Climatizzazione e Termofisica dell'edificio - Progetto (Martini)

Q

D‐ZR

 [MJ]: dispersione verso il terreno;

Q

g

 [MJ]: dispersione verso la zona non riscaldata;

Q

U

 Q [MJ]: dispersione per ventilazione.

V

11.1. RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO IN CONTINUO

La formula per calcolare le dispersioni termiche mensili per quanto riguarda il riscaldamento ed il

raffrescamento in continuo è la seguente: 44

Climatizzazione e Termofisica dell’Edificio ‐ Valutazione Energetica di Edificio

∙∆ ∙ ∙

Dove:

- N [gg]: numero di giorni che compongono il mese considerato;

month

- ∆t [s]: secondi contenuti in una giornata, ricavati in precedenza e pari a 86.400 s;

- H [W/K]: coefficiente di scambio termico, che nel nostro caso si identificano nei seguenti:

i  H : coefficiente di scambio termico per trasmissione attraverso le superfici verticali;

D

 , H e H : coefficiente di scambio termico per trasmissione delle zone riscaldate

H Z1 Z2 ZR

dell’edificio, rispettivamente rispetto alla zona 1, alla zona 2 ed alla zona riscaldata posta al

piano superiore della zona 1;

 H : coefficiente di scambio termico per trasmissione attraverso il terreno;

g

 H : coefficiente di scambio termico per trasmissione rispetto alla zona non riscaldata;

U

 : coefficiente di scambio termico totale per trasmissione;

H T

 : coefficiente di scambio termico per ventilazione.

H V

- θ [°C]: temperatura aria interna;

AI

- [°C]: temperatura media mensile dell’aria esterna, ottenuta mediando le temperature medie

giornaliere, con il supporto della norma UNI 10349:1994.

Nella tabella seguente sono esposti i vari coefficienti di scambio termico che sono stati estrapolati dalla

norma, ripartiti per le zone termiche, ed il loro valore totale. Verso zone

Verso l’ambiente esterno Verso altre zone

interne

Zona H H H H H H H

T V TOT Z1 Z2 U ZR

H [W/K] H [W/K]

D g [W/K] [W/K] [W/K] [W/K] [W/K] [W/K] [W/K]

Z1 34,4 34,4 50,3 84,7 37,8 37,5 72,7

Z2 18,7 9,3 28,0 22,9 50,9 37,8 7,1

ZNR 82,7 9,2 92,0 92,0 37,5 7,1

TOTALE 227,6

Una volta definite le grandezze, ed evidenziato il procedimento e le formule da impiegare per calcolare le

diverse dispersioni, nei successivi paragrafi verranno presentati in forma tabellare i valori ottenuti, suddivisi

per ogni zona che compone la porzione di edificio considerata, e in base se riferiscono al riscaldamento o al

raffrescamento della stessa. Come periodo di riscaldamento si considerano i mesi che vanno da ottobre ad

aprile, per quello del raffrescamento invece i restanti mesi, quindi da maggio a settembre.

Un ulteriore dato necessario è quello della temperatura della zona non riscaldata, calcolata con la seguente

formula, ottenuta da un bilancio termico rispetto ai valori della zona non riscaldata:

∙ ∙ ∙

11.1.1 ZONA 1 – ABITAZIONE

RISCALDAMENTO = 20 °C θ = 20 °C

ZR

N θ θ Q Q Q Q Q Q Q Q H

month AE ZNR D D‐ZR g U T Z2 V L k

Mese [gg] [°C] [°C] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [W/K]

Ottobre 31 12,6 14,9 682 0 0 511 1.193 203 997 2.392 121

Novembre 30 6,8 11,0 1.176 0 0 875 2.051 196 1.721 3.968 116

Dicembre 31 2,0 7,8 1.658 0 0 1.229 2.886 203 2.425 5.514 114

Gennaio 31 0,4 6,7 1.805 0 0 1.337 3.142 203 2.640 5.985 114

Febbraio 28 3,2 8,6 1.398 0 0 1.036 2.434 183 2.044 4.661 115

45

Climatizzazione e Termofisica dell’Edificio ‐ Valutazione Energetica di Edificio

Marzo 31 8,2 11,9 1.087 0 0 809 1.896 203 1.590 3.688 117

Aprile 30 12,7 15,0 651 0 0 488 1.139 196 952 2.287 121

Stagione 212 6,6 10,9 8.456 0 0 6.285 14.741 1.386 12.368 28.495 117

RAFFRESCAMENTO = 26 °C θ = 26 °C

ZR

N θ θ Q Q Q Q Q Q Q Q H

month AE ZNR D D‐ZR g U T Z2 V L k

Mese [gg] [°C] [°C] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [W/K]

Maggio 31 16,7 19,7 857 0 0 629 1.486 0 1.253 2.739 110

Giugno 30 21,1 22,7 437 0 0 321 758 0 639 1.396 110

Luglio 31 23,3 24,2 249 0 0 183 431 0 364 795 110

Agosto 31 22,6 23,7 313 0 0 230 543 0 458 1.001 110

Settembre 30 18,8 21,1 642 0 0 472 1.113 0 939 2.052 110

Stagione 153 20,5 22,3 2.497 0 0 1.835 4.332 0 3.652 7.984 110

11.1.2 ZONA 2 – LABORATORIO ARTIGIANALE

RISCALDAMENTO = 18 °C θ = 20 °C

ZR

N θ θ Q Q Q Q Q Q Q Q H

month AE ZNR D D‐ZR g U T Z1 V L k

Mese [gg] [°C] [°C] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [W/K]

Ottobre 31 12,6 14,9 270 0 135 58 464 ‐203 331 592 41

Novembre 30 6,8 11,0 542 0 271 128 941 ‐196 665 1.410 49

Dicembre 31 2,0 7,8 800 0 400 193 1.394 ‐203 982 2.173 51

Gennaio 31 0,4 6,7 880 0 441 214 1.535 ‐203 1.080 2.412 51

Febbraio 28 3,2 8,6 669 0 335 161 1.164 ‐183 820 1.801 50

Marzo 31 8,2 11,9 490 0 245 114 850 ‐203 601 1.249 48

Aprile 30 12,7 15,0 257 0 128 55 440 ‐196 315 559 41

Stagione 212 6,6 10,9 3.909 0 1.956 923 6.788 ‐1.386 4.794 10.196 47

RAFFRESCAMENTO = 26 °C θ = 26 °C

ZR

N θ θ Q Q Q Q Q Q Q Q H

month AE ZNR D D‐ZR g U T Z1 V L k

Mese [gg] [°C] [°C] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [W/K]

Maggio 31 16,7 19,7 465 0 233 118 816 0 571 1.387 56

Giugno 30 21,1 22,7 237 0 119 60 416 0 291 707 56

Luglio 31 23,3 24,2 135 0 68 34 237 0 166 403 56

Agosto 31 22,6 23,7 170 0 85 43 298 0 209 507 56

Settembre 30 18,8 21,1 349 0 174 89 612 0 428 1.039 56

Stagione 153 20,5 22,3 1.356 0 679 345 2.380 0 1.663 4.043 56

12.1. RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO INTERMITTENTE

Come il precedente caso, anche il riscaldamento ed il raffrescamento gestito in modo intermittente

è trattato all’interno della norma UNI EN ISO 13790:2008. Riportando i dati già esposti durante la

trattazione delle diverse zone dell’edificio, si hanno i valori presenti nella successiva tabella, su cui verranno

effettuate le considerazioni del caso. Si ricorda che la zona 2 lavora durante il periodo di raffrescamento

unicamente in continuo, e non sarà quindi considerato il suddetto caso nella seguente analisi.

Per questo motivo, la seguente sezione non tratta il caso di raffrescamento intermittente ma solo e

unicamente il riscaldamento delle due zone. 46

Climatizzazione e Termofisica dell’Edificio ‐ Valutazione Energetica di Edificio

Suddividendo la giornata in 2 periodi di attenuazione, di cui ognuno possiede una temperatura propria (θ ),

i

ed un tempo di attenuazione (∆t ), è possibile risalire alla temperatura media giornaliera per ogni zona

R,i

termica facendo una media pesata dei termini seguenti.

Riscaldamento

Periodo di

Zona 1 (16:00 – 8:00) 2 (8:00 – 16:00) θ [°C]

m,day

attenuazione

θ [°C] 16 16

i

Z1 18,3

∆t [h] 8 2

R,i

θ [°C] 16 16

i

Z2 16,8

∆t [h] 12 2

R,i Raffrescamento

Periodo di

Zona 1 (16:00 – 8:00) 2 (8:00 – 16:00) θ [°C]

m,day

riduzione

θ [°C] 28 28

i

Z1 26,8

∆t [h] 8 2

R,i

θ [°C] 26 26

i

Z2 26,0

∆t [h] 0 0

R,i

Per il calcolo della temperatura media interna di ogni zona è utile calcolare il tempo caratteristico come

segue: / 3600 ∙ ,

∑ ∙

,

10

Dove:

- τ [h]: tempo caratteristico afferente ad ogni zona termica, calcolato per il caso di riscaldamento

H/C

(H) e raffrescamento (C);

- C [J/K]: capacità termica specifica della zona termica considerata;

eff 2

- [J/m K]: capacità termica areica della zona termica considerata, somma dei componenti

C a,eff

presenti. Valori calcolati in precedenza durante l’analisi dei componenti e delle zone termiche

dell’edificio;

2

- A [m ]: area degli elementi tecnici che compongono la zona termica in esame.

i

Come temperatura media interna viene utilizzato un valore assunto in base al tempo caratteristico

ottenuto per ogni zona termica, rispetto al riscaldamento o al raffrescamento. Nel nostro caso, la casistica

da considerare secondo normativa è quella che è stata riportata in seguito, con ∆t corrispondente alla

R

durata del periodo di riduzione

3∙ ∆ 24 1 36 2 ,

La temperatura media interna coincide quindi con quella di progetto, come nel caso di riscaldamento e

raffrescamento in continuo.

Come nel caso precedente, nelle tabelle successive vengono riportati i valori delle dispersioni ottenute per

ogni zona termica.

ZONA 1 ‐ ABITAZIONE = 20 °C θ = 20 °C τ = 29,2 h con C = 12,3 MJ/K

ZR H eff

N θ θ Q Q Q Q Q Q Q Q

month AE ZNR D D‐ZR g U T Z2 V L

Mese [gg] [°C] [°C] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] 47

Climatizzazione e Termofisica dell’Edificio ‐ Valutazione Energetica di Edificio

Ottobre 31 12,6 14,9 682 0 0 511 1.193 203 997 2.392

Novembre 30 6,8 11,0 1.176 0 0 875 2.051 196 1.721 3.968

Dicembre 31 2,0 7,8 1.658 0 0 1.229 2.886 203 2.425 5.514

Gennaio 31 0,4 6,7 1.805 0 0 1.337 3.142 203 2.640 5.985

Febbraio 28 3,2 8,6 1.398 0 0 1.036 2.434 183 2.044 4.661

Marzo 31 8,2 11,9 1.087 0 0 809 1.896 203 1.590 3.688

Aprile 30 12,7 15,0 651 0 0 488 1.139 196 952 2.287

Stagione 212 6,6 10,9 8.456 0 0 6.285 14.741 1.386 12.368 28.495

ZONA 2 – LABORATORIO ARTIGIANALE = 18 °C θ = 20 ° C τ = 39,8 h con C = 6,8 MJ/K

ZR H eff

N θ θ Q Q Q Q Q Q Q Q

month AE ZNR D D‐ZR g U T Z1 V L

Mese [gg] [°C] [°C] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ] [MJ]

Ottobre 31 12,6 14,9 270 0 135 58 464 ‐203 331 592

Novembre 30 6,8 11,0 542 0 271 128 941 ‐196 665 1.410

Dicembre 31 2,0 7,8 800 0 400 193 1.394 ‐203 982 2.173

Gennaio 31 0,4 6,7 880 0 441 214 1.535 ‐203 1.080 2.412

Febbraio 28 3,2 8,6 669 0 335 161 1.164 ‐183 820 1.801

Marzo 31 8,2 11,9 490 0 245 114 850 ‐203 601 1.249

Aprile 30 12,7 15,0 257 0 128 55 440 ‐196 315 559

Stagione 212 6,6 10,9 3.909 0 1.956 923 6.788 ‐1.386 4.794 10.196

12. FABBISOGNO ENERGETICO EDIFICIO

Per valutare il fabbisogno complessivo che richiede l’edificio per mantenere le condizioni interne di

progetto è utile fare riferimento alla norma UNI TS 11300 – 2:2014, e seppur si tratti della città di Torino,

alle norme sull’argomento emanate dalla Regione Lombardia (Norme Tecniche della Regione Lombardia,

D.R. 15833/2007). Per il calcolo effettivo di fabbisogno energetico per quanto riguarda il riscaldamento

viene applicata la seguente formula: ∙

, ,

,

Dove:

- Q [MJ]: fabbisogno energetico complessivo di edificio per il riscaldamento;

NH

- Q [MJ]: dispersioni nette dell’edificio, ottenute sommando i seguenti termini:

L,net

 [MJ]: dispersioni totali di edificio;

Q

L

 [MJ]: apporti di calore attraverso gli elementi di involucro opachi;

Q

OP

- η : fattore di utilizzazione degli apporti