COMFORT TERMICO
APPLICAZIONE DELLE PANCHE NELLA CHIESA
L’efficacia del sistema di riscal- damento proposto è stato simulato anche in considerazione dell’am- biente della chiesa. Le condizio- ni al contorno, nonché il meto- do risolutore utilizzato è stato stabilito in base alla simulazione precedente. Tuttavia, a causa del- la grande dimensione della Basili- ca, il modello è stato realizzato in 2 dimensioni, con l’aiuto del programma di modellazione Gambit, creando una griglia tetraedrica con dimensioni progressive.
La Fig.5.28 presenta i risultati della simulazione, in termini di temperatura dell’aria nella sezio- ne principale della chiesa. Essa mostra che l’aumento della tempe- ratura dell’aria nella parte su- periore della chiesa durante le operazioni del sistema di riscal- damento è di circa 2,5 °C e quin- di non causa bruschi o sostanzia- li cambiamenti di temperatura, non provocando così effetti negativi sulle opere d’arte.
Come già detto, il vantaggio prin- cipale del sistema di riscaldamen- to locale è che l'aria in chiesa non è riscaldata ad alte tempera- ture, ma che il calore viene ir- radiato direttamente alle persone. Le Fig.5.30a/b mostrano la tempe- ratura dell'aria intorno ai banchi della chiesa rispetto alla tempe- ratura radiante. Considerando che la temperatura dell'aria intorno ai banchi aumenta solo leggermente (con una temperatura di circa 13 °C), la temperatura radiante nelle posizioni in cui le persone sono sedute raggiunge un livello di 17 °C o superiore; può essere consi- derato un livello accettabile per fornire benessere termico.
Fig.5.30a – Confronto tra la temperatura dell'aria e la distribuzione della temperatura radiante lungo le panche
Fig.5.30b – Confronto tra la temperatura dell'aria e la distribuzione della temperatura radiante lungo le panche
La tesi ha avuto un principale ap- proccio verso le tematiche di ri- scaldamento degli edifici storici e di culto.
Si vuole focalizzare l’attenzione sulla parte di progettazione, si- mulazione ed analisi del sistema di riscaldamento idronico ad alto rendimento su panca nella Basili- ca di Santa Maria di Collemaggio a L’Aquila, studiandone le presta- zioni ed i vantaggi derivanti da questa tipologia di riscaldamento. Il progetto di restauro della Ba- silica di Collemaggio ha permesso di affrontare anche il tema della riqualificazione energetica.
Esso è stato affrontato modifican- do il sistema di riscaldamento con la progettazione di nuove panche e fornendo quindi calore localizzato alla zona dove sono seduti i fe- deli, senza alterare sensibilmente il microclima interno.
Nelle panche della Basilica sono stati installati diversi elemen- ti radianti a bassa temperatura al fine di offrire una distribuzione di calore ottimale per le diffe- renti parti del corpo.
Confrontando il sistema idronico su panca con altri tipi di riscal- damento adottabili, si deduce che il consumo di energia del sistema
di progetto è inferiore del 60 - 70% rispetto al sistema elettrico su panca e ancora inferiore ri- spetto agli altri tipi analizzati. Sono state poi svolte diverse si- mulazioni virtuali per studiare il comfort termico e l’inserimento del sistema idronico su panca nel- la Basilica.
Tutte le analisi effettuate hanno stabilito lo stesso risultato: la temperatura dell’aria non aumenta significativamente nell’ambiente; dal punto di vista della tempera- tura radiante si hanno temperature accettabili per garantire un buon comfort termico, dovuto alle parti radianti del sistema di riscalda- mento di progetto.
Anche nella zona più sensibile come quella dei piedi si ottiene un livello di comfort medio, gra- zie alla configurazione particolare della panca.
In conclusione, sono state inte- grate le necessità del benesse- re termico delle persone presenti nella Basilica e quelle della con- servazione delle opere d’arte. Il sistema di riscaldamento loca- lizzato fa in modo che la tempe- ratura nella zona delle panche ri- sulti maggiore rispetto a quella nel resto della chiesa, raggiun- gendo gli obiettivi prefissati.
L. Bencs, Z. Spolnik, D. Limpens-Neilen, H. Schellen, B. Jütte, R. Van Grieken, COMPARISON OF HOT-AIR AND LOW-RADIANT PEW HEATING SYSTEMS ON THE DISTRIBUTION AND TRANSPORT OF GASEOUS POLLUTANTS IN THE MOUNTAIN CHURCH OF ROCCA PIETORE FROM ARTWORK CONSERVATION POINT OF VIEW, J. Cult. Herit. 8 (2007) 264–271.
F. M. Butera, ARCHIETTURA E AMBIENTE, MANUALE PER IL CONTROLLO DELLA QUALITÀ TERMICA, LUMINOSA E ACUSTICA DEGLI EDIFICI, Etaslibri, Milano, (1995).
D. Camuffo (Ed.), CHURCH HEATING AND THE PRESERVATION OF CULTURAL HE- RITAGE, GUIDE TO THE ANALYSIS OF THE PROS AND CONS OF VARIOUS HEATING SYSTEMS, Electa, Milano (2007).
D. Camuffo, TECNOLOGIE A CONFRONTO NEL RISCALDAMENTO DI CHIESE ANTICHE, seminario Fiera di Vicenza (2007).
D. Camuffo, E. Pagan, S. Rissanen, Ł. Bratasz, R. Kozłowski, M. Camuf- fo, A. della Valle, AN ADVANCED CHURCH HEATING SYSTEM FAVOURABLE TO ARTWORKS: A CONTRIBUTION TO EUROPEAN STANDARDISATION, J. Cult. Herit. 11 (2010) 205–219.
D. Camuffo, IL RISCALDAMENTO DEGLI EDIFICI DI CULTO, U&C n°7 luglio/ agosto 2014.
T. Cardinale, G. Rospi, N. Cardinale, THE INFLUENCE OF INDOOR MICROCLI- MATE ON THERMAL COMFORT AND CONSERVATION OF ARTWORKS: THE CASE STUDY OF THE CATHEDRAL OF MATERA (SOUTH ITALY), Energy Procedia 59 (2014) 425–432.
R. J. de Dear, E. Arens, Z. Hui, M. Oguro, CONVECTIVE AND RADIATIVE HEAT TRANSFER COEFFICIENTS FOR INDIVIDUAL HUMAN BODY SEGMENTS, Int J Biometeorol 40 (1997) 141–156.
E. Dudkiewicz, J. Jezowiecki, SENSIBLE TEMPERATURE IN STRUCTURES HEATED BY GAS-FIRED DIRECT RADIANT HEATERS (TEMPERATURA ODCZUWALNA W OBIEKTA- CHOGRZEWANYCH PROMIENNIKAMI CERAMICZNYMI), Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja 5(39)(2008) 12–16 (in Polish).
E. Dudkiewicz, J. Jezowiecki, THE INFLUENCE OF ORIENTATION OF A GAS- FIRED DIRECT RADIANT HEATER ON RADIANT TEMPERATURE DISTRIBUTION AT A WORK STATION, Energy and Buildings 43 (2011) 1222-1230.
M. Makrodimitri, S. Papavasileiou, J.W.P. Campbell, K. Steemers, HE- ATING HISTORIC STRUCTURES. A REVIEW OF HEATING SYSTEMS IN HISTORIC CHURCH BUILDINGS AND IMPLICATIONS RELATED TO CONSERVATION AND COMFORT. THE CASE OF FOUR HISTORIC CHURCHES IN CAMBRIDGE, University of Cam- bridge (2011).
D. Neilen, M.E.A. Schoffelen, H.L. Schellen, DESIGN STUDY OF A LOCAL BENCH HEATING SYSTEM FOR CHURCHES, PERFORMED BY COMPUTER SIMULATION, Plea2004 - The 21th Conference on Passive and Low Energy Architecture. Eindhoven, (2004), 1-5.
L. Samek, A. De Maeyer-Worobiec, Z. Spolnik, L. Bencs, V. Kontozova, L. Bratasz, R. Kozlowski, R. Van Grieken, THE IMPACT OF ELECTRIC OVERHE- AD RADIANT HEATING ON THE INDOOR ENVIRONMENT OF HISTORIC CHURCHES, J. Cult. Herit. 8 (2007) 361–369.
G. Sevilgen, M. Kilic, NUMERICAL ANALYSIS OF AIR FLOW, HEAT TRANSFER, MOISTURE TRANSPORT AND THERMAL COMFORT IN A ROOM HEATED BY TWO-PANEL RADIATORS, Energy and Buildings 43 (2011) 137–146.
Z. Spolnik, A.Worobiec, L. Samek, L. Bencs, K. Belikov, R. Van Grieken, INFLUENCE OF DIFFERENT TYPES OF HEATING SYSTEMS ON PARTICULATE AIR POL- LUTION DEPOSITION: THE CASE OF CHURCHES SITUATED IN A COLD CLIMATE, J. Cult. Herit. 8 (2007) 7–12.
M.J. Varas-Muriel, M.I. Martínez-Garrido, R. Fort, MONITORING THE THER- MAL–HYGROMETRIC CONDITIONS INDUCED BY TRADITIONAL HEATING SYSTEMS IN A HISTORIC SPANISH CHURCH (12TH–16TH C), Energy and Buildings 75 (2014) 119-132.
Sun Wei, USING COMPUTATIONAL FLUID MECHANICS IN COMBINATION WITH EX- PERIMENTS FOR STUDY OF PERSONALIZED VENTILATION IN THE TROPICS, De- partment of Building National University of Singapore (2006) 45-93.