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INVOLUCRO EDILIZIO


INVOLUCRO EDILIZIO L'involucro edilizio rappresenta il collegamento tra gli ambienti interni e l’esterno; l’insieme cioè dei sistemi, dei materiali e delle tecnologie necessari per chiudere gli edifici, ottimizzare l’uso delle risorse energetiche e assicurare un confort abitativo il più naturale possibile. Nel progettare gli edifici oggi si è orientati a costruire apparati che sfruttano i cicli naturali e le risorse ambientali che ci circondano. Il sole, l’aria, l’acqua, il calore naturale non sono più visti come qualcosa da cui difendersi ma iniziano ad essere concepiti come mezzi da utilizzare. Il futuro è rappresentato da una valida progettazione grazie all’impiego di risorse ambientali e dall’uso di sistemi che assicurano performance alte e basso impatto ambientale.


COMFORT AMBIENTALE Si definisce comfort ambientale quella particolare condizione di benessere determinata, in funzione delle percezioni sensoriali di un individuo inserito in un ambiente, da temperatura, umidità dell’aria e livello di rumorosità e luminosità rilevati all’interno dell’ambiente. Da tale definizione si ha una distinzione tra benessere termo-igrometrico, benessere acustico e benessere luminoso. Il comfort ambientale si identifica con il benessere psicofisico della persona che vive un ambiente (casa, ufficio) ed è una sensazione che dipende da determinate condizioni ambientali che sono in gran parte pianificabili e quindi rientranti nella responsabilità del progettista.


BENESSERE AMBIENTALE DELL’INDIVIDUO Benessere termoigrometrico Stato di neutralità termica, in cui il soggetto non sente né caldo né freddo. Benessere respiratorio – olfattivo (Qualità dell'Aria Interna – Indoor Air Quality) Stato di soddisfazione di un individuo nei confronti dell'aria che respira, in cui non sono presenti inquinanti in concentrazioni ritenute nocive per la salute dell’uomo


BENESSERE AMBIENTALE DELL’INDIVIDUO Benessere visivo/illuminotecnico Stato in cui l’individuo può svolgere nel modo migliore i diversi compiti (visual task) che è chiamato ad assolvere Benessere acustico Condizione psicofisica in corrispondenza della quale un individuo, in presenza di un campo di pressione sonora (rumore), dichiara di trovarsi un una situazione di benessere, tenuto conto anche della particolare attività che sta svolgendo


Benessere termoigrometrico Il benessere termico è definito come una condizione mentale (psicofisica) di soddisfazione nei confronti dell'ambiente termico. L'insoddisfazione può essere causata da: •disagio per il caldo o per il freddo che prova il corpo nel suo complesso •non desiderato raffreddamento (o riscaldamento) di una particolare parte del corpo (es. da corrente d'aria) •differenza verticale di temperatura tra testa e caviglie troppo elevata •pavimento troppo caldo o freddo •asimmetria della temperatura radiante troppo elevata •un'energia metabolica troppo elevata •abbigliamento non adeguato


DPR 492/93 per edificio, un sistema costituito dalle strutture edilizie esterne che delimitano uno spazio di volume definito, dalle strutture interne che ripartiscono detto volume e da tutti gli impianti, dispositivi tecnologici ed arredi che si trovano al suo interno; la superficie esterna che delimita un edificio può confinare con tutti o alcuni di questi elementi: l'ambiente esterno, il terreno, altri edifici; Gli edifici sono classificati in base alla loro destinazione d'uso


E.1 Edifici adibiti a residenza e assimilabili: E.1 (1) abitazioni adibite a residenza con carattere continuativo, quali abitazioni civili e rurali, collegi, conventi, case di pena, caserme; E.1 (2) abitazioni adibite a residenza con occupazione saltuaria, quali case per vacanze, fine settimana e simili; E.1 (3) edifici adibiti ad albergo, pensione ed attivitĂ  similari; E.2 Edifici adibiti a uffici e assimilabili: pubblici o privati, indipendenti o contigui a costruzioni adibite anche ad attivitĂ  industriali o artigianali, purchĂŠ siano da tali costruzioni scorporabili agli effetti dell'isolamento termico; E.3 Edifici adibiti a ospedali, cliniche o case di cura e assimilabili ivi compresi quelli adibiti a ricovero o cura di minori o anziani nonchĂŠ le strutture protette per l'assistenza ed il recupero dei tossicodipendenti e di altri soggetti affidati a servizi sociali pubblici;


E.4 Edifici adibiti ad attività ricreative o di culto e assimilabili: E.4 (1) quali cinema e teatri, sale di riunioni per congressi; E.4 (2) quali mostre, musei e biblioteche, luoghi di culto; E.4 (3) quali bar, ristoranti, sale da ballo; E.5 Edifici adibiti ad attività commerciali e assimilabili: quali negozi, magazzini di vendita all'ingrosso o al minuto, supermercati, esposizioni; E.6 Edifici adibiti ad attività sportive: E.6 (1) piscine, saune e assimilabili; E.6 (2) palestre e assimilabili; E.6 (3) servizi di supporto alle attività sportive; E.7 Edifici adibiti ad attività scolastiche a tutti i livelli e assimilabili; E.8 Edifici adibiti ad attività industriali ed artigianali e assimilabili.


Il territorio nazionale è suddiviso nelle seguenti sei zone climatiche in funzione dei gradi-giorno, indipendentemente dalla ubicazione geografica: Zona A: comuni che presentano un numero di gradi-giorno non superiore a 600; Zona B: comuni con un numero di gradi-giorno maggiore di 600 e non superiore a 900; Zona C: comuni con un numero di GG maggiore di 900 e non superiore a 1.400; Zona D: comuni con un numero di GG maggiore di 1.400 e non superiore a 2.100; Zona E: comuni con un numero di GG maggiore di 2.100 e non superiore a 3.000; Zona F: comuni che presentano un numero di GG maggiore di 3.000.

per «gradi-giorno» di una località, la somma, estesa a tutti i giorni di un periodo annuale convenzionale di riscaldamento, delle sole differenze positive giornaliere tra la temperatura dell'ambiente, convenzionalmente fissata a 20 °C, e la temperatura media esterna giornaliera; l'unità di misura utilizzata è il grado-giorno (GG).


L'esercizio degli impianti termici è consentito con i seguenti limiti massimi relativi al periodo annuale di esercizio dell'impianto termico ed alla durata giornaliera di attivazione: Zona A: ore 6 giornaliere dal 1° dicembre al 15 marzo; Zona B: ore 8 giornaliere dal 1° dicembre al 31 marzo; Zona C: ore 10 giornaliere dal 15 novembre al 31 marzo; Zona D: ore 12 giornaliere dal 1° novembre al 15 aprile; Zona E: ore 14 giornaliere dal 15 ottobre al 15 aprile; Zona F: nessuna limitazione. Gli impianti termici destinati alla climatizzazione invernale degli ambienti devono essere condotti in modo che, durante il loro funzionamento, non vengano superati i valori massimi di temperatura fissati in: a) 18 °C +2 °C di tolleranza per gli edifici rientranti nella categoria E.8; b) 20 °C +2 °C di tolleranza per gli edifici rientranti nelle altre categorie


Fabbisogno ideale di energia termica Il fabbisogno ideale di energia termica per il riscaldamento (QH,nd) vale, per ogni zona e per ogni mese (scelto come periodo di riferimento): QH,nd=QH,tr+QH,ve–(Qint+Qsol)ΡH


Fabbisogno ideale di energia termica QH,nd=QH,tr+QH,ve–(Qint+Qsol)ηH - QH,tr è il totale delle perdite termiche per trasmissione verso l’ambiente esterno ,il terreno, ambienti non climatizzati e diversamente climatizzati, attraverso componenti opachi, componenti trasparenti e ponti termici -QH,ve è il totale dell’energia dispersa a causa dei ricambi d’aria per infiltrazioni e per ventilazione naturale o meccanica - Qint sono gli apporti termici interni - Qsol è il totale degli apporti termici solari su componenti opachi e trasparenti - ηH è il fattore di utilizzazione degli apporti termici


Al fine di garantire il benessere termico dell’edificio dobbiamo avere al suo interno una certa temperatura, fissata per legge. Per avere tale temperatura all’interno di un ambiente dobbiamo apportare nello stesso del Calore. Ai fini del risparmio energetico, quindi, possiamo agire attraverso due strade: -Ridurre il fabbisogno di calore limitando le perdite ed aumentando gli apporti gratuiti - Produrre il calore necessario nella maniera piÚ economica possibile


Calcolo semplificato del risparmio annuo di energia in fonte primaria previsto con un intervento di efficienza energetica In un involucro edilizio ogni intervento di qualificazione energetica su un generico elemento opaco o finestrato produce come effetto la riduzione della sua trasmittanza U. Dato un elemento opaco di superficie nota S, se definiamo con ΔU la generica variazione di trasmittanza dovuta all’intervento effettuato (espressa in W/m2 K) e con ΔT la differenza di temperatura tra le due facce dell’elemento, la potenza termica che non viene dispersa attraverso l’elemento stesso è data da:


Se consideriamo che

dove: GG = gradi giorno della località dove sorge l’edificio in cui viene effettuato l’intervento; GR = durata in giorni del periodo di riscaldamento; R = fattore di correzione della differenza di temperatura in funzione del tipo di elemento opaco; si consiglia di applicare i seguenti valori: R = 1 se l’elemento opaco o finestrato divide un ambiente riscaldato dall’esterno; R = 0,5 se l’elemento opaco divide un ambiente riscaldato da uno non riscaldato; R = 0,8 se l’elemento opaco divide un ambiente riscaldato dal terreno o da un ambiente non riscaldato e ventilato; f = fattore di correzione che tiene conto del valore della temperatura interna media (inferiore a 20 °C, poiché il riscaldamento negli ambienti non avviene ininterrottamente nell’arco della giornata ma soltanto in orari prestabiliti). Si consiglia per gli edifici residenziali f = 0,9, e per tutti gli altri casi da 0,4 a 0,8.


Dalle espressioni precedenti, è possibile valutare l’energia risparmiata durante tutto il periodo del riscaldamento:

Una volta definita la dispersione termica (ΔQa), l’energia risparmiata come fonte primaria Qpr è data dalla seguente espressione:

dove ηg è il rendimento globale medio stagionale del sistema edificioimpianto. Esso è definito come il rapporto tra il fabbisogno di energia termica utile per la climatizzazione invernale e l’energia primaria delle fonti energetiche (compresa quella elettrica) calcolato con riferimento al periodo annuale di esercizio.


Per la determinazione di ηg si possono seguire due diverse modalità: 1. utilizzare la definizione stessa di ηg, dividendo il fabbisogno termico utile dell’edificio per l’energia primaria richiesta su base annua. Ricordiamo che il D. Lgs. 19 agosto 2005 n° 192 e successive modificazioni ne stabilisce il valore limite minimo in percentuale ηg = (75 + 3 log Pn) che in valore assoluto diventa:

dove log Pn è il logaritmo in base 10 della potenza utile nominale del generatore o dei generatori di calore al servizio del singolo impianto termico, espressa in kW. Per valori di Pn superiori a 1000 kW la soglia minima per il rendimento globale stagionale è pari all’84%.


2. calcolare ηg come prodotto dei singoli rendimenti:

dove ηp = rendimento di produzione; ηd = rendimento di distribuzione; ηr = rendimento di regolazione; ηe = rendimento di emissione; così come descritti dalla norma UNI 10348.

Nel caso non sia agevole il reperimento dei dati necessari al calcolo analitico del rendimento globale medio stagionale, un tecnico esperto può stimare con buona approssimazione il valore ηg in relazione alle caratteristiche dell’impianto, alla potenza del generatore di calore e al tipo di combustibile utilizzato. In questo caso si consiglia di contenere detto valore tra 0,65 e 0,80.


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