CALCOLO DEI CARICHI TERMICI - Università degli Studi di ... · Un impianto di climatizzazione deve...

Impianti di Climatizzazione e Condizionamento

CALCOLO DEI CARICHI TERMICI

Prof. Cinzia Buratti

Un impianto di climatizzazione deve mantenere nell’ambiente trattatoUn impianto di climatizzazione deve mantenere nell ambiente trattatocondizioni termoigrometriche adeguate; a tale scopo è necessario fornireall’ambiente istante per istante un flusso termico Q(τ) pari a:all ambiente, istante per istante, un flusso termico Q(τ) pari a:

)(Q)(Qn

τ=τ ∑ (W))(Q)(Q1i

i τ=τ ∑=

(W)

essendo Qi(τ) i flussi termici entranti ed uscenti dall’ambiente per causenaturali e artificiali.

La somma che compare nella formula è una funzione variabile nell’arcodella giornata: ciascuno dei contributi Qi(τ) varia in maniera periodicadella giornata: ciascuno dei contributi Qi(τ) varia in maniera periodicanell’arco delle 24 ore e raggiunge il proprio massimo in una certa ora dellagiornata diversa in generale da quella degli altrigiornata, diversa in generale da quella degli altri.

O i di id l’ i i i t il i tOccorre individuare l’ora in cui si presenta il massimo contemporaneo

CARICHI ESTERNI ED INTERNI

I carichi termici esterni sono dovuti a:

−- flusso termico trasmesso attraverso l’involucro edilizio (pareti opache e pareti vetrate);

−- flusso termico trasmesso per effetto dell’irraggiamento solare;flusso termico trasmesso per effetto dell irraggiamento solare;

−- flusso termico trasmesso attraverso i ponti termici;

fl t i d t d i filt i i d’ i til i−- flusso termico dovuto ad infiltrazioni d’aria e ventilazione.

I carichi termici interni sono dovuti a:

−- flusso termico associato alla presenza di persone;

−- flusso termico associato alla presenza di macchinari;- flusso termico associato alla presenza di macchinari;

−- flusso termico associato alla presenza dell’impianto di illuminazione;

−- flusso termico associato alla presenza di eventuali altri contributi.

6500

4500

5500

3500

4500

Q (W

)

1500

2500

-500

500

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

t (ore)Q totale Q pareti vetrate Q pareti opache Q irraggiamento

Q ponti termici Q ventilazione e infiltrazione Q persone Q illuminazioneQ ponti termici Q ventilazione e infiltrazione Q persone Q illuminazione

Andamento tipico del carico termico giornaliero in condizioni estive.

In estate il calcolo degli apporti di calore in ambiente deve essere effettuato inIn estate il calcolo degli apporti di calore in ambiente deve essere effettuato in regime variabile

esposizione delle pareti ad irraggiamento solare; la radiazione solare è assorbita dalle strutture, che accumulano calore e lo restituiscono all’ambiente in tempi successivi;

la temperatura dell’aria esterna varia nell’arco della giornata ed assume un

andamento sinusoidale; l’entità dell’oscillazione è dello stesso ordine di

grandezza della differenza tra la temperatura media esterna e la temperatura

dell’ambiente interno, occorre tener conto di tale variabilità.

Fig. 3.2: Andamento tipico qualitativo della temperatura giornaliera duranteFig. 3.2: Andamento tipico qualitativo della temperatura giornaliera durante la stagione estiva.

In inverno il calcolo delle dispersioni è effettuato in regime stazionarioIn inverno il calcolo delle dispersioni è effettuato in regime stazionario

le condizioni più gravose per l’impianto si hanno in assenza di irraggiamento

solare non si considera l’accumulo; l’irraggiamento solare costituisce al parisolare, non si considera l accumulo; l irraggiamento solare, costituisce al pari

dei carichi termici interni un apporto di calore all’ambiente, che compensa in

parte il carico termico;parte il carico termico;

poiché la temperatura media esterna è sensibilmente diversa dallapoiché la temperatura media esterna è sensibilmente diversa dalla

temperatura interna e le sue oscillazioni intorno al valor medio sono

contenute si fa l’ipotesi cautelativa che la temperatura esterna sia costante

ed assuma il valore minimo.

Fig. 3.3: Andamento qualitativo della temperatura giornaliera durante la stagione invernale.g

CARICHI ESTIVI

Esplicitando l’equazione che esprime il bilancio termico dell’edificio si ha:

)(Q)(Q)(Q)(Q)(Q)(Q)(Q)(Q)(Q)(Q )(Q)(Q)(Q)(Q)(Q)(Q)(Q)(Q)(Q)(Q 987654321 τ+τ+τ+τ+τ+τ+τ+τ+τ=τ

Q (τ) = flusso termico immesso globalmente nell’edificio al tempo τ;Q (τ) flusso termico immesso globalmente nell edificio al tempo τ;Q1 (τ) = flusso termico immesso al tempo τ attraverso le pareti opache;Q2 (τ) = flusso termico immesso al tempo τ attraverso le pareti vetrate;Q3 (τ) = flusso termico immesso al tempo τ per effetto dell’irraggiamento solare;Q4 (τ) = flusso termico immesso al tempo τ per la presenza di ponti termici;Q ( ) fl t i i l t til i d i filt i i d’ iQ5 (τ) = flusso termico immesso al tempo τ per ventilazione ed infiltrazioni d’aria;Q6 (τ) = flusso termico immesso al tempo τ per effetto della presenza di persone;Q (τ) = flusso termico immesso al tempo τ per effetto della presenza di macchinari;Q7 (τ) flusso termico immesso al tempo τ per effetto della presenza di macchinari;Q8 (τ) = flusso termico immesso al tempo τ per effetto del funzionamento

dell’impianto di illuminazione;Q9 (τ) = flusso termico immesso al tempo τ per effetto di eventuali altri contributi

interni.

987654321te QQQQQQQQQQ ++++++++= (W)

CARICHI INVERNALI

)(Q)(Q)(Q)(Q)(Q)(Q)(Q)(Q)(Q)(Q 987654321 τ+τ+τ+τ+τ−τ−τ+τ−τ−=τ

i termini con segno negativo rappresentano i flussi termici dispersi

dall’ambiente per effetto della differenza di temperatura tra interno ed esterno;

i termini con segno positivo rappresentano i flussi termici in ingresso

all’ambiente e costituiscono un contributo alla riduzione del carico termico;all ambiente e costituiscono un contributo alla riduzione del carico termico;

sono pertanto apporti energetici gratuiti.

QQQQQ 5421ti QQQQQ −−−−= (W)

CONDIZIONI ESTERNE DI PROGETTO

Per il calcolo dei carichi termici, occorre conoscere:temperatura dell’aria;p ;

umidità relativa dell’aria;velocità del vento;radiazione solare.

Per ciascun mese dell’anno, si fa riferimento ad un andamento orariogiornaliero rappresentativo delle grandezze climatiche e si definisce ilcosiddetto giorno medio mensile: è un giorno fittizio i cui valori orari deiparametri suddetti sono stati determinati come media di quelli misurati per unp q plungo periodo, statisticamente significativo.


Temperatura dell’aria

I l i i i i i i di l’ i d ll’ ill iI valori massimi e minimi, e di conseguenza l’ampiezza dell’oscillazione,possono essere desunti da serie storiche di dati (disponibili ad esempiopresso l’ISTAT - Statistiche Meteorologiche), o sono forniti dalla NormativaUNI-CTI 10349.

Relativamente al calcolo in condizioni invernali i valori di progetto della TRelativamente al calcolo in condizioni invernali, i valori di progetto della Te

sono forniti dal D.P.R. 412/93.Se l’ambiente in esame anziché confinare con l’esterno sia contiguo aSe l ambiente in esame, anziché confinare con l esterno, sia contiguo alocali non riscaldati (cantine, sottotetti, vani scale, ecc.), i valori dit t d id ll di it i i d l Ntemperatura da considerare nelle diverse situazioni, secondo la NormaUNI-CTI 7357-74, sono indicati in tabella.

Tipo di locale T (°C)Correzioni se

Tlc 20°C(locali contigui) Te -5°C

Cantine con serramenti aperti - 2 (Ti -20)0.1 (Te+5)0.9

Cantine con serramenti chiusi 5 (Ti -20)0.4 (Te+5)0.6

Sottotetti non plafonati con tegole non sigillate Te - -p g g

Sottotetti non plafonati con tegole bene sigillate - 2 (Ti -20)0.1 (Te+5)0.9

Sottotetti plafonati 0 (Ti -20)0.2 (Te+5)0.8

Locali con tre pareti esterne dotate di finestre 0 (T 20)0 2 (T +5)0 8Locali con tre pareti esterne dotate di finestre 0 (Ti -20)0.2 (Te+5)0.8

Locali con tre pareti esterne di cui una con finestra o con due pareti esterne entrambe con finestre 5 (Ti -20)0.4 (Te+5)0.6

Locali con tre pareti esterne senza finestre 7 (Ti -20)0 5 (T +5)0 5Locali con tre pareti esterne senza finestre 7 (Ti 20)0.5 (Te+5)0.5

Locali con due pareti esterne senza finestre 10 (Ti -20)0.6 (Te+5)0.4

Locali con una parete esterna dotata di finestra 10 (Ti -20)0.6 (Te+5)0.4

L li t t fi t 12 (T 20)0 7 (T +5)0 3Locali con una parete esterna senza finestre 12 (Ti -20)0.7 (Te+5)0.3

Appartamenti viciniori non riscaldati: sottotetto 2 (Ti -20)0.3 (Te+5)0.7

Appartamenti viciniori non riscaldati: piani intermedi 7 (Ti -20)0.5 (Te+5)0.5

Appartamenti viciniori non riscaldati: piano più basso 5 (Ti -20)0.4 (Te+5)0.6

Vano scala con parete esterna e finestra ad ogni piano, porta di ingresso a piano terra chiusa:- piano terra

27

(Ti -20) 0.3(Ti -20) 0 5

(Te+5 )0.7(T +5) 0 5piano terra

- piani sovrastanti7 (Ti 20) 0.5 (Te+5) 0.5

Vano scala con parete esterna e finestra ad ogni piano, porta di ingresso a piano terra aperta:

i t-22

(Ti -20) 0.1(T 20) 0 3

(Te+5) 0.9(T +5) 0 7

Temperatura di locali non riscaldati [3].

- piano terra- piani sovrastanti

2 (Ti -20) 0.3 (Te+5) 0.7


Umidità relativa dell’ariaLa UNI-CTI 10349 fornisce i valori medi mensili della pressione parziale delvapor d’acqua nei capoluoghi di provincia italiani.

V l ità d l tVelocità del ventoI dati possono essere desunti da serie storiche (ISTAT - StatisticheMeteorologiche) oppure dalla Normativa UNI CTI 10349Meteorologiche), oppure dalla Normativa UNI-CTI 10349.

Radiazione solare

A partire dal valore medio della radiazione totale teorica su superficie orizzontale Ho al di fuori dell'atmosfera, è legato alla radiazione effettiva H o gsulla superficie terrestre dalla formula di Sabbagh:

n n = eliofania assoluta osservata: è il tempo, in minuti primi,

0H)Nnba(H ⋅+= (W/m2)

di soleggiamento effettivo, tenendo conto della nuvolosità e di eventuali ostacoli dovuti all'orografia;

N = eliofania assoluta teorica: è il tempo, in minuti primi, di soleggiamento teorico valutato a partire dai dati astronomici;soleggiamento teorico valutato a partire dai dati astronomici;

n/N = eliofania relativa;a,b = costanti relative al sito considerato e variabili nel corso

delle stagioni.

CONDIZIONI INTERNE DI PROGETTO

Temperaturainverno T = 20 ± 1 °C;estate T = 26 ± 1 °Cestate T = 26 ± 1 °C.

Umidità relativa dell’aria Φ = 50 ± 10%, sia in estate che in inverno

Velocità dell’aria 0.15 m/sesistono casi in cui v = 0,05 m/s o v = 0,40 m/s perspecifiche destinazioni d’uso

Purezza metodi prescrittivi o prestazionali p p

Trasmissione attraverso l'involucro edilizio

Pareti opache Caso invernale

E’ il d ll t i i di l t d fl idi t t diE’ il caso della trasmissione di calore tra due fluidi a temperatura diversa separati da una parete multistrato, in condizioni stazionarie.

n

)TT(AHQ ejij

n

1jj1 −=∑

=

nella quale:

n = numero di pareti opache;p p ;

Hj = trasmittanza della parete j-esima;

A = superficie della parete j-esima;Aj= superficie della parete j-esima;

Ti= temperatura dell’aria interna;

T t t d ll’ i bi t i è t tt l j i tTej= temperatura dell’aria ambiente con cui è a contatto la j-esima parete

(può essere l'aria esterna o un locale non climatizzato).


∑ ∑ ∑ ++++

=m n z

j 1R1s11H

∑ ∑ ∑= = =

+++λ

+1j 1j 1j i

jjje k

RCk

I coefficienti di adduzione k possono essere determinati sperimentalmente edassumono valori diversi a seconda delle condizioni in cui si trova la parete.Nei casi più comuni si possono impiegare i seguenti valori:

superfici interne verticali: ki = 8.1 W/m2K;superfici esterne verticali: ke = 23.2 W/m2K

oppure, ove sia nota la velocità del vento v e questa sia superiore a 4 m/s: ke = 2.3 + 10.4v0.5 W/m2K.

I valori della conducibilità termica λ dei principali materiali da costruzione sono i t ti i t b llriportati in tabella.

Ulteriori valori di λ possono essere dedotti dalle norme UNI-CTI 7357-74 e UNI-CTI 10351.10351.

Conducibilità termica di alcuni materiali da costruzione.

Materiale λ (W/mK) Materiale λ (W/mK)

Acciaio 45.30 Legni duri 0.29g

Calcestruzzo armato 1.50 Legni teneri 0.14

Carta e cartone 0.16 Legno compensato 0.12g

Ceramica 1.20 Linoleum 0.19

Gesso (malta asciutta) 0.43 Marmo 3.40( )

Granito 4.10 Polistirolo espanso 0.035

Gres 1.10 Poliuretano espanso 0.026p

Intonaco esterno 0.87 Porcellana piastrelle 1.05

Intonaco interno 0.70 Rame commerciale 348.80Intonaco interno 0.70 Rame commerciale 348.80

Lana di vetro 0.037 Terra cotta piastrelle 0.90

Laterizi esterni 0.93 Terreno secco 0.80

Laterizi interni 081 Tufo 1.70

Laterizi da paramento 1.30 Vetro (lastra) 0.90


In presenza di una o più intercapedini d'aria si fa riferimento alla p p p

resistenza termica R dell'intercapedine.

Nel caso in cui una parete sia composta da uno o più strati di materiale non

omogeneo (es. laterizi forati), l'espressione s/λ non ha significato; si

introduce allora un parametro, denominato conduttanza C dello strato non

omogeneo, ricavato sperimentalmente.

La norma UNI-CTI 10355, infine, fornisce i valori della trasmittanza totale di alcune tipologie di pareti e murature.

Resistenza specifica delle intercapedini.Parametri intercapedine Ri (m2 K /W)

Direz.flussocalore

Parametri intercapedine Ri (m2 K /W)Orient Spessore

(cm)temp. Media

aria (°C)

diff. temp.pareti int. (°C)

F

0.05 0.20 0.50 0.82aria ( C)

→ oriz 2÷10

10 5 0.429 0.322 0.215 0.158

10 15 0.326 0.275 0.185 0.142

30 5 0.429 0.303 0.191 0.136

→ 45° 2÷10

10 5 0.503 0.358 0.232 0.167

10 15 0.365 0.282 0.197 0.149

30 5 0.501 0.339 0.204 0.142

→ vert 2÷10

10 5 0.627 0.417 0.253 0.178

10 15 0 464 0 339 0 223 0 162→ vert 2÷10 10 15 0.464 0.339 0.223 0.162

30 5 0.604 0.382 0.219 0.152

→

10 5 0.733 0.464 0.217 0.186

→

45° 2÷10 10 15 0.597 0.408 0.249 0.176

30 5 0.705 0.417 0.239 0.157

2 10 10 0.627 0.417 0.253 0.179

→

oriz

4 10 10 0.963 0.567 0.303 0.202

10 10 10 1.616 0.705 0.339 0.217

2 30 10 0 567 0 365 0 215 0 1492 30 10 0.567 0.365 0.215 0.149

4 30 10 0.877 0.475 0.249 0.164

10 30 10 1.314 0.589 0.275 0.173

Conduttanza unitaria di pareti non omogenee.

Conduttanza CTipo di struttura

Caratteristiche (dimensioni in cm) Conduttanza C (W/m2 K)

T l t i

due fori (4.5x12) 8.10

tre fori (5.5x15) 7.80Tavolato in

mattoni forati di laterizio

quattro fori (8x12) 4.20

quattro fori (8x12) 3 80quattro fori (8x12) 3.80

sei fori (10x12) 2.70

Muro in mattoni semipienis = 12 cms = 25 cm

3.701.98s = 25 cm

s = 38 cms = 51 cm

1.401.05

Trasmittanza H di alcune delle più comuni strutture verticali.

Tipo di struttura Descrizione della struttura H (W/m2K) Mattone 140x280x60 mm 5.56 Mattone 140x280x60 mm 6.67

Muratura di mattoni pieni

Mattone 120x250x50 mm 3 13Mattone 120x250x50 mm 3.13Mattone 120x250x50 mm 5.26 Mattone 120x250x50 mm 2.7

Muratura di mattoni semipieni

M tt 120 250 120 4 17Mattone 120x250x120 mm 4.17Blocco 165x350x250 mm 0.95 Blocco 200x300x250 mm 2.13

Muratura in blocchi semipieniblocchi semipieni

Blocco 245x300x250 mm 1.30 Muratura in blocchi forati Blocco 150x250x250 mm 2.22

Tavellone 40x250x1200 mm 9.09Di i i i t ll iDivisorio in tavelloni

Tavellone 60x250x1200 mm 7.69 Mattone forato 80x250x250 mm 5.00 Mattone forato 100x250x250 mm 3 70Muratura in mattoni forati Mattone forato 100x250x250 mm 3.70Muratura in mattoni forati Mattone forato 120x250x250 mm 3.23 Blocco pieno 75x495x195 mm 3.57 Blocco pieno 117x495x195 mm 2.27Muratura in blocchi pieni Blocco pieno 195x500x195 mm 1.32


Pareti opache Caso estivoIl caso di riferimento è quello di un divisorio piano di spessore s che separa dueIl caso di riferimento è quello di un divisorio piano di spessore s che separa duefluidi, facendo l’ipotesi che la temperatura di uno di essi (ambiente interno) siacostante e che la temperatura dell’altro (ambiente esterno) abbia una variazioneperiodica di tipo sinusoidaleperiodica di tipo sinusoidale.Occorre valutare l’andamento orario della temperatura sulla faccia interna dellaparete, in modo da determinare, ora per ora, il flusso termico trasmesso perdd i t l f i i t d ll t t l’ i i t ll b d lladduzione tra la faccia interna della parete stessa e l’aria interna, sulla base della

seguente relazione:

( ) ( )[ ]∑=

−τ=τn

1jipjji1 TTAkQ

j

In prima approssimazione si possono impiegare i risultati relativi al caso del muro diIn prima approssimazione, si possono impiegare i risultati relativi al caso del muro diFourier, considerando che il calore accumulato dalla parete sia ceduto all’ambienteinterno con un certo ritardo e che la temperatura esterna varia in manierasinusoidalesinusoidale.


Pareti vetrateIl flusso termico trasmesso è dato dalla somma di due contributi:−1. radiazione solare che penetra nell'ambiente per trasmissione attraversoil vetro;;−2. trasmissione di calore per effetto della differenza di temperatura trainterno ed esterno.

[ ]∑ −+=p

ejijjjj2 )TT(HWaAQ [ ]∑=1j

ejijjjj2 )(

in cui:p = numero di pareti vetrate;Aj = superficie della j-esima parete vetrata;aj = fattore di correzione della radiazione solare per vetri speciali e tapparelle dij p p pp

tipo diverso;Wj = radiazione solare trasmessa attraverso la j-esima parete vetrata;H = trasmittanza della j-esima parete vetrata;Hj = trasmittanza della j-esima parete vetrata;Ti = temperatura aria interna;Tej = temperatura dell’aria esterna o con cui scambia calore la j-esima parete.

45°Lat.N Ora solare 45°Lat. S data esp. 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 data esp.

N 98 50 37 41 44 44 44 44 44 41 37 50 95 S

NE 385 406 324 193 71 44 44 44 44 41 37 31 21 SE

E 417 512 510 437 297 134 44 44 44 41 37 31 21 ERadiazione solare

E 417 512 510 437 297 134 44 44 44 41 37 31 21 E

SE 180 299 370 387 351 265 149 58 44 41 37 31 21 NE

1/6 S 21 31 43 91 162 206 231 206 162 91 43 31 21 22/12 N

SO 21 31 37 41 44 58 149 266 351 387 370 299 180 NO

O 21 31 37 41 44 44 44 134 298 437 510 512 417 O

trasmessa attraverso il vetro semplice (W/m2).

O 21 31 37 41 44 44 44 134 298 437 510 512 417 O

NO 21 31 37 41 44 44 44 44 71 193 324 406 385 SO

oriz. 117 264 421 555 641 703 721 703 641 555 421 264 117 oriz.

N 71 38 37 41 44 44 44 44 44 41 37 38 71 S

NE 347 384 301 173 64 44 44 44 44 41 37 31 16 SE

23/7 E 392 507 515 449 305 135 44 44 44 41 37 31 16 21/1 E

SE 187 320 398 422 387 300 176 64 44 41 37 31 16 NE

S 16 31 53 119 195 253 276 253 195 119 53 31 16 N

SO 16 31 37 41 44 64 176 300 387 422 400 320 187 NO

21/5 O 16 31 37 41 44 44 44 135 305 449 515 507 392 21/11 O21/5 O 16 31 37 41 44 44 44 135 305 449 515 507 392 21/11 O

NO 16 31 37 41 44 44 44 44 64 173 302 384 347 SO

oriz. 90 233 385 520 616 677 699 677 616 520 385 233 90 oriz.

N 23 24 33 38 42 44 44 44 42 38 33 24 23 S

NE 227 308 238 121 45 44 44 44 42 38 33 24 10 SE 38 5 38 33 0 S

24/8 E 279 459 503 450 313 142 44 44 42 38 33 24 10 20/2 E

SE 158 340 444 478 460 376 244 101 42 38 33 24 10 NE

S 10 27 94 194 305 355 378 355 305 194 94 27 10 N

SO 10 24 33 38 42 101 244 377 460 478 444 340 158 NO

Note: Numeri in neretto =Valori massimi mensiliNumeri in corsivo = Valori 20/4 O 101 262 33 38 42 44 44 142 313 450 503 459 279 23/10 O

NO 10 24 33 38 42 44 44 44 45 121 238 308 227 SO

oriz. 34 145 297 443 543 605 629 605 543 443 297 145 34 oriz.

N 0 13 26 34 38 38 41 38 38 34 26 13 0 S

NE 0 171 163 65 38 38 41 38 38 34 26 13 0 SE

Numeri in corsivo = Valorimassimi annualiCorrezioni da applicare allatabella 3.8:

NE 0 171 163 65 38 38 41 38 38 34 26 13 0 SE

22/9 E 0 343 452 423 302 138 41 38 38 34 26 13 0 22/3 E

SE 0 285 445 510 503 437 307 152 49 34 26 13 0 NE

S 0 35 149 273 379 428 469 428 379 273 149 35 0 N

SO 0 13 26 34 49 152 307 437 503 510 445 285 0 NO

1. Telaio in acciaio:moltiplicare per 1,172. Altitudine: aggiungere+0 7% per ogni 300 metri di

22/3 O 0 13 26 34 38 38 41 138 302 423 452 343 0 22/9 O

NO 0 13 26 34 38 38 41 38 38 65 163 171 0 SO

oriz. 0 56 181 334 427 498 521 498 427 334 181 56 0 oriz.

+0,7% per ogni 300 metri dialtitudine sul livello delmare.

Fattori di correzione della radiazione solare attraverso il vetro (da applicarsi ai valori della Tabella precedente )valori della Tabella precedente ).

SenzaTipo di vetro Senza schermi Con schermo esterno

Vetro semplice ordinario 1 0.22 0.15p

Vetro da 6 mm 0.94 0.21 0.14

Vetro assorbenteVetro assorbente

assorbimento 40-48% 0.80 0.18 0.12

assorbimento 48 56% 0 73 0 16 0 11assorbimento 48-56% 0.73 0.16 0.11

assorbimento 56-70% 0.62 0.14 0.10

V t d i di i 0 90 0 20 0 14Vetro doppio ordinario 0.90 0.20 0.14

Esterno: assorbimento 48-56%0.52 0.11 0.10

Interno: vetro ordinario

Vetro triplo ordinario 0.83 0.18 0.12

Tab. 3.8: Radiazione solare trasmessa attraverso il vetro semplice, stagione estiva (W/m2)stagione estiva (W/m ).

ora S S-E E N-E N N-O O S-O Diffusa Orizzontaleora S S E E N E N N O O S O Diffusa Orizzontale

Latitudine 46° Nord5 9 41 120 124 55 9 9 9 9 17

6 41 251 492 443 126 41 41 41 41 132

7 70 423 654 506 87 65 65 65 65 298

8 108 531 677 437 89 83 83 83 83 4818 108 531 677 437 89 83 83 83 83 481

9 209 570 603 268 98 98 96 98 96 596

10 319 542 454 144 108 108 108 114 108 105

11 395 450 251 120 115 115 115 155 115 771

12 421 302 127 117 117 117 127 302 127 794

13 395 155 115 115 115 120 251 450 115 77113 395 155 115 115 115 120 251 450 115 771

14 319 114 108 108 108 144 454 542 108 705

15 209 96 98 98 98 288 603 570 96 598

16 108 83 83 83 89 437 677 531 83 461

17 70 65 65 65 87 506 654 423 65 298

18 41 41 41 41 126 443 492 251 41 13218 41 41 41 41 126 443 492 251 41 132

19 9 9 9 9 55 125 120 41 9 17

Trasmittanza totale per vetri con intercapedine.

Tipo di vetrata Dimensioni Intercapedine

A i K tAria Krypton

t tt t fi i l

4-6-4 3.30 2.80

4 9 4 3 00 2 60

Doppia

senza trattamento superficiale 4-9-4 3.00 2.60

4-20-4 2.70 2.60

una lastra con trattamento superficiale

4-6-4 2.90 2.20

4-9-4 2.60 2.00

4-20-4 2.20 2.00

4-6-4-6-4 2.30 1.80

senza trattamento superficiale 4-9-4-9-4 2.00 1.70

4-12-4-12-4 1.90 1.60Tripla

due lastre con trattamento superficiale

4-6-4-6-4 2.00 1.40

4-9-4-9-4 1.70 1.20due lastre con trattamento superficiale

4-12-4-12-4 1.50 1.10


Pareti vetrate

In merito alle metodologie per la valutazione del contributo Q2 si può

anche far riferimento alla UNI-EN 832, che propone una procedura

alternativa per valutare gli apporti solari attraverso vetrate singole o

doppie

perpref,ssz g

gQQ ⋅=

ref,perpg

dove:

Qsz = apporto solare attraverso il tipo di vetrata considerata;

Qs ref = apporto solare attraverso una vetrata di riferimento;s, ref pp

gperp = trasmittanza per energia solare totale del tipo di vetrata;

g f= trasmittanza per energia solare totale della vetrata di riferimentogperp, ref trasmittanza per energia solare totale della vetrata di riferimento.

Coperture e solai

Trasmittanza totale di alcuni tipi di coperture.

Tipo Copertura H (W/m2K)Tipo Copertura H (W/m K)

Tetto di tegole su correntini in legno 12

Tetto di tegole o con assito sopra le travi 2 9Tetto di tegole o con assito sopra le travi 2.9

Tetto di tegole con tavelloni sopra le travi 3.6

Tetto di tegole con tavelloni e plafonatura inferiore 2 2Tetto di tegole con tavelloni e plafonatura inferiore 2.2

Tetto laterizio armato con cartone bitumato 2.4

Trasmittanza di alcuni solai di comune impiego (W/m2K).

H (W/m2K)Tipo di solaio H (W/m K)

Solai in blocchi di laterizio ad elementi collaboranti 495x250x200 mm 2.56495x250x200 mm

Solai tipo predalles flusso ascendente: 2.38flusso discendente: 2.22

Solai con blocchi di polistirene 1.2

Irraggiamento solare

Quando la radiazione solare incide sulle pareti e sulla copertura, dopo uncerto tempo si hanno due contributi al carico termico dell'ambiente: uno diessi, che chiameremo Q3o, è legato alla radiazione che investe le paretiopache; l'altro, che chiameremo Q3v, alla radiazione che attraversa lepareti vetrate:

v3o33 QQQ += v3o33 QQQ +

- Q3o flusso di calore per adduzione dalla superficie interna della parete all'aria ambiente;

- Q3 è legato alla radiazione solare trasmessa attraverso le pareti vetrate;Q3v è legato alla radiazione solare trasmessa attraverso le pareti vetrate;viene in parte assorbita dalle strutture e dagli arredi interni e, dopo averneinnalzato la temperatura, a distanza di tempo è ceduta all'ambiente peradduzione.


Metodo della differenza di temperatura equivalente

Q3o può essere valutato insieme al flusso termico Q1 si può a tal fine impiegare unaQ3o può essere valutato insieme al flusso termico Q1 si può a tal fine impiegare unarelazione nella quale si sostituisce alla differenza di temperatura tra aria interna edesterna una differenza di temperatura equivalente:p q

∑ Δ=+n

jjj31 TAHQQ ∑ Δ=+=1j

ejjjo31 TAHQQ

ΔTej è la differenza di temperatura equivalente relativa alla j-esima parete o copertura.

E’ definita come quella differenza di temperatura fittizia tra aria esterna ed interna che, in

assenza di irraggiamento, darebbe luogo ad un flusso termico attraverso le strutture

dell’edificio pari a quello determinato, nella realtà, dall’irraggiamento e dalla differenza di

temperatura tra aria esterna ed interna.


Metodo della differenza di temperatura equivalente

I valori di differenza di temperatura equivalente per pareti e coperture sonoI valori di differenza di temperatura equivalente per pareti e coperture sonoriportati rispettivamente nelle tabelle successive; dipendono dal peso dellastruttura dall’esposizione e dall’ora del giorno e sono riferiti alle seguenti

di i icondizioni:a) 40° di Latitudine Nord, applicabile alle nostre zone;

b) i i i li T T 11 Cb) escursione termica giornaliera Temax - Temin = 11°C;

c) differenza tra temperatura esterna di progetto e temperatura interna di progetto

pari a 8°C;

d) coefficiente di assorbimento medio delle superfici irradiate pari a: 0.5 per colore

chiaro, 0.7 per colore medio, 0.9 per colore scuro.

Tale metodologia consente di superare l’approccio al calcolo di Q1 descritto

per il caso estivo in quanto lo stesso contributo è già compreso nella

relazione precedente.

Differenze di temperatura equivalenti ΔTe (°C) per pareti verticali.

Esposizione Parete

Peso del muro

(kg/m2) 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Ora solare

100 7,4 6,4 5,3 4,2 3 1,9 0,8 -0,3 -1,4 -1,9 -2,5 -1,4 2,5 8,1 11,9 12,5 13,1 10,2 7,4 6,9 6,4 6,9 7,4 7,4300 7,4 6,9 6,4 5,8 5,3 4,2 3 1,9 0,8 0,2 -0,3 -0,8 -0,8 -1,4 -1,4 2,5 13,1 11,9 10,8 8,1 5,3 5,8 6,4 6,9500 6,4 6,4 6,4 5,8 5,3 4,7 4,2 3,6 3 3 2,5 2,5 1,9 1,3 1,9 1,9 1,9 5,3 8,5 8,1 7,4 6,4 5,3 5,8700 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 4,7 4,7 4,2 3,6 3,6 2,5 2,5 3 3 3 3 3 5,3 7,4 8,5 7,4 6,4100 7,4 6,4 5,3 4,2 3 1,9 0,8 -0,3 -0,8 -1,4 -1,9 -1,9 0,2 9,2 16,4 18,1 19,7 19,2 17,4 10,8 6,4 6,9 7,4 7,4

NE

300 7,4 6,9 6,4 5,8 5,3 4,2 2,5 1,9 1,3 0,2 0,2 -0,3 -0,8 -0,8 -0,3 11,3 16,4 16,9 16,9 10,2 7,4 6,9 6,4 6,9500 7,4 7,4 7,4 6,9 6,4 5,8 5,3 4,7 4,2 3,6 3,6 3 2,5 2,5 3 4,2 7,4 10,8 13,1 13,6 13,1 10,8 9,7 8,5700 8,5 7,4 6,4 6,9 7,4 7,4 7,4 6,9 6,9 6,4 6,4 6,4 5,8 5,3 5,3 4,7 4,2 4,7 5,3 8,1 9,7 10,2 9,7 9,2100 7,4 6,4 5,3 4,2 3 1,9 0,8 -0,3 -0,8 -0,8 -1,4 -1,4 5,3 3 6,9 10,2 14,1 14,7 15,2 14,1 13,1 10,2 8,5 8,1300 7,4 6,9 6,4 5,8 5,3 4,2 3 2,5 1,9 1,3 1,3 0,8 0,2 0,2 -0,3 6,9 10,8 13,1 15,2 14,1 13,6 11,3 9,7 8,1

E

300 7,4 6,9 6,4 5,8 5,3 4,2 3 2,5 1,9 1,3 1,3 0,8 0,2 0,2 0,3 6,9 10,8 13,1 15,2 14,1 13,6 11,3 9,7 8,1500 7,4 6,9 6,4 5,8 5,3 5,3 5,3 4,7 4,7 4,2 4,2 3,6 3,6 3,6 3 3 3 5,8 8,5 9,2 9,7 10,2 9,7 8,5700 8,5 8,1 7,4 6,9 6,4 6,4 6,4 5,8 5,8 5,3 5,3 4,7 4,7 4,2 4,2 4,2 4,2 3,6 3 5,8 7,4 8,1 8,5 9,7100 8,5 6,4 5,3 3,6 3 1,3 0,8 0,2 0,2 -0,3 -0,3 -0,8 -0,8 -1,4 -2,5 0,2 1,9 7,4 11,9 14,7 16,4 15,2 14,1 10,8300 10,8 8,1 6,4 5,3 4,2 3 1,9 0,8 0,2 0,2 -0,3 -0,8 -0,8 -1,9 -2,5 -1,9 -1,4 3,6 6,4 10,8 13,1 13,6 14,1 12,5500 9 7 8 1 7 4 5 8 5 3 4 7 4 2 4 2 3 6 3 3 2 5 1 9 1 9 0 8 0 8 0 8 1 3 1 9 4 1 6 4 8 1 8 5 9 7

SE

S500 9,7 8,1 7,4 5,8 5,3 4,7 4,2 4,2 3,6 3 3 2,5 1,9 1,9 0,8 0,8 0,8 1,3 1,9 4,1 6,4 8,1 8,5 9,7700 7,4 8,1 8,5 8,5 7,4 6,4 5,3 5,3 4,7 4,7 4,2 3,6 3,6 3 3 2,5 1,9 1,9 1,9 1,9 1,9 3,6 5,3 6,9100 23,1 16,4 13,1 6,4 3 1,9 0,8 0,2 0,2 -0,3 -0,8 -0,8 -1,4 -2,5 -2,5 -1,4 -0,3 1,9 3 10,2 14,1 18,6 21,9 22,5300 19,7 19,2 18,6 10,8 5,3 3,6 3 2,5 1,9 1,9 1,3 1,3 0,8 0,2 -0,3 -0,3 -0,3 0,2 0,8 4,2 6,4 13,1 17,5 19,2500 11,9 12,5 13,1 12,5 11,9 8,1 5,3 5,3 4,7 4,7 4,2 3,6 3,6 2,5 3 2,5 1,9 2,5 3 3,6 4,2 6,4 7,4 10,2

SO

700 5,3 8,1 9,7 10,2 10,8 6,9 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 3,6 3 3 3 3,6 4,2 4,7100 26,3 18,6 11,9 7,4 4,2 2,5 0,8 0,2 -0,3 -0,3 -0,8 -0,8 -1,4 -1,9 -2,5 -1,4 -0,3 1,3 3 7,4 10,8 17,5 21,9 24,7300 21,9 22,5 19,7 15,2 8,5 5,3 3 2,5 1,9 1,3 1,3 0,8 0,8 0,2 -0,3 -0,3 -0,3 0,8 1,9 3,6 5,3 10,2 14,1 18,6500 10,8 13,6 15,2 14,7 14,1 10,2 7,4 6,4 5,8 5,3 4,7 4,2 3,6 3,6 3 3 3 3 3 3,6 4,2 5,3 6,4 9,2700 6,4 7,4 8,5 11,3 11,9 12,5 11,9 10,8 9,7 8,5 8,1 6,9 6,4 5,8 5,3 4,7 4,2 4,2 4,2 4,7 5,3 5,3 5,3 5,8

O

100 21,9 20,3 18,6 9,7 3 1,9 0,8 -0,3 -0,8 -0,8 -1,4 -1,4 -1,9 -2,5 -2,5 -1,4 -0,3 1,3 3 5,3 6,4 10,2 13,1 18,1300 16,4 16,9 17,5 11,3 6,4 4,2 3 1,9 1,3 0,2 -0,3 -0,8 -1,4 -1,9 -2,5 -1,9 -1,4 -0,3 0,8 3 4,2 5,3 6,4 11,3500 6,4 9,1 10,8 11,3 11,9 7,4 4,2 3,6 3,6 3 3 2,5 2,5 9 9 9 9 9 9 9 9 9 2,5 3700 4,2 4,7 5,3 7,4 9,7 10,2 10,8 8,5 6,9 5,8 5,3 4,7 4,2 3,6 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3,6100 6,4 5,3 4,2 3 1,9 0,8 -0,3 -0,3 -0,8 -0,8 -1,4 -1,4 -1,9 -1,9 -2,5 -1,9 -1,4 0,2 1,9 4,2 5,3 6,4 7,4 6,9

NO

100 6,4 5,3 4,2 3 1,9 0,8 0,3 0,3 0,8 0,8 1,4 1,4 1,9 1,9 2,5 1,9 1,4 0,2 1,9 4,2 5,3 6,4 7,4 6,9300 6,4 6,4 6,4 5,3 4,2 3 1,9 0,8 0,2 -0,3 -0,8 -1,4 -1,9 -1,9 -2,5 -1,9 -1,4 -0,8 -0,3 1,3 3 4,2 5,3 5,8500 2,5 2,5 4,2 3,6 3 2,5 1,9 1,3 1,3 0,8 0,8 0,2 0,2 0,2 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 0,2 0,8 1,3 1,9 2,5700 1,9 2,5 3 3,6 4,2 3,6 3 1,9 1,3 0,8 0,8 0,2 0,2 0,2 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 -0,3 0,2 0,8 1,3

N

Differenze di temperatura equivalenti ΔTe (°C) per tetti soleggiati e tetti in ombra colore scuro

Peso del tetto Ora solare

colore scuro.

Tetto (kg/m2) 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5

50 -2,5 -3,6 -4,1 -3,1 -0,8 3,6 8,1 13,1 17,5 20,8 23,6 25,2 24,7 22,5 19,2 15,2 11,9 8,5 5,3 3,6 1,3 0,2 -0,8 -1,9

100 -0,3 -0,8 -1,4 -0,8 0,8 4,7 8,5 12,5 16,4 19,7 22,5 23,6 23,6 21,9 19,2 16,4 13,6 10,8 8,1 6,4 4,2 3 1,9 0,8

200 1,9 1,3 0,8 1,3 3 5,3 8,5 12,5 15,2 18,1 20,8 21,9 22,5 21,3 19,2 17,5 15,2 13,1 10,8 9,2 6,9 5,8 4,7 3Esposto al sole

300 4,7 4,2 3 3,6 4,2 5,8 8,5 11,9 14,7 16,9 19,2 20,8 21,3 20,8 19,7 18,6 16,9 15,2 13,6 11,9 9,7 8,5 6,9 5,8

400 6,9 6,4 5,8 5,8 6,4 6,9 8,5 11,9 14,1 15,2 17,5 19,2 20,3 20,3 19,2 18,6 18,6 17,5 16,4 14,7 12,5 10,8 9,7 7,4

100 -3 1 -1 4 -0 3 0 8 1 9 5 3 8 5 10 2 11 9 10 8 9 7 8 5 7 4 6 4 5 3 3 0 8 0 2 0 2 -0 8 -1 4 -1 9 -2 5 -3 1100 3,1 1,4 0,3 0,8 1,9 5,3 8,5 10,2 11,9 10,8 9,7 8,5 7,4 6,4 5,3 3 0,8 0,2 0,2 0,8 1,4 1,9 2,5 3,1

200 -1,9 -1,4 -0,8 -0,8 -0,3 2,5 5,3 6,9 8,1 8,1 8,5 8,1 8,1 7,4 6,4 5,3 3,6 2,5 1,3 0,2 -0,8 -1,4 -1,9 -1,9

300 -0,8 -1,4 -1,4 -1,4 -1,4 0,8 2,5 3,6 5,3 6,4 7,4 8,1 8,5 8,1 7,4 6,4 5,3 4,2 3 1,9 1,3 0,8 0,2 -0,3

Ricoperto di acqua

100 -2,5 -1,4 -0,3 0,8 1,9 4,2 6,4 8,1 9,7 9,2 8,5 8,1 7,4 6,4 5,3 3 0,8 0,2 -0,3 -0,8 -1,4 -1,4 -1,9 -1,9

200 -1,4 -1,4 -0,8 -0,8 -0,3 0,8 2,5 4,7 6,9 7,4 7,4 7,4 7,4 6,9 6,4 4,7 3,6 2,5 1,3 0,2 -0,3 -0,3 -0,8 -0,8Irrorato di acqua

300 -0,8 -1,4 -1,4 -1,4 -1,4 -0,3 0,8 2,5 4,2 5,3 6,4 6,9 7,4 6,9 6,4 5,8 5,3 4,2 3 1,9 0,8 0,2 -0,3 -0,8

100 -3,1 -3,1 -2,5 -1,4 -0,3 0,8 3 4,7 6,4 6,9 7,4 6,9 6,4 5,3 4,2 2,5 0,8 0,2 -0,3 -0,8 -1,9 -2,5 -3,1 -3,1

200 3 1 3 1 2 5 1 9 1 4 0 3 0 8 2 5 4 2 5 3 6 4 6 9 6 4 5 8 5 3 4 2 3 1 9 0 8 0 3 0 8 1 9 2 5 3 1I b 200 -3,1 -3,1 -2,5 -1,9 -1,4 -0,3 0,8 2,5 4,2 5,3 6,4 6,9 6,4 5,8 5,3 4,2 3 1,9 0,8 -0,3 -0,8 -1,9 -2,5 -3,1

300 -1,9 -1,9 -1,4 -1,4 -1,4 -0,8 -0,3 0,8 1,9 3 4,2 4,7 5,3 5,3 5,3 4,7 4,2 3 1,9 0,8 0,2 -0,3 -0,8 -1,4

In ombra

Correzioni alle differenze di temperatura equivalente delle tab. 3.12 e 3.13 per valori diversi dell’escursione termica giornaliera e delle differenze tra temperatura esternadiversi dell escursione termica giornaliera e delle differenze tra temperatura esterna

e interna di progetto.

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

3 -1 5 -2 -2 5 -3 -3 5 -4 -4 5 -5 -5 5 -6 -6 5 -7 -7 5 -8 -8 5 -9 -9 5

Escursione termica giornaliera (°C)Temax - Ti

(°C)

3 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.54 -0,5 -1 -1,5 -2 -2,5 -3 -3,5 -4 -4,5 -5 -5.5 -6 -6.5 -7 -7.5 -8 -8.55 0,5 0 -0,5 -1 -1,5 -2 -2,5 -3 -3,5 -4 -4.5 -5 -5.5 -6 -6.5 -7 -7.56 1 5 1 0 5 0 0 5 1 1 5 2 2 5 3 3 5 4 4 5 5 5 5 6 6 56 1,5 1 0,5 0 -0,5 -1 -1,5 -2 -2,5 -3 -3.5 -4 -4.5 -5 -5.5 -6 -6.57 2,5 2 1,5 1 0,5 0 -0,5 -1 -1,5 -2 -2.5 -3 -3.5 -4 -4.5 -5 -5.58 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 -0,5 -1 -1.5 -2 -2.5 -3 -3.5 -4 -4.59 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 -0.5 -1 -1.5 -2 -2.5 -3 -3.510 5,5 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5 -2 -2.511 6,5 6 5,5 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.512 7,5 7 6,5 6 5,5 5 4,5 4 3,5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 -0.513 8,5 8 7,5 7 6,5 6 5,5 5 4,5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.514 9,5 9 8,5 8 7,5 7 6,5 6 5,5 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.514 9,5 9 8,5 8 7,5 7 6,5 6 5,5 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.515 10,5 10 9,5 9 8,5 8 7,5 7 6,5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 2.516 11,5 11 10,5 10 9,5 9 8,5 8 7,5 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.517 12 5 12 11 5 11 10 5 10 9 5 9 8 5 8 7 5 7 6 5 6 5 5 5 4 517 12,5 12 11,5 11 10,5 10 9,5 9 8,5 8 7.5 7 6.5 6 5.5 5 4.518 13,5 13 12,5 12 11,5 11 10,5 10 9,5 9 8.5 8 7.5 7 6.5 6 5.5

Correzioni alle differenze di temperatura equivalente delle tab. 3.12 e 3.13 per valori diversi dell’escursione termica giornaliera e delle differenze tra temperatura esterna

Correzioni alle differenze di temperatura equivalenti delle tabelle 3 12 e 3 13 per condizioni diverse da quelle di riferimento

diversi dell escursione termica giornaliera e delle differenze tra temperatura esterna e interna di progetto.

Correzioni alle differenze di temperatura equivalenti delle tabelle 3.12 e 3.13 per condizioni diverse da quelle di riferimento.1. Se la differenza tra la temperatura esterna di progettazione e la temperatura ambiente è maggiore o minore di 8 °C ovvero se l'escursione termica giornaliera è maggiore o minoredi 11 C, è necessario sommare le correzioni riportate nella Tab. 3.14.2. Muri o tetto di colore chiaro o medio.Muro o tetto di colore chiaro:ΔTe=ΔTes+0,5/0,9(ΔTem-ΔTes)Muro o tetto di colore medio:Muro o tetto di colore medio:ΔTe=ΔTes+0,7/0,9(ΔTem-ΔTes)dove:ΔTe= differenza equivalente di temperatura per il muro o il tetto del colore desiderato, °CΔTes= differenza equivalente di temperatura per il muro o il tetto in ombra all'ora considerata, °C (tabella 3.12 e 3.13)ΔTem= differenza equivalente di temperatura per il muro o il tetto esposti al sole all'ora considerata, °C (tabella 3.12 e 3.13)Nota:Colore chiaro= bianco, crema, ecc.Colore medio= verde chiaro, celeste, grigio, ecc.Colore scuro= blu, rosso scuro,marrone scuro, ecc.3. Muri in ombra:nel caso di muri in ombra, comunque esposti, usare le differenze di temperatura equivalenti relative all'esposizione Nord.4. Per latitudini diverse da 40°N e per altri mesi.

OI valori delle tabelle 3.12 e 3.13 sono approssimativamente corretti per i muri esposti a Est o a Ovest in ogni Latitudine in corrispondenza della stagione più calda. Per Latitudini più basse,laddove la massima altezza solare e' 80°-90° (il massimo si verifica a mezzogiorno), la differenza equivalente di temperatura, sia per i muri a Sud che per quelli a Nord, èapprossimativamente la stessa che per i muri a Nord o in ombra.Per tutti i mesi, per tutte le Latitudini e per tutte le esposizioni, la differenza di temperatura equivalente può essere calcolata approssimativamente con la seguente formula:ΔTe= ΔTes+Rs/Rm(ΔTem-ΔTes)dove:ΔTe= differenza equivalente di temperatura per il mese e l'ora del giorno considerati °CΔTe= differenza equivalente di temperatura per il mese e l ora del giorno considerati, C.ΔTes= differenza equivalente di temperatura per il muro o il tetto in ombra all'ora considerata, °C (tabella 3.12 e 3.13).ΔTem= differenza equivalente di temperatura per muro o tetto esposti al sole all'ora considerata, °C (tabella 3.12 e 3.13).Rs= radiazione solare massima attraverso il vetro per l'esposizione considerata (muri) o per il lucernaio (tetti) per il mese e la Latitudine considerati, kcal/hm2.Rm= come Rs: solo che bisogna prendere in considerazione la radiazione massima per il mese di luglio, 40° Latitudine Nord, kcal/hm2.Nota:La correzione di cui sopra riguarda solo la radiazione solare e può eventualmente sommarsi alle correzioni di cui ai punti 1) e 2)La correzione di cui sopra riguarda solo la radiazione solare e può eventualmente sommarsi alle correzioni di cui ai punti 1) e 2).5. Per le Latitudini Sud, per l'impiego della tabella 3.12 dovranno usarsi le seguenti esposizioni:Latitudine Sud Usare l'esposizioneNord-Est Sud-EstEst EstSud-Est Nord-EstSud Nord (ombr.)( )Sud-Ovest Nord-OvestOvest OvestNord-Ovest Sud-OvestNord (ombr.) Sud


Fattori di accumulo

Q può essere valutato moltiplicando la radiazione massima che attraversa il vetroQ3v può essere valutato moltiplicando la radiazione massima che attraversa il vetro

(Tab. 3.15) per opportuni fattori di accumulo relativi all’ora del giorno desiderata.

maxjj

p

1jjv3 WAfaQ ∑

=

=

nella quale:p = numero di pareti vetrate;p numero di pareti vetrate;aj = fattore di correzione della radiazione solare per tipo di vetro e

presenza di tapparelle;p ppfj = fattore di accumulo della j-esima parete all’ora considerata;Aj = area della j-esima parete vetrata;j

Wmax= radiazione solare massima attraverso il vetro semplice (Tab. 3.15).

N N E E S E S S O O N O O r i z .

G i u . 1 8 6 4 9 2 4 6 3 1 3 1 4 4 1 3 1 4 6 3 4 9 2 7 1 2 D i c .

L u g . e M a g . 1 5 1 4 8 1 4 7 9 1 6 4 4 4 1 6 4 4 7 9 4 8 1 7 3 4 N o v . e G e n .

A g o . e A p r . 7 8 4 4 4 5 1 4 2 4 9 4 4 2 4 9 5 1 4 4 4 4 7 7 2 O t t . e F e b .

S e t t . e M a r . 3 1 3 7 2 5 2 6 3 7 2 4 4 3 7 2 5 2 6 3 7 2 7 8 8 S e t . e M a r .

L a t . N o r d

0 °

M e s e M e s e

0 °

E s p o s i z i o n e ( l a t i t u d i n e N o r d )L a t . S u d

Tab. 3.15: Radiazione solare O t t . e F e b . 3 1 2 4 9 5 1 4 4 4 4 1 0 7 4 4 4 5 1 4 2 4 9 7 7 2 A g o . e A p r .

N o v . e G e n . 3 1 1 6 4 4 7 9 4 8 1 2 1 0 4 8 1 4 7 9 1 6 4 7 3 4 L u g . e M a g .

D i c . 3 1 1 3 1 4 6 3 4 9 2 2 5 8 4 9 2 4 6 3 1 3 1 7 1 2 G i u .

G i u . 1 2 6 4 8 1 4 8 8 1 7 3 4 4 1 7 3 4 8 8 4 8 1 7 6 6 D i c .

L u g . e M a g . 9 4 4 6 6 4 9 8 2 0 8 4 4 2 0 8 4 9 8 4 6 6 7 7 8 N o v . e G e n .

A g o . e A p r . 4 1 4 0 9 5 1 4 2 9 5 4 4 2 9 5 5 1 4 4 0 9 7 8 8 O t t . e F e b .

Radiazione solare massima attraverso il vetro semplice

2 S e t t . e M a r . 3 1 3 2 4 5 1 6 4 0 0 8 7 4 0 0 5 1 6 3 2 4 7 7 8 S e t . e M a r .

O t t . e F e b . 3 1 2 0 8 4 8 8 4 7 0 2 3 0 4 7 0 4 8 8 2 0 8 7 2 4 A g o . e A p r .

N o v . e G e n . 2 8 1 1 6 4 5 0 5 0 7 3 3 4 3 1 7 4 5 0 1 1 6 6 6 2 L u g . e M a g .

D i c . 2 8 8 7 4 3 1 5 1 4 3 7 7 5 1 4 4 3 1 8 6 6 3 6 G i u .

G i u . 8 1 4 8 5 5 0 3 2 3 0 4 4 2 3 0 5 0 3 4 8 5 7 8 8 D i c .

L u g . e M a g . 5 9 4 3 5 5 1 4 2 6 7 4 4 2 6 7 5 1 4 4 3 5 7 9 1 N o v . e G e n .

1 0 ° 1 0 °(W/m2).

5 9 4 3 5 5 1 4 2 6 7 4 4 2 6 7 5 1 4 4 3 5 7 9 1

A g o . e A p r . 3 4 3 7 2 5 2 0 3 5 6 8 1 3 5 6 5 2 0 3 7 2 7 7 8 O t t . e F e b .

S e t t . e M a r . 3 1 2 7 3 5 1 4 4 4 1 2 0 5 4 4 1 5 1 4 2 7 3 7 3 4 S e t . e M a r .

O t t . e F e b . 2 8 1 6 4 4 6 3 5 0 3 3 5 0 5 0 3 4 6 3 1 6 4 6 5 6 A g o . e A p r .

N o v . e G e n . 2 4 8 1 4 0 3 5 1 6 4 4 4 5 1 6 4 0 3 8 1 5 6 7 L u g . e M a g .

D i c . 2 4 5 6 3 8 1 5 2 6 4 7 0 5 2 6 3 8 1 5 6 5 3 6 G i u .

G i u . 6 3 4 3 8 5 0 7 2 8 4 6 6 2 8 4 5 0 7 4 3 8 7 8 8 D i c .

2 0 ° 2 0 °

6 3 4 3 8 5 0 7 2 8 4 6 6 2 8 4 5 0 7 4 3 8 7 8 8

L u g . e M a g . 5 0 4 1 3 5 1 6 3 1 5 9 4 3 1 5 5 1 6 4 1 3 7 7 6 N o v . e G e n .

A g o . e A p r . 3 4 3 4 0 5 2 0 4 0 6 1 9 8 4 0 6 5 2 0 3 4 0 7 4 1 O t t . e F e b .


O t t . e F e b . 2 4 1 2 2 4 2 6 5 1 4 4 5 7 5 1 4 4 2 6 1 2 2 5 6 4 A g o . e A p r .

N o v . e G e n . 2 2 5 0 3 6 5 5 1 0 5 0 1 5 1 0 3 6 5 5 0 4 5 7 L u g . e M a g .

D i c . 1 9 3 7 3 3 0 5 1 0 5 1 4 5 1 0 3 3 0 3 7 4 1 3 G i u .

3 0 ° 3 0 °

D i c . 1 9 3 7 3 3 0 5 1 0 5 1 4 5 1 0 3 3 0 3 7 4 1 3 G i u .

G i u . 5 3 4 1 9 5 1 0 3 5 0 1 7 0 3 5 0 5 1 0 4 1 9 7 4 7 D i c .

L u g . e M a g . 4 7 4 0 0 5 1 6 3 9 4 2 1 7 3 9 4 5 1 6 4 0 0 7 3 4 N o v . e G e n .

A g o . e A p r . 3 4 3 2 1 5 1 0 4 5 9 3 2 1 4 6 0 5 1 0 3 2 1 6 7 4 O t t . e F e b .


O t t . e F e b . 2 2 1 8 3 3 8 4 5 1 4 5 1 0 5 1 4 3 8 4 1 0 9 4 0 6 A g o . e A p r .

N o v e G e n 1 5 3 7 3 1 5 4 9 2 5 2 3 4 9 2 3 1 5 3 7 3 2 4 L u g e M a g

4 04 0

N o v . e G e n . 1 5 3 7 3 1 5 4 9 2 5 2 3 4 9 2 3 1 5 3 7 3 2 4 L u g . e M a g .

D i c . 1 5 3 1 2 7 1 4 6 6 5 2 0 4 6 6 2 7 1 3 1 2 6 7 G i u .

G i u . 5 1 4 0 6 5 1 2 3 8 7 2 3 1 3 8 7 5 1 2 4 0 6 7 2 1 D i c .

L u g . e M a g . 4 5 3 8 4 5 1 5 4 2 2 2 7 6 4 2 2 5 1 5 3 8 4 6 9 9 N o v . e G e n .

A g o . e A p r . 3 4 3 0 8 5 0 3 4 7 8 3 7 8 4 7 8 5 0 3 3 0 8 6 2 9 O t t . e F e b .


O t t e F e b A g o e A p r

4 54 5

O t t . e F e b . 1 9 1 0 0 3 5 7 5 0 5 5 1 7 5 0 5 3 5 7 1 0 0 3 5 0 A g o . e A p r .

N o v . e G e n . 1 4 3 0 2 5 8 4 4 5 5 0 2 4 4 5 2 5 8 3 0 2 4 5 L u g . e M a g .

D i c . 1 3 2 7 1 8 0 4 0 6 4 8 1 4 0 6 1 8 0 2 7 1 9 7 G i u .

G i u . 5 0 3 9 6 5 1 6 4 2 6 2 9 3 4 2 6 5 1 6 3 9 7 6 9 3 D i c .

L u g . e M a g . 4 4 3 6 9 5 1 4 4 5 0 3 3 4 4 5 0 5 1 4 3 6 9 6 6 5 N o v . e G e n .

A g o . e A p r . 3 4 2 9 5 4 9 8 4 9 4 4 3 5 4 9 4 4 9 8 2 9 5 5 8 3 O t t . e F e b .

S t t M S t MS e t t . e M a r . 2 4 1 8 3 4 3 5 5 1 4 4 9 8 5 1 4 4 3 5 1 8 3 4 6 6 S e t . e M a r .

O t t . e F e b . 1 5 9 1 3 3 0 4 9 4 5 2 6 4 9 4 3 3 0 9 1 2 9 5 A g o . e A p r .

N o v . e G e n . 1 3 2 8 2 0 1 4 0 0 4 8 1 4 0 0 2 0 1 2 8 1 6 6 L u g . e M a g .

D i c . 9 2 2 1 4 8 3 6 5 4 4 4 3 6 5 1 4 8 2 2 1 2 6 G i u .

S S E E N E N N O O S O O r i z .

5 0

E s p o s i z i o n e ( L a t i t u d i n e S u d )

5 0

Fattori di accumulo per radiazione solare attraverso il vetro. 12 ore di funzionamento dell’impianto di condizionamento.

Esposiz. Lat. N

Peso per m2 di pavimento

2Ora solare

pTemperatura ambiente costante.

(kg/m2)

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17≥730 0,59 0,67 0,62 0,49 0,33 0,27 0,25 0,24 0,22 0,21 0,2 0,17 0,34 0,42 0,47 0,45 0,42 0,39 0,36 0,33 0,3 0,29 0,26 0,25490 0,59 0,68 0,64 0,52 0,35 0,29 0,24 0,23 0,2 0,19 0,17 0,15 0,35 0,45 0,5 0,49 0,45 0,42 0,34 0,3 0,27 0,26 0,23 0,2150 0 62 0 8 0 75 0 6 0 37 0 25 0 19 0 17 0 15 0 13 0 12 0 11 0 4 0 62 0 69 0 64 0 48 0 34 0 27 0 22 0 18 0 16 0 14 0 12

Schermo interno Vetro non schermato o con schermo esterno

Nord-Est150 0,62 0,8 0,75 0,6 0,37 0,25 0,19 0,17 0,15 0,13 0,12 0,11 0,4 0,62 0,69 0,64 0,48 0,34 0,27 0,22 0,18 0,16 0,14 0,12≥730 0,51 0,66 0,71 0,67 0,57 0,4 0,29 0,26 0,25 0,23 0,21 0,19 0,36 0,44 0,5 0,53 0,53 0,5 0,44 0,39 0,36 0,34 0,3 0,28490 0,52 0,67 0,73 0,7 0,58 0,4 0,29 0,26 0,24 0,21 0,19 0,16 0,34 0,44 0,54 0,58 0,57 0,51 0,44 0,39 0,34 0,31 0,28 0,24150 0,53 0,74 0,82 0,81 0,65 0,43 0,25 0,19 0,16 0,14 0,11 0,09 0,36 0,56 0,71 0,76 0,7 0,54 0,39 0,28 0,23 0,18 0,15 0,12≥730 0,2 0,42 0,59 0,7 0,74 0,71 0,61 0,48 0,33 0,3 0,26 0,24 0,34 0,37 0,43 0,5 0,54 0,58 0,57 0,55 0,5 0,45 0,41 0,37490 0,18 0,4 0,57 0,7 0,75 0,72 0,63 0,49 0,34 0,28 0,25 0,21 0,29 0,33 0,41 0,51 0,58 0,61 0,61 0,56 0,49 0,44 0,37 0,33150 0,09 0,35 0,61 0,78 0,86 0,82 0,69 0,5 0,3 0,2 0,17 0,13 0,14 0,27 0,47 0,64 0,75 0,79 0,73 0,61 0,45 0,32 0,23 0,18

Est

Sud-Est

≥730 0,28 0,25 0,4 0,53 0,64 0,72 0,77 0,77 0,73 0,67 0,49 0,31 0,47 0,43 0,42 0,46 0,51 0,56 0,61 0,65 0,66 0,65 0,61 0,54490 0,26 0,22 0,38 0,51 0,64 0,73 0,79 0,79 0,77 0,65 0,51 0,31 0,44 0,37 0,39 0,43 0,5 0,57 0,64 0,68 0,7 0,68 0,63 0,53150 0,21 0,29 0,48 0,67 0,79 0,88 0,89 0,83 0,56 0,5 0,24 0,16 0,28 0,19 0,25 0,38 0,54 0,68 0,78 0,84 0,82 0,76 0,61 0,42≥730 0,31 0,27 0,27 0,26 0,25 0,27 0,5 0,63 0,72 0,74 0,69 0,54 0,51 0,44 0,4 0,37 0,34 0,36 0,41 0,47 0,54 0,57 0,6 0,58490 0,33 0,28 0,25 0,23 0,23 0,35 0,5 0,64 0,74 0,77 0,7 0,55 0,53 0,44 0,37 0,35 0,31 0,33 0,39 0,46 0,55 0,62 0,64 0,6150 0,29 0,21 0,18 0,15 0,14 0,27 0,5 0,69 0,82 0,87 0,79 0,6 0,48 0,32 0,25 0,2 0,17 0,19 0,39 0,56 0,7 0,8 0,79 0,69≥730 0 63 0 31 0 28 0 27 0 25 0 24 0 22 0 29 0 46 0 61 0 71 0 72 0 56 0 49 0 44 0 39 0 36 0 33 0 31 0 31 0 35 0 42 0 49 0 54

Sud

Sud Ovest

≥730 0,63 0,31 0,28 0,27 0,25 0,24 0,22 0,29 0,46 0,61 0,71 0,72 0,56 0,49 0,44 0,39 0,36 0,33 0,31 0,31 0,35 0,42 0,49 0,54490 0,67 0,33 0,28 0,26 0,24 0,22 0,2 0,28 0,44 0,61 0,72 0,73 0,6 0,52 0,44 0,39 0,34 0,31 0,29 0,28 0,33 0,43 0,51 0,57150 0,77 0,34 0,25 0,2 0,17 0,14 0,13 0,22 0,44 0,67 0,82 0,85 0,77 0,56 0,38 0,28 0,22 0,18 0,16 0,19 0,33 0,52 0,69 0,77≥730 0,68 0,28 0,27 0,25 0,23 0,22 0,2 0,19 0,24 0,41 0,56 0,67 0,49 0,44 0,39 0,36 0,33 0,3 0,28 0,26 0,26 0,3 0,37 0,44490 0,71 0,31 0,27 0,24 0,22 0,21 0,19 0,18 0,23 0,4 0,58 0,7 0,54 0,49 0,41 0,35 0,31 0,28 0,25 0,23 0,24 0,3 0,39 0,48150 0,82 0,33 0,25 0,2 18 0,15 0,14 0,13 0,19 0,41 0,64 0,8 0,75 0,53 0,36 0,28 0,24 0,19 0,17 0,15 0,17 0,3 0,5 0,66≥730 0 96 0 96 0 75 0 79 0 83 0 84 0 86 0 88 0 88 0 91 0 92 0 93 0 93

Nord Ovest

Ovest

≥730 0,96 0,96 0,75 0,79 0,83 0,84 0,86 0,88 0,88 0,91 0,92 0,93 0,93490 0,98 0,81 0,84 0,86 0,89 0,91 0,93 0,93 0,94 0,94 0,95 0,95 0,95150 1 1

Nord o in ombra

Note: 1. Per le latitudini Sud, si usino le esposizioni indicate nella nota (5) della tabella 14. 2 Il peso per metro quadro di pavimento e' dato da:2. Il peso per metro quadro di pavimento e' dato da: Ambiente con uno o più muri esterni:

(peso del muro o muri esterni, kg)+1/2(peso delle pareti interne, pavimento e soffitto,kg) area del pavimento dell'ambiente in m2 Ambiente interno (senza muri esterni):

1/2(peso delle pareti, pavimento e soffitto, kg) area del pavimento dell'ambiente in m2 Ambiente a piano terreno:

(peso dei muri esterni+peso del pavimento, kg)+1/2(peso delle pareti interne e del soffitto, kg) area del pavimento dell'ambiente in m2 Intero edificio o zona:

(peso dei muri esterni, pareti, pavimenti, soffitti e strutture, kg) area del pavimento della zona condizionata in m2

Ponti termici

I ponti termici sono elementi della struttura dell’edificio in corrispondenza dei

quali si ha una trasmissione del calore preferenziale causata dalla presenza di

discontinuità dovute ad esigenze costruttive.

ESEMPI: linee di attacco parete solaio parete interna parete esterna trave solaioESEMPI: linee di attacco parete-solaio, parete interna-parete esterna, trave-solaio,

pilastro-parete verticale; presenza di travi metalliche, discontinuità dovute alle

aperture (porte, finestre).

∑s

)TT(LKQ ∑=

−=1j

ejijlj4 )TT(LKQ

dove:s = numero di ponti termici;K = coefficiente di trasmissione lineare del ponte termico j esimo (W/mK);Klj = coefficiente di trasmissione lineare del ponte termico j-esimo (W/mK);Lj = lunghezza del ponte termico j-esimo (m);Ti = temperatura aria interna (K);T t t i bi t i è t tt il j i t t iTej = temperatura aria ambiente con cui è a contatto il j-esimo ponte termico(può essere l'aria esterna o un locale non climatizzato) (K).

Trasmittanza termica lineare di alcuni ponti termici.

Descrizione Rappresentazione Kl (W/mK)

Coperture 0.75

+

Pilastri 1.20

Serramenti di porte e 0 05pfinestre 0.05

Serramenti di porte e finestre 0.65finestre

Infiltrazioni d'aria e ventilazione

L’aria esterna penetra negli edifici sia in maniera spontanea (infiltrazioni), sia

per garantire il dovuto grado di purezza dell’aria interna (ventilazione).p g g p ( )

)TT()GG(Q ievi5 −γρ+= )()( ievi5 γρ

nella quale:G = portata d’aria di infiltrazione;Gi = portata d aria di infiltrazione;Gv= portata d’aria di ventilazione;γ = calore specifico dell’aria (1.005 J/kgK);

d ità d ll’ i (1 2 k / 3)ρ = densità dell’aria (1.2 kg/m3);Te = temperatura aria esterna;Ti = temperatura aria interna.

L’infiltrazione d’aria in ambiente è dovuta principalmente all’effetto del vento, che creai ll f i d ll’ difi i d t f t l’ iuna sovrapressione sulla faccia dell’edificio ad esso esposta e fa penetrare l’aria

attraverso le fessure naturalmente presenti in corrispondenza degli infissi; inoltre, negliedifici sviluppati in altezza (superiore a 35 m) un contributo significativo all’infiltrazioneedifici sviluppati in altezza (superiore a 35 m), un contributo significativo all infiltrazioneè legato all’effetto camino.

Infiltrazioni attraverso porte e finestre UNI-EN 12207 .p

P bilità if it llClasse Permeabilità riferita alla

superficie (m3/hm2)

Permeabilità riferita alla lunghezza dei lati apribili (m3/hm)

0 Non sottoposto a prova

1 50 12.50

2 27 6.75

3 9 2.253 9 2.25

4 3 0.75

Carichi termici interni

Persone

Il calore prodotto dal corpo umano per effetto del metabolismo è in genere superiore aIl calore prodotto dal corpo umano per effetto del metabolismo è in genere superiore a quello necessario per mantenere pari a 37°C la sua temperatura interna.

MNQ MNQ p6 ⋅=

Macchinari

Il contributo al carico termico Q7 dovuto alla presenza di macchinari è pari alla

potenza elettrica assorbita dagli stessi; si possono verificare 3 situazioni:potenza elettrica assorbita dagli stessi; si possono verificare 3 situazioni:

− l’utilizzatore si trova in ambiente, il motore elettrico all’esterno;

Q WQ7 = η Wel assorbita

− sia l’utilizzatore che il motore elettrico si trovano in ambiente;

− Q7 = Wel assorbita

− il motore elettrico si trova in ambiente, l’utilizzatore all’esterno:

Q7 = (1-η)Wel assorbita

Carichi termici dovuti alle persone.

Livello di attività Tipo di applicazione Metabolismouomo adulto (W)

Seduto e in riposo Teatro o scuole inferiori 114Seduto, lavoro leggero Scuola 132

Impiegato d'ufficio Uffici – Alberghi - Appartamenti - College 139

In piedi leggero movimento Empori-boutique vendita al dettaglio 161p gg p q g

Seduto o in leggero movimento Farmacia 161

In piedi leggero movimento Banca 161

Lavoro sedentario Ristorante 147Lavoro sedentario Ristorante 147Lavoro leggero al banco Officina, assemblaggio 234Ballo moderato Sala da ballo 264In movimento 1.4 m/s Officina, lavoro pesante 293Lavoro pesante Fabbrica 440

Nota: metabolismo di una donna = metabolismo dell'uomo x 0,85; metabolismo di un bambino = metabolismo dell'uomo x 0,75

Carichi termici interniIlluminazione

Il carico termico dovuto all’illuminazione dipende dalla tipologia di lampade installate.

L d d i d t f i il 10% d ll’ i l tt iLampade ad incandescenza trasformano circa il 10% dell’energia elettrica assorbita in flusso luminoso ed il restante 90% in calore; di questo l’80% è dissipato

per irraggiamento, il 10% per conduzione e convezione. Tutta l’energia elettrica assorbita viene riversata in ambiente e ad essa equivale,

pertanto, il carico termico Q8.

Lampade fluorescenti trasformano circa il 25% dell’energia elettrica assorbita in flusso luminoso ed il restante 75% in calore; di questo il 25% è dissipato per

irraggiamento il 50% per conduzione e convezioneirraggiamento, il 50% per conduzione e convezione. Il carico termico Q8 equivale alla potenza elettrica assorbita aumentata del 25%, per

tener conto del calore generato dal reattore della lampada.

Altri contributi

Il computo degli apporti di calore sensibile e latente all’ambiente dovuti ad altresorgenti interne richiede un’analisi preliminare delle caratteristiche di ciascunasorgentesorgente

CALCOLO DEI CARICHI TERMICI - Università degli Studi di ... · Un impianto di climatizzazione deve...

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