Fisica Tecnica

SEMIDIFFUSA

FASCIO LARGO

δ

15° < < 45°

SEMIDIFFUSA

FASCIO STRETTO

δ

0° < < 15°

TEMPERATURA DI COLORE E RESA DEL COLORE

Viene valutata illuminando il componente con una sorgente di

riferimento (illuminante di riferimento CIE D65)

Sorgente campione: Luce trasmessa dal vetro con

T = 6000 K una determinata T e Ra

c c

Ra = 100

Data una lastra, si

definisce fattore solare (talvolta indicato con g) il rapporto tra l'energia termica

globalmente trasmessa dalla lastra e quella incidente su di essa.

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L'energia può essere trasmessa dalla lastra in due modi:

• τ

per trasparenza (e si parla di fattore di trasmissione solare diretta , o di Trasmittanza

Diretta), oppure

• per assorbimento e conduzione o riemissione verso l'interno (e si parla di trasferimento

secondario di calore, legato alla conducibilità termica ed all'emissività del materiale).

Come indice percentuale, il fattore solare è utile per valutare le prestazioni energetiche di

un elemento vetrato, soprattutto nel caso di vetri a controllo solare.

A partire dal fattore solare è possibile definire un Indice di selettività (talvolta indicato con

IS) come rapporto tra trasmissione luminosa e fattore solare (TL/FS). Hanno alto indice di

selettività materiali caratterizzati da alta trasparenza alla luce visibile e bassa propensione

alla trasmissione di calore.

FLD rappresenta un valore costante nel corso dell’anno e indipendente dalle condizioni

esterne: rappresenta una caratteristica intrinseca dell’edificio. È un buon indicatore

dell’efficienza di un sistema di illuminazione naturale pur non tenendo conto della

componente diretta della radiazione solare, ma solo della componente diffusa.

11 ULTERIORI CRITERI DI PROGETTO

ULTERIORI CRITERI DI PROGETTO

PROFONDITA’ degli ambienti illuminati

unilateralmente:

L L 2 L/2

+ ≤ −

ρ

W H 1 l , b H

L W

ρ = fattore di riflessione medio ponderato delle superfici

l,b costituenti la metà di ambiente lontana dalla finestra

E’ necessario inoltre:

• garantire quando possibile la VISTA VERSO L’ESTERNO

• considerare L’EFFETTO DI MODELLATO risultante a

seconda della direzionalità della luce naturale in

ambiente

• valutare il C OLOR E DELLA LU CE trasmessa dal vetro o

dall’insieme vetro più schermo

Il fattore medio di luce diurna relativo alla metà ambiente in cui si trovano le aperture

finestrate non dovrebbe essere superiore a tre volte il valore del fattore medio di luce

diurna relativo alla metà ambiente opposta alle aperure finestrate;

La posizione più sfavorevole, vale a dire il punto dell’ambiente che riceve la minor quantità

di luce naturale, dovrebbe essere caratterizzato da un valore del fattore di luce diurna

superiore all’1%: questo scongiurerebbe la possibilità che qualche parte del locale possa

apparire eccessivamente buia.

L’insieme di illuminazione, coefficienti di riflessione e resa cromatica influisce

notevolmente sulla luminosità dell’ambiente interno. In ambienti chiusi, per eseguire

attività visive con la luce diurna, sono necessari livelli di illuminazione adeguati alla

tipologia di attività per cui è predisposto l’ambiente stesso. Pertanto, per soddisfare i

requisiti necessari per lo svolgimento delle attività visive occorre definire la scelta dei

coefficienti di riflessione delle superfici dell’ambiente interno. L’effetto di abbagliamento

si verifica a causa della riflessione diretta e indiretta delle superfici. Per impedire il

fenomeno dell’abbagliamento è possibile adottare i seguenti accorgimenti:

• frangisole – all’esterno

• sistemi antiabbagliamento – all’interno e all’esterno collegati al frangisole

• superfici opache

• posizionamento corretto dell’illuminazione artificiale complementare alla luce diurna

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La diffusione della luce diurna in un ambiente chiuso e allo stesso tempo la possibilità di

vedere verso l’esterno sono influenzati dalla tipologia costruttiva della facciata.

Dimensionamento degli impianti di climatizzazione

Gli impianti di climatizzazione vanno dimensionati in funzione dei risultati che vogliamo

raggiungere, rispetto a quali sono le condizioni esterne climatiche e quali gli standard di

progetto interno, in funzione di quanto è grande questo salto gli impianti avranno una

grandezza proporzionata. La prima cosa da cui si parte sono quindi i requisiti prestazionali

cioè quali sono i punti di arrivo che si vogliono raggiungere con un progetto.

SET POINT (punti che definiscono le variabili)

Temperatura dell’aria (Comfort) – Cd, Cv

Inverno 20-22°C

Estate 24-26°C

Ciò che cambia tra estate e inverno sono i salti di temperatura e la tipologia di

abbigliamento utilizzata.

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Umidità relativa R, S, T

Inverno 35-65% (aria secca come disaggio porta al seccarsi delle mucose, scossa)

Estate 45-55%

Facilita o meno i processi di scambio attraverso la fuoriuscita di vapore

Massimo di particelle di vapore che riescono a stare in sospensione (dipende dalla

temperatura) nell’aria senza trasformarsi in acqua.

Temperatura media radiante I

Se l’aria è a temperatura perfetta perché è estata climatizzata al massimo però c’è la

presenza di una vetrata molto grande non ben coibentata che rappresenta quindi una

superficie molto fredda o molto calda a seconda delle stagioni la parte di corpo esposta

verso questo vetro percepisce uno squilibrio corporale perché il corpo umano scambia

anche per irraggiamento.

La temperatura media radiante (Tmr) é indice degli scambi radiativi fra le superfici che

delimitano un ambiente e il corpo umano.

Velocità dell’aria Cv

10-20 cm/sec a livello degli occupanti

se si esagera con la velocità dell’aria ci potrebbe essere un problema nella gestione

dell’attività (ad esempio possono volare i fogli), si potrebbe generare del rumore

Purezza dell’aria (qualità poco fisica ma più chimica)

Sono dati dalla normativa i requisiti di ricambi di volume di aria necessari al variare della

destinazione d’uso dell’ambiente, o il numero di mc di aria di rinnovo da fornire per ogni

occupante (per ogni ambiente si deve fornire una portata di aria di rinnovo pari al massimo

tra i due valori)

Non devono quindi essere presenti polveri che possano causare danni ai polmoni o che

possano far starnutire o far bruciare la gola.

Cd (conduzione) + Cv (convezione) + I (irraggiamento) + R (respiro) + S (sudorazione) + T

(traspirazione )

Respiro, Sudorazione e Traspirazione entrano in gioco solo per gli esseri viventi mentre

Conduzione, Convezione e irraggiamento si trovano in tutti i tipi di corpi.

Gli impianti di climatizzazione o di trattamento dell’aria sono quegli impianti che servono a

creare un clima adeguato.

Le tipologie impiantistiche si possono classificare sulla base dei parametri che possono

controllare, e delle modalità adottate per controllarli. Esistono infatti tipologie impiantistiche

che consentono di controllare solo la temperatura da mantenere in ambiente, altre che

permettono di controllare anche la umidità relativa e la purezza dell’aria. Queste ultime

sono le tipologie che prevedono di trattare aria (prelevata dall’esterno e/o parzialmente

ricircolata) e successivamente immetterla in ambiente in modo da ottenere i valori

desiderati dei parametri termofisici dell’ambiente interno.

Le tipologie impiantistiche che invece non prevedono il trattamento dell’aria (esterna o

parzialmente ricircolata), e attraverso le quali non si può controllare l’umidità relativa,

sono:

Sistemi ad acqua (controllano solo Temperatura)

14 Radiatori (viene immessa acqua nel circuito tra gli 80° e gli 85° C) - Convezione

• Pannelli radianti (viene immessa acqua nel circuito tra i 40° e i 45° C) – Convezione

• e Conduzione – sistema che ha una forte inerzia termica

Ventilconvettori (o Fancoil) – Convezione – consente di fare caldo e freddo

• Sistemi autonomi (split-multisplit) – Fancoil + pompa di calore (centrale

• frigo/termica)

Gli impianti che prevedono il trattamento di aria (esterna e/o parzialmente ricircolata), e

pertanto consentono il controllo dell’umidità relativa e della purezza, sono:

Sistemi a tutt’aria (si hanno quando si porta aria già pronta e trattata all’interno di un

ambiente)

• Aria primaria (controlla Temperatura, Umidità Relativa e purezza dell’aria)

Questo tipo di impianto si usa dove non c’è bisogno di avere delle regolazioni locali

differenziate (in luoghi dove ci sono molte persone)

Sistemi misti aria-acqua (si porta negli ambienti aria già pronta e trattata attraverso una

macchina che permette di personalizzarne la regolazione)

• Ventilconvettori + aria primaria (controlla UR e purezza dell’aria)

• Pannelli radianti + aria primaria (controlla UR e purezza dell’aria)

Impianto a tutt’aria a portata costante monocondotto (Unità di Trattamento dell’Aria –

UTA)

15 <---- Centrale termica

<---- Centrale frigorifera Le centrali

termiche

e le

centrali

frigorifere potrebbero convergere in un’unica centrale dove troviamo la pompa di calore la

quale è una centrale frigorifera che invece di lavorare solo in un verso inverte anche il ciclo

e quando inverte il ciclo funge da generatore di calore cioè da caldai (è quindi una

macchina che può lavorare in regime estivo/invernale). La pompa di calore in climi normali

simili al nostro ha dei rendimenti molto alti rispetto ad un impianto di tipo tradizionale con

caldaie e quindi dal punto di vista energetico è un’ottima soluzione.

In un’UTA oltre agli elementi singoli sono presenti i canali. Uno dalla stanza torna nella

macchina (ricircolo) e uno che dalla machina va nella stanza. La centrale termica serve

per il caldo, mentre la batteria di raffreddamento serve per il freddo. Nella UTA è presente

anche una batteria di post-riscaldamento che viene attivata solo in estate per avere un

controllo dell’umidità relativa (prima si raffredda tantissimo l’aria per poterla deumidificare,

poi siccome per la deumidificazione si è abbassata troppo la sua temperatura per il

comfort è necessario riportarla ad una temperatura più adeguata condensando l’acqua e

riducendo l’umidità relativa presente nell’aria). L’UTA deve trattare anche aria proveniente

dall