Esercitazione Fisica Tecnica e Impianti Architettura

OBIETTIVI

1. Determinare la migliore tipologia di involucro ai fini di minimizzare le dispersioni termiche per trasmissione (rappresentate dal

parametro U), rispettando le prescrizioni di legge sul comportamento estivo (relative al parametro Y );

ie

2. Calcolare le dispersioni termiche per trasmissione e gli apporti gratuiti solari per la configurazizone forma-orientamento ottimale

(definita nella fase 1) adottando la tipologia di involucro determinata come sopra.

SVOLGIMENTO

Per prima cosa abbiamo scelto le stratigrafie dell’involucro esterno dell’edificio, per le pareti verticali, la copertura e il solaio controterra.

Per ognuna di queste abbiamo calcolato la trasmittanza termica U in modo tale che i valori siano inferiori al 50% dei valori di legge

in vigore dal 2015. Il nostro edificio è collocato in zona climatica E.

La trasmittanza termica U [W/m K] è, per definizione, il flusso termico che in condizioni stazionarie attraversa una superficie di area uni-

2

taria per differenza di temperatura tra interno ed esterno. U dipende dai valori dei coefficenti di scambio liminare interno ed esterno, a

seconda che il flusso di calore sia ascendente o discendente.

I valori di U, per legge, devono essere inferiori a

0,10 per pareti opache

0,18 per aperture trasparenti

Abbiamo calcolato inoltre la trasmittanza termica periodica Y in modo tale

ie

che i valori rispettino quelli massimi di legge. Y combina il valore di U con

ie

la frequenza f, la quale a sua volta dipende da densità e peso specifico.

FASE 2

PARETE VERTICALE

strato spessore conduttività termica calore specifico densità resistenza termica aria?

λ ρ

d c R

mm W/(m·K) J/(kg·K) kg/m³ m²·K/W

lato interno 0,130 x

1 intonaco 10 0,700 1010 1200 0,014

2 laterizi forati 80 0,500 840 1200 0,160

3 intercapedine d'aria x

40 1004 1,225 0,180

4 barriera al vapore 1 0,220 1800 910 0,005

5 isolamento 100 0,013 1000 150 7,692

6 laterizi forati 80 0,500 840 1200 0,160

7 intonaco 10 0,700 1010 1200 0,014

8 0,000

9 0,000

10 0,000

lato esterno 0,040 x

Trasmittanza termica periodica

|Yie | 0,04 W/(m²·K)

R tot. 8,395 m²·K/W

h 8,13

i

h 23,26

e

U 0,12 W/(m²·K) FASE 2

SOLAIO CONTROTERRA

strato spessore conduttività termica calore specifico densità resistenza termica aria?

λ ρ

d c R

mm W/(m·K) J/(kg·K) kg/m³ m²·K/W

lato interno 0,130 x

1 pavimentazione 20 1,000 800 2300 0,020

2 massetto per pannelli radianti 150 2,020 800 2000 0,074

3 massetto argille espanse 60 0,580 888 1500 0,103

4 isolamento 100 0,013 1000 150 7,692

5 calcestruzzo armato 20 1,910 1000 2040 0,010

6 0,000

7 0,000

8 0,000

9 0,000

10 0,000

lato esterno 0,040 x

Trasmittanza termica periodica

|Yie | 0,02 W/(m²·K)

R tot. 8,070 (m²·K)/W

0,12 W/(m²·K)

U FASE 2

COPERTURA

strato spessore conduttività termica calore specifico densità resistenza termica aria?

d λ c ρ R

mm W/(m·K) J/(kg·K) kg/m³ m²·K/W

lato interno 0,130 x

1 assito in legno 20 0,150 1600 550 0,133

2 isolamento 100 0,013 1000 150 7,692

3 intercapedine d'aria x

40 1004 1,2 0,180

4 assito in legno 20 0,150 1600 550 0,133

5 tegole in laterizio 15 1,000 800 2000 0,015

6 0,000

7 0,000

8 0,000

9 0,000

10 0,000

lato esterno 0,040 x

Trasmittanza termica periodica

|Yie | 0,08 W/(m²·K)

R tot. 8,324 (m²·K)/W

h 9,35

i

h 23,26

e

U 0,118 W/(m²·K) FASE 2

Consultando cataloghi online e schede tecniche, abbiamo scelto

Sistema Top 90 – L’innovazione in dettaglio i serramenti in base alle loro prestazioni di isolamento termico,

Variante anta Step-line (anta a gradino) prestando nuovamente attenzione ai valori di trasmittanza termica

ed al fattore solare. Un elevato valore del fattore solare risulta adatto

0,82 per il periodo invernale poiché significa favorire il contributo dato

Uw dalla radiazione solare. Al contrario, un FS elevato risulta sfavorevole

W/m K

2 per il periodo estivo, ma esso si potrà migliorare mediante aggetti o

con l’utilizzo di schermature.

Profilo in PVC di elevata qualità

in classe A (EN 12608) con

spessore esterno di 3,0 mm

Nuovo colore profilo

bianco Distanziale vetro ad elevato

con superficie satinata isolamento termico in colore nero

Guarnizioni vetro coordinate

al colore del profilo Il triplo vetro isolante riempito

con gas Argon secondo le linee

guida di qualità RAL permette valori

Aspetto del profilo anta Step-line Ug 0,6 W/m²K e g del 50%

molto sottile pari a soli 31 mm;

sul lato esterno impiegabile, a scelta,

il quasi invisibile profilo anta

Nova-line (v. pag. 5) oppure l’anta

accoppiata (vedi pag. 6 e 7) Vetro basso-emissivo con doppio

trattamento basso-emissivo super-

ficiale per aumentare la riflessione

Opzionale una terza guarnizione del calore verso l’interno dei locali

perimetrale per maggiore isolamento

termo-acustico

Rigidità angolare dell’anta

grazie all’incollaggio del vetrocamera 7 camere d’isolamento nel profilo

al profilo dell’anta anta per un’ottimale isolamento

termico Uf 1,0 W/m²K

Sistema a guarnizione mediana Grazie alla guarnizione mediana le

con grande camera di raccolta e componenti della ferramenta sono

scarichi d'acqua in posizione non al riparo da umidità e polvere

visibile per un'elevata tenuta all'aria

ed alla pioggia battente 6 camere d’isolamento

nel profilo telaio

m

m

90

ndità

Profo FASE 2

La nuova stratigrafia ha permesso di ottenere valori di U minori minori dei valori massimi consentiti dalle norme.

Rianalizziamo ora l’edificio come nella fase precedente, utilizzando però i nuovi valori di U.

Ora T esterna (°C) Dati

coefficiente

1 -0,8 0,45

Uop,g (W/mqK)

2 -0,9 0,12

t (h)

3 -1 1

T interna (°C)

4 -1,3 20

Aop, g (m2)

5 -1,5 48,8

Uop (W/mqK)

6 -1,7 0,12

Uop falde (W/mqK)

7 -2 0,118

8 -2 Uw (W/mqK) 0,82

9 -1,9

10 -1,7

11 -1,1

12 -0,3

13 0,8

14 1,3

15 1,7

16 2

17 1,8

18 1,2

19 0,3

20 -0,1

21 -0,5

22 -0,7

23 -0,9

24 -0,9

FASE 2

Qtr, op (Wh) Qtr, op Tot. (Wh)

Qtr, op, g (Wh) Ora MURO NORD MURO SUD MURO EST MURO OVEST FALDA NORD FALDA SUD

54,81216 1 170,7264 170,7264 170,7264 170,7264 70,883072 70,883072 879,483904

55,07568 2 171,5472 171,5472 171,5472 171,5472 71,223856 71,223856 883,712192

55,3392 3 172,368 172,368 172,368 172,368 71,56464 71,56464 887,94048

56,12976 4 174,8304 174,8304 174,8304 174,8304 72,586992 72,586992 900,625344

56,6568 5 176,472 176,472 176,472 176,472 73,26856 73,26856 909,08192

57,18384 6 178,1136 178,1136 178,1136 178,1136 73,950128 73,950128 917,538496

57,9744 7 180,576 180,576 180,576 180,576 74,97248 74,97248 930,22336

57,9744 8 180,576 180,576 180,576 180,576 74,97248 74,97248 930,22336

57,71088 9 179,7552 179,7552 179,7552 179,7552 74,631696 74,631696 925,995072

57,18384 10 178,1136 178,1136 178,1136 178,1136 73,950128 73,950128 917,538496

55,60272 11 173,1888 173,1888 173,1888 173,1888 71,905424 71,905424 892,168768

53,49456 12 166,6224 166,6224 166,6224 166,6224 69,179152 69,179152 858,342464

50,59584 13 157,5936 157,5936 157,5936 157,5936 65,430528 65,430528 811,831296

49,27824 14 153,4896 153,4896 153,4896 153,4896 63,726608 63,726608 790,689856

48,22416 15 150,2064 150,2064 150,2064 150,2064 62,363472 62,363472 773,776704

47,4336 16 147,744 147,744 147,744 147,744 61,34112 61,34112 761,09184

47,96064 17 149,3856 149,3856 149,3856 149,3856 62,022688 62,022688 769,548416

49,54176 18 154,3104 154,3104 154,3104 154,3104 64,067392 64,067392 794,918144

51,91344 19 161,6976 161,6976 161,6976 161,6976 67,134448 67,134448 832,972736

52,96752 20 164,9808 164,9808 164,9808 164,9808 68,497584 68,497584 849,885888

54,0216 21 168,264 168,264 168,264 168,264 69,86072 69,86072 866,79904

54,54864 22 169,9056 169,9056 169,9056 169,9056 70,542288 70,542288 875,255616

55,07568 23 171,5472 171,5472 171,5472 171,5472 71,223856 71,223856 883,712192

55,07568 24 171,5472 171,5472 171,5472 171,5472 71,223856 71,223856 883,712192 20727,06778

FASE 2

Qtr, w (Wh) Qtr,w Tot. (Wh)

Ora FINESTRA 1 FINESTRA 2 FINESTRA 3 FINESTRA 4 FINESTRA 5 FINESTRA 6 FINESTRA 7 FINESTRA 8 FINESTRA 9 FINESTRA 10

1 15,00928 15,00928 11,9392 28,65408 28,65408 35,8176 35,8176 35,8176 35,8176 5,1168 247,65312

2 15,08144 15,08144 11,9966 28,79184 28,79184 35,9898 35,9898 35,9898 35,9898 5,1414 248,84376

3 15,1536 15,1536 12,054 28,9296 28,9296 36,162 36,162 36,162 36,162 5,166 250,0344

4 15,37008 15,37008 12,2262 29,34288 29,34288 36,6786 36,6786 36,6786 36,6786 5,2398 253,60632

5 15,5144 15,5144 12,341 29,6184 29,6184 37,023 37,023 37,023 37,023 5,289 255,9876

6 15,65872 15,65872 12,4558 29,89392 29,89392 37,3674 37,3674 37,3674 37,3674 5,3382 258,36888

7 15,8752 15,8752 12,628 30,3072 30,3072 37,884 37,884 37,884 37,884 5,412 261,9408

8 15,8752 15,8752 12,628 30,3072 30,3072 37,884 37,884 37,884 37,884 5,412 261,9408

9 15,80304 15,80304 12,5706 30,16944 30,16944 37,7118 37,7118 37,7118 37,7118 5,3874 260,75016

10 15,65872 15,65872 12,4558 29,89392 29,89392 37,3674 37,3674 37,3674 37,3674 5,3382 258,36888

11 15,22576 15,22576 12,1114 29,06736 29,06736 36,3342 36,3342 36,3342 36,3342 5,1906 251,22504

12 14,64848 14,64848 11,6522 27,96528 27,96528 34,9566 34,9566 34,9566 34,9566 4,9938 241,69992

13 13,85472 13,85472 11,0208 26,44992 26,44992 33,0624 33,0624 33,0624 33,0624 4,7232 228,60288

14 13,49392 13,49392 10,7338 25,76112 25,76112 32,2014 32,2014 32,2014 32,2014 4,6002 222,64968

15 13,20528 13,20528 10,5042 25,21008 25,21008 31,5126 31,5126 31,5126 31,5126 4,5018 217,88712

16 12,9888 12,9888 10,332 24,7968 24,7968 30,996 30,996 30,996 30,996 4,428 214,3152

17 13,13312 13,13312 10,4468 25,07232 25,07232 31,3404 31,3404 31,3404 31,3404 4,4772 216,69648

18 13,56608 13,56608 10,7912 25,89888 25,89888 32,3736 32,3736 32,3736 32,3736 4,6248 223,84032

19 14,21552 14,21552 11,3078 27,13872 27,13872 33,9234 33,9234 33,9234 33,9234 4,8462 234,55608

20 14,50416 14,50416 11,5374 27,68976 27,68976 34,6122 34,6122 34,6122 34,6122 4,9446 239,31864

21 14,7928 14,7928 11,767 28,2408 28,2408 35,301 35,301 35,301 35,301 5,043 244,0812

22 14,93712 14,93712 11,8818 28,51632 28,51632 35,6454 35,6454 35,6454 35,6454 5,0922 246,46248

23 15,08144 15,08144 11,9966 28,79184 28,79184 35,9898 35,9898 35,9898 35,9898 5,1414 248,84376

24 15,08144 15,08144 11,9966 28,79184 28,79184 35,9898 35,9898 35,9898 35,9898 5,1414 248,84376 5836,51728

FASE 2

calcolo Qh (Wh)

Qtr Qsol Qh

1127,1