Appunti di Termofisica dell'edificio

Domandario risolto in preparazione all'esame di termofisica dell'edificio. Il domandario non è inteso come sostitutivo alla frequenza delle lezioni ed allo studio autonomo. --------------------------------------------------- Il corso ha lo scopo di fornire allo studente nozioni sui comportamento degli edifici in regime termico stazionario con accenni al regime variabile e sull'impiantistica utilizzata per mantenere all'interno degli edifici un microclima che assicuri il benessere ambientale, e comprende quindi un'area di interesse sia dell'ingegneria edile sia dell'ingegneria impiantistica. Le nozioni impartite nei corso risultano utili sia alla formazione tecnica nei settore del razionale uso dell'energia sia nel settore della progettazione edile. Saranno trattate con particolare attenzione le problematiche relative al consumo energetico estivo ed invernale degli edifici congiuntamente con considerazioni relative all'influenza del progetto architettonico sulle condizioni di benessere e sui consumi energetici.

Interazione tra ambiente esterno ed edificio Dispersioni termiche, trasmittanze, ponti termici. Caratteristiche delle superfici opache - vetrate. Metodi di calcolo. Concetti riguardanti la progettazione di edifici a basso consumo energetico. Riduzione del fabbisogno energetico dell'edificio mediante sistemi passivi. Caratteristiche dei materiali ad accumulo termico, riduzione della radiazione solare tramite vetri basso-emissivi, schermi solari. Esame delle condizioni di realizzazione e di gestione di una Casa passiva. Concetti riguardanti gli interventi in edifici esistenti per la riduzione dei consumi energetici. Valutazione delle possibilta' di intervento. Aria umida Principali caratteristiche dell'aria umida e loro rappresentazione sui diagrammi. Aspetti termoigrometrici dell'involucro edilizio Problematiche termoigrometriche dell’elemento di involucro edilizio opaco- Condensa superficiale ed il fattore di temperatura, condensazione interstiziale ed il metodo di Glaser. Criteri di progettazione per prevenire fenomeni di degrado. Applicazioni numeriche. Esempi di calcolo su condensazione superficiale e sul fattore temperatura, condensazione interstiziale e metodo di Glaser Benessere ambientale e qualità dell'aria Bilancio termico dell'uomo, Equazione di Fanger, PMV e PPD, Disagio locale, Qualita dell'aria, portate d'aria, Produzione inquinanti, accettabilità della qualità dell'aria Impianti di riscaldamento Impianti di riscaldamento: panoramica su tipologie. Potenze termiche di una caldaia, Bilancio termico semplificato di un generatore in esercizio, Rendimenti di una caldaia, Tipi di caldaia, Rendimenti di un impianto di riscaldamento. Il sistema di produzione, di emissione, Regolazione contabilizzazione, La rete di distribuzione e il sistema di accumulo, I componenti ausiliari. Acqua calda sanitaria. Caldaie a condensazione. Pompe di calore. Recuperatori di calore. Cenni a teleriscaldamento e caldaie a biomassa Integrazione con acqua calda prodotta da fonti rinnovabili, uso di pompe di calore geotermiche Valutazione dei consumi del sistema edificio-impianto Il quadro della nuova normativa nazionale. La UNI/TS 11300-1: 2008. Descrizione della procedura di calcolo delle prestazioni energetiche degli edifici. Dati di ingresso, regole di zonizzazione e condizioni al contorno. Parametri per il calcolo del bilancio termico dell’edificio (apporti interni e solari, trasmissione termica, ventilazione). Parametri dinamici: fattori di utilizzazione e intermittenza. Determinazione semplificata dei parametri termici dell’involucro. UNI/TS 11300-2: 2008. Dal fabbisogno termico al fabbisogno di energia primaria. Sottosistemi impiantistici e calcolo dei rendimenti. Uso di tabelle per la valutazione semplificata dei rendimenti. Verifica della prestazione energetica per la climatizzazione invernale. Tecniche di riduzione dei consumi energetici degli impianti Applicazione delle piu' recenti normative in materia di controllo dei consumi energetici negli impianti. Uso di pompe di calore ad alta efficienza, sfruttamento di energie rinnovabili per il riscaldamento e per il condizionamento. Ventilazione naturale e controllata. Applicazioni di calcolo Software per la valutazione delle prestazioni energetiche degli edifici e certificazione energetica. Applicazione a progetti di edifici nuovi e ristrutturazione di edifici esistenti delle valutazioni richieste dalle Norme UNI TS 11300 e dalle procedure di calcolo regionali per la certificazione energetica. Metodologie di intervento per la riduzione dei consumi energetici di involucro edilizio e impianti. Calcolo delle potenzialità di riduzione delle emissioni di CO2 in atmosfera. Prerequisiti