- Caso Studio -

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Tesi di Laurea Magistrale 1

- Introduzione -

La volontà di unirsi all’impegno internazionale a favore del risparmio energetico, all’interesse verso i problemi ambientali, sociali ed economici connessi alla riduzione dei consumi delle risorse naturali del Pianeta ci ha suggerito di studiare ed analizzare, attraverso un caso di studio specifico, il settore dell’edilizia residenziale, il quale copre ben circa il 40% dei consumi totali di energia primaria.

La maggior parte dei consumi energetici delle abitazioni civili sono dovuti agli elevati fabbisogni di riscaldamento nel periodo invernale e di raffrescamento in quello estivo.

Tutto ciò è dovuto alla mancata progettazione energetica degli elementi strutturali delle costruzioni attuali, le quali presentano elevati problemi di inerzia termica, di isolamento, di “schermatura dal calore”, che non vengono, in genere, adeguatamente pesati.

Da queste considerazioni emerge la necessità di intervenire in maniera incisiva sull’edilizia esistente, ovviamente sui nuovi edifici e su nuove tecniche costruttive per migliorarne l’efficienza energetica.

Negli ultimi anni infatti si è sviluppata l’idea di creare una vera e propria certificazione dell’edificio, seguendo le particolari norme e direttive attestanti la prestazione, l’efficienza o il rendimento energetico di un edificio e contenenti le raccomandazioni per il miglioramento della prestazione energetica del medesimo.

L’oggetto della presente ricerca è appunto lo studio delle prestazioni energetiche per la produzione industriale di sistemi prefabbricati per l’edilizia residenziale, realizzati dall’azienda HomLeg srl - new building sistem - con la quale abbiamo collaborato nell’ambito di un contratto di ricerca che vede l’Università, rappresentata dal Dipartimento DESTEC e di cui è responsabile il Prof.Fantozzi.

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Tesi di Laurea Magistrale 2 Basandoci sui dati iniziali forniteci da quest’ultima, è stato sviluppato lo studio delle prestazioni energetiche su un fabbricato ad oggi costruito all’interno dell’azienda stessa, come prototipo per la futura produzione e distribuzione in larga scala.

Realizzato a basso consumo energetico, in linea con le raccomandazioni internazionali e le tendenze delle più recenti normative in materia, per ottenere significativi risparmi di energia, il sistema edilizio è stato progettato in modo da sfruttare il più possibile il comportamento passivo dell’involucro:

- appropriata distribuzione degli ambienti ed un loro corretto orientamento, in modo da sfruttare al massimo gli apporti dovuti alla radiazione solare

- significativo isolamento delle strutture perimetrali - corretto dimensionamento delle superficie vetrate - impiego di un opportuno impianto di climatizzazione.

L’abitazione in oggetto dovrà essere progettata infatti in modo da soddisfare i seguenti requisiti:

adeguato comfort termo-igrometrico, a fronte di un consumo minimo d’energia.

adattabilità dell’opera ai vari contesti ambientali e alle diverse possibilità d’impiego.

Con limitate considerazioni e modifiche per poter rispondere ai limiti base imposti dalla normativa, sono stati formulati più casi di studio - con specifiche ipotesi di progetto, per cercare di studiare al meglio l’involucro, nelle sue parti e nei suoi bisogni.

Studiate le prestazioni termo-igrometriche dei vari componenti, attraverso l’aiuto di un programma di calcolo (TermoLog), si è proceduto alla valutazione del fabbisogno

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Tesi di Laurea Magistrale 3 energetico, alla stima dei consumi effettivi per il riscaldamento, il raffrescamento e l’acqua calda sanitaria.

Di ogni caso di studio, sono state elaborate le verifiche termo-igrometriche e con esse si è potuto commentare e valutare la variazione dei fabbisogni energetici.

Determinando il passaggio dai fabbisogni energetici, energia utile ad energia primaria abbiamo inoltre stimato un probabile sistema impiantistico che rispondesse alle nostre esigenze.

Obiettivo finale è stato quello di portare la costruzione “passiva” ad edificio ad energia quasi zero.

- Edifici ad energia quasi zero -

Edifici..“ad altissima prestazione energetica, con un fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo (…) coperto in misura molto significativa da energia da fonti rinnovabili, compresa l’energia da fonti rinnovabili prodotta in loco o nelle vicinanze.”

La Direttiva Europea 31 del 2010 sulla performance energetica degli edifici prevede che entro la fine del 2020 tutti gli edifici - ma già dalla fine del 2018 per quelli pubblici o ad uso pubblico - di nuova costruzione in Europa dovranno essere “a energia quasi zero”, mentre un processo di trasformazione verso l’ “energia quasi zero” dovrà essere avviato anche per il patrimonio edilizio esistente, come richiamato dal più recente Decreto legge DL n.63 del 4 giugno 2013.

Gli edifici a energia quasi zero sono quindi edifici ad alte prestazioni, con una bassissimo fabbisogno energetico coperto in parte o completamente con le fonti rinnovabili.

“…(3)si opera la compensazione mensile tra i fabbisogni energetici e l’energia rinnovabile prodotta all’interno del confine del sistema, per vettore energetico e fino a copertura totale del corrispondente vettore energetico consumato; (4)…è consentito

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Tesi di Laurea Magistrale 4 utilizzare l’energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili all’interno del confine del sistema ed esportata…”

La normativa, secondo la Direttiva, dovrà inoltre evolvere secondo il criterio dell'ottimizzazione dei costi su tutta la vita dell'edificio; i requisiti da rispettare verranno spostati verso il miglior rapporto costi-benefici, dovranno essere fatti i calcoli per verificare che le prestazioni richieste consentano di ottenere il livello di costo più basso, comprendendo sia l'investimento iniziale che le spese per la manutenzione, oltre che per l'energia che l'edificio consumerà su un arco di 30 anni.

Tutto ciò porterà oltre al beneficio economico dato dal risparmio sulle bollette per i proprietari degli immobili, anche a vantaggi per l'economia nazionale sotto forma di un riequilibrio del bilancio commerciale e di un aumento dell'occupazione.

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Capitolo 1

- Caso Studio -

Nella presente tesi ci è stato richiesto, dall’Azienda HomLeg di Poggibonsi (SI) di analizzare e studiare il comportamento termo-igrometrico a fronte di un consumo minimo di energia di sistemi prefabbricati per l’edilizia residenziale.

Questo studio è stato condotto sull’edificio attualmente costruito, come prototipo, all’interno dell’azienda stessa con superficie coperta lorda di circa 98,5 mq, per ogni piano (Fig.1 e Fig.2), atto ad ospitare uno/due nuclei familiari, e con la potenzialità di essere prodotto e distribuito in larga scala.

Fig.1 - Piano Terra Fig.2 - Primo Piano Superficie Lorda in pianta = 98,5 m²

Altezza piano: circa 3 m Solaio di Copertura: Piano

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Tesi di Laurea Magistrale 6 Gli elementi e i sistemi prefabbricati sono al giorno d’oggi utilizzati con successo e sono parte integrante anche di edifici residenziali considerati modello di eccellenza e pregio architettonico.

Questi edifici prefabbricati risolvono non solo aspetti determinanti nella costruzione seriale e modulare di determinate tipologie di case, dove la sinergia tempi/costi di realizzazione resta determinante, ma permette di intervenire con maggiore efficacia e affidabilità in moltissime esigenze di ristrutturazione e risanamento ambientale di alto livello architettonico nonché di risolvere situazioni di emergenza come alluvioni, terremoti, ecc…

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Tesi di Laurea Magistrale 7 Caso di studio: Prototipo, sito all’interno della fabbrica stessa

- Fig.3 e Fig.4 -

foto durante le fasi di realizzazione

Fig.3

Fig.4

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Tesi di Laurea Magistrale 8 1.1 - INVOLUCRO -

Il progetto del nostro fabbricato prevede 2 piani fuori terra, con scala interna di una sola rampa, che affianca una parete non finestrata.

La struttura portante è interamente realizzata con ossatura in profili d’acciaio e pannelli prefabbricati-ventilati con specifica stratificazione.

Come notiamo dalle piante, il piano terra (Fig.5) è stato pensato come ambiente unico di mostra del fabbricato in oggetto; mentre al piano superiore (Fig.6) vediamo un esempio di suddivisone degli spazi interni per una possibile realizzazione ad appartamento.

La distribuzione degli ambienti, dell’appartamento in esame, è caratterizzata dalla netta distinzione tra la “zona giorno”, soggiorno-cucina (circa 40 m²) e la “zona notte”, camera matrimoniale, cameretta, bagno e ripostiglio (circa 40 m²), separate dalla parete centrale che divide nettamente le due zone.

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Tesi di Laurea Magistrale 9 Fig.5 - Piano Terra quotato

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Tesi di Laurea Magistrale 10 Fig.6 – Primo Piano quotato

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Tesi di Laurea Magistrale 11 1.2 - DISPOSIZIONE ED ORIENTAMENTO -

Uno dei requisiti di quest’analisi, se non il principale, è quello di realizzare e migliorare l’edificio per renderlo isolato termicamente, adeguando gli ambienti ad un comfort termo-igrometrico.

Primo aspetto per il soddisfacimento di ciò, risale all’orientamento dell’edificio e quindi allo sfruttamento dell’energia solare, la quale potrebbe coprire in inverno una parte del fabbisogno di energia per riscaldamento.

Analizzando le piante risalta la netta distinzione tra il prospetto esposto a Nord, privo di superfici vetrate, non soleggiato; il prospetto Est dove sono presenti le scale, ed il prospetto esposto ad Ovest dove invece sono presenti ben 8 finestre.

Il sistema più semplice e più determinante per ottenere guadagni solari diretti è infatti quello d’orientare in maniera opportuna le superfici vetrate.

Nel caso di studio, notiamo che queste ultime sono orientate principalmente a Sud ed ad Ovest, per sfruttare al meglio le radiazioni incidenti sulle superfici dell’involucro edilizio.

Questo criterio, non è assoluto, e non può prescindere dall’analisi dell’effettivo contesto ambientale in cui è inserito (vedi paragrafo 2.4); si dovrà , quindi, in seguito, per la realizzazione dell’edificio in altri contesti tener conto di eventuali elementi ombreggianti (altri edifici, alberi, ecc.), che possono ridurre notevolmente gli apporti solari.

In generale, comunque le note da tenere, per poter mantenere un giusto livello di illuminazione nei singoli ambienti e di comfort, sono:

- l’esposizione a Sud/Sud-Ovest per le zone di soggiorno e pranzo, in quanto necessitano di una maggiore illuminazione diurna;

- l’esposizione a Est/Sud-Est per le camere da letto, in modo da sfruttare la maggiore incidenza della radiazione solare durante le prime ore del giorno.

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Tesi di Laurea Magistrale 12 1.3 - ANALISI DELLE CARATTERISTICHE SIGNIFICATIVE DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI -

La più efficace strategia per ridurre il fabbisogno energetico di un edificio è sicuramente migliorare l’efficienza degli elementi che ne compongono l’involucro, aumentandone in maniera significativa la resistenza termica, tramite l’iper-isolamento delle parti opache e l’utilizzo di infissi con elevate prestazioni di coibenza.

Per studiare ed analizzare questi comportamenti stratigrafici, ci siamo affidati (vedi paragrafo 1.4) ad un programma di calcolo (TermoLog - software professionale studiato per il calcolo delle dispersioni termiche, dei fabbisogni e dei consumi energetici degli edifici civili ed industriali, ed in grado di eseguire le verifiche di legge sul comportamento termo-igrometrico e di sfasamento termico delle strutture opache).

PARETI ESTERNE

Per edifici a struttura intelaiata, come quello in esame, le pareti perimetrali svolgono la semplice funzione di delimitare l’organismo edilizio, mentre la funzione strutturale è affidata agli elementi che formano il telaio, nel caso specifico da un’intelaiatura in acciaio controventata.

I requisiti che i pannelli esterni di chiusura devono soddisfare ai fini del benessere termo- igrometrico sono:

Isolamento termico

Permette di ridurre il flusso termico disperso e di mantenere la superficie interna a temperature vicine a quelle dell’ambiente, evitando l’effetto sgradevole di “parete fredda” ed il rischio di condensazioni superficiali.

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Tesi di Laurea Magistrale 13 Per fare ciò è necessaria la presenza di uno strato di isolante termico, adeguatamente dimensionato, la cui continuità garantisce l’uniformità delle temperature e riduce la presenza di ponti termici.

Controllo delle condensazioni interstiziali

Le condensazioni all’interno della parete (dovute al flusso di vapore dall’interno all’esterno) provocano degrado fisico e funzionale degli strati delle pareti stesse:

- infiltrazioni

- macchie d’umidità sul rivestimento interno ed esterno - decadimento della resistenza termica dei materiali isolanti.

SOLAI

Il solaio è il sistema tecnologico avente la funzione essenziale di separare gli spazi interni dell’organismo edilizio dal terreno o da un altro piano (solaio di fondazione e solai interpiani).

Per assolvere efficientemente a tale funzione il solaio dovrà soddisfare una serie di requisiti, per ognuno dei quali verrà impegnato un apposito strato funzionale:

resistenza meccanica ai carichi propri e di esercizio, che interessa gli elementi e le stratificazioni portanti;

tenuta al vapore (attitudine della soluzione tecnica ed in particolare dello strato di barriera al vapore, a non permettere che l’acqua, sotto forma di vapore, possa passare attraverso la chiusura stessa. Rischio di condensazione interstiziale.), solitamente realizzata con un film in polietilene e polipropilene;

tenuta all’acqua;

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Tesi di Laurea Magistrale 14 isolamento termico (attitudine del solaio ed in particolare degli strati isolanti, di controllare il flusso termico, limitando la dispersione del calore verso il terreno.

Lo strato isolante dovrà inoltre avere un adeguata resistenza meccanica per supportare i carichi trasmessi dalle stratificazioni sovrastanti, senza alterare la proprio funzionalità.)

COPERTURA

La copertura è il sistema tecnologico che separa, alla sommità, in senso orizzontale, l’interno dell’edificio dall’esterno.

I requisiti sono:

resistenza meccanica ai carichi statici e dinamici, gli elementi portanti dovranno resistere ai carichi distribuiti e concentrati previsti dal progetto, oltreché ai carichi dinamici dovuti agli agenti atmosferici (vento, neve);

tenuta all’acqua, deve impedire alle acque meteoritiche di penetrare negli ambienti interni proteggendo allo stesso tempo gli strati della copertura che non devono essere bagnati, inoltre ne deve garantire lo smaltimento in qualsiasi situazione. Deve essere continuo, se discontinuo la sua funzionalità è resa possibile dalla configurazione geometrica degli elementi (pendenza e parziale sovrapposizione);

permeabilità all’aria, controllare il passaggio dell’aria permettendo l’eventuale passaggio del vapore;

isolamento termico (necessaria la presenza di uno strato isolante);

controllo delle condensazioni superficiali ed interstiziali (condensa - degrado degli strati – decadimento delle prestazioni).

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Tesi di Laurea Magistrale 15 La composizione del pacchetto di copertura è fortemente influenzato dalla forma e dalla struttura dell’edificio, il fabbricato in esame ha una forma regolare, semplice e lineare e la copertura è stata realizzata piana.

INFISSI

L’adozione di pareti iper-isolate comporta una sensibile riduzione del flusso termico attraverso le parti opache, e pertanto gli scambi energetici fra interno ed esterno si localizzano in gran parte sulle superficie vetrate, che dovranno perciò essere accuratamente progettate sia dimensionalmente che tecnologicamente.

Gli infissi esterni fanno parte delle chiusure ed hanno il compito di contribuire al soddisfacimento dei requisiti di benessere, e più in particolare di consentire l’illuminazione e la ventilazione naturale degli ambienti, garantendo allo stesso tempo il mantenimento di un microclima interno ottimale.

Ciò significa limitare le dispersioni termiche verso l’esterno e consentire l’acquisto di calore solare in inverno, contenere gli apporti solari e promuovere la creazione di correnti d’aria in estate.

Il soddisfacimento di tali esigenze coinvolge il serramento nel suo insieme e nelle parti che lo compongono:

tamponamento trasparente: generalmente realizzato in vetro, costituisce la parte dimensionalmente più considerevole ed è quella che influisce maggiormente sulle prestazioni globali dell’infisso.

Il vetro non ha un buon comportamento nei riguardi dell’isolamento termico:

- cessione di calore per scambio di radiazione a lunghezze d’onda elevate, - trasmissione per irraggiamento,

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Tesi di Laurea Magistrale 16 - convezione termica dell’aria che si muove a contatto con la superficie del vetro che portano ad un elevato coefficiente di conducibilità termica ( λ = 1 W/mK ).

Per aumentare la resistenza termica allora vengono oggi utilizzati vetrocamera, vetri doppi o tripli uniti al perimetro, con interposto uno strato, un’intercapedine, normalmente con uno spessore massimo di 16 mm, (per evitare che entrino in gioco movimenti convettivi interni, che non permetterebbero più miglioramenti prestazionali), solitamente d’aria, che funge da strato resistenziale supplementare a bassa conducibilità, oggi ancor meglio sfruttato grazie all’utilizzo di gas inerti come Argon o Krypton.

Ulteriore isolamento è ottenibile mediante l’impiego di vetri basso emissivi:

- notevole riflessione (fino al 95%) delle radiazioni delle onde lunghe, emesse dai corpi riscaldati e riscaldanti all’interno del locale

- alta trasmissione (fino all’85%) delle radiazioni solari, luminose e termiche in entrata tutto questo tramite l’utilizzo di lastre rivestite da un coating basso emissivo (- Low E -), deposito superficiale di colorazione neutra, applicato sullo strato interno del vetro più esposto alla zona riscaldata.

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Tesi di Laurea Magistrale 17 Telai: si distinguono per i materiali impiegati legno, telai in alluminio, acciaio o PVC. Oggi i più utilizzati sono o telai combinato: legno interno, con funzione portante e di isolamento ed alluminio esterno, resistente agli agenti atmosferici o maggiormente, telai in PVC, il quale ha sia prestazioni energetiche, termoisolanti buone e non richiede particolare manutenzione.

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Tesi di Laurea Magistrale 18 1.4 - DATI DALL’AZIENDA - STRATIGRAFIE

Attraverso contatti diretti con l’Azienda produttrice abbiamo potuto esaminare in dettaglio le stratigrafie caratterizzanti la nostra struttura, sia per quanto riguarda le parti opache, che gli infissi:

- pareti esterne : Pannelli Prefabbricati Homleg

- solai di fondazione, da loro progettati in due varianti, di cui noi abbiamo utilizzato ed analizzato in dettaglio solo quello con trasmittanza minore, maggiormente rispondente alle nostre esigenze

- solai interpiano, anche essi in due varianti, uno senza pavimento radiante ed uno con pavimento radiante, quest’ultimo leggermente migliore dal punto vista termo- idrometrico

- copertura piana - infissi.

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Tesi di Laurea Magistrale 19 STRUTTURA OPACA: Parete Esterna

A) Pannello multistrato di Okoumè sp. 20 mm (500 Kg/mc) B) Aria sp.70mm

C) Pannello di lana di roccia sp. 80 mm (100 Kg/mc)

D) Pannello in legno cementato sp. 20 mm (1350 Kg/mc, cond.termica 0,26 W/mK) E) Cappotto polistirene espanso densità sp. 40 mm (25 Kg/mc, cond.termica 0,031 W/mK)

F) Intercapedine d’aria ventilata sp. 45 mm

G) Lastra di copertura della facciata (ceramica, legno, alluminio…ecc…) Riportiamo qui di seguito la stratificazione completa STRUTTURA OPACA: Pannello HOMLEG Parete Esterna

DATI DELLA STRUTTURA Nome:

Pannello HOMLEG Parete Esterna

Tipologia: Parete Disposizione: Verticale Disperde verso: Esterno Spessore: 29,5 cm Trasmittanza U: 0,23 W/(m²K) Resistenza R: 4,34 (m²K)/W Massa Superficiale: 100 Kg/m² Capacità Termica: 89 kJ/m²K

Strato Spessore

s

Conducibilità λ

Resistenza R

Densità ρ

Calore specifico

cp

Fattore µa

Fattore µu [mm] [W/(mK)] [(m2K)/W] [Kg/m3] [kJ/(kgK)] [-] [-]

Adduttanza interna (flusso

orizzontale) - - 0,130 - - - -

A Compensato (500, anche

SWP e LVL) 20,0 0,130 0,154 500 1,60 200,0 70,0

B Aria 70 mm (flusso

orizzontale) 70,0 0,390 0,179 1 1,00 1,0 1,0

C Pannello di lana di roccia 80,0 0,035 2,286 100 1,03 1,0 1,0

D Pannello in legno

cementato 20,0 0,260 0,077 1.350 1,88 22,6 22,6

E Cappotto polistirene

espanso caricato grafite 40,0 0,031 1,290 25 1,34 150,0 150,0

F Aria 45 mm (flusso orizzontale, aperture < 500 mm2)

45,0 0,250 0,180 1 1,00 1,0 1,0

G Alluminio 20,0 220,000 0,000 2.700 0,23 999.999,0 999.999,0

Adduttanza esterna (flusso

orizzontale) - - 0,040 - - - -

TOTALE 295,0 4,336

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Tesi di Laurea Magistrale 20 STRUTTURA OPACA: Tramezzo interno

Parete in cartongesso sp.tot. 20,5mm:

telaio metallico intermedio imbottito di lana di roccia ed applicazione di 2 lastre di cartongesso a giunti sfalzati (per poter fare la rasatura di finitura) sp. 12, 5 mm ciascuna su ogni lato della parete

Riportiamo qui di seguito la stratificazione completa

STRUTTURA OPACA: Tramezzo interno

DATI DELLA STRUTTURA

Nome:

Tramezzo interno

Tipologia: Parete Disposizione: Verticale

Disperde verso: Locale interno alla zona Spessore: 10,5 cm

Trasmittanza U: 0,38 W/(m2K) Resistenza R: 2,57 (m2K)/W Massa Superficiale: 28 Kg/m2

STRATIGRAFIA

Strato Spessore

s

Conducibilità λ

Resistenza R

Densità ρ

cp

Fattore µa

orizzontale) - - 0,130 - - - -

A Cartongesso in lastre 12,5 0,210 0,060 900 1,30 8,7 8,7

B Pannello di lana di roccia 80,0 0,035 2,286 100 1,03 1,0 1,0

C Cartongesso in lastre 12,5 0,210 0,060 900 1,30 8,7 8,7

orizzontale) - - 0,040 - - - -

TOTALE 105,0 2,575

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Tesi di Laurea Magistrale 21 STRUTTURA OPACA: Solaio di Fondazione

(riporto solo quello da noi riutilizzato)

A) Pavimento in legno parquet flottante su strato di neoprene sp.tot. 15 mm

B) Massetto di cls al di sopra delle bugne del radiante sp. 20 mm (densità 2400 kg/mc) C) Pannello isolante supporto radiante - base di 10 mm + 20 mm sporgenza bugne tra le quali viene fissato il tubo sez . 17 mm (vedi scheda tecnica TECEradiant. SPEEDY Plus) D) Pannello di EPS di 20 mm sp.

E) Massetto strutturale cls armato con rete elettrosaldata sp. 40 mm

F) Igloo di materiale plastico termoformato per creazione vespaio (di fatto non aerato) sp.

50 mm

(ovviamente il cemento del massetto riempie anche l’interno dei piedini degli igloo) G) Platea in cls armato sp. 250 mm

H) Magrone cls non armato sp. 100 mm I) Breccia 4/7 senza argilla

Nel caso di studio, dalle stratigrafie fornite, è stato evidenziato una fondazione con vespaio cioè, seguendo le definizioni della Norma Italiana, “Pavimento su intercapedine”, formato da igloo da 50 mm (corrispondente allo spessore di intercapedine d’aria), poste al di sopra della platea in cls armato.

UNI EN ISO 13370 - Prestazione termica degli edifici - Trasferimento di calore attraverso il terreno - Metodi di calcolo:

DEFINIZIONI : “Pavimento su intercapedine”

Pavimento realizzato distanziato dal suolo in modo da formare un’intercapedine d'aria tra terreno e pavimento. (Nota - tale intercapedine d'aria, chiamata anche spazio sotto- pavimento o camera d'aria, può essere ventilata oppure no, comunque non fa parte del volume abitabile.)

Sono considerati pavimenti su intercapedine i pavimenti che si trovano sollevati dal terreno, per esempio un assito o un pavimento latero-cemento.

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Tesi di Laurea Magistrale 22 Questo punto fa riferimento a pavimenti su intercapedine di tipo convenzionale in cui lo spazio aerato sotto il pavimento è ventilato naturalmente con aria esterna.

Rappresentazione schematica di un pavimento su intercapedine

Legenda:

1- Terreno

Rf - resistenza termica parte sospesa del pavimento (m²K/W)

Rg - resistenza termica per il flusso termico attraverso il terreno (m²K/W) h - altezza della superficie superiore del pavimento, sopra il livello del terreno esterno (in m)

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Tesi di Laurea Magistrale 23 Seguendo la procedura, in dettaglio del programma TermoLog, abbiamo potuto inserire quindi il nostro elemento disperdente verso terreno, suddividendo, così come richiede la norma, lo strato della fondazioni in due sotto-strati:

- uno al di sopra dell’igloo:

Parte sospesa del pavimento (indicata in normativa con il pedice “f”) (riportata qui di seguito)

- ed una al di sotto dell’intercapedine, la quale risulta strettamente legata alla costruzione (secondo il programma verrà quindi inserita all’interno dell’esclusivo archivio locale del progetto in fase di studio), in quanto dipendente da disposizioni dimensionali e caratteristiche proprie esclusive di esso.

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Tesi di Laurea Magistrale 24 STRUTTURA OPACA: Solaio Fondazione A (Parquet)

Nome:

Solaio Fondazione A (Parquet)

Tipologia: Pavimento Disposizione: Orizzontale Disperde verso: Terreno Spessore: 12,7 cm Trasmittanza U: 0,54 W/(m²K) Resistenza R: 1,84 (m²K)/W Massa Superficialie: 155 Kg/m² Capacità Termica: 166 kJ/m²K

STRATIGRAFIA

Strato Spessore

s

Conducibilità λ

Resistenza R

Densità ρ

cp

Fattore µa

verticale discendente) - - 0,170 - - - -

A Parquet flottante 13,0 0,170 0,076 700 2,40 40,0 40,0

B Neoprene (policloroprene) 2,0 0,230 0,009 1.240 2,14 10.000,0 10.000,0

C Calcestruzzo (2200 kg a m3) 20,0 1,650 0,012 2.200 1,00 120,0 70,0

D Pannello radiante SPEEDY

Plus 10 32,0 0,034 0,941 200 1,00 10,0 10,0

E Pannello polistirene EPS 20,0 0,035 0,571 35 1,45 50,0 50,0

F Armato (con 1% di acciaio) 40,0 2,300 0,017 2.300 1,00 130,0 80,0

TOTALE 127,0 1,837

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Tesi di Laurea Magistrale 25 STRUTTURA OPACA: Solaio di Interpiano

(riporto solo quello da noi riutilizzato)

A) Piastrelle fissate con 3 mm circa di colla sp.tot.13 mm

B) Pannello multistrato di abete, dove sono state spantografate le sedi per incastrarci il tubo radiante di diametro 11 mm, sp.tot. 30 mm

C) Neoprene sp. 3 mm

D) Pannello multistrato di legno di betulla sp. 30 mm

E) Intercapedine d’aria con profili strutturali in acciaio, sagoma ≈ 20 x 20 cm, sp.tot. 200 mm

F) Pannello multistrato laminato sp. 14 mm

Riportiamo qui di seguito la stratificazione completa (vedremo in seguito che questa stratificazione però non rientra nei limiti di normativa per le verifiche termo- igrometriche, quindi abbiamo dovuto apportare dovute modifiche - vedi par. 4.4 -)

STRUTTURA OPACA: Solaio interpiano - con radiante

Nome:

Solaio interpiano - con radiante Tipologia: Pavimento Disposizione: Orizzontale

Disperde verso: Locale interno alla zona Spessore: 29 cm

Trasmittanza U: 0,93 W/(m²K) Resistenza R: 1,08 (m²K)/W Massa Superficiale: 90 Kg/m²

STRATIGRAFIA

Strato Spessore

s

Conducibilità λ

Resistenza R

Densità ρ

cp

Fattore µa

A Piastrella, sughero (400 kg a

m3) 8,0 0,065 0,123 400 1,50 40,0 20,0

B Silicone, mastice 5,0 0,500 0,010 1.450 1,00 5.000,0 5.000,0

C Compensato (500, anche SWP

e LVL) 30,0 0,130 0,231 500 1,60 200,0 70,0

D Neoprene (policloroprene) 3,0 0,230 0,013 1.240 2,14 10.000,0 10.000,0

E Compensato (500, anche SWP

e LVL) 30,0 0,130 0,231 500 1,60 200,0 70,0

F Acciaio (7800 kg a m3) 5,0 50,000 0,000 7.800 0,45 300.000,0 300.000,0

G Aria 200 mm (flusso verticale

ascendente) 195,0 1,250 0,156 1 1,00 1,0 1,0

H Compensato (500, anche SWP

e LVL) 14,0 0,130 0,108 500 1,60 200,0 70,0

TOTALE 290,0 1,082

(26)

Tesi di Laurea Magistrale 26 STRUTTURA OPACA: Copertura Piana

A) Controsoffitto multistrato di legno laminato sp.14 mm

B) Intercapedine d’aria con profili strutturali in acciaio, sagoma ≈ 20 x 20 cm, sp.tot. 200 mm

C) Pannello multistrato di legno di abete sp. 30 mm D) Pannello multistrato di legno di abete sp. 20 mm

E) Cappotto polistirene espanso sp. 80 mm, pari all’altezza più bassa dei listelli di legno interposti per dare la pendenza al tavolato superiore (40 kg/mc)

F) Intercapedine d’aria di spessore variabile per effetto della leggera pendenza delle falde G) Pannelli multistrato di abete sp. 20 mm

H) beton guaina produttore “Nord Resine” (guaina liquida) sp. 3 mm circa Note :

1 - Gli strati di legno (abete, multistrato di legno laminato o Okoumè..ecc..) sono stati tutti omogeneizzati con strati di compensato (500 Kg/mc).

2 - Gli strati non omogenei sono stati ristudiati e valutati seguendo la norma:

UNI EN ISO 6949 - Componenti ed elementi per edilizia - Resistenza termica e trasmittanza termica – Metodo di calcolo.

Il software da noi utilizzato non ci permette, infatti, di valutare strati non omogenei, abbiamo perciò dovuto seguire la normativa e fare delle proporzioni tra gli strati eterogenei ( = strati di spessore costante, avente proprietà termiche non uniformi).

(27)

Tesi di Laurea Magistrale 27 Riportiamo qui di seguito i risultati finali di questi accorgimenti e specificazioni riguardanti gli strati non omogenei della copertura:

B) Intercapedine d’aria con profili strutturali in acciaio, sagoma ≈ 20 x 20 cm

Attraverso le proporzioni abbiamo:

B) Intercapedine d’aria sp. 195 mm C) Acciaio sp. 5 mm

D) Compensato sp. 30 mm

E) Cappotto polistirene espanso sp. 80 mm, pari all’altezza più bassa dei listelli di legno interposti per dare la pendenza al tavolato superiore (40 kg/mc)

F) Intercapedine d’aria di spessore variabile per effetto della leggera pendenza delle falde

G) Pannelli multistrato di abete sp. 20 mm

Attraverso le proporzioni, in questo caso di strati e di pendenze abbiamo:

E) Compensato sp. 20 mm

F) Cappotto polistirene espanso sp. 70 mm G) Compensato sp. 10 mm

H) Compensato sp. 3 mm

I) Intercapedine d’aria sp. 13 mm J) Compensato sp. 20 mm

Riportiamo qui di seguito la stratificazione completa

(28)

Tesi di Laurea Magistrale 28 STRUTTURA OPACA: Copertura Piana - Prototipo

DATI DELLA STRUTTURA Nome:

Copertura Piana - Prototipo

Tipologia: Copertura Disposizione: Orizzontale Disperde verso: Esterno Spessore: 38,3 cm Trasmittanza U: 0,28 W/(m²K) Resistenza R: 3,48 (m²K)/W Massa Superficiale: 95 Kg/m² Capacità Termicae: 105 kJ/m²K

STRATIGRAFIA

Strato Spessore

s

Conducibilità λ

Resistenza R

Densità ρ

cp

Fattore µa

verticale ascendente) - - 0,100 - - - -

A Compensato (500, anche

SWP e LVL) 14,0 0,130 0,108 500 1,60 200,0 70,0

B Aria 200 mm (flusso

verticale ascendente) 195,0 1,250 0,156 1 1,00 1,0 1,0

C Acciaio (7800 kg a m3) 5,0 50,000 0,000 7.800 0,45 300.000,0 300.000,0

D Compensato (500, anche

SWP e LVL) 30,0 0,130 0,231 500 1,60 200,0 70,0

E Compensato (500, anche

SWP e LVL) 20,0 0,130 0,154 500 1,60 200,0 70,0

F Cappotto polistirene espanso

caricato grafite x copertura 70,0 0,031 2,258 40 1,34 150,0 150,0

G Compensato (500, anche

SWP e LVL) 10,0 0,130 0,077 500 1,60 200,0 70,0

H Compensato (500, anche

SWP e LVL) 3,0 0,130 0,023 500 1,60 200,0 70,0

I Aria 12 mm (flusso verticale

ascendente) 13,0 0,080 0,163 1 1,00 1,0 1,0

J Compensato (500, anche

SWP e LVL) 20,0 0,130 0,154 500 1,60 200,0 70,0

K BetonGuaina 3,0 0,170 0,018 1.490 1,30 1.500,0 1.500,0

verticale ascendente) - - 0,040 - - - -

TOTALE 383,0 3,480

(29)

Tesi di Laurea Magistrale 29 INFISSI:

2 Fornitori:

- Italy Doors: 7 Finestre ad un'unica anta (dim. ≈ 150 x 105 mm, U.tot = 1,38 W/m²K)

Vetro 4-15-4 con argon (U = 1,1 W/m²K) Telaio in PVC (U =1,31 W/m²K)

n. 4 sulla facciata est finitura in grès grigio, n. 1 sulla facciata sud al piano terra

(accanto al portoncino di ingresso)

n. 2 sulla facciata ovest, piano primo, finitura a mattoncini.

(vedi scheda tecnica dettagliata del Produttore)

- GRF Infissi: 6 Finestre (dim. ≈ 150 x 104 mm, U ≈ 1,57 W/m²K)

Portoncino Ingresso (dim. ≈ 252 x 104 mm, U = 1,64 W/m²K) Portoncino Terrazzo Vetrato

(dim. ≈ 249 x 104 mm, U.tot = 1,73 W/m²K) (vedi schede tecniche del Produttore)

Riportiamo qui di seguito le stratificazioni

(30)

Tesi di Laurea Magistrale 30 SERRAMENTO: Finestra con unica anta (105x150)

GEOMETRIA DEL SERRAMENTO

Nome:

Finestra con unica anta (105x150)

Produttore: Italy Doors

Larghezza: 105 cm

Altezza : 150 cm

Disperde verso: Esterno

Spessore superiore del telaio: 13 cm Spessore inferiore del telaio: 13 cm Spessore sinistro del telaio: 12 cm Spessore destro del telaio: 12 cm

Area del vetro Ag: 1,004 m2 Area del telaio Af: 0,571 m2 Area totale del serramento Aw: 1,575 m2 Perimetro della superficie vetrata Lg: 4,100 m

PARAMETRI DEL VETRO E DEL TELAIO

Vetro

Vetro 4-15-4 con argon Tipologia vetro:

Doppio vetro con rivestimento basso-emissivo Coefficiente di trasmissione solare g: 0,603 Emissività ε: 0,837

Trasmittanza termica vetro Ug: 1,100 W/(m2 K)

Telaio

Materiale: PVC profilo vuoto Tipologia telaio: Con tre camere

Spessore sf: 20 mm Distanziatore: Plastica

Trasmittanza termica del telaio Uf: 1,310 W/(m2 K)

Trasmittanza lineica ponte termico tra vetro e telaio ψfg: 0,080 W/(m K)

Trasmittanza termica del serramento Uw: 1,384 W/(m²K) - certificato dall’azienda produttrice -

(31)

Tesi di Laurea Magistrale 31 SERRAMENTO: Finestre GRF (104x150)

GEOMETRIA DEL SERRAMENTO

Nome:

Finestre GRF (104x150)

Produttore: GRF Infissi

Larghezza: 105 cm

Altezza : 150 cm

Disperde verso: Esterno

Spessore superiore del telaio: 13 cm Spessore inferiore del telaio: 13 cm Spessore sinistro del telaio: 12 cm Spessore destro del telaio: 12 cm

Area del vetro Ag: 1,004 m2 Area del telaio Af: 0,571 m2 Area totale del serramento Aw: 1,575 m2 Perimetro della superficie vetrata Lg: 4,100 m

PARAMETRI DEL VETRO E DEL TELAIO

Vetro

Vetro doppio 4-argon-4 Tipologia vetro:

Doppio vetro con rivestimento basso-emissivo Coefficiente di trasmissione solare g: 0,603 Emissività ε: 0,837

Trasmittanza termica vetro Ug: 1,305 W/(m2 K)

Telaio

Materiale: PVC profilo vuoto Tipologia telaio: Con tre camere

Spessore sf: 20 mm Distanziatore: Plastica

Trasmittanza termica del telaio Uf: 2,000 W/(m2 K)

Trasmittanza lineica ponte termico tra vetro e telaio ψfg: 0,060 W/(m K)

Trasmittanza termica del serramento Uw: 1,568 W/(m²K) - certificato dall’azienda produttrice -

(32)

Tesi di Laurea Magistrale 32 1.5 - STUDIO TERMOIGROMETRICO -

1.5.1 - TermoLog EpiX 3

Per lo studio delle prestazioni del fabbricato è stato utilizzato un programma di calcolo:

TERMOLOG EpiX 3 - software professionale studiato per il calcolo delle dispersioni termiche, dei fabbisogni e dei consumi energetici degli edifici civili ed industriali, ai sensi dei decreti D.L. 192/05, 311/06, D.P.R. 59/09, D.M. 26-06-2009 (Linee Guida Nazionali per la certificazione energetica degli edifici), delle più recenti norme UNI (UNI TS 11300) e di alcune normative regionali (Lombardia, Emilia Romagna, Piemonte, ecc…);

certificato dal Comitato Termotecnico Italiano, secondo il Decreto Legislativo 30 maggio 2008, n. 115 - "Attuazione della direttiva 2006/32/CE relativa all'efficienza degli usi finali dell'energia e i servizi energetici e abrogazione della direttiva 93/76/CEE".

E’ in grado di eseguire le verifiche di legge sul comportamento termo-igrometrico e di sfasamento termico delle strutture opache, consente di calcolare le potenze di progetto e la prestazione energetica di edifici nuovi ed esistenti e di progettare le strutture opache e trasparenti che delimitano l’involucro disperdente, verificando la trasmittanza termica e la condensa, di calcolare il fabbisogno energetico degli edifici e di redigere gli attestati di certificazione e qualificazione energetica secondo le Linee Guida Nazionali (D.M. del 26- 06-2009) e i decreti regionali.

Contiene un archivio con tutte le caratteristiche termiche dei materiali delle normative UNI 10351, UNI 10355 e UNI EN ISO 10456 e le adduttanze della UNI EN ISO 6946, oppure l’utente stesso può registrare dei nuovi materiali e definire le stratigrafie di nuove strutture disperdenti.

(33)

Tesi di Laurea Magistrale 33 1.5.2 - Dati climatici

Per lo studio termo-igrometrico dei componenti dell’involucro edilizio secondo le norme di riferimento è stato necessario innanzitutto precisare i dati climatici relativi alla località di riferimento e quelli relativi alla struttura in esame.

Per eseguire i calcoli termici di un sistema edificio-impianto è necessario infatti conoscere alcune informazioni preliminari, relative alle temperature esterne medie mensili ed alle irradianze solari della zona dove l’edificio è ubicato.

L'archivio dei Comuni di TERMOLOG EpiX 3 contiene i dati di tutti i Comuni di Italia per latitudine e longitudine, e i dati climatici completi per i capoluoghi di provincia con riferimento alla normativa UNI 10349 e al D.P.R. 412/93.

Ci ha permesso di inserire il comune di riferimento e di ricavare subito i dati essenziali per il nostro studio.

In particolare, dalla normativa UNI 10349, ci ha fornito immediatamente i valori di:

Temperature esterna media giornaliera per mese

Irradianza solare media giornaliera diretta e diffusa per mese su un piano orizzontale

Irradianza solare media giornaliera totale per mese su superfici verticali esposte a S, SO-SE, E-O, NO-NE e N

Velocità del vento Pressione esterna

Temperatura esterna estiva ed escursione termica nel giorno più caldo dell’anno

(34)

Tesi di Laurea Magistrale 34 Dal D.P.R. 412/93 si ricavano:

i gradi giorno (GG)

la zona climatica di appartenenza.

Dalla UNI 10379 o dalla UNI TS 11300 si ricavano:

le temperature minime di progetto per il calcolo della potenza di picco stagionale per il dimensionamento del generatore;

la durata del periodo di riscaldamento.

(35)

Tesi di Laurea Magistrale 35 PARAMETRI GEOGRAFICI E DATI CLIMATICI – del Comune di Riferimento

Normativa di

riferimento

Provincia Siena

Comune Poggibonsi

Latitudine Nord 43°28'24"24

N

Longitudine Est 11°8'47"76 E

Zona climatica D D.P.R. 412/93

Altitudine 116 m s.l.m. D.P.R. 412/93

Stagione di riscaldamento

Durata periodo di riscaldamento 166 gg D.P.R. 412/93

Gradi giorno (GG) 1734 D.P.R. 412/93

Temperatura esterna di progetto - 1 °C

Temperatura media stagionale di riscaldamento 10,1 °C Irr. orizz. media stagione riscaldamento: 9,39 MJ/m² UNI 10349

Dati estivi

Temperatura massima estiva 32,7 °C UNI 10349

Escursione termica nel giorno più caldo 13 °C UNI 10349 Temperatura media stagionale mese di massima

insolazione

25,4 °C Luglio Irradianza sul piano orizzontale nel mese di

massima insolazione: 288,09 W/m²

Vento

Zona vento 2 UNI 10349

Velocità media del vento 2 m/s UNI 10349

Direzione prevalente NW UNI 10349

(36)

IRRADIANZE GIORNALIERE MEDIE MENSILI Irradi.

Orizz.diretta

Irrad.

verticale SUD

Irrad.

verticale SO - SE

Irrad.

verticale E - O

Irrad.

verticale NE - NO

Irrad.

verticale NORD Mese [MJ/m2] [MJ/m2] [MJ/m2] [MJ/m2] [MJ/m2] [MJ/m2]

gennaio 2,7 9,1 7,2 4,3 2,1 1,9

febbraio 4,3 10,5 8,9 6,1 3,3 2,7

marzo 6,7 11 10,4 8,5 5,4 3,8

aprile 9,8 10,5 11,8 11,3 8,2 5,5

maggio 13,3 10 12,6 13,8 11,1 7,9

giugno 15,6 9,8 12,9 15,1 12,8 9,6

luglio 17,7 10,6 14,1 16,2 13,1 9,2

agosto 14,3 11,7 14 14,2 10,4 6,5

settembre 10,4 13,1 13,3 11,4 7,1 4,4

ottobre 6,4 12,9 11,2 7,9 4,3 3,1

novembre 3,1 9,7 7,7 4,8 2,4 2,1

dicembre 2,1 7,8 6,1 3,5 1,7 1,6

TEMPERATURE GIORNALIERE MEDIE MENSILI UTILIZZATE NEI CALCOLI TECNICI - considerando Ti (inverno) = 20° e Ti (estate) = 26° -

Temp. Pres. ∆temp.

esterna esterna periodo estivo

Mese [°C] [Pa] [°C]

gennaio 6,2 714 13,8

febbraio 7,1 735 12,9

marzo 10,5 848 9,5

aprile 13,8 1037 12,2

maggio 17,7 1334 8,3

giugno 22,4 1759 3,6

luglio 25,4 1963 0,6

agosto 25,1 1972 0,9

settembre 21,6 1765 4,4

ottobre 16 1305 10

novembre 11,2 1020 8,8

dicembre 7,4 785 12,6

(37)

Tesi di Laurea Magistrale 37 La registrazione del Comune nell’archivio globale avviene una volta sola ed i dati memorizzati resteranno validi per tutte le relazioni create da quel momento in poi; tali dati quindi sono direttamente inseriti nel software di calcolo e vengono automaticamente utilizzati ove richiesti, una volta inserito il nome del Comune di riferimento.

Una volta specificata, quindi, la zona di realizzazione dell’edificio abbiamo riportato e rappresentato, le varie stratigrafie costruttive, come accennato in precedenza, in maniera dettagliata all’interno del programma.

Esso ci permette di disegnare e verificare, in maniera esaustiva e schematica tutte le strutture disperdenti, opache e non.

Una volta quindi inserite le stratigrafie delle strutture costituenti l’involucro nell’apposita maschera componenti, utilizzando in parte materiali già inseriti nell’archivio del programma e in parte materiali, spessori ed indici inseriti manualmente da noi, abbiamo potuto designare la composizione degli strati, dall’interno all’esterno, e facendo girare il software determinare le caratteristiche essenziali per uno studio termico.

Il programma ci consente di calcolare le potenze di progetto e la prestazione energetica di edifici nuovi ed esistenti e di progettare le strutture opache e trasparenti che delimitano l’involucro disperdente, verificando la trasmittanza termica e la condensa superficiale ed interstiziale in base ai limiti definiti dalla normativa.

Inoltre, calcola, se richiesto, il comportamento termico inerziale delle strutture nel periodo estivo in conformità alla UNI EN ISO 13786 e valuta: capacità termica, trasmittanza termica periodica, sfasamento in ore e coefficiente di attenuazione dell’elemento.

(38)

Tesi di Laurea Magistrale 38 1.6 - VERIFICHE TERMICHE -

1.6.1 - Verifica di Trasmittanza Termica

UNI EN ISO 6946 - Componenti ed elementi per edilizia - Resistenza termica e trasmittanza termica - Metodi di calcolo:

DEFINIZIONI : “Trasmittanza (U, in W/m²K)”

Flusso di calore che attraversa una superficie unitaria sottoposta a differenza di temperatura pari ad 1°C ed è legata alle caratteristiche del materiale che costituisce la struttura e alle condizioni di scambio termico liminare e si assume pari all’inverso della sommatoria delle resistenze termiche degli strati.

Trasmittanza termica di una parete multistrato formata da N strati

= ∑

α

resistenza termica liminare sulla faccia interna

resistenza termica liminare sulla faccia esterna

ΣRi resistenza termica interna per conduzione.

(39)

Tesi di Laurea Magistrale 39 Per eseguire la verifica di trasmittanza per una certa struttura il programma deve conoscere quale sia la tipologia di struttura, la zona climatica, l’anno di riferimento e il verso di dispersione della struttura, per sapere se si tratta di struttura verso esterno, zona fredda o altro edificio ed infine il riferimento normativo al quale si riferiscono i valori limite.

Nel nostro caso di studio: Limiti relativi alla Regione Toscana RR n.17/R del 25/02/2010.

Il programma riporta per ogni stratigrafia il valore limite della trasmittanza per il caso specificato, confrontandolo con quello calcolato per la struttura in analisi.

(40)

Tesi di Laurea Magistrale 40 UNI EN ISO 10077-1 - Prestazione termica di finestre, porte e chiusure oscuranti - Calcolo della trasmittanza termica

Il calcolo della trasmittanza di una struttura trasparente, secondo la normativa UNI, è una sorta di media, che tiene conto delle dispersioni attraverso il telaio, il vetro ed il ponte termico tra vetro e telaio secondo questa formula:

= ∑ + ∑ + ∑

∑ + ∑

Uw trasmittanza totale del serramento;

U_g, A_g trasmittanza e l’area del vetro;

Uf, Af trasmittanza e l’area del telaio;

ψg, Lg trasmittanza lineica e la lunghezza del ponte termico tra vetrata e telaio.

(41)

Tesi di Laurea Magistrale 41 1.6.2 - Verifiche Termo-igrometriche

In generale, è necessario studiare il comportamento termo-igrometrico delle strutture per diversi motivi:

per evitare la formazione di muffe che comportino condizioni antigieniche sulle pareti;

per fare in modo che le strutture non lavorino in esercizio in condizioni di umidità, poiché in tale caso le loro caratteristiche potrebbero peggiorare;

per evitare la formazione di ghiaccio all’interno delle strutture;

per evitare che l’umidità possa causare danni rilevanti agli intonaci, con conseguenti problemi di carattere estetico e strutturale.

La norma di riferimento per le verifiche termoigrometrica è la UNI EN ISO 13788 (Prestazione igrotermica dei componenti e degli elementi per edilizia - Temperatura superficiale interna per evitare l’umidità superficiale critica e condensazione interstiziale - Metodo di calcolo): il rispetto di tale normativa è obbligatorio sia a livello nazionale che regionale.

Tale verifica riguarderà tutte le strutture esposte verso l’esterno, verso una zona non riscaldata o verso il terreno.

La normativa UNI 13788 prevede due tipologie di verifica:

una verifica per prevenire la formazione di condensa superficiale, stimando che la temperatura sulla superficie interna della parete non raggiunga un valore minimo, al di sotto del quale si ha la formazione di vapore acqueo;

una verifica per evitare la formazione di condensa interstiziale, controllando che la quantità di vapore condensato tra gli strati della parete non oltrepassi un determinato valore limite e che si asciughi nel periodo estivo.

(42)

Tesi di Laurea Magistrale 42 Per eseguire una verifica di condensa su una struttura, occorre conoscere alcune condizioni al contorno:

Pressione e Temperatura dell’ambiente esterno

pe

T_e

UNI 10349

(valori che dipendono dalla provincia in esame) Pressione di saturazione ed Umidità

relativa esterna

psat,e

φ_e ..che la Normativa Nazionale impone:

T_i= 20°C (*) φi = 65%

Temperatura ed Umidità relativa interna

T_i φi Umidità sulla superficie interna φ_si

UNI 13788 φsi < 80%

(condizione limite per la formazione di condensa - muffa - )

Numero di ricambio d’aria n (1/h) ^{UNI 10349}

Questi valori devono essere presenti mese per mese nella tabella.

(*) L’edificio in esame ricade infatti in categoria E.1(1). - residenza e assimilabili: abitazioni adibite a residenza con carattere continuativo (D.P.R. 412/93) quindi si dovrà assumere una temperatura interna costante pari a 20 °C.

Termolog EpiX 3 propone già i dati in base al comune di riferimento specificato (con riferimento alla norma UNI 10349) e alla disposizione della struttura:

se la struttura è verso esterno le temperature e l’umidità sono quelle medie mensili del comune di riferimento;

se la struttura è verso zona non riscaldata i precedenti dati vengono moltiplicati per un coefficiente riduttivo (btrx) per tenere conto della variazione di temperatura al suo interno;

per esposizione verso terreno si considera per tutti i mesi la temperatura media mensile annuale come da UNI EN ISO 13788.

Per il calcolo della condensa superficiale è inoltre necessario specificare:

Classe dell’edificio: la UNI 13788 suddivide gli edifici in diverse classi per valutare la classe di concentrazione di vapore.

(43)

Tesi di Laurea Magistrale 43 Tipo di calcolo, scegliere tra le opzioni: classi di concentrazione (adatta per edifici residenziali), umidità relativa interna costante, ricambio d’aria costante e produzione di vapore nota, ricambio d’aria variabile e produzione di vapore nota.

Nota: Per le ABITAZIONI la classe di edificio da impostare per eseguire la verifica termo-igrometrica è quella media ed il tipo di calcolo Classi di concentrazione.

Nella prima scheda che appare, denominata Diagrammi di Glaser, il programma visualizza per tutti i mesi dell’anno una rappresentazione grafica della stratigrafia della struttura, sulla quale sono riportati i diagrammi di temperatura, pressione di vapore e pressione di saturazione.

La linea blu sottile espone l’andamento della temperatura negli strati: se nella stratigrafia è presente uno strato isolante, la linea in questo strato sarà molto pendente.

La linea rossa indica la pressione di saturazione, che segue con relazione non lineare l’andamento della temperatura.

La linea verde rappresenta la pressione di vapore.

Se la linea di pressione di vapore (verde) interseca la linea di pressione di saturazione (rossa), inizia a formarsi condensa.