Esercitazione di Fisica Tecnica e Impianti, certificazione energetica

PIANO TERRA PIANO PRIMO

PROSPETTO SUD

PROSPETTO OVEST

PROSPETTO EST PROSPETTO NORD A A'

SEZIONE A-A'

POLITECNICO DI MILANO: FISICA TECNICA E IMPIANTI

E

IT CN

L

PO I C N

PALLAVICINI NICHOLAS, 901495

O 0 100 200 cm

PIRAZZOLI ALESSIA, 901492

LOCALITA': MILANO ABITAZIONE UNIFAMILIARE

MILANO

ESERCITAZIONE 1

Progettazione preliminare, scelta della forma e dell’orientamento

OBIETTIVI

Determinare la forma, l’orientamento e la disposizione delle superfici trasparenti ottimali ai fini della

massimizzazione delle prestazioni energetiche dell’involucro edilizio (condizioni invernali).

SVOLGIMENTO

L’edificio scelto è una villetta monofamiliare collocata a Milano.

Per massimizzare le prestazioni energetiche si intende minimizzare la differenza tra dispersioni per

trasmissione e apporti gratuiti solari. I fattori che determinano queste quantità sono l’irradiazione solare

totale giornaliera incidente sull’edificio e captata dall’edificio Q , lo scambio termico per trasmissione tra

sol

l’edificio e l’esterno Q e la differenza tra dispersioni per trasmissione e apporti solari Q .

tr h

Il calcolo deve essere effettuato per un giorno medio invernale, il 15 gennaio, e ripetuto per 6 differenti

condizioni dell’edificio.

I casi su cui abbiamo effettuato i calcoli sono:

1. Edificio come da progetto;

2. Edificio con forma da progetto e orientato secondo l’asse est-ovest;

3. Edificio con forma da progetto e inclinato a 45° verso sud-est;

4. Edificio con orientamento, superficie calpestabile e rapporto tra superficie trasparente e totale per ogni

esposizione come da progetto, con forma allungata;

5. Combinazione migliore tra ottimizzazione della forma e dell’orientamento;

6. Edificio come da progetto, ma concentrando la superficie trasparente sulla facciata con orientamento più

prossimo al sud.

Con la carta solare sferica abbiamo ricavato i valori dell’altezza solare (asse verticale) e i valori dell’azimut

solare (cerchio con diametro massimo). I valori sono stati cercati per il mese di gennaio e solamente per le

ore in cui c’è irradiazione solare, ovvero dalle ore 8 alle ore 16.

Abbiamo qui indicato solamente le modalità per individuare i valori alle ore 12, applicato poi ai diversi orari.

Per ognuno dei casi abbiamo inizialmente calcolato le aree delle superfici opache e trasparenti che

ricevevano luce solare, quindi tutte le pareti verticali e la copertura e calcolato l’azimut ϕ, l’angolo tra la

proiezione sul piano dell’orizzonte della normale alla superficie e la direzione sud (per convenzione il verso

positivo è quello verso est). Qui riportiamo soltanto i calcoli del caso migliore.

Località MILANO

[°] 45,47

Latitudine [rad] 0,794

Data 15-gen

Inizio anno 01-gen

N 15

[°] -21,27

δ

s [rad] -0,37

PARETE OVEST PARETE SUD PARETE EST PARETE NORD COPERTURA

Area [m ] Area [m ] Area [m ] Area [m ] Area [m ]

2 2 2 2 2

60,75 60,75 60,75 60,75 65,61

φ [°] φ [°] φ [°] φ [°] φ [°]

-90 0 90 180 0

φ [rad] φ [rad] φ [rad] φ [rad] φ [rad]

-1,57 0,00 1,57 3,14 0,00

Σ [°] Σ [°] Σ [°] Σ [°] Σ [°]

90 90 90 90 0

Σ [rad] Σ [rad] Σ [rad] Σ [rad] Σ [rad]

1,57 1,57 1,57 1,57 0,00

SUPERFICIE SUPERFICIE SUPERFICIE SUPERFICIE SUPERFICIE

TRASPARENTE TRASPARENTE TRASPARENTE TRASPARENTE TRASPARENTE

Area [m ] Area [m ] Area [m ] Area [m ] Area [m ]

2 2 2 2 2

9,18 2,88 6,84 2,88 0

Per calcolare l’irradiazione solare totale Q dovevamo prima conoscere I , che è l’irradianza solare

sol, s,tot

2

incidente sulla superficie considerata in [W/m ].

1 + cos ∑ 1 − cos ∑

(