i
Indice
Introduzione 5
1. La questione energetica ... 9
1.1 L’energetica dell’edificio ... 10
1.1.1 Normativa tecnica europea ... 13
1.1.1.1 La Direttiva Europea 2010/31/UE ... 14
1.1.1.2 La Direttiva Europea 2012/27/UE ... 14
1.1.2 Quadro normativo italiano ... 15
1.1.2.1 Decreto Legislativo 19 agosto 2005, n. 192 ... 16
1.1.2.2 Decreto del Presidente della Repubblica 59/2009 ... 16
1.1.2.3 Decreto Ministeriale 26 giugno 2009 ... 17
1.2 La politica energetica nell’Emirato di Dubai ... 17
1.2.1 Green Buildings Regulations and Specifications ... 20
1.2.2 I consumi elettrici pro capite negli Emirati Arabi Uniti ... 23
1.3 Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) ... 26
2. La certificazione energetica degli edifici ... 25
2.1 Norme tecniche di riferimento ... 27
2.1.1 Procedura di calcolo secondo le UNI TS 11300 ... 29
2.1.1.1 Calcolo del fabbisogno ideale di energia termica per il raffrescamento QC,nd ... 30
2.1.1.2 Calcolo del fabbisogno di energia primaria per il raffrescamento QC,p 35 3. Gli impianti per la climatizzazione estiva ... 42
3.1. Il ciclo frigorifero ... 43
3.1.1. Il ciclo frigorifero nel diagramma pressione-entalpia ... 45
3.1.2. I fluidi frigorigeni ... 49
3.1.3. Efficienza energetica del ciclo frigorifero ... 52
3.1.4 Funzionamento della macchina frigorifera a carico parziale ... 58
3.1.5 Gli indici energetici stagionali ESEER, IPLV, EMPE ... 60
3.2. Classificazione degli impianti di climatizzazione ... 60
3.2.1. Classificazione in base al funzionamento ... 62
3.2.2. Classificazione in base al fluido termovettore ... 63
3.2.2.1. Impianti a sola aria ... 63
3.2.2.2. Impianti a sola acqua ... 67
3.2.2.3. Impianti misti aria-acqua ... 70
Parte II - Caso Studio 4 La realtà dell’Emirato di Dubai ... 79
Indice
ii
4.1 Le origini urbanistiche ... 80
4.1.1 Caratteristiche spazio-temporali della crescita urbana ... 83
4.1.2 Lo sviluppo costiero ... 85
4.2 Expo Dubai 2020: Connecting minds, creating the future ... 87
4.3 Introduzione alle tipologie edilizie predominanti ... 89
4.3.1 Ville ... 89
4.3.2 Appartamenti ... 89
4.4 Il compound di Arabian Ranches ... 94
4.4.1 Mirador in Arabian Ranches ... 94
4.5 Dati climatici di Dubai ... 98
4.5.1 Temperature medie mensili ... 98
4.5.2 Umidità relativa e pressione parziale del vapor d’acqua nell’aria ... 100
4.5.3 Diagrammi solari ... 102
4.5.4 Irradianza ... 102
4.5.5 Venti ... 104
5 La lettura del costruito: tipologie edilizie e sistemi costruttivi. Il caso studio del Mirador, Villa n. 11 ... 107
5.1 Studio tipologico dell’edificio ... 102
5.1.1 Rapporto S/V o rapporto di forma ... 110
5.1.2 Rapporto vuoti/pieni ... 112
5.1.3 Gli ambienti interni: dimensioni ed orientamento ... 113
5.2 Elementi costitutivi dell’involucro edilizio ... 116
5.2.1 Abaco delle murature ... 116
5.2.2 Abaco delle coperture ... 118
5.2.3 Abaco dei solai ... 119
5.2.4 Abaco degli infissi ... 121
5.2.4.1 Abaco delle portefinestre ... 121
5.2.4.2 Abaco delle finestre ... 121
5.2.4.3 Abaco delle porte ... 122
5.3 Caratterizzazione dell’impianto di climatizzazione ... 124
5.3.1 Individuazione delle zone termiche ... 125
5.3.2 Specifiche tecniche delle unità esterne ed interne ... 126
5.4 Consumi elettrici da bolletta ... 130
5.4.1 Consumi elettrici legati all’illuminazione ed alle apparecchiature elettriche in-stallate ... 131
6 Analisi e risultati ottenuti ... 135
6.1 Dati climatici in ingresso ... 137
6.2 Individuazione delle zone termiche ... 137
Indice
iii 6.3.1 Fabbisogno ideale di energia termica utile per la stagione di raffrescamento ...
... 139
6.3.1.1 Scambi termici per trasmissione ... 139
6.3.1.2 Apporti solari sulle superfici opache delle zone climatizzate e del ga-rage ... 139
6.3.1.3 Apporti solari sui serramenti delle zone climatizzate ... 140
6.3.1.4. Extra flusso termico per radiazione infrarossa verso la volta celeste della zona climatizzata ... 140
6.3.1.5 Capacità termica dell’edificio ... 140
6.3.1.6 Durata della stagione di raffrescamento ... 141
6.3.1.7 Fabbisogno ideale di energia termica utile per la stagione di raffresca-mento ... 141
6.3.2 Fabbisogno di energia elettrica per la climatizzazione estiva ... 142
6.3.2.1 Perdite di emissione ... 142
6.3.2.2 Perdite di regolazione ... 142
6.3.2.3 Perdite di distribuzione ... 143
6.3.2.4 Fabbisogno di energia elettrica per gli ausiliari del sottosistema di emissione ... 144
6.3.2.5 Rendimenti di produzione e fabbisogno elettrico ... 145
7 Proposte di ottimizzazione energetica ed architettonica ... 161
7.1 Interventi sull’involucro edilizio ... 161
7.1.1 Interventi sui serramenti esterni ... 161
7.1.1.1 Pellicole a controllo solare ... 162
7.1.1.2 Chiusure schermanti esterne ... 165
7.1.1.3 Intervento sulla copertura ... 172
7.2 Interventi sull’impianto di climatizzazione... 175
7.2.1 Compressori orbitali o spiroidali (scroll) ... 176
7.2.2 Descrizione del progetto ... 178
7.2.2.1 Rendimenti di produzione e fabbisogno elettrico ... 183
7.3 Risultati finali ... 191
Conclusioni ... 193
Bibliografia ... 197
Indice
iv
Indice delle tavole
Inquadramento territoriale TAV. 1
Inquadramento territoriale TAV. 2
Dubai: verso l’Expo 2020 TAV. 3
Stato di fatto - Architettonico TAV. 4
Stato di fatto - Architettonico TAV. 5
Stato di fatto - Architettonico TAV. 6
Stato di fatto - Architettonico TAV. 7
Stato di fatto - Impianto di condizionamento TAV. 8
Stato di fatto - Impianto di condizionamento TAV. 9
Stato di fatto - Impianto di condizionamento TAV. 10
Analisi architettonica ed energetica TAV. 11
Analisi architettonica ed energetica TAV. 12
Analisi architettonica ed energetica TAV. 13
Interventi sulle aperture finestrate TAV. 14
Schermatura della copertura TAV. 15
Ottimizzazione dell’impianto di climatizzazione TAV. 16
