Prestazioni di sistemi vetrati alla luce della legislazione sulla certificazione energetica: un caso studio Le azioni più incisive: lo stock più datato,8,7,6,5,4,3,2,1 75% 24% 1% vetro singolo vetrocamera vetri hp 1
Le azioni più incisive: edifici commerciali IEA Task27 office building Temporizzazione impianti: altezza: 25,77 m su 7 piani lunghezza: 67,37 m solo giorni feriali larghezza: 14,97 m 6 a.m. 6 p.m. 21 uffici in totale N Set-point temperatura: S 16 C inverno; senza persone 2 C inverno; con persone 26 C estate; con persone Ventilazione: 1,5 ricambi per ora 1 ricambio per ora 2
Sistemi vetrati e superfici analizzati N S Sistemi vetrati e superfici analizzati Sistema vetrato s Uc g ts rs Standard doppio chiaro 5,7 /12/ 5,7 2,69,72,67,114 Doppio con bassoemissivo 5,6/ 12/ 5,7 1,88,619,523,134 Doppio con bassoemissivo e kripton 5,6/ 12/ 5,7 1,54,619,523,134 3
Tipologie di sistemi vetrati: bassoemissivi Prestazioni depositi superficiali di metalli o ossidi metallici: ε <,3 trasmittanza: U = 1,1 2, W/m²K guadagno solare: F = 5 65% coefficiente di trasmissione visibile: t v = 65 75% Tipologie di sistemi vetrati: bassoemissivi U value (W/m 2 K) Aria Argon Kripton Doppia float 2.8 2.7 2.5 Doppia Ag-Ag 1.6 1.2.9 Tripla float 1.9 1.7 1.6 Tripla Ag-Ag.9.7.4 Valori calcolati secondo EN673 per vetri con spessore di 6 mm ed intercapedini con spessore di 12 mm; emissività normale float =.89, emissività normale Ag-Ag =.28 4
Sistemi vetrati e superfici analizzati Senza finestre area finestra / area facciata = % Finestre su facciata principale area finestra / area facciata = 2% Finestre su facciata principale area finestra / area facciata = 4% Finestre su facciata principale area finestra / area facciata = 7% Senza finestre area finestra / area involucro = % Finestre su facciata principale area finestra / area involucro = 11% Finestre su facciata principale area finestra / area involucro = 21% Finestre su facciata principale area finestra / area involucro = 27% 3% 25% 2% 15% 1% 5% % -5% -1% -15% -2% -25% -3% Variazione del carico - Kripton-filled (heating mode) -3% 5% -4% -1% -3% Air-filled -7% (cooling mode) -12% -13% -17% -23% 9% -29% 1 15 2 25 3 35 4 45 5 55 6 65 7 air filled (cooling mode) air-filled (heating mode) Krypton filled (cooling mode) window area (%) Air-filled (heating mode) kripton-filled (cooling mode) kripton-filled (heating mode) 5
55 Heating demand [kwh] 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 5 6 7 % glazed area MILANO (Lat. N 45 27 ) VENEZIA (Lat. N 45 36 ) ROMA (Lat. N 41 53 ) TRAPANI (Lat. N 38 1 ) Double glass Low-e air Low-e kripton Cooling demand [kwh] 15 14 13 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 % glazed area TRAPANI (Lat. N 38 1 ) ROMA (Lat. N 41 53 ) VENEZIA (Lat. N 45 36 ) MILANO (Lat. N 45 27 ) Double glass Low-e air Low-e kripton 6
Heating plus cooling demand [kwh/m²] 16 14 12 1 8 6 4 2 MILANO VENEZIA ROMA TRAPANI 1 2 3 4 5 6 7 % glazed area Double glass Low-e air Low-e kripton Carico termico [kwh/m 2 ] vetro doppio 128 111 65 3 134 113 62 26 139 114 61 26 basso emissivo con aria 122 17 62 29 123 13 56 24 124 12 53 22 basso emissivo con kripton 118 13 6 27 116 96 51 21 114 92 47 18 percentuale area finestrata 2% percentuale area finestrata 4% percentuale area finestrata 7% 7
kwh Loads 5 3 4 3 25 2 1 2 15Heating Euro Valutazioni economiche Cooling Double 1 glass Low-e air Low-e 7647,58 kripton 4641 145 12 11554 1 8 6628 m 3 6 Saving 4 2 Low -e air Gas saving η g =,8 kwh EER = 3,3 6 5 4 3 2 1 PAY-BACK TIME: 1,5 anni 3,7 anni Primary Energy 27782,8 Heating Cooling Double glass 6945,7 Low-e air Low-e kripton 164 Extra-cost Low -e kripton -868 Electricity saving 2 15 1 5 kwh -5-1 Low-e air Low-e kripton Low-e air Low-e kripton Conclusioni I sistemi vetrati riempiti con Krypton sono i più adatti quando i carichi in fase di riscaldamento sono molto più elevati di quelli in fase di raffrescamento, mentre non sono invece molto efficienti in condizioni tipicamente estive. I sistemi vetrati basso-emissivi riempiti con aria danno buoni risultati durante il periodo estivo. I carichi termici totali diminuiscono con l incremento della superficie vetrata fino all 11% dell area totale dell involucro, ma solo con l utilizzo di ricoprimenti basso-emissivi. Con percentuali di superficie finestrata maggiori dell 11% si ha un incremento dei carichi termici. I costi di investimento hanno un tempo di ritorno intorno a 1,5 anni per I sistemi riempiti con aria e intorno ai 4 anni per quelli riempiti con Krypton nelle condizioni climatiche di. 8
Edificio per il terziario a Padova volume: 75 m 3 superficie disperdente: 1939 m 2 superficie vetrata: 1138 m 2 (41%) Temporizzazione impianti: solo giorni feriali 6 a.m. 6 p.m. Set-point temperatura: 16 C inverno; senza persone 2 C inverno; con persone 26 C estate; con persone Edificio per il terziario a Padova Prospetto sud Prospetto est pianta 9
Sistemi vetrati e superfici analizzati Sistema vetrato s U c g t s r s Vetro-camera con aria 5,7/12/5,7 2,79,714,61,11 Vetro-camera con argon 5,7/12,7/5,7 2,63,714,61,11 Basso-emissivo con aria 5,6/12/5,7 1,85,672,523,141 Basso-emissivo con argon 5,6/12,7/5,7 1,55,674,523,141 Basso-emissivo con kripton 5,6/12/5,7 1,39,677,523,141 Fabbisogno di energia 1. kwh/(anno m²) 8. 6. 4. 2.. Riscaldamento Raffrescamento Totale Aria 33.1 45.76 78.86 Argon 31.66 46.6 78.25 Aria BE 25.3 5.27 75.57 Argon BE 22.77 52.76 75.53 Kripton BE 2.57 55.99 76.56 1
Fabbisogno di energia valori limite Città Padova Gradi Giorno 2345 244 1415 81 2383 Valori limite del Fabbisogno 53,1 54,1 31,3 16,3 55,5 rapporto S/V A B C Zona Climatica D E F fino a 6 a 61 a 9 a 91 a 14 a 141 a 21 a 211 a 3 oltre 3,2 1 1 15 15 25 25 4 4 55 55,9 45 45 6 6 85 85 11 11 145 145 Carico totale [kwh/m 2 ] doppio low-e aria low-e kripton differenza 133 118 76 42 145 128 82 51 154 137 9 6 127 113 72 41 133 118 75 47 138 123 8 54 123 11 7 39 127 111 71 45 13 115 76 53 1 8 6 3 18 17 9 6 24 22 14 7 Area finestrata 11% Area finestrata 21% Area finestrata 37% 11