettore 5 0 20,0 6100 85,0 29,0 0,02 10,0 2,40 Zona: 002 - Collettore 4-6 - 7 Gruppo: 006 - Collettore 6 Cod. Descrizione Piano Ti QH AF θfmax RλB θu Rins ( C) (W) (mq) ( C) (mqk/w) ( C) (mqk/w) 006 Collettore 6 0 20,0 10300 142,0 29,0 0,02 10,0 2,40 Zona: 003 - Collettore 5-8 Gruppo: 007 - Collettore 5 Cod. Descrizione Piano Ti QH AF θfmax RλB θu Rins ( C) (W) (mq) ( C) (mqk/w) ( C) (mqk/w) 007 Collettore 7 0 20,0 4141 93,0 29,0 0,02 10,0 2,40 Zona: 003 - Collettore 5-8 Gruppo: 008 - Collettore 8 Cod. Descrizione Piano Ti QH AF θfmax RλB θu Rins ( C) (W) (mq) ( C) (mqk/w) ( C) (mqk/w) 008 Collettore 8 0 20,0 16115 217,0 29,0 0,02 10,0 2,40 021(2) - 021 - Pagina 5
Calcolo semplificato: Zona: 001 - Collettore 1-2 - 3 - Temperatura di mandata calcolata 37,3 C Gruppo: 001 - Collettore 1 Cod. Descrizione Superficie Interasse N Integrazioni Collettori (mq) (cm) circuiti (W) assegnati 001 Collettore 1 118,0 15 6-2 Gruppo: 002 - Collettore 2 Cod. Descrizione Superficie Interasse N Integrazioni Collettori (mq) (cm) circuiti (W) assegnati 002 Collettore 2 182,0 15 9 0 Gruppo: 003 - Collettore 3 Cod. Descrizione Superficie Interasse N Integrazioni Collettori (mq) (cm) circuiti (W) assegnati 003 Collettore 3 85,0 10 6-6 Zona: 002 - Collettore 4-6 - 7 - Temperatura di mandata calcolata 37,7 C Gruppo: 004 - Collettore 4 Cod. Descrizione Superficie Interasse N Integrazioni Collettori (mq) (cm) circuiti (W) assegnati 004 Collettore 4 167,0 15 8 0 Gruppo: 005 - Collettore 5 Cod. Descrizione Superficie Interasse N Integrazioni Collettori (mq) (cm) circuiti (W) assegnati 005 Collettore 5 85,0 10 6-2 Gruppo: 006 - Collettore 6 Cod. Descrizione Superficie Interasse N Integrazioni Collettori (mq) (cm) circuiti (W) assegnati 006 Collettore 6 142,0 15 10 0 Zona: 003 - Collettore 5-8 - Temperatura di mandata calcolata 38,2 C Gruppo: 007 - Collettore 5 Cod. Descrizione Superficie Interasse N Integrazioni Collettori (mq) (cm) circuiti (W) assegnati 007 Collettore 7 93,0 20 4-3 Gruppo: 008 - Collettore 8 Cod. Descrizione Superficie Interasse N Integrazioni Collettori (mq) (cm) circuiti (W) assegnati 008 Collettore 8 217,0 10 15-10 021(2) - 021 - Pagina 6