ELABORATO RELAZIONE SUL RISPARMIO ENERGETICO COMUNE DI ALCAMO COMUNE DI ALCAMO SETTORE SETTORE SERVIZI SERVIZI TECNICI E TECNICI MANUTENTIVI Programmazione 2007-2013 PON Ambienti per l apprendimento PO-FESR Asse II Interventi per la sostenibilità ambientale e l innovazione delle strutture scolastiche QUALITA DEGLI AMBIENTI SCOLASTICI - AZIONE C1 -C2-C3-C4-C5 MANUTENZIONE STRAORDINARIA SCUOLA PIETRO MARIA ROCCA Rielaborazione del 28/4/2014 PROGETTO ESECUTIVO PROGETTISTI ING. ENZA ANNA PARRINO ARCH. FRANCESCO MILAZZO GEOM. GAETANO CUSUMANO COLLABORATORI AMMINISTRATIVI RESPONSABILE UNICO DEL PROCEDIMENTO VISTI E PARERI SIGNOR VITO RENDA ING. ENZA ANNA PARRINO CLASSE B N.TAV. B.2
Sommario 1.Premessa... 2 2. La trasmittanza termica U... 2 3. La trasmittanza termica Uw dei serramenti... 2 4. La stima dei valori di Uw degli infissi esistenti... 3 5. Il metodo di calcolo della trasmittanza termica Uw... 4 6. La normativa... 5 7. Caratterizzazione degli infissi esistenti... 9 8. Calcolo della trasmittanza dei nuovi infissi... 9 Pag. 1
1.Premessa I lavori di sostituzione degli infissi esterni sono finalizzati fondamentalmente al miglioramento del bilancio termico dell edificio scolastico. I serramenti esterni esistenti, saranno smontati e sostituiti con dei nuovi infissi realizzati con profili estrusi d'alluminio lega 6060 (UNI EN 573-3), con trasmittanza termica complessiva non superiore a 2,2 W/(m²/K) e vetri termoacustici isolanti (vetro camera tipo infortunistico 33.1-16) a bassa emissione e con riempimento di argon. L'aumento dei costi energetici, le elevate emissioni di CO2 e la crescente presenza di polveri sottili nell'aria ci impongono di riservare maggiore attenzione al risparmio energetico. Costituendo ancor oggi l'elemento più debole di una facciata, gli infissi e serramenti esterni ed in particolar modo i vetri presentano ampie potenzialità per raggiungere margini di risparmio di tutto rispetto. Considerare con giusta attenzione l'isolamento termico degli infissi risulta importante soprattutto nel caso di costruzioni edificate oltre 15 anni fa. L'abbattimento dei consumi energetici, ottenuto grazie all'installazione di finestre e infissi ad alto isolamento termico, comporta un minore inquinamento ambientale e rappresenta un notevole vantaggio sia economico che in termini di comfort. 2. La trasmittanza termica U La trasmittanza termica U è il flusso di calore medio che passa, per metro quadrato di superficie, attraverso una struttura che delimita due ambienti a temperatura diversa (per esempio un ambiente riscaldato dall'esterno, o da un ambiente non riscaldato). L'unità di misura della trasmittanza termica è il W/m 2 K. Essendo l'obiettivo del risparmio energetico quello di minimizzare la dispersione di calore, è necessario che gli elementi costituenti l'involucro edilizio abbiano un basso valore di trasmittanza termica, così da ridurre la quantità di calore disperso. 3. La trasmittanza termica Uw dei serramenti Per le finestre, la trasmittanza termica del serramento rappresenta la media pesata tra la trasmittanza termica del telaio Uf e di quella della vetrata Ug, più un contributo aggiuntivo, la trasmittanza termica lineare Ψg, dovuto all'interazione fra i due componenti e alla presenza del distanziatore, applicato lungo il perimetro visibile della vetrata. In genere, la trasmittanza termica Uw di un serramento, può essere determinata sia tramite calcolo che tramite prova sperimentale su un campione fisico Per la stima dei valori di Uw degli infissi esistenti, in assenza di documentazioni a corredo utilizzabili per un calcolo rigoroso, si possono utilizzare; b) il calcolo semplificato, secondo la norma EN 10077 per la determinazione del valore di Uw in riferimento a tutte le tipologie di infissi; c) il metodo di calcolo rigoroso di Uw, secondo la formula di letteratura; d) la metodologia di calcolo di Uw in riferimento all'infisso normalizzato e le relative regole di estensione, secondo la UNI EN 14351-1 Pag. 2
4. La stima dei valori di Uw degli infissi esistenti Fine del progetto è la sostituzione di parte degli infissi esterni del fabbricato scolastico sopra indicati con altri rispondenti alle attuali normative di sicurezza e risparmio energetico. Ai fini di semplificare la stima dei valori di trasmittanza termica Uw degli infissi esistenti, si è utilizzato il metodo di calcolo suggerito da ENEA. Il foglio di calcolo proposto, può essere utilizzato per stimare velocemente i valori di trasmittanza termica Uw degli infissi, inserendo le caratteristiche del telaio e la tipologia del vetro del serramento esistente. Il foglio di calcolo del valore Uw, fa riferimento ai prospetti F1 ed F2 della norma EN 10077-01:2007 - Allegato F. La caratterizzazione degli infissi riguarda: - il tipo di componente; - la tipologia di vetro; - la tipologia di telaio. La trasmittanza termica Uw (W/m 2 K) si determina secondo la norma UNI EN 10077-1 con il metodo di calcolo semplificato, oppure ricavandola dai prospetti F.2 e F.3 riferiti alla finestra ad un'anta posizionata verticalmente, di dimensioni - considerate rappresentative - uguali a 1,23 m x 1,48 m, in funzione del valore Ug della vetrata, del valore Uf del telaio e della percentuale dell'area di telaio rispetto all'area dell'intera finestra. Le tabelle fanno riferimento ai prospetti F1 ed F2 della norma EN 10077-01:2007 - Allegato F, e possono essere utilizzati per stimare velocemente i valori di trasmittanza termica Uw degli infissi esistenti, scendendo più nel dettaglio delle tipologie di serramenti. Per il procedimento: - scegliere le caratteristiche termiche del telaio Uf, dalla tab 2, - scegliere le caratteristiche termiche del vetro Ug, dalla tab 1 - incrociare i valori di Uf e Ug nella tab1, (scegliendo la % di telaio rispetto all'intera finestra fra il 30 % e il 20%), e trovare il il valore Uw dell'infisso con le caratteristiche scelte. Pag. 3
. 5. Il metodo di calcolo della trasmittanza termica Uw Il calcolo semplificato della trasmittanza termica del componente finestrato Uw composta da un singolo serramento e relativo vetro (o pannello) si esegue con la formula: Uw = (A g U g + A f U f + l g Ψg)/(A g + A f) dove: Ag è l'area del vetro; Ug è il valore di trasmittanza termica riferito all'area centrale della vetrata, e non include l'effetto del distanziatore del vetro lungo il bordo della vetrata stessa; Af è l'area del telaio; Uf è il valore di trasmittanza termica del telaio applicabile in assenza della vetrata; Ig è la lunghezza Uf è il valore di trasmittanza termica del telaio applicabile in assenza della vetrata; Ig è la lunghezza del perimetro del vetro; Ψg è il valore di trasmittanza termica lineare concernente la conduzione di calore supplementare che avviene a causa dell'interazione tra telaio, vetri e distanziatore dei vetri in funzione delle proprietà termiche di ognuno di questi componenti e si rileva, secondo quanto precisato nell' Annex E della norma UNI EN ISO 10077-1, preferibilmente con il calcolo numerico eseguito in accordo con la norma ISO 10077-2; quando non siano disponibili i risultati di calcolo dettagliati, ci si può riferire ai prospetti seguenti E.1 ed E.2 i quali indicano i valori Ψg di default per le tipiche combinazioni di telai, vetri e distanziatori. Pag. 4
6. La normativa 1) Norma UNI EN ISO 10077-1 che fornisce metodi di calcolo semplificati di stima delle prestazioni termiche dei telai e valori tabulati della trasmittanza termica delle principali tipologie di vetrazioni. Norma UNI EN ISO 10077-1, preferibilmente con il calcolo numerico eseguito in accordo con la norma ISO 10077-2; quando non siano disponibili i risultati di calcolo dettagliati, ci si può riferire ai prospetti seguenti E.1 ed E.2 i quali indicano i valori Ψg di default per le tipiche combinazioni di telai, vetri e distanziatori. Tali prospetti forniscono i valori caratteristici delle trasmittanze termiche per finestre, calcolati tramite il metodo esposto nella norma stessa, utilizzando le trasmittanze termiche lineari indicati nell'appendice E per i normali tipi di distanziatori per vetro in alluminio e in acciaio (prospetto E.1); 2) Raccomandazione CTI - R03/3 Prestazioni energetiche degli edifici. Certificazione energetica. Esecuzione della certificazione energetica. Dati relativi all'edificio. Appendice A. 3) La norma UNI EN 14351-1 Parte 1 "Norma di prodotto, caratteristiche prestazionali di finestre e porte esterne pedonali senza caratteristiche di resistenza al fuoco e/o di tenuta al fumo" è il riferimento normativo italiano per la marcatura CE dei serramenti trasparenti. Tale normativa specifica che il valore di trasmittanza termica della finestra comprensiva di infisso può essere ricavato o mediante prova di laboratorio o mediante calcolo semplificato Pag. 5
secondo UNI EN ISO 10077-1 o ancora mediante calcolo agli elementi finiti secondo UNI EN ISO 10077-2 in combinazione con il calcolo semplificato. Per i requisiti di isolamento termico, isolamento acustico, comportamento tra due climi differenti, l'appendice E della norma di prodotto UNI EN 14351-1, suggerisce le dimensioni dei campioni da sottoporre a prova in laboratorio, oppure sui quali eseguire valutazione semplificata della prestazione, e le diverse regole di estensione dei risultati ottenuti. Pag. 6
Quindi riassumendo, nel caso di sostituzione di serramenti, si può adottare quale modalità di calcolo, il prospetto E2 dell'allegato E della UNI 14351-1, che indica che per la determinazione del valore di Up, è possibile procedere nel seguente modo: - Valutazione prestazione sia con metodo semplificato ai sensi della norma UNI EN ISO 10077-1 oppure con calcolo agli elementi finiti ai sensi della norma UNI EN ISO 10077-2 oppure con prova in laboratorio secondo la metodologia descritta dalla norma UNI EN 12567-1. 4) Decreto 26 gennaio 2010: nuovi valori limite di trasmittanza termica: Aggiornamento del decreto 11 marzo 2008 in materia di riqualificazione energetica degli edifici (G.U. n. 35 del 12-02-2010). Il decreto del ministero dello sviluppo economico ha modificato i valori limite della trasmittanza termica per le componenti dell'involucro edilizio. I valori limiti sono riportati in tabella i valori applicabili dal 1 gennaio 2010 per tutte le tipologie di edifici. Pag. 7
Valori limite della trasmittanza termica utile U delle strutture componenti l'involucro edilizio espressa in (W/m 2 K) Zona climatica Strutture opache verticali Strutture opache orizzontali o inclinate Coperture Pavimenti (*) Chiusure apribili e assimilabili (**) A 0,54 0,32 0,60 3,7 B 0,41 0,32 0,46 2,4 C 0,34 0,32 0,40 2,1 D 0,29 0,26 0,34 2,0 E 0,27 0,24 0,30 1,8 F 0,26 0,23 0,28 1,6 (*) Pavimenti verso locali non riscaldati o verso l'esterno (**) Conformemente a quanto previsto all'articolo 4, comma 4, lettera c), del Dpr 2 aprile 2009, n. 59, che fissa il valore massimo della trasmittanza (U) delle chiusure apribili e assimilabili, quali porte, finestre e vetrine anche se non apribili, comprensive degli infissi Pag. 8
7. Caratterizzazione degli infissi esistenti La caratterizzazione degli infissi riguarda: - il tipo di componente; - la tipologia di vetro; - la tipologia di telaio. Per la stima dei valori di trasmittanza termica Uw degli infissi esistenti, si è utilizzato il metodo di calcolo suggerito da ENEA. Il foglio di calcolo proposto, può essere utilizzato per stimare velocemente i valori di trasmittanza termica Uw degli infissi, inserendo le caratteristiche del telaio e la tipologia del vetro del serramento esistente. Il foglio di calcolo del valore Uw, fa riferimento ai prospetti F1 ed F2 della norma EN 10077-01:2007 - Allegato F. Il prospetto sottostante fornisce il valore caratteristico della trasmittanza termica delle finestre in legno a singolo vetro esistenti, calcolati tramite il metodo esposto nella norma, utilizzando le trasmittanze termiche lineari indicati nell'appendice E per i normali tipi di distanziatori per vetro in alluminio e in acciaio (prospetto E.1). Tipo di materiale del telaio: Tipo di vetrazione: percentuale dell area di telaio rispetto all area dell intera finestra: Alluminio senza taglio termico vetrata singola 30% Trasmittanza termica Uw = 6,10 W/m 2. K 8. Trasmittanza dei nuovi infissi I nuovi serramenti esterni saranno realizzati con profili estrusi d'alluminio lega 6060 (UNI EN 573-3), non a taglio termico, sezione mm 45 55 ed avranno trasmittanza termica complessiva U, calcolata secondo il procedimento previsto dalla norma UNI EN 10077-1 non superiore ai valori limite imposti per zona climatica secondo quanto indicato nei D.Lgs. 192/05 e s.m.i, non superiore a 2,2 W/(m²/K) Pag. 9