Appunti teoria seconda parte Progettazione dell’involucro edilizio

DEFINZIONI

R = potere fonoisolante. E’ generalmente ricavato da misurazioni in laboratorio attrezzato in modo da minimizzare le trasmissioni laterali (cfr. UNI/TR 11175),

in funzione della frequenza del suono incidente.

Rw = indice di valutazione del potere fonoisolante. Grandezza, in decibel, che si ottiene, secondo la UNI EN ISO 717-1, dal potere fonoisolante R, per bande di

frequenza

R’w = indice di valutazione del potere fonoisolante apparente dell’elemento di separazione tra due ambienti: grandezza in decibel, che si ottiene secondo la UNI

EN ISO 717-1:2013, dal potere fonoisolante apparente R', per bande di frequenza, tenendo in conto anche delle trasmissioni laterali del suono

D2m,nT,w = indice di isolamento acustico standardizzato di facciata: definito come la differenza fra il livello di pressione sonora misurato all’esterno, alla

distanza di 2m dalla facciata, ed il livello di pressione sonora misurato nell’ambiente ricevente (interno).

Metodi di calcolo slide 70-75

Decreto requisiti minimi

Sussistono valori limite di trasmittanza termica per pareti verticali esterne delimitanti il volume climatizzato verso l’esterno e verso locali non climatizzati

unicamente nel caso di Interventi di ristrutturazione importante di secondo livello e di riqualificazione energetica. Edificio di nuova costruzione: edificio il cui

titolo abilitativo sia stato richiesto dopo

l’entrata in vigore della disposizione legislativa

di riferimento. Sono assimilati agli edifici di

nuova costruzione:

• gli edifici sottoposti a demolizione e

ricostruzione, qualunque sia il titolo abilitativo

necessario;

• l’ampliamento di edifici esistenti, ovvero i

nuovi volumi edilizi, sempre che la nuova

porzione abbia un volume lordo climatizzato

superiore al 15% di quello esistente

o comunque superiore a 500 m3. L’ampliamento può essere connesso funzionalmente al volume pre-esistente o costituire, a sua volta, una nuova unità immobiliare.

Interventi di ristrutturazione importante di primo livello: interventi che interessano l’involucro edilizio con un’incidenza superiore al 50% della superficie disperdente

lorda complessiva dell’edificio e comprendono anche la ristrutturazione dell’impianto termico per il servizio di climatizzazione invernale e/o estiva asservito

all’intero edificio.

Interventi di ristrutturazione importante di secondo livello: interventi che interessano l’involucro edilizio con un’incidenza superiore al 25% della superficie

disperdente lorda complessiva dell’edificio e può interessare l’impianto termico per il servizio di climatizzazione invernale e/o estiva.

Interventi di riqualificazione energetica: gli interventi che rientrano gli interventi non riconducibili alla nuova costruzione e alle ristrutturazioni importanti di primo e

secondo livello e che hanno un impatto sulla prestazione energetica dell’edificio. Rientrano quindi negli interventi di riqualificazione energetica anche:

• le ristrutturazioni che interessano l’involucro edilizio con un’incidenza inferiore o uguale al 25% della superficie disperdente lorda complessiva dell’edificio e/o

consistono nella nuova installazione, nella ristrutturazione di un impianto termico asservito all’edificio o di altri interventi parziali, ivi compresa la sostituzione del

generatore;

• gli ampliamenti di edifici esistenti la cui nuova porzione abbia un volume lordo climatizzato inferiore o uguale al 15% di quello esistente o comunque inferiore a

500 m3.

NOTA:

Le definizioni dei succitati prescindono dalla catalogazione degli interventi riportata dal Testo Unico dell’Edilizia (manutenzione ordinaria, straordinaria,

ristrutturazione, ecc.) solitamente adottata dai Comuni a livello dei Regolamenti Edilizi Comunali al fine dell’avvio delle procedure amministrative utili al rilascio dei

titoli autorizzatori agli interventi edili. Nel dettaglio, il valore limite di trasmittanza

termica da assegnare ai componenti edilizi per

queste tipologie di intervento deriva dalla verifica

del parametro tecnico che connota l'involucro

edilizio nel suo complesso (sia parti opache che

trasparenti), ovvero il fattore H’T (coefficiente

medio globale di scambio termico).

Il valore limite del parametro H’T viene riportato

sia nel Decreto Requisiti Minimi sia nelle leggi

regionali che lo hanno recepito (senza differenze

tra loro). È funzione del rapporto di forma S/V

dell’edificio.

S/V = rapporto tra la superficie disperdente S

➢

e il volume climatizzato V

Superficie disperdente S (m2): superficie che

➢

delimita il volume climatizzato V rispetto

all’esterno, al terreno, ad ambienti a diversa

temperatura o ambienti non dotati di impianto di

climatizzazione;

Volume climatizzato V (m3): volume lordo delle

➢

parti di edificio climatizzate come definito dalle

superfici che lo delimitano;

Risparmio energetico: la ventilazione naturale dell’intercapedine

Effetto camino

È dovuto alle differenti densità dell’aria dell’intercapedine.

L'effetto camino si basa sul fenomeno fisico della dilatazione dei gas con il

riscaldamento/raffreddamento.

E’ un fenomeno di ventilazione naturale all'interno di una cavità causato da

differenze di pressione, le quali sono legate a differenti densità dell'aria variabili a

seconda della temperatura della stessa, per cui l'aria calda, che risulta meno densa

rispetto a quella fredda, tende a risalire generando una depressione a valle e

richiamando aria fredda più densa (moti convettivi).

In regime estivo la presenza della ventilazione favorisce la dissipazione del calore accumulato sulla superficie esterna che quindi non viene completamente

trasmesso agli strati sottostanti. In dettaglio, la ventilazione retrolastra asporta parte del calore trasmesso per conduzione e convezione, ma quello trasmesso per

irraggiamento non viene asportato, pertanto tale componente risulta essere fonte di sollecitazione del pannello l'isolante.

In fase di esercizio invece il vapore acqueo, presente a causa delle differenze di pressione fra l’interno e l’esterno, e legato all’installazione di strati permeabili al

vapore, passa attraverso la parete e viene eliminato anche grazie al moto convettivo che si instaura nell’intercapedine. La presenza di condensa può essere

facilmente verificata in fase di progettazione utilizzando la verifica di Glaser.

Inoltre, la presenza della lama d’aria costituisce una discontinuità nella capillarità della parete impedendo così che l’acqua si diffonda verso l’interno per tale

fenomeno.

Velocità dell’aria:

Funzione di:

1. Altezza della parete

2. Spessore dell’intercapedine

3. Dimensione aperture dell’intercapedine

La ventilazione all’interno di una parete agisce sugli scambi convettivi fra la superficie dell’involucro e l’aria che la lambisce, influenzandone i meccanismi di scambio

termico. Nello specifico, i coefficienti di scambio convettivo aumentano all’aumentare della velocità dell’aria.

I principali parametri che influiscono sulla velocità dell’aria all’interno dell’intercapedine sono le dimensioni superficiali della parete e lo spessore dell’intercapedine: la

velocità del flusso d’aria che si genere ne influenza la portata e, di conseguenza, condiziona fortemente l’efficacia del sistema.

In particolare, l’altezza della parete influisce sulla ventilazione dovuta all’effetto camino: maggiore è l’altezza della parete, maggiore è il gradiente termico fra la base

e la sommità: ne consegue che è maggiore la velocità del flusso e quindi la sua portata.

La portata d’aria è anche funzione della dimensione delle aperture dell’intercapedine: essa aumenta all’aumentare della superficie di ingresso e di fuoriuscita del

flusso.

La «seconda pelle» deve essere realizzata con sistemi di montanti verticali che consentano il naturale movimento dell’aria all’interno dell’intercapedine. Qualora

siano presenti degli ostacoli all’interno dell’intercapedine, quali traversi, il moto dell’aria ne viene fortemente influenzato, generando perdite di carico locali che ne

diminuiscono l’efficacia.

In generale infatti, per aumentare la portata è necessario ridurre le perdite di carico sia concentrate che distribuite all’interno del canale: quindi sarebbe preferibile

aumentare lo spessore dell’intercapedine e installare materiali che hanno superfici con bassa scabrezza.

Per poter analizzare e studiare in dettaglio il range di valori di velocità media dell’aria che si muove all’interno di pareti tipiche, sono stati condotti test sperimentali

e simulazioni numeriche CFD (fluidodinamica computazionale o numerica), le quali si avvalgono degli algoritmi propri della fluidodinamica (settore della fisica che si

occupa di studiare il movimento dei fluidi, tra i quali l’aria).

Ogni installazione di facciata ventilata rappresenta un caso specifico a sé stante e per poter definire con precisione quale sia la velocità dell’aria che si muove

nell’intercapedine, la soluzione tecnologica andrebbe studiata nel dettaglio, considerando nell’analisi anche le condizioni ambientali (velocità e direzione del vento

incidente sulla facciata, irraggiamento solare, orientamento della superficie esposta). A seguito di test sperimentali, simulazione

numeriche e monitoraggi in opera, si è

oggigiorno in grado di fornire un intervallo di

velocità medie dell’aria misurate in intercapedini

di facciate ventilate tipiche in funzione dagli

spessori di intercapedine più comuni.

Di seguito si propone una tabella contenente i

valori di riferimento della velocità dell’aria in

intercapedine con la descrizione delle condizioni

al contorno del problema.

Risparmio energetico

UNI EN ISO 6946: calcolo della trasmittanza termica delle facciate ventilate in regime stazionario

1) Si determina dapprima la resistenza termica di ogni strato termicamente omogeneo che costituisce il componente

2) Si sommano le resistenze termiche singole degli strati, per determinare la resistenza termica totale del componente, includendo l’effetto delle resistenze

termiche superficiali.

3) Le intercapedini d'aria possono essere considerate come termicamente omogenee. NOTA:

Un’intercapedine d’aria separata dall’ambiente esterno

da piccole aperture, deve essere considerata come

intercapedine non ventilata, se queste aperture non

sono disposte in modo da permettere un flusso d'aria

attraverso l’intercapedine e se non sono maggiori di:

- 500 mm2 per metro di lunghezza per le intercapedini

d’aria verticali;

- 500 mm2 per metro quadrato di superficie per

intercapedini d’aria or