Fisica tecnica ambientale – Termofisica dell’edificio: termocinetica

D I INVOLUCRO TRASPARENTE

Il bilancio energetico riferito all’unità di area è espresso dalla relazione:

   I

= U (t - t ) + I + N

TR w e i i

s s

dove: 2

[W/(m K)] è la trasmittanza termica (indicata anche con il simbolo K)

U

w

t [°C] è la temperatura dell’aria interna

i

t [°C] è la temperatura dell’aria esterna

e 2 ] è l’irradianzasolare totale

I [W/m

 [ -] è il coefficiente di trasmissione solare

s

N [ -] è la frazione dell’energia solare assorbita e ce duta all’ambiente per irraggiamento e convezione

i

 [ -] è il coefficiente di assorbimento solare

s

La propagazione dell’energia attraverso l’elemento di involucro trasparente dipende quindi:

t

dalladifferenzaditemperatura( )traambiente

t

e i

esternoedinterno

dall’irradianzasolaretotale( I)incidentesullasuperficie

esternadell’elementodiinvolucrotrasparente

  

= +

TR w S TSET

   

= U (t - t ) = ( + N )I

w w e i S i

s s

 = TSET·I

S ALCUNI TIPI di PONTI TERMICI

I PONTI TERMICI Ponti termici in parete piana continua

sono causa di:

Ponti termici dovuti all’intersezione di due pareti esterne verticali

Sihaunpontetermicodoveilcomportamentotermicodi

unapartedell’edificioèconsiderevolmentedifferente

rispettoaquellodiparticircostanti. Ponti termici dovuti all’intersezione di una parete verticale con la copertura

Ponti termici dovuti all’intersezione di pareti esterne con pareti interne

verticali o orizzontali

Lecauseprincipalidiunpontetermicosono:

-presenzadimaterialidiversinellasezionedell’edificio(es.muratura

ditamponamentoinmattoniconstrutturaincementoarmato).

-discontinuitàgeometricanellaformadellastruttura(es.angoli)

-interruzionidellostratodiisolamentotermico(es.pilastri,travi

marcapiano,serramenti,ecc.). Ponti termici dovuti al collegamento di elementi prefabbricati

Ponti termici dovuti a pareti a contatto con il terreno e a fondazioni

I PONTI TERMICI

I ponti termici sono causa di:

incremento delle dispersioni termiche globali

dell’edificio

discomfort termico locale causato dalla

disuniformità della distribuzione superficiale della

temperatura e dalla minore temperatura media

radiante

fenomeni di condensa superficiale

problemi strutturali

(degrado dei materiali costituenti nodi strutturali

portanti) I PONTI TERMICI

Andamento dei flussi termici

Andamento delle temperature

INFLUENZA DEI PONTI TERMICI SULLE

DISPERSIONI TERMICHE

DEFINIZIONI

• Ponte termico lineare: ponte termico con una sezione trasversale uniforme

in una direzione.

Ponte termico puntuale: ponte termico che non presenta sezioni



trasversali uniformi in nessuna direzione (risulta dall’intersezione di ponti

termici lineari). 

termica lineica [W/mK]: flusso termico in regime

Trasmittanza k

stazionario diviso per la lunghezza e la differenza di temperatura tra gli

termico.

ambienti posti a ciascun lato del ponte

NB:Generalmentel’influenza dipontitermicipuntualipuòessere

 

trascurata,equindiiltermine puòessereomesso.

j ELEMENTO DI INVOLUCRO OPACO

COMPORTAMENTO TERMOIGROMETRICO

NORMATIVA DIRIFERIMENTO

•UNIENISO7345:2018.Prestazionetermicadegli edificiedeicomponentied ilizi-Grandezzefisiche

edefinizioni

•UNIENISO10456:2008.Materialieprodottiperl’ed ilizia.Procedimentiperladeterminazionedei

valoritermicidichiaratiediprogetto.

•UNI10351:2021.Materialidacostruzione-Proprietàtermoigrometriche-Proceduraperlasceltadei

valoridiprogetto.

•UNI10355:1994.Muratureesolai.Valoridellaresistenzatermicaemetododicalcolo.

•UNIEN1745:2012.Muraturaeprodottipermuratura-Metodiperdeterminareleproprietàtermiche.

•UNI/TR11552:2014.Abacodellestrutturecostitu entil'involucroopacodegliedifici-Parametri

termofisici.

•UNIENISO6946:2018.Componentiediliziedelementiperedilizia.Resistenzatermicae

trasmittanzatermica.Metododicalcolo.

•UNIENISO13786:2018.Prestazionetermicadeicom ponentiperedilizia.Caratteristichetermiche

dinamiche.Metodidicalcolo.

•UNIENISO13788:2013Prestazioneigrotermicadeicomponentiedeglielementiperedilizia.

Temperaturasuperficialeinternaperevitarel’umidi tàsuperficialecriticaecondensainterstiziale.

Metodidicalcolo.

ELEMENTO DI INVOLUCRO OPACO

PRESTAZIONI TERMOIGROMETRICHE

L’elemento di involucro opaco deve essere

progettato in modo da:

• contenere le dispersioni di calore

I

N • controllare i fenomeni di condensazione

V superficiale e interstiziale

E • ridurre l’effetto di discomfort locale provocato

R dalla superficie fredda

N

O scelta del materiale isolante

utilizzo di pareti isolate e della tecnica di isolamento

termicamente

E

S • ridurre l’effetto di discomfort locale provocato

T dalla superficie calda

A • contenere i picchi di carico termico

T

E utilizzo di pareti con

elevata inerzia termica 2

Quadro degli interventi di ristrutturazione

Frazione della superficie disperdente lorda complessiva

dell’edificio

interessata dalla ristrutturazione dell’involucro (f)

 

f > 50% 25 < f 50%f 25%

Ristrutturazione Ristrutturazione

dell’impianto Sì importante di

termico per il Ristrutturazione

primo livello

servizio di Riqualificazione

importante di

climatizzazione energetica

secondo livello

invernale e/o No

estiva asservito

all’intero edificio

Edificio di riferimento o edificio “target”

 Edificio identico in termini di geometria (sagoma, volumi,

superficie calpestabile, superfici degli elementi costruttivi e dei

componenti), orientamento, ubicazione territoriale, destinazione

d’uso e situazione al contorno,

 ma con caratteristiche tecniche e parametri energetici

predeterminati (es. trasmittanza termica di copertura, pareti,

finestre, parametri dinamici, rendimenti impiantistici).

Prescrizioni comuni per tutti i tipi

di intervento edilizio

Efficacia delle strutture di copertura nel limitare il

fabbisogno energetico estivo

• Al fine di limitare i fabbisogni energetici per la climatizzazione estiva e di

contenere la temperatura interna degli ambienti, nonché di limitare il

surriscaldamento a scala urbana, per le strutture di copertura degli edifici è

obbligatoria la verifica dell’efficacia, in termini di rapporto costi-benefici,

dell’utilizzo di:

a) materiali a elevata riflettanza solare per le coperture (cool roof),

assumendo un valore di riflettanza solare non inferiore a:

- 0,65 nel caso di coperture piane;

- 0,30 nel caso di copertura a falde;

b) tecnologie di climatizzazione passiva (es. ventilazione, coperture a

verde).

• Tali verifiche e valutazioni devono essere puntualmente documentate nella

relazione tecnica.

Requisiti e prescrizioni per gli edifici di nuova costruzione

o soggetti a ristrutturazioni importanti di primo livello

Limitazione del fabbisogno energetico per la climatizzazione estiva e

il contenimento della temperatura interna degli ambienti

Il progettista

• valuta puntualmente e documenta l’efficacia dei sistemi schermanti delle superfici

vetrate, esterni o interni, tali da ridurre l’apporto di calore per irraggiamento solare;

• esegue, a eccezione degli edifici classificati nelle categorie E.6 ed E.8, in tutte le

zone climatiche a esclusione della F, per le località nelle quali il valore medio

:

mensile dell’irradianza sul piano orizzontale, nel mese di massima insolazione

estiva, I , sia maggiore o uguale a 290 W/m :

2

m,s

i. almeno una delle seguenti verifiche, per tutte le pareti verticali opache con

l’eccezione di quelle comprese nel quadrante nord-ovest/nord /nord-est:

- che il valore della massa superficiale M sia superiore a 230 kg/m ;

s 2

- che il valore del modulo della trasmittanza termica periodica Y sia

IE

K

inferiore a 0,10 W/m 2 ;

ii. la verifica, relativamente a tutte le pareti opache orizzontali e inclinate, che il

, di cui alla lettera d),

valore del modulo della trasmittanza termica periodica Y IE

del comma 2, dell’articolo 2, del presente decreto, sia inferiore a 0,18 W/m K;

2

Requisiti e prescrizioni per gli edifici di nuova costruzione

o soggetti a ristrutturazioni importanti di primo livello

Isolamento termico dei divisori

• A eccezione della categoria E.8, nel caso di nuova costruzione e

ristrutturazione importante di primo livello di edifici esistenti, questo

ultimo limitatamente alle demolizioni e ricostruzioni, da realizzarsi in

zona climatica C, D, E ed F, nonché in caso di realizzazione di pareti

:

interne per la separazione delle unità immobiliari, il valore della

trasmittanza (U) delle strutture edilizie di separazione tra edifici o unità

immobiliari confinanti, fatto salvo il rispetto del DPCM 05/12/1997 e

s.m., recante determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici,

2 K, nel caso di pareti divisorie

deve essere inferiore o uguale a 0,8 W/m

verticali e orizzontali.

• Il medesimo limite deve essere rispettato per tutte le strutture opache,

verticali, orizzontali e inclinate, che delimitano verso l’ambiente esterno

gli ambienti non dotati di impianto di climatizzazione adiacenti agli

ambienti climatizzati.

Parametri caratteristici degli elementi edilizi negli

edifici sottoposti a riqualificazione energetica

Parametri caratteristici degli elementi edilizi negli

edifici sottoposti a riqualificazione energetica

Fattore di trasmissione solare totale (g )

gl+sh

per componenti finestrati

con orientamento da Est a Ovest passando per Sud,

in presenza di una schermatura mobile

Prescrizioni comuni per tutti i tipi

di intervento edilizio

Prestazione igrometrica dei componenti dell’involucro

• Nel caso di intervento che riguardi le strutture opache delimitanti il

volume climatizzato verso l’esterno, si procede in conformità alla

normativa tecnica vigente (UNI EN ISO 13788), alla verifica

dell’assenza:

– di rischio di formazione di muffe, con particolare attenzione ai

ponti termici negli edifici di nuova costruzione;

– di condensazioni interstiziali.

• Le condizioni interne di utilizzazione sono quelle previste

nell’appendice alla norma sopra citata, secondo il metodo delle classi

di concentrazione. Le medesime verifiche possono essere effettuate

con riferimento a condizioni diverse, qualora esista un sistema di

controllo dell’umidità interna e se ne tenga c