DELIBERA CIPE N. 81 DEL 22.12.2017
“ Progetto Condiviso di Sviluppo del Territorio Piemontese per Valorizzare le Opportunità Legate alla Linea AV/AC Terzo
Valico dei Giovi – I FASE ”
INTERVENTI DI RISTRUTTURAZIONE E VALORIZZAZIONE DEL TERRITORIO – INTERVENTO 2
PROGETTO ESECUTIVO
LAVORI DI RISTRUTTURAZIONE EDIFICIO STORICO
PER REALIZZAZIONE POLO SOCIALE E TURISTICO RICETTIVO CUP F82E18000440001
IMPORTO € 720.000,00
ALLEGATO 3
VERIFICA COMFORT TERMO IGROMETRICO
Alessandria, 16/12/2019 aggiornato al 23/11/2020
Il Progettista
Arch. Rebecca BERTI
Firmato digitalmente
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Il sottoscritto Responsabile Unico del Procedimento attesta, ai sensi dell’art.23-bis, comma 2, del D.Lgs.
07/03/2005 n.82 e s.m.i. e dell’art.6, comma 3, del D.P.C.M. 13/11/2014, la conformità della presente copia informatica di elaborato progettuale all’originale informatico da cui è tratta, in tutte le sue componenti, firmato digitalmente e conservato agli atti del Comune di cui in epigrafe.
VALIDATO con Atto
Prot. n._____________ in data ___________
APPROVATO
con Deliberazione della Giunta n. __________ in data ____________
Il Responsabile Unico del Procedimento
Geom. Francesco BISIGNANO
Firmato digitalmente Regione Piemonte Provincia di Alessandria
COMUNE DI CARROSIO
Servizio Tecnico
Via Gian Carlo Odino n. 71, 15060 CARROSIO (AL) C.F. 83000350062
Tel. 0143 648891 Fax 0143 683360 Pec : carrosio@cert.ruparpiemonte.it
1410 23/12/2020 63 30/12/2020
1. Premessa
Al fine di assicurare condizioni ottimali di benessere termo-igrometrico e di qualità dell'aria interna è necessario secondo i Criteri Ambientali Minimi (CAM n° 2.3.5 7 Comfort termo- igrometrico) garantire condizioni conformi almeno alla classe B (senza considerare i disagi locali) csecondo la norma ISO 7730:2005 in termini di PMV (Voto Medio Previsto) e di PPD (Percentuale prevista di insoddisfatti). Inoltre bisogna garantire la conformità ai requisiti previsti nella norma UNI EN 13788 ai sensi del decreto ministeriale 26 giugno 2015 anche in riferimento a tutti i ponti termici.
Si rimanda alla Relazione specialistica ex Legge 10/’91 per l’analisi puntuale dei ponti termici relativi all’edificio oggetto del presente progetto di ristrutturazione ed efficientamento energetico.
La presente relazione riporta invece i calcoli eseguiti per dimostrare la conformità alla classe B o superiore secondo la norma ISO 7730:2005 in termini di PMV e di PPD.
Il calcolo e l’analisi degli indici di comfort termico sono state eseguite tramite software ACCA TERMUS-CTI secondo il metodo Fanger e ai sensi della norma UNI 7730:2005.
2. Il comfort termo igrometrico
Creare spazi indoor che permettano agli utenti finali di vivere a proprio agio è ormai un obiettivo progettuale di primaria importanza in ogni ambito. Comfort termico e benessere termo igrometrico degli ambienti, inteso come “la condizione mentale di soddisfazione nei confronti dell’ambiente termico”, sono elementi di valutazione della qualità progettuale oltre che obblighi normativi. Nella progettazione di scuole, ospedali, uffici e spazi pubblici il comfort termo igrometrico è inoltre un requisito di legge.
Per la valutazione del comfort termo igrometrico esistono diversi modelli basati sia su aspetti fisiologici e comportamentali che su analisi statistiche.
La norma UN EN ISO 7730, che specifica i modelli di previsione per la sensazione termica di un essere umano all'interno degli ambienti confinati di tipo "moderato", si basa sul modello di Fanger. Per ambiente “moderato” si intende un ambiente che richiede un moderato intervento del sistema di termoregolazione umano e che è caratterizzato inoltre da condizioni ambientali omogenee e con ridotta variabilità nel tempo, assenza di grandi scambi termici localizzati fra soggetto e ambiente, attività fisica modesta, uniformità del vestiario degli utenti.
Alla base di tale metodologia ci sono i seguenti assunti:
il corpo umano è un sistema termodinamico che scambia calore e lavoro con l'ambiente esterno;
il comfort termo igrometrico dipende da fattori ambientali (temperatura, umidità, velocità dell’aria, …) e comportamentali (attività, vestiario,…).
Sulla base di questi assunti, con il metodo di Fanger è possibile elaborare indici di benessere termico che esprimono le condizioni microclimatiche di un ambiente attraverso il giudizio dei soggetti presenti nell’ambiente stesso ed il loro eventuale disagio termico:
il PMV (Voto Medio Previsto) ovvero la sensazione termica avvertita in un dato ambiente da un individuo dotato di media sensibilità e compreso tra +3 e -3 (0 stato di benessere termico);
il PPD (Percentuale Prevista di Insoddisfatti).
Gli indici PMV e PPD indicano l'impatto dell'ambiente termico sul corpo umano nel suo complesso;
tuttavia anche se il PMV prevede una neutralità termica in un ambiente, si può verificare una situazione di "discomfort" dovuta ad un indesiderato riscaldamento o raffreddamento localizzato in qualche parte del corpo (disagio locale).
Questo può dipendere da numerosi fattori (o elementi di discomfort):
Corrente d'aria
Differenza verticale della temperatura dell'aria
Pavimenti caldi e freddi
Asimmetria radiante pareti
Asimmetria radiante soffitto
Il calcolo degli indici microclimatici PMV e PPD ed il loro confronto consente quindi di fare una valutazione complessiva dell’ambiente termico interno e di considerare eventuali interventi per migliorare la sensazione di benessere nel caso in cui le condizioni risultino peggiori rispetto a quelle limite definite dalla norma.
3. Calcoli eseguiti
Tramite il software Acca TerMus-CTI sono stati calcolati gli indici di valutazione del benessere termico PMV e PPD per l’edificio in oggetto.
Il fabbricato è stato scomposto in più ambienti termici aventi autonomia funzionale e si è partiti dall'indicazione dei seguenti parametri come dati di input:
Grandezze fisico-tecniche caratterizzanti le condizioni ambientali:
o temperatura dell’aria
o umidità relativa dell’aria
o velocità dell’aria
o temperatura media radiante
Grandezze tipiche del soggetto:
o attività svolta
o abbigliamento
I vari dati da inserire dipendono dalla stagione e dall'attività prevista; per scuole ed uffici la norma UNI 10339 (Impianti aeraulici ai fini di benessere) consiglia i seguenti valori che sono stati utilizzati nei presenti calcoli:
Stagione invernale Stagione estiva
Temperatura bulbo secco (Tbs) 18-22° C Temperatura bulbo secco 24-26° C Umidità relativa compresa tra il 40 e il 60% Umidità relativa compresa tra il 40 e il 60%
Temperatura media radiante ± 4°C di Tbs Temperatura media radiante ± 4°C di Tbs V aria (scuole materne/elementari) ≤ 0,10 m/s V aria (scuole materne/elementari) ≤ 0,10 m/s
V aria (scuole medie ) da 0,05 a 0,15 m/s V aria (scuole medie ) da 0,05 a 0,15 m/s Tali dati iniziali sono stati differenziati per ciascun locale considerato poiché caratteristici e legati alle peculiarità di ciascuna destinazione d’uso ed al comportamento degli utenti finali.
La temperatura media radiante (la temperatura media pesata delle temperature di tutte le superfici della stanza), non avendo a disposizione un software di simulazione energetica in regime dinamico è stata stimata facendo riferimento ai valori consigliati dalla norma UNI 10339 e tenendo soprattutto conto della quiete termica nella quale si troverà l’edificio post efficientamento energetico, dovuta all’applicazione uniforme di materiale isolante su tutto l’involucro esterno disperdente (pareti/solai) ed alla sostituzione anche di tutti gli infissi. Si è ipotizzato dunque che in tutti gli ambienti vi saranno temperature superficiali pressochè omogenee, assenza di asimmetrie radianti ed una limitata differenza verticale di temperatura dovuta solo alla normale stratificazione dell’aria stessa.
Per effettuare il calcolo del PMV in maniera corretta, cioè in presenza di impianto di climatizzazione acceso, i dati di temperatura e umidità relativa dell’aria interna sono quelli relativi a tali condizioni e dunque sono quelli standard, da calcolo regolamentare (A1).
Per i valori relativi a capi di vestiario e metabolismo si è attinto invece alla norma UNI EN ISO 7730.
Non sono stati valutati tutti i locali che compongono l’edificio bensì quelli riscaldati e destinati alla presenza continuativa/regolare di persone, di conseguenza sono stati esclusi tutti gli ambienti di servizio.
Oltre alla valutazione globale dell’ambiente termico e quella di eventuali disagi locali, è stata anche effettuata la valutazione estiva ed invernale di ogni singolo ambiente termico e la classificazione dell’ambiente termico in base alla UNI EN ISO 7730 e UNI EN 15251.
Il PMV prevede il valore medio dei voti sulla sensazione di comfort dati da un gran numero di soggetti per un certo ambiente e si calcola attraverso le equazioni seguenti.
Per il calcolo di tcl e hc, che sono variabili dipendenti l'una dall'altra, il software utilizza un algoritmo iterativo che si ferma quando trova una condizione di equilibrio/convergenza sul valore di tcl.
L'equazione (1) rappresenta il bilancio termico tra corpo umano e ambiente: alla potenza generata dall'attività metabolica (M) vengono sottratte le varia componenti disperse dal corpo umano: potenza meccanica per lavoro (W), potenza termica dispersa per sudorazione e traspirazione a) e b), potenza termica dispersa nella respirazione c) e d), potenza termica scambiate per irraggiamento e), potenza scambiata per convezione f).
La pressione parziale del vapor d'acqua è ricavata a partire dall'umidità relativa (Ur) e dalla ta: pa = Ur × 10 × exp(16,6536 - 4030,183 / (ta + 235))
La temperatura operativa (to) è ottenuta dalla seguente:
to = (hr × tr + hc × ta) / (hr + hc)
Il PPD dipende direttamente dal PMV e prevede la percentuale degli insoddisfatti per l'ambiente considerato:
Per la previsione dei discomfort locali la UNI EN ISO 7730 considera i seguenti casi: correnti d'aria, differenza verticale della temperatura dell'aria, pavimenti caldi freddi, asimmetria radiante.
Per calcolare la percentuale di insoddisfatti si utilizzano le seguenti formule:
Correnti d'aria
Differenza verticale della temperatura dell'aria
Pavimenti caldi freddi
Asimmetria radiante
Nella tabella successiva sono riepilogate le categorie ambiente secondo le norme UNI EN ISO 7730 (Classi A, B, C) e UNI EN 15251 (Classi I, II, III, IV che considerano soli i valori di PPD e PMV).
Categoria UNI EN ISO
7730 (UNI EN
15251)
Stato termico
complessivo Discomfort termico locale
PPD
(%) PMV
Corrente d’aria DR (%)
Differenz a temp.
verticale PD (%)
Pavimen ti caldi o
freddi PD (%)
Asimmetri a radiante
PD (%)
Classe A (I) <6 -0.2 < PMV < +0.2 <10 <3 <10 <5 Classe B (II) <10 -0.5 < PMV < +0.5 <20 <5 <10 <5
Classe C
(III) <15 -0.7 < PMV < +0.7 <30 <10 <15 <10 - (IV) ≥15 PMV ≥ +0.7
PMV ≤ -0.7 - - - -
I CAM considerano come valide le condizioni conformi alla Classe B della UNI EN ISO 7730, in termini di PMV e PPD.
4. Conclusioni
Dall’analisi dei risultati ottenuti si evince che i locali se rispetteranno in esercizio le condizioni così come progettate genereranno una percentuale di utenti soddisfatti conforme alla classe B secondo la norma ISO 7730:2005. Si allega di seguito un report delle verifiche effettuate completo di alcuni grafici esplicativi.
Occorre dunque progettare il sistema edilizio in maniera tale da ridurre i flussi termici scambiati attraverso l’involucro in modo da minimizzare i costi energetici per mantenere la temperatura operativa ai valori di benessere e minimizzare i costi impiantistici per la climatizzazione. Si deve evitare cioè che la temperatura dell’aria e quella media radiante si discostino significativamente tra di loro (range consigliato + - 4°C) e che le stesse siano fortemente dipendenti dalle variabili climatiche e dai carichi termici interni all’edificio.
Alessandria, 16/12/2019
Il progettista architetto Rebecca Berti (firmato digitalmente)
