Source: https://it.scribd.com/document/305128826/Bilancio-Energetico-Edifici
Timestamp: 2020-01-21 13:33:18+00:00
Document Index: 34299531

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Corso di Tecnica del Controllo Ambientale - A.A.
16. BILANCIO ENERGETICO DELLEDIFICIO
La legislazione italiana prevede la certificazione energetica degli edifici [1,2,3,4]. Gli edifici, o meglio i sistemi edificio-impianto, devono essere classificati in base ad un indice di prestazione energetica globale (EPgl), definito, nel caso di edifici residenziali con occupazione continuativa, come
rapporto tra la domanda annua di energia primaria e la superficie utile delledificio [kWh/(m2anno)],
negli altri casi lindice definito dal rapporto tra la stessa domanda annua di energia ed il volume
delledificio [kWh/(m3anno)]. La domanda annua di energia primaria, ovvero calcolata a monte delle conversioni operate dagli impianti delledificio, quella relativa alla climatizzazione invernale, alla climatizzazione estiva, alla produzione di acqua calda sanitaria e, con lesclusione delle residenze utilizzate in modo continuativo, allilluminazione artificiale. Lattestato di certificazione energetica, confronta la prestazione energetica globale delledificio con una serie di classi di riferimento. La
certificazione ha lo scopo di fornire informazioni che concorrono alla valutazione dellimmobile al
momento della compravendita o della locazione, e che possono essere utilizzate per valutare la
convenienza economica di interventi di riqualificazione energetica.
La domanda di energia termica relativa alla climatizzazione di un edificio viene stimata sulla base
di un bilancio termico dellambiente delimitato dallinvolucro edilizio, bilancio che pu essere pi o
meno accurato. Questo bilancio termico collegato ad un pi generale bilancio energetico
delledificio che contempla anche gli altri usi finali dellenergia. Dalla domanda di energia termica
dellambiente confinato, sulla base della valutazione dei rendimenti dei sistemi impiantistici, si risale alla domanda di energia primaria.
Per motivi pratici nella prassi progettuale corrente si utilizzano bilanci semplificati, su base mensile,
che possono essere eseguiti con normali fogli di calcolo automatico. Di questo tipo il metodo
contenuto nella norma europea EN ISO 13790:2008 Energy performance of buildings Calculation of energy use for space heating and cooling [5], attualmente in vigore, e nelle norme analoghe che lhanno preceduta. Il metodo consente di tener conto delle variazioni temporali delle temperature interna ed esterna, dellinerzia termica delle masse costituenti ledificio e del regime di
funzionamento dellimpianto (attenuazioni, intermittenza, interruzioni).
La legislazione italiana fa riferimento alla suddetta norma mediante delle norme UNI, che definiscono le modalit per la sua applicazione nazionale ai fini del calcolo del fabbisogno di energia
primaria relativo alla climatizzazione estiva ed invernale degli edifici. Si tratta delle norme UNI/TS
11300 1 e la UNI/TS 11300 2 [6,7], la seconda tratta anche il calcolo del fabbisogno di energia
primaria relativo alla produzione di acqua calda sanitaria. Per la valutazione delle prestazioni energetiche estive delledificio la nostra legislazione prevede anche in taluni casi, in alternativa al calcolo del fabbisogno energetico per climatizzazione, il calcolo di alcuni parametri caratterizzanti
linvolucro (*), che deve essere fatto secondo la norma UNI EN ISO 13786:2008 [10]. In ogni caso
la normativa italiana consente e consiglia luso di metodi di calcolo pi dettagliati qualora si disponga dei dati climatici necessari, ovvero su base oraria anzich mensile.
Si rinvia allutilissima sintesi aggiornata del quadro normativo nazionale eseguita dallANIT [11] per
lillustrazione delle verifiche da eseguire caso per caso, in funzione del tipo di edificio e del tipo di
intervento da operarsi sullo stesso o sul suo impianto.
Al di l della verifica dei requisiti di legge le applicazioni possibili del metodo suggerito dalla UNI
EN ISO 13790: 2008 sono le seguenti:
1) comparazione delle prestazioni energetiche di diverse soluzioni progettuali per uno stesso
2) descrizione delle prestazioni energetiche di un edificio esistente,
Corso di Tecnica del Controllo Ambientale - A.A. 2012-2013
3) valutazione delleffetto dei possibili interventi su di un edificio esistente finalizzati al risparmio energetico (calcolando la domanda di energia con e senza lintervento in oggetto),
4) previsione dei futuri fabbisogni energetici su vasta scala (anche nazionale o sovranazionale), basandosi sul calcolo della domanda di energia di edifici rappresentativi dello stock edilizio esistente ed estendendo i risultati con metodi statistici,
5) miglioramento della trasparenza negli atti di compravendita nel caso di edifici esistenti, grazie alle informazioni sulla domanda di energia delledificio.
16.2 BILANCI TERMICI DEGLI EDIFICI: GENERALIT
Il sistema fisico confinato dalla superficie esterna delledificio pu essere considerato un sistema
termodinamico aperto, operante in regime mediamente stazionario (vedasi cap. 4 di queste dispense). Applicando ad esso il Primo Principio della Termodinamica si pu scrivere la seguente
equazione di bilancio energetico, in termini di potenza termica media riferita ad un generico intervallo di tempo d :
Q nd Q sol Q int Q tr Q ve C
dove il significato dei termini a sinistra del segno di uguaglianza , nell'ordine:
- Q nd potenza fornita dallimpianto all'ambiente confinato, detta anche carico termico,
- Q sol potenza fornita dalla radiazione solare,
- Q int potenza fornita dalle fonti di calore interne all'edificio (persone, lampade, macchine, ...),
- Q tr potenza uscente trasmessa attraverso l'involucro edilizio,
- Q ve potenza uscente veicolata dal flusso d'aria di ventilazione.
Il termine al secondo membro rappresenta la variazione di energia interna del sistema nel tempo,
che si pu esprimere come il prodotto della capacit termica efficace dell'edificio C per la variazione della sua temperatura media nell'intervallo di tempo considerato. Per capacit efficace si intende la capacit termica di quella parte della massa delledificio che effettivamente immagazzina e/o
restituisce energia termica nellintervallo di tempo considerato.
Le dispersioni termiche che compaiono nellequazione di bilancio (1) possono essere espresse in
funzione della differenza di temperatura tra interno ed esterno (vedi cap. 14).
Pertanto se si fissa la temperatura interna ti pari ad un valore desiderato, pu essere calcolato il
termine relativo alla potenza dellimpianto Q nd . possibile cos individuare la potenza termica che
limpianto deve fornire per mantenere costante tale temperatura nel locale in corrispondenza di
una data temperatura esterna te.
Nel caso invernale, esplicitando i termini Q ve e Q tr , e tenendo conto dei segni dei vari termini, si
pu scrivere (la simbologia quella utilizzata nel capitolo 14):
Q nd Gve c pa ( t i te ) U j Aj ( t i te ) L , j L j ( ti te ) Q int Q sol C
avendo posto, in base al primo principio per i sistemi aperti, e limitandoci al flusso termico sensibile
(vedi cap. 4 e successivo par. 16.4.9):
Q ve Gve ( hi he ) Gve c pa ( t i t e )
Dove Gve la portata massica [kg/s] daria di ventilazione e c pa il calore specifico dellaria [J/kg].
Si noti che: ai fini del calcolo di Q tr la temperatura interna dovrebbe essere la temperatura operante dellambiente confinato (il coefficiente di adduzione interno tiene conto infatti sia degli scambi
radiativi con altre superfici interne che di quello convettivo con laria), mentre ai fini del calcolo di
Q ve essa dovrebbe essere la temperatura dellaria interna. Nei normali ambienti abitativi si pu tuttavia assumere che non vi sia una rilevante differenza tra le due.
La norma attualmente in vigore, UNI/TS 11300 1 [6], definisce come temperatura interna da
considerare la Media aritmetica della temperatura dell'aria e della temperatura media radiante al
centro della zona considerata, e questa altro non che la definizione semplificata della temperatura operante.
L'energia primaria dE consumata dal generatore di calore in ogni intervallo di tempo d pari a
quella fornita agli ambienti serviti divisa per il rendimento globale, g , del sistema di combustioneregolazione-trasporto-erogazione del calore.
Nel caso ad esempio invernale, tenuto conto della (1) e dei segni dei vari termini, si pu scrivere:
Q tr Q ve Q sol Q int C dT
Fig. 1. I principali termini del bilancio energetico delledificio. La linea continua blu indica schematicamente i confini del sistema aperto da considerare ai fini delle dispersioni da ventilazione, il cui
volume di controllo contiene il volume dellaria interna (le sezioni di ingresso ed uscita sono simboliche). La linea blu tratteggiata indica i confini fisici della zona termica, comprendente anche le
masse che concorrono alla sua capacit termica efficace.
Un bilancio termico dettagliato richiede la definizione di intervalli temporali sufficientemente piccoli
(orari o sub-orari) e la scomposizione delledificio in parti omogenee per propriet termofisiche
(materiali) e condizioni al contorno (quali lirraggiamento solare), parti di dimensioni pi o meno
grandi a seconda del grado di dettaglio richiesto. Per ognuna delle parti va scritta unequazione di
bilancio termico in cui compaiono i flussi scambiati in vario modo con le altre parti e la variazione di
energia interna della parte cui riferita lequazione. Linsieme di queste equazioni costituisce un
sistema, la cui soluzione fornisce i valori delle temperature e dei flussi termici non noti. Tra i flussi
non noti compreso quello che limpianto deve fornire allambiente confinato ( Q nd ) per mantenere
la temperatura interna desiderata. Il calcolo va ripetuto per ogni intervallo temporale in cui stato
scomposto il periodo di studio (giorno, mese, stagione, anno).
evidente la difficolt di procedere con simili metodi nella prassi progettuale corrente, anche perch difficile disporre in ogni localit di dati orari relativi alle grandezze climatiche necessarie al
calcolo: temperatura esterna ed irraggiamento solare in particolare. Sono invece resi disponibili
dalla UNI 10349: 1994, relativamente a tutti i capoluoghi di provincia italiani, i valori medi mensili
dei parametri climatici [13].
Per questi motivi si preferisce far ricorso a metodi di calcolo semplificati, con i quali si prende in
esame lintero edificio o una zona di esso (zona termica), di dimensioni non inferiori al vano, omogenea per temperatura interna e condizioni al contorno e servita da uno stesso impianto. Il calcolo
riferito ad un periodo relativamente lungo: mensile o stagionale.
- stazionariet degli scambi termici allinterno del periodo di calcolo, questa ipotesi consente
di assumere valori costanti delle temperature (i valori medi nel periodo), purch si tenga
conto in qualche modo degli effetti delle variazioni di energia interna delle masse,
- monodimensionalit dei flussi termici attraverso gli elementi di involucro edilizio, con conseguente trattamento semplificato dei ponti termici,
- assunzione dei valori medi stagionali o mensili delle grandezze climatiche,
- valutazione semplificata dei contributi dei guadagni termici interni e di origine solare.
Il metodo di calcolo previsto dallattuale normativa italiana su base mensile. Le varie voci del bilancio energetico delledificio, dispersioni Qls e guadagni termici Qgn e fabbisogni Qnd , vengono
calcolate in termini di energia mensile (MJ). Sempre relativamente ad ogni mese la domanda di
energia per climatizzazione ( QH , nd in Inverno e QC ,nd in Estate) delledificio o dello spazio servito
dallimpianto, calcolata in base ad unequazione di bilancio diversa a seconda che ci si trovi nella
stagione di riscaldamento o di raffreddamento.
Nella stagione di riscaldamento:
QH ,nd Qls H ,gn Qgn [MJ]
QC ,nd Qgn C ,ls Qls [MJ]
nella stagione di raffreddamento:
Si pu notare che in queste equazioni non compare esplicitamente un termine che rappresenti
lenergia termica accumulata dalle masse delledificio, ma dei fenomeni di accumulo e restituzione
di calore si tiene conto attraverso i coefficienti di utilizzazione degli apporti termici ( H ,gn ) e delle
dispersioni termiche (C ,ls ). Come si vedr nel seguito (nel par. 16.6) questi coefficienti sono direttamente proporzionali alla capacit termica C efficace ed ai guadagni, mentre sono inversamente
proporzionali al coefficiente globale di scambio termico H, dunque alle dispersioni.
Nel primo caso il coefficiente di utilizzazione esprime la capacit delledificio di utilizzare il calore
accumulato nelle masse per contribuire alla copertura del carico termico.
In una dato clima linerzia termica delle masse pu contribuire a diminuire il fabbisogno di energia
dellambiente confinato, in quanto: nel periodo freddo riduce la possibilit che i guadagni termici, in
particolare quelli solari (che intervengono nelle ore centrali pi calde), elevino la ti oltre il valore di
set-point (surriscaldamento), consentendo inoltre di utilizzare successivamente lenergia termica
accumulata nelle ore pi fredde, quando maggiori sono le dispersioni.
Quando si verifica il surriscaldamento la conseguente dispersione termica addizionale conteggiata attraverso il fattore di utilizzazione che riduce i guadagni stessi.
Nel periodo caldo invece la dispersione dellenergia accumulata nelle masse, che pu avvenire
nelle ore notturne pi fresche, ed il conseguente raffreddamento delle masse stesse, pu contribuire a contenere i carichi da raffreddamento nelle ore pi calde. Inoltre nelle ore in cui le superfici
esterne sono esposte alla radiazione solare linerzia termica degli elementi di involucro ritarda la
trasmissione di calore dallesterno allinterno.
Un calcolo del carico dellimpianto termico Q nd , eseguito in base alla temperatura esterna di progetto (te) e senza tener conto dei guadagni termici, utilizzabile per un primo dimensionamento
del generatore di calore, tenendo conto anche in questo caso del rendimento totale dellimpianto.
Il corretto dimensionamento consente di ottenere elevati valori del rendimento globale medio stagionale dellimpianto, sul quale esistono limiti di legge [1,2].
Q H ,nd Q tr Q ve U j Aj ( ti te ) L , j L j ( t i te ) Gve c pa ( t i te )
La temperatura esterna di progetto, fissata per ogni localit dal DPR n. 1052/77, un valore al di
sotto della quale la temperatura dellaria esterna pu scendere con un certo grado di probabilit
16.3 LA NORMATIVA ITALIANA
Secondo le linee guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici [4] gli edifici vengono
classificati in base ad un indice di prestazione energetica globale (EPgl) cos definito:
EPgl = EPi + EPacs + EPe + EPill [kWh/(m2anno)]
- EPi = indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale,
- EPe = indice di prestazione energetica per la climatizzazione estiva,
- EPacs = indice di prestazione energetica per la produzione di acqua calda sanitaria,
- EPill = indice di prestazione energetica per illuminazione artificiale.
Sono definite le varie classi in cui pu rientrare questo indice, ognuna individuata da una lettera
dalla A alla G. La classe di un edificio va riportata in un apposito attestato di certificazione energetica. Oltre allEPgl devono essere specificati in esso il fabbisogno energetico dellinvolucro, vale a
dire lenergia che limpianto deve fornire allambiente (confinato) interno alledificio, ed il rendimento medio stagionale dellimpianto.
La certificazione energetica si applica agli edifici di tutte la categorie stabilite dallArt. 3 del DPR
26.08.1993 n. 412 in funzione della destinazione duso. Nel caso degli edifici residenziali, categoria
E.1(1): edificio residenziale con occupazione continuativa, tutti i sopraelencati indici sono espressi
in kWh/(m2anno), in tutti gli altri casi, ivi comprese le residenze collettive tipo: conventi, collegi,
caserme e prigioni, in kWh/(m3anno). Il calcolo di EPill obbligatorio per tutte le categorie di edifici, solo per la categoria E.1 lo limitatamente a collegi, conventi, case di pena e caserme.
Ai fini delle linee guida sono considerati infatti edifici residenziali gli edifici classificati E.1, con
lesclusione di collegi, conventi, case di pena e caserme.
Va detto che al momento, in fase di avvio della normativa, fra gli indici sopra riportati richiesto solo il calcolo di EPi ed EPacs, pertanto in questa fase si assume:
Attualmente nel caso di edifici di nuova costruzione, di interventi di totale ristrutturazione degli
elementi edilizi di involucro o demolizione e ricostruzione di edifici con superficie utile > 1000 m2 ed
ampliamenti di entit superiore al 20% della volumetria esistente richiesto il calcolo di EPi ed il
confronto con i suoi valori limite (riportati al punto 1 dellallegato C del DPR 192/05) nonch il calcolo dellindice EPe,invol ed il suo confronto con i valori limite introdotti dal DPR 59/09 [3].
Lindice EPe,invol definito come il rapporto tra il fabbisogno energetico per raffrescamento, del
volume confinato dallinvolucro edilizio, e la superficie calpestabile dello stesso (espresso in
kWh/(m2anno)), pertanto non si tratta di energia primaria fornita allimpianto ma di energia fornita
dallimpianto alledificio, non tiene conto dei rendimenti impiantistici.
Sempre per tutte le categorie di edifici nel caso di interventi di ristrutturazione non integrale, quali
manutenzione straordinaria di elementi di involucro, o nel caso la superficie utile sia inferiore a
1000 m2, anzich il calcolo di EPi di EPe,invol e le relative verifiche, richiesta la verifica del rispetto dei limiti per i valori della trasmittanza di tutti gli elementi di involucro (riportati al punto 2
dellallegato C del DPR 192/05).
Nel caso di edifici residenziali esistenti con superficie utile fino a 1000 m2 possibile valutare le
prestazioni energetiche estive, anzich mediante il calcolo di (EPe), mediante il calcolo di indici
qualitativi quali lo sfasamento ed il fattore di attenuazione, il primo definito come il ritardo temporale tra il picco del flusso termico entrante nellambiente interno ed il picco della temperatura interna (espresso in ore), il secondo come il rapporto (adimensionale) tra la trasmittanza termica dinamica (o periodica) e la trasmittanza termica stazionaria. Il riferimento per il calcolo di tali indici la
norma UNI EN ISO 13786:2008 [10]. Nel caso i due indici non rientrino nella stessa classe si considera solo lo sfasamento [4]. In tutti gli altri casi va calcolato lindice EPe,invol direttamente in base alle citate norme o mediante il metodo DOCET.
Lindicazione della qualit termica estiva poi facoltativa nel caso di unit immobiliari (vedi successiva definizione) con superficie minore di 200 m2.
Per tutti gli edifici, nel caso di nuova installazione/ristrutturazione degli impianti termici o sola sostituzione dei generatori di calore, va calcolato il rendimento globale medio stagionale dellimpianto
termico e va verificato che il suo valore sia superiore al valore limite (stabilito al punto 5
dellallegato C del DPR 192). Se la potenza del generatore superiore ai 100 kW va eseguita anche una diagnosi energetica del sistema edificio-impianto che individui i possibili interventi di razionalizzazione.
La certificazione energetica viene eseguita da soggetti riconosciuti su richiesta del costruttore o del
proprietario o del detentore dellimmobile, ha una validit massima di 10 anni e va in ogni caso aggiornata ogniqualvolta venga eseguito un intervento sul sistema edificio-impianto che ne modifichi
prevista anche unattestazione di qualificazione energetica, che pu essere redatta da un tecnico
abilitato non necessariamente estraneo alla propriet, alla realizzazione od alla progettazione
dellimmobile. Essa obbligatoria nel caso di nuova costruzione o ristrutturazione totale ma diversa dallattestato di certificazione energetica, che deve essere redatto da soggetti al di sopra delle parti, essa pu solo proporre una classe di efficienza energetica per ledificio in questione.
La [5], come la [6], prevede tre diversi tipi di valutazione energetica, classificati come segue.
(Asset rating )
Adattata all'utenza
(Tailored rating )
(Design rating )
Permesso di costruire Certificazione o Qualificazione
energetica del progetto
Certificazione o
Ottimizzazione, Validazione,
Diagnosi e programmazione di
Le linee guida prevedono invece solo i primi due tipi di valutazione dei tre sopra elencati:
1) il metodo calcolato di progetto, basato sui dati di progetto e da impiegarsi nel caso di edifici di
nuova costruzione o totalmente ristrutturati, indipendentemente dalle loro dimensioni,
2) il metodo di calcolo da rilievo su edificio o standard, che riguarda gli edifici esistenti e si avvale di dati ricavati da indagini sulledificio, quali:
i) rilievi con uso di misure strumentali,
ii) analogia con altri edifici (anche con utilizzo di banche dati),
iii) sulla base dei principali dati climatici, tipologici, geometrici ed impiantistici.
Il metodo di cui al punto 1) fa riferimento alle norme nazionali UNI/TS 11300 1 e UNI/TS 11300
2 [6,7], la prima definisce il metodo di calcolo del fabbisogno energetico (FE) dellinvolucro edilizio
per il riscaldamento ed il raffrescamento, la seconda a partire da questo FE permette di calcolare
la prestazione del sistema edificio-impianto in relazione allo specifico impianto termico installato,
ma solo nel caso della climatizzazione invernale e della produzione di acqua calda sanitaria (EPi
+ EPacs). Il foglio di calcolo per lapplicazione di tali norme reperibile presso il sito del Comitato
Termotecnico Italiano (CTI).
I metodi di cui al punto 2) possono avere vari gradi di approfondimento. Nel caso i), ci si riferisce
alle semplificazioni contenute nelle stesse due norme ora citate e riguardanti gli edifici esistenti
senza limiti dimensionali: metodi tabellari che forniscono dati descrittivi delledificio (trasmittanze) e
degli impianti in funzione della tipologia e dellanno di costruzione (Appendici A, B e C di UNI/TS
113001), sempre per il calcolo di EPi ed EPacs.
La metodologia di cui al punto 2ii) applicabile agli edifici residenziali esistenti con superficie utile
fino a 3000 m2, consente il calcolo degli indici di prestazione energetica delledificio per la climatizzazione invernale (EPi) e per la produzione dellacqua calda sanitaria (EPacs), mediante il metodo
di calcolo DOCET, predisposto da CNR ed ENEA, sulla base delle norme tecniche di cui al punto
1), il cui software applicativo disponibile sui siti internet del CNR e dellENEA.
La metodologia di cui al punto 2iii, sempre per il calcolo dellindice di prestazione energetica
delledificio per la climatizzazione invernale (EPi), utilizza come riferimento il metodo semplificato
di cui allallegato 2 delle Linee Guida (qui riportato in Appendice n. 1), mentre per il calcolo
dellindice energetico per la produzione dellacqua calda sanitaria (EPacs) alle norme UNI/TS
11300 per la parte semplificata relativa agli edifici esistenti. Questa procedura applicabile agli
edifici residenziali esistenti con superficie utile fino a 1000 m2.
16.4 IL METODO DI CALCOLO DEI FABBISOGNI DI ENERGIA TERMICA PER
CLIMATIZZAZIONE DELLA UNI EN ISO 13790: 2008, come adattato dalla UNI/TS 113001
16.4.1 TERMINI E DEFINIZIONI
Edificio. Sistema costituito dalle strutture edilizie esterne che delimitano uno spazio di volume definito, dalle strutture interne che ripartiscono detto volume e da tutti gli impianti e dispositivi tecnologici che si trovano stabilmente al suo interno. La superficie esterna che delimita un edificio pu
confinare con tutti o alcuni di questi elementi: l'ambiente esterno, il terreno, altri edifici. Il termine
pu riferirsi a un intero edificio ovvero a parti di edificio progettate o ristrutturate per essere utilizzate come unit immobiliari a s stanti.
Unit immobiliare (UI). Si definisce cos linsieme di uno o pi locali costituenti un appartamento
autonomo e destinato ad alloggio, situato dentro un edificio che contiene almeno due UI. considerata UI anche lunit commerciale o artigianale o direzionale appartenente ad un edificio con le
Ambiente climatizzato. Vano o spazio confinato che, ai fini del calcolo, considerato riscaldato o
raffrescato a determinate temperature di regolazione.
Area climatizzata. Area del pavimento degli ambienti climatizzati, comprendente la superficie di
tutti i piani se pi di uno, esclusi i piani interrati o altri ambienti non abitabili. Ai fini del calcolo degli
apporti termici interni, intesa al netto delle pareti perimetrali e di tutti i divisori verticali.
Zona termica (ZT). Parte dell'ambiente climatizzato mantenuto ad una data temperatura uniforme
(di set-point) attraverso lo stesso impianto di riscaldamento, raffrescamento o ventilazione.
Allinterno di essa si assume che le variazioni della temperatura nello spazio siano trascurabili.
Fabbisogno di energia termica (utile). Quantit di calore che deve essere fornita o sottratta ad
un ambiente climatizzato per mantenere le condizioni di temperatura desiderate durante un dato
Fabbisogno ideale di energia termica (utile). Fabbisogno di energia termica riferito a condizioni
di temperatura dell'aria uniforme in tutto l'ambiente climatizzato.
Prestazione energetica di un edificio (EPgl). Quantit annua di energia primaria effettivamente
consumata o che si prevede possa essere necessaria per soddisfare i vari bisogni connessi ad un
uso standard dell'edificio: la climatizzazione invernale, la climatizzazione estiva, la preparazione
dell'acqua calda per usi igienici sanitari, la ventilazione e l'illuminazione.
Certificazione energetica. Procedura che permette di produrre un'attestazione della prestazione
energetica dell'edificio mediante uno o pi descrittori di fabbisogno energetico calcolati secondo
Il periodo di calcolo il mese.
Stagione di riscaldamento. Periodo dell'anno durante il quale vi una richiesta significativa di
energia per il riscaldamento ambientale, la cui durata attualmente definita dal DPR n.412/1993 in
funzione della zona climatica.
Stagione di raffrescamento. Periodo dell'anno durante il quale vi una richiesta significativa di
energia per il raffrescamento ambientale.
La temperatura esterna (te) la temperatura dellaria esterna, ed assunta uguale alla temperatura media radiante dellambiente esterno (valore medio nel periodo considerato).
La temperatura interna (ti) la temperatura operante interna, calcolata nel modo semplificato
come media aritmetica tra i valori della temperature dellaria e della temperatura media radiante al
centro della zona considerata. un'approssimazione della temperatura operante definita dalla UNI
EN ISO 7726 e della temperatura risultante secca definita dalla UNI EN ISO 6946.
La temperatura interna di regolazione o di set-point (tsp) temperatura interna minima fissata dal
sistema di regolazione dell'impianto di riscaldamento e temperatura interna massima fissata dal sistema di regolazione dell'impianto di raffrescamento ai fini dei calcoli di fabbisogno energetico.
16.4.2 LA PROCEDURA DI CALCOLO: SCHEMA.
Le norme italiane UNI/TS 113001 e UNI/TS 113002 definiscono le modalit per lapplicazione
nazionale della UNI EN ISO 13790:2008. In particolare la UNI/TS 113001 definisce il metodo per
il calcolo su base mensile dei fabbisogni di energia termica per riscaldamento (QH,nd) e per raffrescamento (QC,nd).
La norma rivolta a tutte le possibili applicazioni previste dalla UNI EN ISO 13790:2008: calcolo di
progetto (design rating), valutazione energetica di edifici attraverso il calcolo in condizioni standard
(asset rating) o in particolari condizioni climatiche e desercizio (tailored rating), questultima la
valutazione cosiddetta: adattata allutenza.
La UNI/TS 113002 invece definisce le modalit di calcolo del fabbisogno di energia primaria (EP)
del sistema edificio-impianto a partire dal fabbisogno di energia termica per la climatizzazione invernale e la produzione di acqua calda sanitaria, passando attraverso il calcolo dei rendimenti
dellimpianto termico installato.
Il metodo proposto dalla norma UNI EN ISO 13790: 2008 prevede i seguenti passi:
a) definizione dei confini dell'insieme degli ambienti climatizzati e non climatizzati dell'edificio;
b) definizione dei confini delle diverse zone termiche (ZT), se richiesta; tali confini sono costituiti da tutti gli elementi edilizi che separano lo spazio riscaldato dallambiente esterno o
dalle altre zone adiacenti, non riscaldate o caratterizzate da una diversa temperatura di set
point o da un diverso regime di riscaldamento,
c) definizione delle condizioni interne di calcolo e dei dati di ingresso relativi al clima esterno;
d) calcolo, per ogni mese e per ogni zona dell'edificio, dei fabbisogni di energia termica per il
riscaldamento (QH,nd) e il raffrescamento (QC,nd);
e) aggregazione dei risultati relativi ai diversi mesi ed alle diverse zone servite dagli stessi impianti.
Al punto d) della procedura i fabbisogni di energia termica per riscaldamento e raffrescamento si
calcolano, per ogni zona termica (ZT) dell'edificio e per ogni mese, mediante un bilancio di energia
termica dello spazio confinato (climatizzato) impostato come segue,
QH ,nd QH ,ht H ,gn Qgn QH ,tr QH ,ve H ,gn Qint Qsol [MJ]
QC ,nd Qgn C ,ls QC ,ht Qint Qsol C ,ls QC ,tr QC ,ve [MJ]
si tratta di un bilancio che considera solo il calore sensibile, in esso compaiono i seguenti termini,
che rappresentano quantit di energia [MJ] riferite al periodo di calcolo, le modalit per il loro calcolo sono descritte nei successivi paragrafi:
- QH ,nd il fabbisogno ideale di energia termica dell'edificio per riscaldamento;
QC ,nd il fabbisogno ideale di energia termica dell'edificio per raffrescamento;
QH ,ht lo scambio termico totale tra ambiente confinato ed esterno nel caso di riscaldamento;
QC ,ht lo scambio termico totale tra ambiente confinato ed esterno nel caso di raffrescamento;
QH ,tr lo scambio termico per trasmissione nel periodo di riscaldamento;
QC ,tr lo scambio termico per trasmissione nel periodo di raffrescamento;
QH ,ve lo scambio termico per ventilazione nel periodo di riscaldamento;
QC ,ve lo scambio termico per ventilazione nel periodo di raffrescamento;
Qgn sono i guadagni termici totali;
Qint sono i guadagni termici interni;
Qsol sono i guadagni termici solari;
H , gn il fattore di utilizzazione degli apporti termici;
C ,ls il fattore di utilizzazione delle dispersioni termiche
Ledificio pu avere pi zone con diverse temperature di set-point, e limpianto di climatizzazione
pu funzionare in modo intermittente (nel caso di valutazione adattata allutenza). Dunque, per
ogni periodo di calcolo (mese) e per ogni ZT, vanno calcolati i termini delle equazioni sopra riportate.
La norma non contempla il calcolo dei fabbisogni di energia in forma latente (umidificazione/deumidificazione dellaria), essendo questa materia delle norme riguardanti lefficienza dei sistemi di climatizzazione (UNI EN 15316, UNI EN 15241, UNI EN 15243).
A scopo puramente didattico nella presente dispensa viene fatto riferimento (tra parentesi) alla
terminologia inglese usata nella norma [5], mentre per uniformit con le altre dispense del corso la
simbologia stata modificata, in particolare per quanto riguarda la temperatura ed il tempo, qui rispettivamente indicate con t e .
16.4.3 LA PROCEDURA DI CALCOLO: I DATI DI INGRESSO.
Sono necessari i seguenti dati di ingresso.
Dati relativi alle caratteristiche tipologiche dell'edificio:
- volume lordo dell'ambiente climatizzato (Vl);
- volume interno (o netto) dell'ambiente climatizzato (V);
- superficie utile (o netta calpestabile) dell'ambiente climatizzato (Apav);
- superfici dei componenti dell'involucro e della struttura edilizia (A);
- tipologie e dimensioni dei ponti termici (l );
- orientamenti di tutti i componenti dell'involucro edilizio;
- caratteristiche geometriche di tutti elementi esterni (altri edifici, aggetti, ecc.) che ombreggiano i
componenti trasparenti dell'involucro edilizio.
Dati relativi alle caratteristiche termiche e costruttive dell'edificio:
- trasmittanze termiche dei componenti dell'involucro edilizio (U ), per le finestre dotate di chiusure
oscuranti, occorre conoscere i valori della trasmittanza termica nelle due configurazioni: con chiusura oscurante aperta e con chiusura oscurante chiusa;
- capacit termiche areiche dei componenti della struttura dell'edificio ( ), questo dato pu essere
omesso nei casi in cui consentita una valutazione semplificata della capacit termica interna);
- trasmittanze di energia solare totale dei componenti trasparenti dell'involucro edilizio ( g gl );
- fattori di assorbimento solare delle facce esterne dei componenti opachi dell'involucro edilizio
( sol,c );
- emissivit delle facce esterne dei componenti dell'involucro edilizio ( );
- fattori di riduzione della trasmittanza di energia solare totale dei componenti trasparenti dell'involucro edilizio in presenza di schermature mobili (Fsh);
- fattori di riduzione dovuti al telaio dei componenti trasparenti dell'involucro edilizio (1 - FF);
- coefficienti di trasmissione lineare dei ponti termici ( ), questo dato pu essere omesso nei casi
in cui consentita una valutazione forfetaria delle dispersioni attraverso i ponti termici (vedere punto 11.1.3).
Fig. 2. Visualizzazione dei principali termini del bilancio energetico delledificio, fonte: UNI EN ISO
13790: 2005. NB. La simbologia diversa da quella utilizzata in questa dispensa.
- valori medi mensili delle temperature esterne (te) [C];
- irradianza solare totale media mensile sul piano orizzontale (Isol,h) [W/m2], ;
- irradianza solare totale media mensile per ciascun orientamento (Isol) [W/m2].
I dati climatici devono essere conformi a quanto riportato nella UNI 10349:1994 [13].
I valori di irradianza solare totale media mensile sono ricavati dai valori di irraggiamento solare
giornaliero medio mensile (o irradiazione) forniti dalla UNI 10349 (in MJ/(m2giorno)), dunque dividendo il valore fornito dalla norma per 24 ore e per 3,6.
I valori di temperatura esterna media giornaliera sono forniti per ogni mese dalla UNI 10349.
Per orientamenti intermedi tra quelli riportati nella norma si deve procedere per interpolazione lineare.
Dati relativi alle modalit di occupazione e di utilizzo dell'edificio:
I dati relativi all'utenza comprendono:
- temperatura interna di regolazione per il riscaldamento (tint,set,H);
- temperatura interna di regolazione per il raffrescamento (tint,set,C);
- numero di ricambi d'aria (n );
- tipo di ventilazione (aerazione, ventilazione naturale, ventilazione artificiale);
- tipo di regolazione della portata di ventilazione (costante, variabile);
- durata del periodo di raffrescamento (NC);
- durata del periodo di riscaldamento (NH);
- regime di funzionamento dell'impianto di climatizzazione;
- modalit di gestione delle chiusure oscuranti;
- modalit di gestione delle schermature mobili;
- apporti di calore interni (Qint).
Nella valutazione di progetto o nella valutazioni standard, i dati relativi alle modalit di occupazione
e di utilizzo dell'edificio si riferiscono ad un'utenza convenzionale.
16.4.4 ZONIZZAZIONE E ACCOPPIAMENTO TERMICO TRA ZONE
Va individuato il sistema edificio-impianto da esaminare, che costituito da uno o pi edifici (involucri edilizi) o da porzioni di edificio, climatizzati attraverso un unico sistema impiantistico.
Il volume climatizzato comprende gli spazi che si considerano riscaldati e/o raffrescati a date temperature di regolazione.
In linea generale ogni porzione di edificio, climatizzata ad una determinata temperatura con identiche modalit di regolazione, costituisce una zona termica (ZT). Le diverse unit immobiliari servite
da un unico impianto, aventi proprie caratteristiche di dispersione ed esposizione, possono costituire diverse zone termiche.
La zonizzazione non richiesta se si verificano le seguenti condizioni:
a) le temperature interne di regolazione per il riscaldamento differiscono di non oltre 4 K;
b) gli ambienti non sono raffrescati o comunque le temperature interne di regolazione per il raffrescamento differiscono di non oltre 4 K;
c) gli ambienti sono serviti dallo stesso impianto di riscaldamento;
d) se vi un impianto di ventilazione meccanica, almeno l'80% dell'area climatizzata servita dallo stesso impianto di ventilazione con tassi di ventilazione nei diversi ambienti che non differiscono di un fattore maggiore di 4.
possibile che la zonizzazione relativa al riscaldamento differisca da quella relativa al raffrescamento.
Per definire i confini del volume lordo climatizzato si considerano le dimensioni esterne dell'involucro mentre, per definire i confini tra le zone termiche, si utilizzano le superfici di mezzeria degli
elementi divisori. Dunque i confini delle ZT comprendono le masse degli elementi edilizi la cui capacit termica interviene nel calcolo mediante la costante di tempo delledificio, che interviene a
sua volta nel calcolo dei coefficienti di utilizzazione degli apporti H ,gn e delle dispersioni C ,ls .
16.4.5 TEMPERATURA INTERNA DA ADOTTARE
Vanno distinti i seguenti casi.
A. Valutazione di progetto o standard. Climatizzazione invernale.
In riferimento alle categorie di edifici stabilite allart. 3 del DPR n. 412/93 [12], vedasi tabella riportata al successivo punto A del paragrafo 16.4.11, per tutte le categorie di edifici ad esclusione delle
categorie E.6(1), piscine, saune e assimilabili, E.6(2), palestre e assimilabili, ed E.8, edifici adibiti
ad attivit industriali ed artigianali e assimilabili si assume una temperatura interna costante pari a
Per gli edifici di categoria E.6(1) si assume una temperatura interna costante pari a 28 C
Per gli edifici di categoria E.6(2) e E.8 si assume una temperatura interna costante pari a 18 C.
Per gli edifici confinanti, in condizioni standard di calcolo, si assume:
- temperatura pari a 20 C per edifici confinanti riscaldati e appartamenti vicini normalmente abitati;
- temperatura conforme alla UNI EN 12831 per appartamenti confinanti in edifici che non sono
normalmente abitati (per esempio case vacanze);
- temperatura conforme all'appendice A della UNI EN ISO 13789:2008, per edifici o ambienti confinanti non riscaldati (magazzini, autorimesse, scantinati, vano scale, ecc.). In base ad essa la temperatura media mensile dei locali non riscaldati tu pu essere determinata dalla seguente formula:
gn t i Hiu te Hue
Hue Hiu
- gn il flusso termico generato all'interno dell'ambiente non riscaldato, in W;
te la temperatura esterna media mensile, in C;
t i la temperatura interna di progetto dell'ambiente riscaldato, in C;
H iu il coefficiente globale di scambio termico tra l'ambiente riscaldato e l'ambiente non riscaldato, in W/K;
Hue il coefficiente globale di scambio termico tra l'ambiente riscaldato e l'ambiente esterno,
in W/K.
B. Valutazione di progetto o standard. Climatizzazione estiva.
Per tutte le categorie di edifici9) ad esclusione delle categorie E.6(1) e E.6(2) si assume una temperatura interna costante pari a 26 C.
Per gli edifici di categoria E.6(1) si assume una temperatura interna costante pari a 28 C.
Per gli edifici di categoria E.6(2) si assume una temperatura interna costante pari a 24 C.
La temperatura interna degli edifici adiacenti fissata convenzionalmente pari a 26 C.
C. Valutazione adattata all'utenza
Per calcoli aventi scopi differenti da quello standard la temperatura interna pu essere considerata
costante per l'intero periodo di funzionamento oppure pu essere specificata e giustificata una variazione di tale parametro in relazione ai profili di utilizzo dell'edificio.
16.4.6 DURATA DELLA STAGIONE DI RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO
La durata della stagione di calcolo determinata in funzione della zona climatica, secondo il seguente prospetto.
Durata della stagione di riscaldamento in funzione della zona climatica
B. Valutazione adattata all'utenza. Climatizzazione invernale.
Nel caso di diagnosi energetiche o previsione dei consumi pu essere adottata la stagione di riscaldamento reale ovvero il periodo durante il quale necessario fornire calore attraverso l'impianto di riscaldamento per mantenere all'interno dell'edificio una temperatura interna non inferiore a
quella di progetto.
Il primo e l'ultimo giorno del periodo di riscaldamento reale vengono calcolati come i giorni in cui la
somma degli apporti termici interni e solari eguaglia le perdite di calore ovvero quando:
H t i t e day Qgn t e t i
- t e la temperatura esterna media giornaliera;
t i la temperatura interna di regolazione per il riscaldamento;
Qgn sono gli apporti interni e solari medi giornalieri;
H il coefficiente globale di cambio termico dell'edificio, in W/K, pari alla somma dei coefficienti
globali di scambio termico per trasmissione e ventilazione, corretti per tenere conto della differenza di temperatura interno-esterno.
day la durata del giorno.
Gli apporti termici solari giornalieri sono sempre ricavati dai valori di irraggiamento solare giornaliero medio mensile secondo quanto riportato nella UNI 10349.
C. Climatizzazione estiva.
La stagione di raffrescamento il periodo durante il quale necessario un apporto dell'impianto di
climatizzazione per mantenere all'interno dell'edificio una temperatura interna non superiore a
quella di progetto:
dove t i questa volta la temperatura interna di regolazione estiva.
D. Interpolazione di dati climatici per frazioni di mese
Per determinare i giorni limite dei periodi di riscaldamento e raffrescamento, ovvero quelli in cui la
temperatura esterna media giornaliera ( t e ) eguaglia i secondi termini delle ultime due equazioni
sopra riportate, si procede mediante interpolazione lineare, attribuendo i valori medi mensili di
temperatura riportati nella UNI 10349 al quindicesimo giorno di ciascun mese.
16.4.7 Calcolo degli scambi termici per trasmissione
Per ogni zona termica dell'edificio e per ogni mese lo scambio termico per trasmissione (tra ambiente climatizzato ed ambiente esterno) si calcola con la seguente formula sia nel caso del riscaldamento che del raffrescamento:
QH , tr H tr ,adj t i t e Fr ,k r ,k
- Htr ,adj il coefficiente globale di scambio termico per trasmissione della zona considerata, cor-
retto per tenere conto della differenza di temperatura interno-esterno [W/K], la correzione del
coefficiente di scambio serve a tener conto del fatto che la temperatura dellambiente limitrofo
pu essere diversa dalla temperatura dellambiente esterno (ambienti non riscaldati o a diversa
temperatura) in tal caso il coefficiente di correzione <> da 1;
t i la temperatura interna di regolazione (di set point) per il riscaldamento o per il raffrescamento della zona considerata, ai fini del calcolo dei fabbisogni di energia si ipotizza che la
temperatura dell'aria interna e quella media radiante siano coincidenti;
t e la temperatura media mensile dell'ambiente esterno;
Fr ,k il fattore di forma (o di vista) tra il componente edilizio k -esimo e la volta celeste;
r ,k l'extra flusso termico dovuto alla radiazione infrarossa verso la volta celeste dal compo-
nente edilizio k -esimo, mediato sul tempo, nella presente specifica tecnica, a differenza della
UNI EN ISO 13790:2008, l'extra flusso termico dovuto alla radiazione infrarossa verso la volta
celeste viene considerato come un incremento dello scambio termico per trasmissione invece
che come una riduzione degli apporti termici solari.
la durata del mese considerato [s].
Htr ,adj HD Hg HU H A
- HD il coefficiente di scambio termico diretto per trasmissione verso l'ambiente esterno;
Hg il coefficiente di scambio termico stazionario per trasmissione verso il terreno;
HU il coefficiente di scambio termico per trasmissione attraverso gli ambienti non climatizzati;
H A il coefficiente di scambio termico per trasmissione verso altre zone (interne o meno all'edificio) climatizzate a temperatura diversa;
Il calcolo dei coefficienti di scambio termico per trasmissione HD , Hg , HU , H A effettuato secondo le UNI EN ISO 13789:2008 e UNI EN ISO 13370.
In generale uno dei termini HD , Hg , HU o H A , che chiameremo H X , pu essere calcolato (in base alla ISO 13789) come somma di tre termini [5]:
H X btr , x
Lk j j
- Ai = area dellelemento di involucro i [m2];
Ui = trasmittanza termica dellelemento di involucro i [W/(m2K)];
Lk = lunghezza del ponte termico lineare k-esimo [m];
L, k = trasmittanza termica lineica del ponte termico lineare k-esimo, [W/(mK)];
j = trasmittanza termica puntiforme del ponte termico puntiforme j-esimo [W/K];
btr , x = fattore di aggiustamento, con valore <> 1 se la temperatura dellaltro lato dellelemento
edilizio non uguale alla temperatura dellambiente esterno, come nel caso di una partizione
che separa da un ambiente non climatizzato o dal terreno, i valori che pu assumere sono illustrati al successivo paragrafo 16.4.7.4.
Dunque il fattore di aggiustamento, btr , x , aggiusta il coefficiente di scambio piuttosto che la differenza di temperatura.
16.4.7.1 Calcolo delle trasmittanze
Ai fini del calcolo della trasmittanza termica dei componenti opachi, le propriet termofisiche dei
materiali possono essere ricavate dai dati di accompagnamento della marcatura CE (ove disponibile) oppure dalla UNI 10351 (sulle propriet dei materiali) o dalla UNI EN 1745.
Le resistenze termiche di murature e solai sono ricavabili dai dati di accompagnamento della marcatura CE (ove disponibile) oppure dalla UNI 10355 o dalla UNI EN 1745;
I coefficienti superficiali di scambio termico e le resistenze termiche delle intercapedini d'aria sono
stabiliti dalla UNI EN ISO 6946.
La trasmittanza termica delle finestre si calcola secondo la UNI EN ISO 10077-1.
La trasmittanza termica delle facciate continue trasparenti si calcola in base a quanto riportato nella UNI EN 13947.
In assenza di dati di progetto attendibili o comunque di informazioni pi precise:
- i valori dei parametri termici dei componenti edilizi di edifici esistenti possono essere determinati in funzione della tipologia edilizia e del periodo di costruzione, secondo quanto indicato
nelle appendici A, B e C della [6]. In tal caso l'origine dei dati deve essere riportata nel rapporto
finale di calcolo.
- i valori di trasmittanza termica delle vetrate possono essere ricavati dal prospetto C.1 della [6],
- i valori di trasmittanza termica dei telai possono essere ricavati dal prospetto C.2 della [6],
- per finestre verticali di dimensioni non molto differenti da 1,20 m per 1,50 m, nell'ipotesi che l'area del telaio sia pari al 20% dell'area dell'intera finestra e che i distanziatori tra i vetri siano di
tipo comune, i valori di trasmittanza termica delle finestre possono essere ricavati dal prospetto
C.3 della [6].
L'effetto dell'isolamento notturno, quale quello dovuto alla presenza di una chiusura oscurante, deve essere tenuto in conto mediante la frazione adimensionale della differenza cumulata di temperatura fshutt , derivante dal modello orario di utilizzo:
Uw ,corr Uw shutt fshutt Uw 1 fshutt
- Uw la trasmittanza termica della finestra senza chiusura oscurante;
Uw ,corr la trasmittanza termica ridotta della finestra e della chiusura oscurante;
Uw shutt la trasmittanza termica della finestra e della chiusura oscurante insieme;
fshutt la frazione adimensionale della differenza cumulata di temperatura, derivante dal profilo
orario di utilizzo della chiusura oscurante e dal profilo orario della differenza tra temperatura interna ed esterna.
In assenza di dati di progetto attendibili o comunque di informazioni pi precise, i valori di resistenza termica addizionale, R, della chiusura oscurante possono essere ricavati dal prospetto C.4
della [6].
Nella valutazione di progetto o nella valutazione standard si considera un periodo giornaliero di
chiusura di 12 h. In mancanza di dati precisi sui profili giornalieri della temperatura si assuma fshutt
16.4.7.2 I ponti termici
Lo scambio termico per trasmissione attraverso i ponti termici pu essere calcolato secondo la UNI
EN ISO 14683:2001 [15].
Per gli edifici esistenti, in assenza di dati di progetto attendibili o comunque di informazioni pi precise, per alcune tipologie edilizie, lo scambio termico attraverso i ponti termici pu essere determinato approssimativamente secondo quanto indicato nel seguente prospetto. In tal caso i dati utilizzati devono essere riportati nel rapporto finale di calcolo.
Nel caso in cui il ponte termico si riferisca ad un giunto tra due strutture che coinvolgono due zone
termiche diverse, il valore della trasmittanza termica lineare, dedotto dalla UNI EN ISO 14683, deve essere ripartito tra le due zone interessate.
Maggiorazioni percentuali relative alla presenza dei ponti termici [%]
Queste maggiorazioni si applicano alle dispersioni della parete opaca e tengono conto anche dei
ponti termici relativi ai serramenti.
Parete con isolamento esterno senza aggetti/balconi e ponti termici corretti
16.4.7.3 Extra flusso da radiazione infrarossa verso la volta celeste
Il calcolo di Fr ,k e r ,mn ,k effettuato secondo quanto riportato nella UNI EN ISO 13790:2008.
L'extra flusso termico dovuto alla radiazione infrarossa verso la volta celeste r da parte di un dato
elemento di involucro cos calcolato:
r Rse Uc Ac hr ter
- Rse la resistenza termica superficiale esterna dellelemento, calcolata in base alla ISO 6946
[(m2K)/W],
- Uc la trasmittanza termica dellelemento, calcolata in conformit alla ISO 6946 [W /(m2K)],
Ac larea dellelemento (proiettata su un piano se lelemento non piano) [m2],
hr il coefficiente di scambio radiativo esterno [W /(m2K)],
ter la differenza di temperatura media tra aria esterna e la temperatura apparente del cielo
[C] determinata come successivamente indicato.
In assenza di ostruzioni circostanti (di ombreggiamenti) il valore del fattore di forma per lo scambio
radiativo tra lelemento ed il cielo, Fr ,k , assunto pari a 1 nel caso di una copertura orizzontale, pari a 0,5 nel caso di una parete verticale.
Per un componente edilizio con inclinazione generica il fattore di forma Fr vale:
Fr Fsh ,ob ,dif 1 cos / 2
- l'angolo d'inclinazione del componente sull'orizzontale;
- Fsh ,ob ,dif il fattore di riduzione per ombreggiatura relativo alla sola radiazione diffusa, pari a 1
in assenza di ombreggiature da elementi esterni.
Il coefficiente di scambio radiativo pu essere calcolato in modo approssimato con la formula gi
vista nel capitolo 14:
hr 4 t ss 273,15
- l'emissivit della superficie esterna;
- la costante di Stefan-Boltzmann [5,6710-8 W/(m2K4)];
- tss la media aritmetica delle temperature della superficie e del cielo.
In prima approssimazione, assumendo una tss pari a 10 C, hr pu essere assunto pari a 5
W/(m2K). E questo quanto suggerisce di fare la nostra norma UNI. Si ricorda che il valore tipico
di per i materiali da costruzione 0,9. Per i vetri senza deposito superficiale (non bassoemissivi) = 0,837.
La temperatura del cielo inferiore a quella dellaria esterna, quando il suo valore non disponibile si pu assumere una differenza tra temperatura dellaria e temperatura del cielo pari a: 9 K nelle
regioni sub-polari, 13 K nella fascia tropicale e 11 K nelle regioni intermedie, questultimo il caso
La UNI EN ISO 13790:2008 suggerisce che a livello nazionale pu essere deciso di ignorare questo extra flusso in alternativa o in combinazione con il fatto di ignorare i guadagni solari da parte
degli elementi di involucro opachi. Ma questo non il caso italiano (NdR).
16.4.7.4 Scambio termico verso ambienti non climatizzati, la cui temperatura ha valore intermedio tra quello dellaria esterna e quello dellaria nei locali riscaldati, per calcolarli si pu procedere come visto nel cap. 14 (formula 14.14): si calcola dapprima la temperatura del locale non riscaldato, imponendo lequilibrio dei flussi entranti ed uscenti da esso in regime stazionario (si veda anche la formula 8 sopra riportata), quindi il flusso trasmesso, conoscendo il coefficiente di scambio
tra i due locali (riscaldato e non).
La norma suggerisce comunque di procedere nel seguente modo.
Si calcola il coefficiente globale di scambio termico per trasmissione, HU , tra il volume climatizzato
e gli ambienti esterni attraverso gli ambienti non climatizzati, come:
HU Hiu btr ,x
dove btr , x il fattore di correzione dello scambio termico Hiu tra ambiente climatizzato e non climatizzato. Esso diverso da 1 nel caso in cui la temperatura di quest'ultimo sia diversa da quella
dell'ambiente esterno. In tal caso si avr:
btr ,x
Hiu Hue
- H iu il coefficiente globale di scambio termico tra l'ambiente climatizzato e l'ambiente non climatizzato;
- Hue il coefficiente globale di scambio termico tra l'ambiente non climatizzato e l'ambiente
Per gli edifici esistenti, in assenza di dati di progetto attendibili sui coefficienti di scambio termico o
di informazioni pi precise, si possono assumere i valori del fattore btr , x riportati nel seguente prospetto.
Ambiente confinante
btr , x
- con una parete esterna
Piano interrato o seminterrato
- senza finestre o serramenti esterni 0,5
- con finestre o serramenti esterni 0,8
- tasso di ventilazione del sottotetto elevato (per esempio tetti ricoperti con tegole o altri
materiali di copertura discontinua) senza rivestimento con feltro o assito
Aree interne di circolazione (senza muri esterni e con tasso di ricambio d'aria minore di
0,5 h-1)
16.4.7.5 Perdite per trasmissione verso il suolo. Per lo scambio termico verso il terreno si fa riferimento alla UNI EN ISO 13370:1998. Si veda Appendice n. 2.
Per gli edifici esistenti, in assenza di dati di progetto attendibili o comunque di informazioni pi precise, il coefficiente di accoppiamento termico in regime stazionario tra gli ambienti interno ed
esterno dato da:
Hg A Uf btr ,g
A l'area dell'elemento,
U f la trasmittanza termica della parte sospesa del pavimento (tra l'ambiente interno e lo spazio sottopavimento), espressa in W/(m2K),
b tr,g fornito dal seguente prospetto.
16.4.9 SCAMBI TERMICI PER VENTILAZIONE
Per ogni zona termica dell'edificio e per ogni mese lo scambio termico per ventilazione (tra ambiente climatizzato ed ambiente esterno) si calcola con la seguente formula sia nel caso del riscaldamento che del raffrescamento:
QH ,ve Hve ,adj t i te
- Hve ,adj il coefficiente globale di scambio termico per ventilazione della zona considerata, cor-
retto per tenere conto della differenza di temperatura interno-esterno;
te la temperatura media mensile dell'ambiente esterno;
Il coefficiente globale di scambio termico per ventilazione si ricava come:
Hve ,adj a ca
ve ,k
Vve ,k ,mn
- a ca la capacit termica volumica dell'aria, pari a 1200 J/(m3K);
Vve ,k ,mn la portata volumica mediata sul tempo del flusso d'aria k -esimo;
bve ,k il fattore di correzione della temperatura per il flusso d'aria k -esimo ( bv , k 1se la temperatura di mandata non uguale alla temperatura dell'ambiente esterno, come nel caso di
pre-riscaldamento, pre-raffrescamento o di recupero termico dell'aria di ventilazione).
La portata mediata sul tempo del flusso d'aria k -esimo, Vve ,k ,mn , espressa in m3/s, si ricava come:
Vve ,k ,mn fve ,t ,k Vve ,k
Vve ,k ,mn la portata mediata nel tempo del flusso d'aria k -esimo;
fve ,t ,k la frazione di tempo in cui si verifica il flusso d'aria k-esimo (per una situazione permanente: fve ,t ,k = 1).
La determinazione di bve ,k , Vve ,k ,mn e fve ,t ,k effettuata secondo la UNI EN ISO 13790:2008 e secondo le seguenti indicazioni.
16.4.9.1 Valutazione della portata daria di ventilazione.
A. Valutazione di progetto o standard. Il numero di ricambi orari del volume daria interno n
stimato come segue:
a) nel caso di aerazione o ventilazione naturale:
- per gli edifici residenziali si assume un tasso di ricambio d'aria pari a 0,3 vol/h,
- per tutti gli altri edifici si assumono i tassi di ricambio d'aria riportati nella UNI 10339: 1995, e qui
riportati in Appendice n. 3. I valori degli indici di affollamento sono assunti pari al 60% di quelli riportati nella suddetta norma ai fini della determinazione della portata di progetto.
In ogni caso un valore indicativo di prima approssimazione per la portata di aria di rinnovo per tutti
gli edifici non residenziali pu essere quello di 15 m/h per persona (durante il periodo di occupazione).
b) Per gli edifici dotati di sistemi di ventilazione meccanica a semplice flusso (aspirazione) il tasso
di ricambio d'aria fissato pari a:
Vve Vve ,des k
dove Vve ,des la portata d'aria di progetto e k un coefficiente di contemporaneit di utilizzo delle
bocchette aspiranti.
In assenza di dati di progetto attendibili o comunque di informazioni pi precise, si pu assumere k
= 1 per sistemi a portata fissa, k = 0,6 per ventilazione igro-regolabile.
Per gli edifici dotati di sistemi di ventilazione meccanica a doppio flusso il tasso di ricambio d'aria
fissato pari a:
Vve Vve ,des 1 ve
dove Vve ,des la portata d'aria di progetto del sistema per ventilazione meccanica, ve il fattore di
efficienza dell'eventuale recuperatore di calore dell'aria (pari a 0 se assente).
B. Valutazione adattata all'utenza
Per calcoli aventi scopi particolari possibile effettuare una determinazione della portata di ventilazione pi accurata di quella per la valutazione di progetto o standard, tenendo conto anche dei
requisiti relativi alla qualit dell'aria interna.
Nel caso di aerazione e di ventilazione naturale di un edificio il tasso di ricambio d'aria dipende dalle condizioni climatiche al contorno (velocit e direzione del vento e differenza di temperatura tra
esterno ed interno), dalla permeabilit dell'involucro e dal comportamento dell'utenza. Non possibile dunque determinare con certezza le portate di rinnovo.
Ai fini della determinazione della portata di ventilazione richiesta per soddisfare l'esigenza di qualit dell'aria interna si fa riferimento alle UNI EN 13779 e UNI EN 15251. Ai fini di un calcolo dettagliato della portata di ventilazione si fa riferimento alla UNI EN 15242.
Volume netto dell'ambiente climatizzato
Ai fini del calcolo dello scambio termico per ventilazione, in assenza di informazioni specifiche il
volume netto dell'ambiente climatizzato pu essere ottenuto moltiplicando il volume lordo per un
fattore di correzione funzione della tipologia edilizia, secondo il seguente prospetto.
Fattore di correzione del volume lordo climatizzato
E.1, E.2, E.3, E.7
Pareti di spessore maggiore di 45 cm
Pareti di spessore fino a 45 cm
Con partizioni interne
Senza partizioni interne
16.4.11 APPORTI TERMICI INTERNI
Per ogni zona dell'edificio e per ogni mese, gli apporti termici si calcolano con le seguenti formule:
Qint int,k 1 btr ,l int,u ,l
dove le due sommatorie si riferiscono rispettivamente ai flussi entranti/generati nella zona climatizzata e negli ambienti non climatizzati, ed inoltre:
- btr ,l = fattore di riduzione per l'ambiente non climatizzato avente al suo interno la sorgente di
calore interna l -esima;
int,k = flusso termico prodotto dalla k -esima sorgente di calore interna, mediato nel tempo;
int,u ,l = flusso termico prodotto dalla l -esima sorgente di calore interna nell'ambiente non climatizzato adiacente u, mediato nel tempo;
In assenza di informazioni che ne dimostrino la rilevanza, lecito trascurare l'effetto degli apporti
termici prodotti all'interno di ambienti non climatizzati.
a) Valutazione di progetto o standard
Nei casi di valutazione di progetto o di valutazione standard gli apporti termici interni sono espressi, per gli edifici diversi dalle abitazioni, in funzione della destinazione d'uso secondo quanto riportato nel seguente prospetto.
Dati convenzionali relativi all'utenza
Categoria di edificio Destinazione d'uso
E.1(3)
Alberghi, pensioni ed attivit similari
Ospedali, cliniche o case di cura e assimilabili
Edifici adibiti ad attivit commerciali e assimilabili
Servizi di supporto alle attivit sportive
Attivit scolastiche a tutti i livelli e assimilabili
Attivit industriali ed artigianali e assimilabili 6
Apporti medi globali
Per le abitazioni, edifici di categoria E.1 (1) e E.1 (2), aventi superficie utile di pavimento, Au, minore o uguale a 170 m2, il valore globale degli apporti interni, espresso in W, ricavato come:
int 5 ,294 Au 0 ,01577 Au2
Per un appartamento da 100 m2 la formula fornisce una generazione interna di 3,71 W/m2, valore
non lontano dai 4 W/m2 precedentemente indicati dalla normativa.
Per superficie utile di pavimento maggiore di 170 m2 il valore di int assunto pari a 450 W.
b) Valutazione adattata all'utenza
Per calcoli aventi scopi particolari possono essere utilizzati dati diversi a seconda dello scopo del
calcolo. Nel seguito vengono forniti valori tipici degli apporti interni medi per diverse destinazioni
d'uso, applicabili sia in condizioni invernali che estive, distinguendo tra:
- apporti globali;
- apporti dovuti agli occupanti;
- apporti dovuti alle apparecchiature.
Le sorgenti di energia termica presenti all'interno di uno spazio chiuso sono in genere dovute ad
occupanti, acqua calda sanitaria reflua, apparecchiature elettriche, di illuminazione e di cottura.
Gli apporti interni di calore derivanti da queste sorgenti sono ricavabili in funzione della destinazione d'uso dei locali, utilizzando i seguenti prospetti.
Profili temporali degli apporti termici da occupanti ed apparecchiature (edifici residenziali)
Altre aree climatizzate
(es. stanza da letto)
Luned - Venerd
Profili temporali degli apporti termici da occupanti ed apparecchiature (edifici per uffici)
Ambienti ufficio
Altre stanze, atri, cor(60% della superficie
ridoi (40% della
utile di pavimento)
superficie utile di paW/m2
vimento) W/m2
Apporti termici da occupanti; valori globali in funzione della densit di occupazione
(edifici non residenziali)
Classe di densit di
m2 di superficie utile di Fattore di simultaneit
pavimento per persona
Apporti termici da apparecchiature; valori globali in funzione della categoria di edificio
Apporto termico delle
delle apparecfunzionamento
Attivit scolastiche
Cura della salute, attivit clinica
Cura della salute, attivit non clinica
Tutti i valori riportati nei precedenti prospetti sono riferiti al m2 di area netta di pavimento della ZT
(area climatizzata netta), in assenza di informazioni esatte la sua estensione pu essere ottenuta
moltiplicando la corrispondente area lorda per un fattore fn, ricavabile in funzione dello spessore
medio delle pareti esterne, dm:
fn = 0,9761 - 0,3055 dm
16.4.12 APPORTI TERMICI SOLARI
Analogamente agli apporti termici interni gli apporti solari si calcolano come segue.
Qsol sol ,k 1 btr ,l sol ,u ,l
dove le due sommatorie si riferiscono rispettivamente ai flussi entranti nella zona climatizzata e
negli ambienti non climatizzati, in assenza di informazioni che ne dimostrino la trascurabilit, necessario considerare l'effetto degli apporti termici solari all'interno di ambienti non climatizzati (per
esempio serre), inoltre:
- btr ,l = fattore di riduzione per l'ambiente non climatizzato che riceve il flusso termico l -esimo di
origine solare;
sol ,k = flusso termico k -esimo di origine solare, mediato nel tempo;
sol ,u ,l = flusso termico l -esimo di origine solare nell'ambiente non climatizzato adiacente u,
mediato nel tempo.
I guadagni solari sono calcolati in base alla radiazione solare normalmente disponibile nella localit
in esame, allorientamento delle aree di collezione, agli ombreggiamenti fissi (permanenti) ed alle
caratteristiche di trasmissione ed assorbimento dei materiali costituenti le aree captanti.
Il flusso termico k -esimo di origine solare, sol ,k , espresso in W, si calcola con la seguente formula:
sol ,k Fsh ,ob ,k Asol ,k Isol ,k
- Fsh ,ob ,k = fattore di riduzione per ombreggiatura relativo ad elementi esterni relativo all'area di
captazione solare effettiva della superficie k -esima;
Asol ,k = area di captazione solare effettiva della superficie k -esima con dato orientamento e
angolo d'inclinazione sul piano orizzontale, nella zona o ambiente considerato [m2];
I sol ,k = irradianza solare media mensile, sulla superficie k -esima, con dato orientamento e angolo d'inclinazione sul piano orizzontale [W/m2].
La norma UNI 10349: 1994 [13] fornisce i valori medi mensili della irradiazione solare giornaliera in
MJ/(m2giorno), relativamente ad una superficie orizzontale ed ai principali orientamenti (N, S, E e
O, SE e SO, NE e NO).
I valori di irradianza solare totale media mensile in W/m2 possono essere ricavati dai valori di irradiazione solare giornaliera media mensile forniti dalla UNI 10349 (in MJ/(m2giorno)). Dunque dividendo il valore fornito dalla norma per 24 (ore) e per 3,6. Oppure, anzich procedere cos e rimoltiplicare poi il valore ottenuto per lintervallo di tempo, ovvero la durata del mese in secondi (come
indicato nella 15), si possono prendere i valori giornalieri forniti dalla norma, moltiplicarli per il numero di giorni contenuti nel periodo di calcolo (mese) e convertire poi il risultato (che sarebbe
sempre in MJ) in kWh dividendolo per 3,6.
Occorre tenere conto degli apporti termici dovuti alla radiazione solare incidente sulle chiusure
opache. L'area di captazione solare effettiva di una parte opaca dell'involucro edilizio, Asol , calcolata con la seguente formula:
Asol sol ,c Rse Uc Ac
- sol ,c = fattore di assorbimento solare del componente opaco, In assenza di dati di progetto at-
tendibili o comunque di informazioni pi precise, il fattore di assorbimento solare di un componente opaco pu essere assunto pari a 0,3 per colore chiaro della superficie esterna, 0,6 per
colore medio e 0,9 per colore scuro;
Rse = resistenza termica superficiale esterna del componente opaco, determinato secondo la
UNI EN ISO 6946;
U c = la trasmittanza termica del componente opaco;
Ac = area proiettata del componente opaco.
L'area di captazione solare effettiva di un componente vetrato dell'involucro (per esempio una finestra), Asol , calcolata con la seguente formula:
Asol Fsh ,gl ggl 1 FF Aw ,p
- Fsh ,gl = fattore di riduzione degli apporti solari relativo all'utilizzo di schermature mobili;
g gl = trasmittanza di energia solare della parte trasparente del componente;
FF = frazione di area relativa al telaio, rapporto tra l'area proiettata del telaio e l'area proiettata
totale del componente vetrato;
Aw ,p = area totale (proiettata sul piano della facciata di appartenenza) del componente vetrato
(in pratica l'area del vano finestra).
I valori della trasmittanza di energia solare totale degli elementi vetrati ( g gl ) possono essere ricavati moltiplicando i valori di trasmittanza di energia solare totale per incidenza normale ( g ) per un
fattore di esposizione ( Fw ) assunto pari a 0,9 (per i calcoli su base mensile).
I valori della trasmittanza di energia solare totale per incidenza normale degli elementi vetrati possono essere determinati attraverso la UNI EN 410. In assenza di dati documentati, si usa il seguente prospetto.
Valori tipici della trasmittanza energetica solare totale (per incidenza normale g ) per comuni tipi di vetrature.
Tipo di metratura
Il valore di g maggiore di quello mediato nel tempo, dal momento che mediamente langolo di
incidenza della radiazione diretta molto diverso da zero, pertanto va utilizzato un fattore di correzione per ottenere g:
g gl Fw g
Il fattore di correzione dovuto al telaio, o fattore telaio (1 - FF ), pari al rapporto tra l'area trasparente e l'area totale dell'unit vetrata del serramento. In assenza di dati di progetto attendibili o
comunque di informazioni pi precise, si pu assumere un valore convenzionale del fattore telaio
pari a 0,8.
Effetto di schermature mobili
In assenza di dati di progetto attendibili o comunque di informazioni pi precise, l'effetto delle
eventuali schermature mobili pu essere valutato attraverso i fattori di riduzione riportati nel seguente prospetto, essi sono definiti come il rapporto tra i valori di trasmittanza di energia solare totale della finestra con e senza schermatura ( g gl sh / g gl ).
Dal momento che g ingloba leffetto dei dispositivi fissi di protezione solare quando presenti, i valori
ottenuti di ggl andranno moltiplicati a seconda dei casi per i seguenti fattori di riduzione per ottenere g gl sh . Come si pu osservare gli schermi posizionati allesterno provocano una maggiore riduzione del coefficiente di trasmissione (trasmittanza) solare g gl .
Degli effetti delle tendine mobili e delle protezioni solari mobili si deve tener con i coefficienti di utilizzo dei guadagni.
Nelle valutazioni di progetto e standard si prende in considerazione solo l'effetto delle schermature
mobili permanenti, cio integrate nell'involucro edilizio e non liberamente montabili e smontabili da
Fattori di riduzione per alcuni tipi di schermi / tendine
Tipo di tendina
Assorbimento trasmissione
Tendina bianca
Tendina colorata
Tessuto con rivestimento in
Fattore di riduzione con
tendina esterna
Gestione delle schermature mobili. Il fattore di riduzione degli apporti solari relativo all'utilizzo di
schermature mobili, Fsh ,gl , ricavato dalla seguente espressione:
Fsh ,gl 1 fsh ,with ggl fsh ,with ggl sh / g gl
- ggl la trasmittanza di energia solare totale della finestra, quando la schermatura solare non
g gl sh la trasmittanza di energia solare totale della finestra, quando la schermatura solare
fsh ,with la frazione di tempo in cui la schermatura solare utilizzata, pesata in base all'irraggiamento solare incidente; essa dipende dal profilo dell'irradianza solare incidente sulla finestra
e quindi dal clima, dalla stagione e dall'esposizione.
Per ciascun mese e per ciascuna esposizione il valore di fsh ,with pu essere ricavato come rapporto
tra la somma dei valori orari di irradianza maggiori di 300 W/m2 e la somma di tutti i valori orari di
irradianza del mese considerato.
Nella valutazione di progetto o nella valutazione standard i valori di fsh ,with devono essere ricavati
dal seguente prospetto in funzione del mese e dell'orientamento. Per orientamenti non considerati
nel prospetto, si procede per interpolazione lineare.
Fattore di riduzione per le schermature mobili, fsh ,with
Corso di Tecnica del Controllo Ambientale - A.A. 2009-2010
Il fattore di correzione per ombreggiamenti fissi (shading correction factor) Fsh ,ob un fattore (che
pu variare tra 0 ed 1) per il quale viene moltiplicato il valore della radiazione solare incidente sulla
superficie in esame per tenere conto dell'effetto di ombreggiatura permanente sull'elemento vetrato
risultante da ostruzioni fisse circostanti quali: orizzonte, altri edifici, topografia (rilievi, alberi), aggetti o altri elementi dello stesso edificio, o spessore esterno al vetro del muro su cui il inserito l'elemento in esame, se si tratta ad esempio di un elemento vetrato (imbotte).
Fsh ,ob definito dal rapporto tra lirradianza solare totale effettivamente ricevuta dalla superficie
captante in presenza delle ombreggiature permanenti nellarco del mese, I s , ps , e lirradianza solare
totale che la stessa superficie avrebbe ricevuto in assenza di ombreggiamenti fissi I s :
Fsh ,ob
I s ,ps
Esso pu essere calcolato come prodotto dei fattori di ombreggiatura relativi ad ostruzioni esterne
( Fhor ), ad aggetti orizzontali ( Fov ) e verticali ( Ffin ).
Fsh ,ob Fhor Fov Ffin
- Fhor il fattore di correzione parziale dovuto allorizzonte costituito dalle ostruzioni presenti,
- Fov il fattore di correzione parziale dovuto agli aggetti orizzontali (sopra lapertura finestrata),
- Ffin il fattore di correzione parziale dovuto agli aggetti verticali (laterali allapertura finestrata).
I valori dei fattori di ombreggiatura dipendono dalla latitudine, dall'orientamento dell'elemento ombreggiato, dal clima, dal periodo considerato e dalle caratteristiche geometriche degli elementi ombreggianti. Tali caratteristiche sono descritte da un parametro angolare, come evidenziato nelle
In particolare il fattore di correzione parziale dovuto allorizzonte Fhor (terreno, alberi, ostruzioni urbane) dipende dallangolo in verticale (vedi figura), che mediato lungo lorizzonte visto dalla
superficie finestrata in esame, da latitudine, orientamento, clima locale.
Si riportano a titolo indicativo nelle seguenti tabelle i valori di Fh per alcuni climi tipici e per una stagione di riscaldamento che va da Ottobre ad Aprile, per tre latitudini e quattro orientamenti. Si possono fare interpolazioni per ricavare valori relativi a situazioni diverse.
La norma attuale [6] fornisce i valori medi mensili di tutti i 12 mesi e per varie latitudini italiane.
Fig. 3. Angolo dellOrizzonte, . Fonte dellillustrazione: [1].
Fattore di correzione parziale dovuto allorizzonte, Fhor
a) Sezione verticale
Fig. 4. : angolo aggetto verticale;
b) Sezione orizzontale
: angolo aggetto orizzontale. Fonte dellillustrazione: [1].
Fattore di correzione parziale dovuto agli aggetti orizzontali, Fo
Fattore di correzione parziale dovuto agli aggetti laterali verticali, Ff
16.6 I COEFFICIENTI DI UTILIZZO DEGLI APPORTI E DEGLI SCAMBI TERMICI (PARAMETRI
DINAMICI)
Per calcolare la domanda termica invernale ( QH ,nd ) ed estiva ( QC ,nd ) degli spazi confinati
(delledificio o delle sue singole ZT) in base alle eq. (7) ed (8) sono necessari i coefficienti di utilizzo degli apporti termici, nella stagione di riscaldamento, e delle dispersioni nella stagione calda.
Questi coefficienti consentono di tener conto del ruolo svolto dallinerzia termica delle masse costituenti ledificio in regime dinamico (parametri dinamici). Essi vengono calcolati come di seguito illustrato.
16.6.1 Il fattore di utilizzazione degli apporti termici H ,gn un fattore di riduzione degli stessi
che serve a compensare le dispersioni addizionali che si verificano (a causa delle maggiori temperature interne raggiunte NdR -) quando i guadagni sono maggiori delle dispersioni.
Anche nel periodo freddo i guadagni termici, dovuti al Sole od alle fonti interne, possono non essere utili o risultare degli oneri (dei carichi per limpianto), quando non sono in fase con la domanda
termica. Questo vale in particolare per i guadagni solari, che sono massimi quando le dispersioni
sono minime. In questi casi i guadagni, se sono di entit superiore a quella delle dispersioni, anzich contribuire a coprire il carico da riscaldamento, provocano surriscaldamento; dunque possono
tradursi semplicemente in dispersioni maggiori oppure, nei periodi meno freddi, in carichi addizionali di raffrescamento per limpianto di climatizzazione. Come si vedr nel seguito, il loro coefficiente di utilizzo aumenta con la capacit termica della ZT, ovvero con la sua capacit di accumulare il
calore relativo ai guadagni ed utilizzarlo in tempi differiti, riducendo cos lo sfasamento tra domanda ed offerta.
Il fattore di utilizzo viene calcolato in funzione dei parametri H e .
Il primo ( ) rappresenta il rapporto tra guadagni e dispersioni:
QH ,ht
mentre il secondo ( ) rappresenta la costante di tempo della zona termica espressa in ore e
cos definita:
tr ,adj
Hve ,adj 3600
dove Cm la capacit termica interna della zona termica o delledificio [J/K], calcolata come di
seguito illustrato, ed al denominatore compare la somma dei coefficienti di scambio termico per
trasmissione e ventilazione prima definiti [W/K], corretto per tenere conto della differenza di temperatura interno-esterno, somma che costituisce il coefficiente globale di scambio termico della
zona, definibile anche come segue:
( t i te )
Il fattore di utilizzazione dei guadagni termici H ,gn quindi cos calcolato:
per H >0 e H <>1
H ,gn
per H =1
dove a un parametro numerico dipendente dalla costante di tempo e cos definito:
aH aH ,0
Con riferimento al periodo di calcolo mensile si pu assumere aH ,0 = 1 e H ,0 = 15 h.
In generale i valori di del parametro numerico a0 e di 0 , valore di riferimento della costante di
tempo, sono forniti nella seguente tavola 4. essi possono anche essere disponibili a livello nazionale.
Edificio riscaldato con continuit (pi di 12 ore al giorno), come: edif. Residenziali, ospedali, prigioni.
Calcolo mensile
Calcolo stagionale
Edifici riscaldati solo di giorno (meno di 12 ore al giorno), come: scuole, uffici, negozi.
0 [h]
16.6.1 Il fattore di utilizzazione delle dispersioni termiche C ,gn per il calcolo del fabbisogno
termico da raffrescamento si calcola nel seguente modo:
per C >0 e C <>1 :
C ,ls
per C =1 :
per C =0 :
C ,ls 1
QC ,ht
aC aC ,0
Dove Aw rappresenta larea finestrata e Apav larea del pavimento della zona termica.
Con riferimento al periodo di calcolo mensile si pu assumere aC ,0 = 8,1, C ,0 = 17 h e k = 13.
Le figure di seguito riportate (fonte: UNI EN ISO 13790: 2005) illustrano landamento dei fattori di
utilizzo per periodi di riscaldamento mensile e per varie costanti di tempo per edifici con diverso
regime di funzionamento dellimpianto termico nella stagione fredda.
Il fattore di utilizzo indipendente dal tipo di impianto di riscaldamento, (dal momento che) si assume un perfetto controllo della temperatura ed una infinita flessibilit (impianto che risponde immediatamente). Scostandosi da questi presupposti i fattori di utilizzo possono essere sensibilmente alterati.
Fig. 5. Fattore di utilizzazione dei guadagni termici invernali H ,gn in funzione della costante di
tempo e del rapporto tra guadagni e dispersioni H delledificio, validi per il calcolo mensile; il
diagramma superiore riferito ad un edificio riscaldato con continuit mentre quello inferiore riferito ad un edificio riscaldato solo durante le ore diurne (fonte: UNI EN ISO 13790: 2005).
La figura 5 mostra landamento dei fattori di utilizzo per costanti di tempo di otto ore, 1 giorno, due
giorni, una settimana ed un periodo infinito. Il primo grafico riferito ad un edificio utilizzato con
continuit (tipo I), la seconda per un edificio utilizzato solo di giorno (tipo II). I valori corrispondenti
al tipo II sono evidentemente inferiori.
La capacit termica interna delledificio [J/K], necessaria al calcolo della costante di tempo della
ZT dunque dei fattori di utilizzazione, pu essere calcolata analiticamente sommando le capacit
termiche di tutti gli elementi edilizi in diretto contatto con laria interna della zona in esame:
C j Aj i j ci j di j Aj
j : la capacit termica superficiale (areale) dellelemento edilizio j-esimo [J/(m2K)],
A j : larea dellelemento j-esimo [m2],
i j : la densit del materiale costituente lo strato i-esimo dellelemeto j-esimo [kg/ m3],
ci j :
la capacit termica specifica del materiale dello strato i-esimo dellelemeto j-esimo
[J/(kgK)],
d i j : lo spessore dello strato i-esimo dellelemeto j-esimo.
La sommatoria estesa a tutti gli strati di ogni elemento, partendo dalla superficie interna e procedendo fino al primo strato di isolante. Il massimo spessore da considerare quello corrispondente
alla met dello spessore (profondit) dellelemento, oppure, se minore di essa, uno spessore di 10
cm quando si vuole calcolare il fattore di utilizzazione (dei guadagni), od uno spessore di tre cm
quando si vuole calcolare leffetto dellintermittenza.
Il calcolo della capacit termica interna dei componenti della struttura edilizia deve essere effettuato secondo la UNI EN ISO 13786.
Capacit termica per unit di superficie di involucro [kJ/(m2K)]
Caratteristiche costruttive dei componenti edilizi
Capacit termica areica
Limitatamente agli edifici esistenti, in assenza di informazioni precise sulla reale costituzione delle
strutture edilizie, la capacit termica interna della zona termica pu essere stimata in modo semplificato sulla base del prospetto sopra riportato.
16.7 EFFETTI DEL REGIME DI FUNZIONAMENTO DELLIMPIANTO: INTERMITENZA ED
Nella valutazione di progetto o standard il regime di funzionamento dell'impianto di climatizzazione
considerato continuo, senza periodi di attenuazione o di spegnimento.
Nelle valutazioni adattate all'utenza vanno distinti i vari casi.
Per la climatizzazione invernale, quando l'intermittenza periodica nell'arco delle 24 h (abbassamento notturno, spegnimento) occorre distinguere tra due casi:
A: Quando la temperatura interna controllata da un termostato ambiente a doppia temperatura di
regolazione (minima e massima) il calcolo viene condotto adottando, anzich la temperatura interna costante di 20 C, la temperatura interna media risultante (media ponderata) nelle 24 h.
Regime intermittente con regolazione locale
- X Orario
- Y Temperatura ambiente (C)
- A Attivit
- B Interruzione
- C Temperatura risultante
B: Quando l'intermittenza effettuata attraverso la centralina climatica, l'effetto sul fabbisogno di
calore utile dell'involucro trascurabile.
Regime intermittente con regolazione centrale climatica
Entrambi i criteri di funzionamento influenzano il calcolo dei rendimenti in funzione della modalit di
funzionamento del generatore e ne va tenuto conto.
Per spegnimenti maggiori di 24 h in edifici molto disperdenti o caratterizzati da masse non elevate,
la norma rinvia alla UNI EN ISO 13790:2008.
Anche per la climatizzazione estiva la norma rinvia alla UNI EN ISO 13790:2008.
16.5 LA DOMANDA DI ENERGIA PRIMARIA PER RISCALDAMENTO DI AMBIENTI
La domanda termica stagionale per climatizzazione risulta dalla sommatoria delle domande termiche mensili estesa a tutti i mesi e periodi sub-mensili interessati.
Nellarco di un dato periodo la domanda di energia primaria per climatizzazione, ovvero linput
energetico del sistema impiantistico (EPi ed EPe), calcolabile con formule del tipo della (2): ovvero dividendo il fabbisogno di energia termica per riscaldamento QH ,nd o per raffrescamento QC ,nd
dell'edificio, risultanti dalle (7) ed (8), per il prodotto dei vari rendimenti delle parti di impianto: di
regolazione, di erogazione, di distribuzione e di produzione. Questi sono calcolabili secondo la
UNI/TS 11300-2 [7] nel caso del riscaldamento e secondo la UNI/TS 11300-3 [7] nel caso del raffrescamento. Vedasi anche il metodo semplificato riportato in Appendice-1.
Questa domanda di energia primaria corrisponde al potere calorifico inferiore del combustibile utilizzato, in base ad esso si pu ricavare la quantit di combustibile necessaria.
*) - LItalia ha recepito i contenuti della direttiva 2002/91/CE, relativa al rendimento energetico
nell'edilizia, con la pubblicazione del DLgs 192/2005, entrato in vigore l8 ottobre 2005, poi modificato e integrato dal DLgs 311/06 Disposizioni correttive e integrative al decreto legislativo 19/8/05
n. 192, recante attuazione della direttiva 2002/91/CE, relativa al rendimento energetico nelledilizia
che entrato in vigore a partire dal 2 Febbraio 2007.
Lart.4 del DLgs192/05 prevedeva la pubblicazione di ulteriori decreti attuativi che completano il
quadro sui seguenti temi:
1- i criteri di calcolo e requisiti minimi per gli impianti;
2- i criteri generali di prestazione energetica per ledilizia convenzionata, pubblica e privata;
3- i requisiti professionali e di accreditamento per la certificazione.
Riguardo i primi due punti sono finora usciti:
- il DPR 59/2009, pubblicato in GU il 10 Giugno 2009 ed in vigore il 25 Giugno 2009 che definisce i criteri generali per il calcolo, indica le norme tecniche nazionali di riferimento e fissa
i requisiti minimi per le prestazioni energetiche di impianti ed edifici, di nuovo ci sono le
prestazioni energetiche estive non definite prima,
- il DM 26 giugno 2009 che definisce le linee guida nazionali per la certificazione energetica
degli edifici (09A07900), definite nel suo allegato A, e gli strumenti di raccordo e concertazione tra Stato e Regioni (pubblicato in GU n. 158 del 10-7-2009 ).
Entrambi i provvedimenti legislativi rinviano, per il calcolo dei parametri di valutazione previsti, alle
norme tecniche nazionali al momento disponibili:
- UNI/TS 11300 - 1 Prestazioni energetiche degli edifici Parte 1: Determinazione del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione estiva ed invernale,
- UNI/TS 11300 - 2 Prestazioni energetiche degli edifici Parte 2: Determinazione del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria.
Le parti 3 e 4 della UNI/TS 11300 riguardano rispettivamente il fabbisogno di energia primaria ed i
rendimenti per la climatizzazione estiva e lutilizzo di energie rinnovabili ed altri metodi di generazione per il riscaldamento di ambienti e la produzione di ACS.
Queste norme definiscono le modalit per lapplicazione nazionale della UNI EN ISO 13790:2008
con riferimento al metodo mensile per il calcolo dei fabbisogni di energia termica per riscaldamento
e per raffrescamento, e sono rivolte a tutte le possibili applicazioni previste dalla UNI EN ISO
13790:2008: calcolo di progetto (design rating), valutazione energetica di edifici attraverso il calcolo in condizioni standard (asset rating) o in particolari condizioni climatiche e desercizio (tailored
Le linee guida nazionali per la certificazione energetica indicano anche in taluni casi (edifici esistenti con superficie utile inferiore a 1000 m2) un metodo semplificato per il calcolo della prestazione energetica invernale degli edifici (EPi), illustrato nellAllegato n. 2 delle stesse, ed un metodo
basato sulla determinazione di parametri qualitativi ai fini della valutazione della prestazione energetica estiva (EPe). I parametri qualitativi in questione sono lo sfasamento e lattenuazione, entra in
gioco la Trasmittanza termica periodica YIE (il parametro che valuta la capacita di una parete opaca di sfasare ed attenuare il flusso termico che la attraversa nell'arco delle 24 ore) come definita
dalla norma UNI EN ISO 13786:2008.
Invece il DLgs 115/08, in vigore dal 30 maggio 2008, recepisce la direttiva 2006/32/CE e introduce
novit soprattutto in materia di bonus volumetrici, normativa tecnica e abilitazione alla certificazione energetica.
Appendice 1 Metodo semplificato per calcolo EPi (da allegato 2 del DM 26.06.09 [4])
Secondo le Linee Guida per la certificazione energetica, nel caso di edifici residenziali esistenti con
superficie utile fino a 1000 m2, l'indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale
(EPi) pu essere ricavato in modo semplificato come segue:
/ Apav
[kWh/(m2anno)]
Qh = fabbisogno di energia termica per riscaldamento dell'edificio, espresso in kWh,
Apav = la superficie utile (pavimento) espressa in m2,
g = rendimento globale medio stagionale.
Il fabbisogno di energia termica dell'edificio Qh dato da:
Qh 0 ,024 GG HT HV fx Qs Qi
- GG sono i gradi giorno della citt nella quale viene ubicato ledificio in esame [Kgg];
- HT il coefficiente globale di scambio termico per trasmissione, corretto per tenere conto della
differenza di temperatura interno-esterno di ciascuna superficie disperdente [W/K];
- HV il coefficiente globale di scambio termico per ventilazione [W/K];
f x il coefficiente di utilizzazione degli apporti gratuiti (adimensionale), assunto pari a 0,95;
Qs sono gli apporti solari attraverso i componenti di involucro trasparente [kWh];
Qi sono gli apporti gratuiti interni [kWh].
Si noti che i GG, essendo calcolati come sommatoria delle differenze di temperatura medie giornaliere tra interno ed esterno estesa alla stagione di riscaldamento, contengono linformazione numero dei giorni della stagione di riscaldamento, pertanto moltiplicando per 0,024 ottengo una
quantit di energia espressa in KWh.
Il coefficiente globale di scambio termico per trasmissione cos calcolato:
HT Si Ui btr ,i
- Si = superfici esterne che racchiudono il volume lordo riscaldato. Non si considerano le superfici verso altri ambienti riscaldati alla stessa temperatura [m2];
- U i = trasmittanza termica della struttura [W/m2K], nellimpossibilit di reperire le stratigrafie
delle pareti opache e delle caratteristiche degli infissi;
- possono essere adottati i valori riportati nella norma UNI/TS 11300-1, rispettivamente nell'appendice A e nell'appendice C;
- btr ,i = fattore di correzione dello scambio termico verso ambienti non climatizzati o verso il terreno (adimensionale), si possono assumere i valori contenuti nei prospetti riportati nei precedenti paragrafi 16.4.10 e 16.4.11, tratti dalla norma UNI/TS 11300-1.
Il coefficiente globale di scambio termico per ventilazione calcolabile come segue:
HV 0 ,34 n Vnetto [W/K]
- n = numero di ricambi d'aria pari a 0,3 vol/h,
- Vnetto = In assenza di informazioni sul volume netto dell'ambiente climatizzato, si assume pari
al 70% del volume lordo,
- il coefficiente 0,34 non ovviamente a-dimensionale: contiene il prodotto di densit (circa 1,2
kg/m3) e calore specifico dellaria (1006 J/(kgK)) diviso per i 3600 secondi contenuti in unora.
Apporti solari attraverso i componenti di involucro trasparente:
Qs 0 ,2 Isol ,i Sserr .,i
- 0,2 = coefficiente di riduzione che tiene conto del fattore solare degli elementi trasparenti e degli ombreggiamenti medi,
- I sol ,i = irradianza totale stagionale (nel periodo di riscaldamento) sul piano verticale [kWh/m2],
per ciascuna esposizione i-esima. Questo valore si calcola come sommatoria dei valori di irradianza media mensile sul piano verticale riportati nella UNI 10349, estesa ai mesi della stagione di riscaldamento. Per i mesi non completamente compresi nella stagione di riscaldamento
(es. ottobre ed aprile per la zona E) si utilizza un valore di irradianza pari alla quota parte del
Sserr .,i = superficie dei serramenti relativi allesposizione i-esima.
Apporti gratuiti interni:
Qi int Apav h / 1000 [kWh]
- int = apporti interni gratuiti, valore convenzionale assunto pari a 4 W/m2 per edifici residenziali,
- h = numero di ore della stagione di riscaldamento.
Rendimento globale medio stagionale:
g e rg d gn
e = rendimento di emissione, valori del prospetto 17 della UNI/TS 11300-2,
rg = rendimento di regolazione, valori del prospetto 20 della UNI/TS 11300-2,
d = rendimento di distribuzione, valori dei prospetti 21 (a,b,c,d,e) della UNI/TS 11300-2,
gn = rendimento di generazione, valori dei prospetti 23 (a,b,c,d,e,) della UNI/TS 11300-2.
Appendice 2 Dispersioni verso il terreno (da norma EN ISO 13370: 1998)
Se le dispersioni verso il suolo sono rilevanti devessere fatto un calcolo dettagliato delle stesse in
accordo col punto B.1 della EN ISO 13370: 1998 [6].
In tal caso lenergia dispersa QL sar data dalle seguenti equazioni.
Senza suddivisione in diversi periodi di riscaldamento:
QL H' ti te G
con suddivisione in diversi periodi di riscaldamento:
QL N j H ' j tiadj , j te j G
H' calcolato come al punto precedente ma senza tener conto delle dispersioni verso il suolo,
G il tasso di dispersione termica verso il suolo calcolato secondo la EN ISO 13370: 1998.
La EN ISO 13370 fornisce metodi semplificati di uso pratico, distinguendo:
- pavimento su terreno non isolato o uniformemente isolato,
- pavimento su terreno con isolamento perimetrale,
- pavimento su intercapedine (su vespaio),
- piano interrato riscaldato,
- piano interrato non riscaldato.
Per ognuno di questi casi viene calcolato un valore della trasmittanza da utilizzare per il calcolo del
calore complessivamente scambiato con il terreno durante lintero periodo di riscaldamento.
Per le propriet termiche del terreno si possono assumere i seguenti valori:
Argilla o limo
Roccia omogenea
c [J/(m3K)]
Se non si conosce il tipo di terreno o se esso non riconducibile ai tre casi sopraelencati si assumono i valori: = 2 W/(mK) e c = 2106 J/(m3K).
Per la resistenza termica superficiale si assumono i seguenti valori:
- superficie interna, flusso discendente: Rsi = 0,17 m2K/W,
- superficie interna, flusso orizzontale: Rsi = 0,13 m2K/W,
- superficie interna, flusso ascendente: Rsi = 0,10 m2K/W,
- superficie esterna, in tutti i casi:
Rse = 0,04 m2K/W.
Il valore di Rsi con flusso ascendente si usa per pavimenti con impianto di riscaldamento integrato
(pannelli radianti) e nel caso di magazzini frigo. Per quanto riguarda la temperatura esterna, si
considera la media annuale delle temperature dellaria esterna.
Si utilizzano inoltre i seguenti parametri:
B: dimensione caratteristica del pavimento, definita come larea del pavimento divisa per il
suo semiperimetro:
0 ,5 P
dt : spessore equivalente per i pavimenti,
dw: spessore equivalente per pareti di piani interrati.
a) - Pavimento su terreno non isolato o uniformemente isolato, lo spessore equivalente del pavimento pari a:
dt w Rsi Rf Rse
dove w lo spessore dei muri perimetrali, e Rf la resistenza termica degli strati costituenti il pavimento.
Se dt B' il pavimento si considera non isolato o moderatamente isolato, e la sua trasmittanza
calcolabile con la formula:
B' dt
se dt B' si assume che il pavimento sia bene isolato, e la sua trasmittanza calcolabile con:
0 ,457 B' dt
b) - Pavimento su terreno con isolamento perimetrale. Se il pavimento anche dotato di un isolamento perimetrale, va aggiunto un fattore di correzione, che vale:
dt d'
Dove d lo spessore equivalente addizionale dovuto allisolamento perimetrale, calcolabile come
di seguito descritto.
Indicando con dn lo spessore dellisolamento aggiuntivo, e con D la sua larghezza, ricordando
che la conduttivit del terreno mentre m quella del terreno di fondazione, e con Rn la resistenza termica dellisolamento aggiuntivo.
Posto: R = Rn - dn / , si ha: d = R.
La trasmittanza termica complessiva del pavimento isolato e con coibentazione perimetrale aggiuntiva risulta essere:
U Uo 2 / B'
Se lisolamento perimetrale disposto verticalmente, anzich orizzontalmente sotto il bordo del
pavimento, il fattore di correzione calcolabile con la seguente formula dove D rappresenta la profondit cui si spinge lisolamento perimetrale:
La stessa formula si applica anche nei casi in cui, oltre ad essere presente lisolamento distribuito,
la fondazione sia realizzata con un materiale avente conduttivit inferiore a quella del terreno. In
questo caso D sar pari alla profondit della fondazione.
c) - Pavimento su intercapedine (su vespaio), lintercapedine si intende ventilata naturalmente con
aria esterna, in tal caso la trasmittanza del pavimento calcolabile con la relazione:
U Uf Ug U x
Uf trasmittanza termica della parte sospesa di pavimento,
Ug trasmittanza dovuta al flusso termico attraverso il terreno,
Ux trasmittanza termica equivalente che tiene conto degli scambi nel sottopavimento attraverso le pareti dellintercapedine e delleffetto della ventilazione.
La quantit Uf viene calcolata utilizzando i valori delle resistenze liminari precedentemente elencati.
La quantit Ug viene calcolata utilizzando le seguenti relazioni:
d g w Rsi Rg Rse
B' dg
Dove Rg rappresenta la resistenza termica degli (eventuali) isolamenti presenti sul fondo
dellintercapedine.
La quantit Ux viene calcolata come segue:
U x 2 h Uw / B' 1450 v fw / B'
h : altezza della superficie superiore del pavimento sul livello del terreno,
Uw : trasmittanza termica delle pareti dellintercapedine sopra il livello del terreno,
: area delle aperture di ventilazione per unit di lunghezza del perimetro
dellintercapedine,
v : velocit del vento a 10 m di altezza [m/s],
fw : coefficiente di schermatura del vento, i suoi valori possono essere: 0,02 in un sito riparato (es. centro citt), 0,05 in un sito mediamente esposto, 0,10 in un sito esposto (es.
d) - Piano interrato riscaldato, il caso in cui parte della zona termica si trovi interrata.
z : profondit del pavimento rispetto alla quota del suolo,
Rf : resistenza termica del pavimento,
Rw : resistenza termica delle pareti.
dt w Rsi Rf Rse : spessore equivalente del pavimento
dw Rsi Rf Rse : spessore equivalente pareti del piano interrato.
La trasmittanza termica caratterizzante lintero piano interrato (per la parte interrata) sar:
A Ubf z P Ubw
Dove Ubf rappresenta la trasmittanza del pavimento mentre Ubw quella della parte interrata delle
pareti. Il valore della prima cos calcolabile, se d t 0,5 z B ' vuol dire che il pavimento non
isolato o lo moderatamente, in tal caso la sua trasmittanza sar:
B' dt 0 ,5 z dt 0 ,5 z
Se invece dt 0 ,5 z B' il pavimento ben isolato, si utilizza la seguente espressione per il calcolo della sua trasmittanza:
0 ,475 B' dt 0 ,5 z
La trasmittanza della parte interrata delle pareti vale invece:
0 ,5 dt
Essa valida se d w d t altrimenti nella formula si deve sostituire d t con d w .
Qualora un edificio avesse parte di pavimento contro terra e parte in piano interrato, la norma suggerisce di considerare il pavimento tutto interrato ad una profondit pari alla met della profondit
effettiva della parte interrata.
e) - Piano interrato non riscaldato. La trasmittanza si ottiene dalla:
U Uf A Ubf z P Ubw h P Uw 0 ,33 n V
z : profondit pavimento intercapedine rispetto al terreno,
n : numero dei ricambi daria allora nellintercapedine (in mancanza di informazioni specifiche si assume n=0,3),
V : volume daria del piano interrato.
Appendice 3 Ricambi daria per ventilazione (da norma UNI 10339: 1995).
Portate di aria esterna e di estrazione in funzione della destinazione duso [UNI 10339:], sono riferite alle condizioni di aria secca a t = 15 C, p = 101325 Pa e =1,225kg/m3, e ad impianti a regime. Lindicazione estrazioni significa che le portate di aria immesse devono essere estratte preferibilmente attraverso i locali indicati, i quali andranno dunque mantenuti in depressione.
Portate di aria esterna in edifici ad uso civile.
Portata in
10-3 m3/(spersona)
10-3 m3/(s m2)
Residenze a carattere continuativo e non
- soggiorni camere da letto
Collegi, luoghi di ricovero, case di pena,
caserme,conventi:
- dormitori, camere
- bagni, servizi
Edifici per Uffici ed assimilabili:
- uffici singoli
- uffici open space
- locali di riunione
Edifici per attivit associative, ricreative, di
culto ed assimilabili:
Cinematografi, teatri, sale per congressi:
- atria, sale di attesa (foyer), bar
- Platee, loggioni, aree per il pubblico, sale riunioni senza fumatori
- palcoscenici, studi TV
- sale riunioni con fumatori
- borse titoli
- sale di attesa, stazioni e metropolitane,
Mostre, musei biblioteche, luoghi di culto
- sale mostre, pinacoteche, musei
- sale lettura, biblioteche
Alberghi, pensioni e simili:
- ingresso, soggiorni
- sale conferenze (piccole)
- auditoria (grandi)
Ospedali, cliniche, case di cura e simili **
- degenze (2-3 letti)
- corsie
- camere per infettivi
- sale mediche, soggiorni
- sale operatorie, sale parto
- depositi libri
- sale da pranzo di ristoranti e self-service
- sale da ballo
Attivit commerciali e assimilabili
- grandi magazzini, piano interrato
- grandi magazzini, piani superiori
- negozi o reparti di grandi magazzini
- barbieri o saloni di bellezza
- abbigliamento, calzature, mobili, ottici,
fioristi, fotografi
- alimentari, lavasecco, farmacie
- zone pubblico di banche e quartieri fieristici
Edifici adibiti ad attivit sportive
- piscine (sala vasca)
- piscine spogliatoio/servizi
Palestre ed assimilabili
- palestre, area gioco
- palestre, area spettatori
- spoiatoio/servizi atleti
- servizi pubblico
Edifici adibiti ad attivit scolastiche ed assimilabili
- asilo nido e scuole materne
- aule scuole medie inferiori
- aule scuole medie superiori
- zone di transito
- biblioteche, sale lettura
- aule musica e lingue
- sale insegnanti
* salvo indicazioni di seguito riportate per i locali di pubblico spettacolo o di riunione.
** non ammesso lutilizzo di aria di ricircolo.
A ricambi richiesti per i servizi igienici: 0,0011 Volumi/s (4 Volumi/h) per residenze e assimilabili,
0,0022 Volumi/s (8 Volumi/h) negli altri casi riportati in tabella. Il volume quello dei bagni, antibaProf. Arch. Antonio Carbonari
gni esclusi.
B Verificare i regolamenti edilizi locali.
C Valori pi elevati possono essere richiesti per il controllo dellumidit.
D Le portate daria possono essere stabilite in base alle prescrizioni bvigenti ed alle specifiche
Per i locali di pubblico spettacolo o di riunione la portata effettiva di ventilazione determinata tenendo conto del rapporto tra volume interno V ed affollamento n, espresso in m3/persona.
- se V/n <= 15 si assumono i valori riportati nel tabulato precedente,
- se V/n >= 45 si applica il metodo A,
- se 15 < V/n < 45 si applica il metodo B.
La portata effettiva viene assunta pari alla portata minima di ventilazione Vmin come di seguito definita:
Vp Portata in
Vp ,min
da prospetto precedente
Portata minima in
Da 10 a 12,5
Oltre 12,5
La portata effettiva Veff ricavata dalla seguente formula:
Veff Vp m V 15
- Vp la portata di aria esterna per persona ricavata dal precedente tabulato,
m Vp ,min Vp
45 15 .
Ai fini del risparmio energetico gli impianti aeraulici di questi locali devono essere dotati di un sistema di controllo della portata di aria immessa in funzione del numero di persone effettivamente
Riferimenti bibliografici, normativi e legislativi
[1] Decreto Legislativo 19 agosto 2005, n.192 (GU n. 222 del 23-9-2005- Suppl. Ord. n.158) Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia.
[2] Decreto Legislativo 29 dicembre 2006, n. 311 (G.U. n. 26 del 1.2.2007 - Suppl. Ord. n. 26/L).
[3] DPR 59/09 pubblicato in G.U il 10 Giugno 2009.
[4] DM 26.06.09. Linee guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici.
[5] UNI EN ISO 13790: Giugno 2008. Prestazione termica degli edifici - Calcolo del fabbisogno di
energia per il riscaldamento ed il raffrescamento. Recepimento della norma europea: EN ISO
13790 (Marzo 2008) Energy performance of buildings Calculation of energy use for space heating and cooling.
[6] UNI/TS 113001: Maggio 2008. Prestazioni energetiche degli edifici Parte 1: Determinazione
del fabbisogno di energia termica dell'edificio per la climatizzazione estiva ed invernale
[7] UNI/TS 11300-2: Maggio 2008. Prestazioni energetiche degli edifici Parte 2: Determinazione
del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione invernale e per la produzione di acqua calda sanitaria.
[8] UNI/TS 11300-3: Maggio 2008. Prestazioni energetiche degli edifici Parte 3: Determinazione
del fabbisogno di energia primaria e dei rendimenti per la climatizzazione estiva.
[9] UNI/TS 11300-4: Maggio 2008. Prestazioni energetiche degli edifici Parte 4: Utilizzo di energie rinnovabili e di altri metodi di generazione per riscaldamento di ambienti e preparazione acqua
[10] UNI EN ISO 13786: Maggio 2008. Prestazione termica dei componenti per edilizia Caratteristiche termiche dinamiche - Metodi di calcolo.
[11] www.anit.it sezione Documenti e Leggi , sintesi ANIT sul DPR 59/09 Attuazione del DLgs
192/05, decreto che sostituisce le disposizioni transitorie dellAllegato I del DLgs 192/05 per
lattuazione della dir. 2002/91/CE
[12] DPR 26 agosto 1993, n. 412. Regolamento recante norme per la progettazione, l'installazione,
l'esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi
di energia, in attuazione dell'art. 4, comma 4, della legge 9 gennaio 1991, n. 10.
[13] UNI 10349: Aprile 1994. Riscaldamento e raffrescamento degli edifici - Dati climatici.
[14] UNI 10351: Marzo 1994. Materiali da costruzione - Conduttivit termica e permeabilit al vapore.
[15] UNI EN ISO 14683: Aprile 2001. Ponti termici in edilizia Coefficiente di trasmissione termica
lineica Metodi semplificati e valori di riferimento.
[16] EN ISO 13370: 1998. Prestazione termica degli edifici - Trasferimento di calore attraverso il
terreno Metodo di calcolo.
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