Documento 3 - Esempio Applicativo

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Protocollo volontario di certificazione energetica
Documento 3 – Esempio applicativo
Valtellina EcoEnergy – Esempio applicativo
PROGETTO PROMOSSO E FINANZIATO DA:
Provincia di Sondrio
Camera di Commercio di Sondrio
Confartigianato Imprese Sondrio
Confindustria Sondrio
Coldiretti Sondrio
Unione del Commercio, del Turismo e dei Servizi della Provincia di Sondrio
PROGETTO ESEGUITO DAL GRUPPO DI LAVORO COSTITUITO DA:
Associazione Valtellina EcoEnergy
Politec - Polo dell’Innovazione della Valtellina
Politecnico di Milano - Polo Territoriale di Lecco
COORDINAMENTO SCIENTIFICO:
Prof. Ing. Marco Imperadori
Prof. Ing. Gabriele Masera
Politecnico di Milano - Polo Territoriale di Lecco
COORDINAMENTO OPERATIVO:
Ing. Graziano Salvalai - Politecnico di Milano - Polo Territoriale di Lecco
STESURA DEL DOCUMENTO A CURA DI:
Ing. Graziano Salvalai - Politecnico di Milano - Polo Territoriale di Lecco
Ing. Francesco Pradella - Politec – Polo dell’Innovazione della Valtellina
Versione 2 del 16/09/2015
SOMMARIO
1.
CASO STUDIO - CASA VALTELLINA ECOENERGY 2.0 ............................................................... 58
2.
INFORMAZIONI GENERALI...................................................................................................... 59
2.1.
Dati di contesto dell’edificio .................................................................................................. 59
2.2.
Dati relativi all’utenza e parametri gestionali ........................................................................ 59
2.3.
Proprietà geometriche dell’edificio ....................................................................................... 60
3.
PIANTE, SEZIONI E PROSPETTI................................................................................................ 61
3.1.
Pianta piano terra................................................................................................................... 61
3.2.
Pianta primo piano ................................................................................................................. 62
3.3.
Pianta sottotetto .................................................................................................................... 63
3.4.
Sezione A-A ............................................................................................................................ 64
3.5.
Sezione B-B ............................................................................................................................. 64
3.6.
Prospetto Nord....................................................................................................................... 65
3.7.
Prospetto Ovest ..................................................................................................................... 65
3.8.
Prospetto Sud ......................................................................................................................... 66
3.9.
Prospetto Est .......................................................................................................................... 66
4.
COMPONENTI STRUTTURALI DELL’EDIFICIO .......................................................................... 67
4.1.
Componenti trasparenti ......................................................................................................... 67
4.1.1. Finestra anta singola 1,00x1,80 ............................................................................................. 68
4.1.2. Finestra anta doppia 2,00x1,80 ............................................................................................. 68
4.1.3. Portafinestra doppia anta 2,40x2,50 ..................................................................................... 68
4.2.
Componenti opachi ................................................................................................................ 69
4.2.1. Parete esterna cappotto ........................................................................................................ 70
4.2.2. Parete garage ......................................................................................................................... 71
4.2.3. Parete interna ........................................................................................................................ 72
4.2.4. Solaio controterra radiante .................................................................................................... 73
4.2.5. Solaio controterra garage ...................................................................................................... 74
4.2.6. Solaio interno ......................................................................................................................... 75
4.2.7. Solaio verso terrazzo (zona riscaldata) .................................................................................. 76
4.2.8. Solaio verso terrazzo (garage) ............................................................................................... 77
4.2.9. Solaio verso sottotetto ........................................................................................................... 78
4.2.10.
Tetto .................................................................................................................................. 79
4.2.11.
Porta ingresso 1,00x2,10................................................................................................... 80
4.2.12.
Porta legno 0,85x2,10 ....................................................................................................... 80
4.2.13.
Porta garage 3,50x2,90..................................................................................................... 81
5.
ZONA TERMICA CLIMATIZZATA .............................................................................................. 82
5.1.
Zona climatizzata.................................................................................................................... 82
5.1.1. Superfici disperdenti opache e trasparenti confinanti con l’esterno ..................................... 82
5.1.2. Superfici disperdenti opache e trasparenti confinanti con ambienti non riscaldati o con il
terreno............................................................................................................................................... 82
5.1.3. Superfici opache interne ......................................................................................................... 83
5.1.4. Elementi ombreggianti esterni fissi ........................................................................................ 83
5.1.5. Ponti termici ........................................................................................................................... 84
5.1.6. Scambio termico verso il terreno ........................................................................................... 84
5.1.7. Infiltrazioni, aerazione, ventilazione naturale e meccanica................................................... 84
5.1.8. Fabbisogni normali di entalpia ............................................................................................... 84
6.
ZONE TERMICHE NON CLIMATIZZATE.................................................................................... 85
6.1.
Garage e CT ............................................................................................................................ 85
6.1.1. Superfici disperdenti opache e trasparenti ............................................................................ 85
6.1.3. Ponti termici ........................................................................................................................... 85
6.1.4. Scambio termico verso il terreno ........................................................................................... 86
6.2.
Sottotetto ............................................................................................................................... 86
6.2.1. Superfici disperdenti opache e trasparenti ............................................................................ 86
6.2.3. Ponti termici ........................................................................................................................... 87
7.
NODI CRITICI ........................................................................................................................... 88
7.1.
N1 - Parete-Solaio-Terreno .................................................................................................... 88
7.2.
N2 – Solaio-Pareti-Terrazzo.................................................................................................... 88
7.3.
N3 - Angolo parete esterna .................................................................................................... 89
7.4.
N4 - Finestra-Parete esterna .................................................................................................. 89
7.5.
N5 - Tetto-Parete esterna ...................................................................................................... 90
8.
TRASMITTANZA TERMICA ...................................................................................................... 91
8.1.
Componenti trasparenti ......................................................................................................... 91
8.2.
Componenti opachi ................................................................................................................ 91
9.
IMPIANTO DI RISCALDAMENTO ............................................................................................. 92
9.1.
Generazione ........................................................................................................................... 92
9.2.
Emissione ............................................................................................................................... 92
9.3.
Regolazione ............................................................................................................................ 93
9.4.
Distribuzione .......................................................................................................................... 93
9.5.
Accumulo................................................................................................................................ 93
10.
IMPIANTO DI RAFFRESCAMENTO .......................................................................................... 94
11.
GENERATORI DI ENERGIA ELETTRICA ..................................................................................... 94
12.
IMPIANTO DI ILLUMINAZIONE ARTIFICIALE ........................................................................... 94
13.
IMPIANTO DI VENTILAZIONE MECCANICA ............................................................................. 94
1. CASO STUDIO - CASA VALTELLINA ECOENERGY 2.0
Il presente documento riporta le caratteristiche tecnico-costruttive di un caso studio denominato Casa
Valtellina EcoEnergy 2.0. Vengono infatti presentati i dati relativi al contesto in cui l’edificio è collocato,
le proprietà geometriche dell’immobile, ed i parametri gestionali dello stesso. Successivamente
vengono elencate e descritte le stratigrafie degli elementi costruttivi e le loro caratteristiche
geometriche e termiche. Infine vengono riportati i dati tecnici relativi al sistema impiantistico di Casa
Valtellina EcoEnergy 2.0.
Relativamente alle modalità di imputazione dei dati e alle metodologie di calcolo, qui di seguito si
fornisce uno schema riassuntivo delle scelte che sono state compiute.
Variabile
Calcolo capacità termica
Calcolo entalpia
Calcolo ZNC terreno
Calcolo distribuzione ACS
Metodologia di calcolo
Puntuale
Puntuale
Analitico
Tabellare
Tabella 1: Prospetto riassuntivo delle scelte metodologiche adottate.
58
2. INFORMAZIONI GENERALI
Nel presente capitolo vengono fornite le informazioni generali quali i dati di contesto dell’edificio e le
sue proprietà geometriche.
2.1.
Dati di contesto dell’edificio
L’edificio è collocato idealmente a Sondrio, dunque in Zona climatica E, ed è costituito da due piani
riscaldati fuori terra. Parti dell’edificio non riscaldate sono il garage, confinante ad est, ed il sottotetto.
La centrale termica è collocata all’interno del garage.
La tabella seguente schematizza i principali dati di contesto dell’edificio in esame quali ad esempio la
sua destinazione d’uso, l’anno di costruzione, il numero di appartamenti, e la zona climatica nella quale
si trova.
Variabile
Destinazione d’uso prevalente
Oggetto della certificazione
Tipo di edificio
Struttura portante
Anno di costruzione
Numero piani riscaldati
Numero piani non riscaldati
Comune e Provincia
Zona climatica
Gradi Giorno [GG]
Temperatura esterna di progetto invernale [°C]
Periodo di riscaldamento
Numero giorni attivazione riscaldamento
Descrizione
E.1 (1) Edificio residenziale
Intero edificio (unica unità familiare)
Nuova costruzione
Struttura mista in c.a. e muratura
2000
2
1
Sondrio (SO)
E
2755
-10
15 Ottobre – 15 Aprile
183
Tabella 2: Dati di contesto dell'edificio.
2.2.
Dati relativi all’utenza e parametri gestionali
In tabella 3 vengono riportati i dati relativi all’utilizzo dell’edificio e più nel dettaglio la tipologia di
ventilazione presente, la temperatura interna di regolazione per le zone riscaldate ed il coefficiente di
ricambio dell’aria per le zone climatizzate.
Variabile
Tipologia di ventilazione
Coefficiente di ricambio d’aria [1/h]
Temperatura interna di regolazione per il riscaldamento [°C]
Temperatura interna di regolazione per il raffrescamento [°C]
Descrizione
Aerazione naturale
0,5
20
26
Tabella 3: Dati relativi all’utenza e parametri gestionali.
59
2.3.
Proprietà geometriche dell’edificio1
Di seguito vengono riportate le proprietà geometriche dell’edificio. La tabella mostra, suddivise per
piano, le superfici, le altezze, i volumi netti e lordi e le superfici disperdenti caratterizzanti la parte
riscaldata dell’immobile.
Come precisato dalla Nota 1 a piè di pagina i calcoli sono stati eseguiti secondo quanto riportato dal
manuale tecnico del software CENED2+, software di riferimento in Regione Lombardia.
Descrizione
Superficie utile [m2]
Area lorda di pavimento [m2]
Altezza netta2 [m]
Altezza lorda3 [m]
Volume netto [m3]
Volume lordo [m3]
Superficie disperdente (verso esterno, terreno, garage e sottotetto)
Rapporto S/V [1/m]
Piano
terra
70,95
87,79
3,00
3,73
222,42
327,46
271,78
0,83
Primo
piano
48,55
56,38
3,00
3,59
152,49
226,17
177,88
0,79
Edificio
totale
119,50
144,17
3,00
3,68
374,91
553,63
449,66
0,81
Tabella 4: Proprietà geometriche dell'edificio.
Nella tabella seguente sono invece riportate le superfici utili, le altezze nette ed i volumi netti delle
zone termiche non riscaldate.
Zona termica
Garage e CT
Sottotetto
Superficie
utile
[m2]
24,94
53,02
Altezza
netta
[m]
3,04
1,03
Volume
netto
[m3]
75,82
54,80
Tabella 5: Superfici utili, altezze e volumi netti delle zone non riscaldate.
1
Si faccia riferimento al Manuale di calcolo CENED per quanto riguarda le definizioni e le modalità di calcolo delle
grandezze riportate in tabella.
2
Altezza netta media della zona termica considerata.
3
Altezza lorda media della zona termica considerata.
60
3. PIANTE, SEZIONI E PROSPETTI
In questo capitolo si riportano i disegni di piante e sezioni e prospetti dell’edificio preso in esame.
3.1.
Pianta piano terra
La figura mostra la pianta del piano terra dell’edificio. Sono presenti 5 vani al piano terra, le scale
interne portano al primo piano mentre si può notare la collocazione del garage/CT (ambienti non
riscaldati). La figura evidenzia uno dei particolari costruttivi critici, nodo Angolo parete esterna, da
tener presente per realizzare una buona costruzione (N3). I diversi elementi trasparenti sono
contrassegnati mediante lettera F e numerati. La linea magenta delimita la parte riscaldata
dell’appartamento.
Figura 1: Pianta piano terra.
61
3.2.
Pianta primo piano
La figura 2 rappresenta la pianta del primo piano dell’edificio. Sono presenti 3 locali. I diversi elementi
trasparenti sono contrassegnati mediante lettera F e numerati. La linea magenta delimita la parte
riscaldata dell’appartamento.
Figura 2: Pianta primo piano.
62
3.3.
Pianta sottotetto
La figura 3 rappresenta la pianta del sottotetto dell’edificio. Il sottotetto come già precisato
precedentemente è uno dei due locali non riscaldati dell’edificio. Tale ambiente risulta essere non
ispezionabile.
Figura 3: Pianta sottotetto.
63
3.4.
Sezione A-A
In figura 4 è riportata la sezione A-A della palazzina.
Figura 4: Sezione A-A.
3.5.
Sezione B-B
In figura 5 è riportata la sezione B-B della palazzina. Sono indicati alcuni nodi critici. Nel caso in esame
questi nodi rappresentano le giunzioni Parete-Solaio-Terreno (N1), Solaio-Pareti-Terrazzo (N2),
Finestra-Parete esterna (N4) e Tetto-Parete esterna (N5).
Figura 5: Sezione B-B.
64
3.6.
Prospetto Nord
Figura 6: Prospetto Nord.
3.7.
Prospetto Ovest
Figura 7: Prospetto Ovest.
65
3.8.
Prospetto Sud
Figura 8: Prospetto Sud.
3.9.
Prospetto Est
Figura 9: Prospetto Est.
66
4. COMPONENTI STRUTTURALI DELL’EDIFICIO
Si descrivono ora le diverse tipologie di finestre presenti nell’edificio e le stratigrafie degli elementi
opachi costituenti la palazzina. Le immagini riportate non rispettano le dimensioni reali dell’elemento.
4.1.
Componenti trasparenti
La tabella seguente riassume le caratteristiche tecniche di vetri, telai e chiusure oscuranti presenti in
Casa Valtellina EcoEnergy 2.0.
Variabile
Descrizione
Tipologia di vetro
Doppio 4-12-4
Gas riempimento intercapedine
Tipo di telaio
Argon
Telaio in legno tenero da 6 cm
Emissività
ε = 0,1
Tipo di chiusura oscurante
Nessuna
Tipo di schermatura solare
Tende interne
Cassonetti
Non presenti
Tabella 6: Descrizione tipologia componenti trasparenti.
Di seguito invece vengono riportate le caratteristiche geometriche e prestazionali delle tre differenti
tipologie di elementi trasparenti presenti nell’edificio:
•
•
•
Finestra anta singola 1,00x1,80 (finestre F1, F3, F4, F7)
Finestra anta doppia 2,00x1,80 (finestra F2)
Portafinestra doppia anta 2,40x2,50 (finestre F5, F6, F8, F9)
Figura 10: Tipologie elementi trasparenti Casa Valtellina EcoEnergy 2.0.
67
4.1.1. Finestra anta singola 1,00x1,80
Descrizione grandezza
Larghezza serramento
Altezza serramento
Area del serramento
Area della superficie vetrata
Area del telaio
Rapporto tra area vetrata ed area serramento
Trasmittanza termica del vetro
Trasmittanza termica del telaio
Lunghezza perimetrale della superficie vetrata
Trasmittanza termica lineica del giunto tra vetro e telaio
L [m]
H [m]
Aw [m2]
Ag [m2]
Af [m2]
Ag/Aw
Ug [W/m2K]
Uf [W/m2K]
Lg [m]
Ψg [W/mK]
Valore
1,00
1,80
1,80
1,48
0,32
0,82
1,50
1,80
5,12
0,06
Tabella 7: Caratteristiche “Finestra anta singola 1,00x1,80”.
4.1.2. Finestra anta doppia 2,00x1,80
Altezza serramento
Area del serramento
Area del telaio
L [m]
H [m]
Aw [m2]
Ag [m2]
Af [m2]
Ag/Aw
Ug [W/m2K]
Uf [W/m2K]
Lg [m]
Ψg [W/mK]
Valore
2,00
1,80
3,60
2,96
0,64
0,82
1,50
1,80
10,24
0,06
Tabella 8: Caratteristiche “Finestra anta doppia 2,00x1,80”.
4.1.3. Portafinestra doppia anta 2,40x2,50
Altezza serramento
Area del serramento
Area del telaio
L [m]
H [m]
Aw [m2]
Ag [m2]
Af [m2]
Ag/Aw
Ug [W/m2K]
Uf [W/m2K]
Lg [m]
Ψg [W/mK]
Valore
2,40
2,50
6,00
5,14
0,86
0,86
1,50
1,80
13,84
0,06
Tabella 9: Caratteristiche “Portafinestra doppia anta 2,40x2,50”.
68
4.2.
Componenti opachi
Qui di seguito si riportano le stratigrafie delle strutture verticali ed orizzontali opache con le principali
caratteristiche termiche e geometriche necessarie per i calcoli. Per tutti i componenti si utilizzi un
colore delle superfici esterne scuro (fattore di assorbimento solare = 0,9. La simbologia adottata nelle
tabelle è la seguente:
•
•
•
•
s
ρ
R’
λ
spessore dello strato [m]
massa superficiale del materiale [kg/m3]
resistenza termica del materiale [m2K/W]
conduttività termica del materiale [W/mK]
Vengono infine riportate le caratteristiche termiche e geometriche delle porte presenti all’interno
dell’edificio Casa Valtellina 2.0:
•
•
•
Porta ingresso 1,00x2,10 (P1)
Porta legno 0,85x2,10 (P2)
Porta garage 3,50x2,90 (P3)
Le trasmittanze termiche dei singoli componenti sono inoltre riassunte nelle tabelle riportate al
Capitolo 8.
69
4.2.1. Parete esterna cappotto
La tabella seguente riporta la stratigrafia relativa alla struttura “Parete esterna cappotto”. Le pareti
così caratterizzate hanno uno spessore totale di 34,5 cm e sono costituite da uno strato interno di
intonaco, uno strato di tamponamento in blocchi di laterizio, pannello isolante in polistirene espanso
sinterizzato e rivestimento esterno in intonaco per cappotti.
Figura 11: Parete esterna cappotto.
Nome
Parete
esterna
cappotto
Strati
1
2
3
4
Intonaco di calce e gesso
Blocchi di laterizio
Polistirene espanso sinterizzato
Intonaco per cappotti
Totale
s
[m]
0,010
0,250
0,080
0,005
0,345 m
ρ
[kg/m3]
1400
1400
25
1100
λ
[W/mK]
0,700
0,040
0,300
R’
[m2K/W]
0,830
-
Tabella 10: Stratigrafia "Parete esterna cappotto".
Variabile
Spessore totale della struttura [m]
Trasmittanza termica [W/m2K]
Trasmittanza termica periodica [W/m2K]
Capacità termica interna [kJ/m2K]
Capacità termica esterna [kJ/m2K]
Resistenza termica totale della struttura [m2K/W]
Massa areica [kg/m2]
Sfasamento temporale [h]
Fattore di decremento
Descrizione
0,345
0,330
0,021
49,878
8,646
3,031
371,500
-2,104
0,062
Tabella 11: Caratteristiche "Parete esterna cappotto".
70
4.2.2. Parete garage
La “Parete garage” ha spessore di 30 cm ed è costituita da uno strato di tamponamento in blocchi di
laterizio, pannello in polistirene espanso sinterizzato, altro strato di tamponamento in mattoni di
laterizio forato. Le due facce sono entrambe intonacate. La parete separa la zona riscaldata dalla zona
non riscaldata “Garage e CT”.
Figura 12: Parete garage.
Nome
Parete
garage
Strati
1
2
3
4
5
Blocchi di laterizio
Mattoni di laterizio forato
Totale
s
[m]
0,010
0,120
0,080
0,080
0,010
0,300 m
ρ
[kg/m3]
1400
1800
25
1800
1400
λ
[W/mK]
0,700
0,040
0,700
R’
[m2K/W]
0,310
0,200
-
Tabella 12: Stratigrafia "Parete garage".
Variabile
Descrizione
0,300
0,357
0,038
57,785
61,574
2,799
390,000
-1,432
0,106
Tabella 13: Caratteristiche "Parete garage".
71
4.2.3. Parete interna
La “Parete interna” è realizzata mediante l’accoppiamento di due coppie di lastre in cartongesso
separate dallo strato isolante in lana di roccia. Una membrana con funzione di freno a vapore è
interposta tra le coppie di lastre in cartongesso. Lo spessore totale della parete, la quale rappresenta
gli elementi divisori presenti all’interno della zona riscaldata, è di 10 cm.
Figura 13: Parete interna.
Nome
Parete
interna
Strati
1
2
1
3
5
4
5
Lastra in cartongesso
Freno vapore
Lana di roccia
Freno vapore
Totale
s
[m]
0,0125
0,0001
0,0125
0,0500
0,0125
0,0001
0,0125
0,100 m
ρ
[kg/m3]
900
1400
900
100
900
1400
900
λ
[W/mK]
0,210
0,160
0,210
0,045
0,210
0,160
0,210
R’
[m2K/W]
-
Tabella 14: Stratigrafia "Parete interna ".
Variabile
Descrizione
0,100
0,621
0,571
25,342
25,342
1,610
50,280
-2,619
0,919
Tabella 15: Caratteristiche "Parete interna".
72
4.2.4. Solaio controterra radiante
Il “Solai controterra radiante” ha uno spessore, comprensivo della zona vespaio (struttura ad Igloo) e
magrone sottostante, di 51 cm. Rappresenta la tipologia di solaio della zona termica riscaldata
confinante con il terreno.
Figura 14: Solaio controterra radiante.
Nome
Strati
1
Piastrelle
Massetto in Cls alleggerito con argilla
2
espansa
4 Polistirene per pavimento radiante
5 Foglio in polietilene
Solaio
6 Polistirene espanso sinterizzato
controterra
7 Cls
radiante
8 Polistirene estruso
9 Getto di completamento in Cls
9 Vespaio areato
10 Magrone Cls
Totale
s
[m]
0,010
ρ
[kg/m3]
2300
λ
[W/mK]
1,000
R’
[m K/W]
-
0,060
900
0,270
-
0,030
0,0001
0,080
0,100
0,030
0,050
0,100
0,050
0,510 m
30
950
25
2200
30
2000
1,3
2000
0,042
0,350
0,040
1,480
0,036
1,160
0,026
1,160
-
2
Tabella 16: Stratigrafia "Solaio controterra radiante".
Variabile
Descrizione
0,510
0,125
0,0003
44,653
265,623
7,990
501,025
-22,475
0,002
Tabella 17: Caratteristiche "Solaio controterra radiante".
73
4.2.5. Solaio controterra garage
Il “Solai controterra garage” ha uno spessore, comprensivo della zona vespaio (struttura ad Igloo) e
magrone sottostante, di 42 cm. Rappresenta la tipologia di solaio della zona termica non riscaldata
“Garage e CT” confinante con il terreno.
Figura 15: Solaio controterra garage.
Nome
Solaio
controterra
garage
Strati
1 Piastrelle
2
espansa
3 Freno vapore
4 Cls
7 Getto di completamento in Cls
7 Vespaio areato
8 Magrone Cls
Totale
s
[m]
0,010
ρ
[kg/m3]
2300
λ
[W/mK]
1,000
R’
[m K/W]
-
0,080
900
0,270
-
0,0001
0,100
0,030
0,050
0,100
0,050
0,420 m
1400
2200
30
2000
1,3
2000
0,160
1,480
0,036
1,160
0,026
1,160
-
2
Tabella 18: Stratigrafia "Solaio controterra garage".
Variabile
Descrizione
0,420
0,187
0,002
39,810
265,599
5,350
516,170
-20,030
0,011
Tabella 19: Caratteristiche "Solaio controterra garage".
74
4.2.6. Solaio interno
Il “Solaio interno” ha uno spessore totale di 44 cm. La superficie interna è ricoperta di piastrelle. Per il
riscaldamento dell’edificio vengono utilizzati pannelli radianti a pavimento. Rappresenta l’elemento
divisorio tra il piano terra ed il primo piano dell’edificio.
Figura 16: Solaio interno.
Nome
Solaio
interno
Strati
1
2
4
5
6
Piastrelle
Cls
Polistirene per pavimento radiante
Foglio in polietilene
7
espansa
8 Blocco da solaio
9 Intonaco di calce e gesso
Totale
s
[m]
0,010
0,050
0,030
0,0001
0,080
ρ
[kg/m3]
2300
2200
30
950
25
λ
[W/mK]
1,000
1,480
0,042
0,350
0,040
R’
[m K/W]
-
0,040
900
0,270
-
0,220
0,010
0,440 m
1800
1400
0,700
0,330
-
2
Tabella 20: Stratigrafia "Solaio interno".
Variabile
Descrizione
0,440
0,290
0,022
81,481
70,323
3,451
581,995
-2,765
0,077
Tabella 21: Caratteristiche "Solaio interno".
75
4.2.7. Solaio verso terrazzo (zona riscaldata)
Il “Solaio verso terrazzo (zona riscaldata)” ha uno spessore complessivo di 39 cm. Sono presenti, per
evitare infiltrazioni d’acqua e favorirne l’allontanamento, due fogli di polietilene posti sopra e sotto
allo strato di calcestruzzo sul quale poi è stata posata la pavimentazione flottante. Rappresenta la
tipologia di solaio della zona termica riscaldata confinante con l’esterno (terrazzo).
Figura 17: Solaio verso terrazzo (zona riscaldata).
Nome
Strati
1
2
Solaio verso 3
4
terrazzo
5
(zona
riscaldata) 6
8
9
Pavimentazione flottante esterna con
piedini
Cls
Polistirene estruso
Blocco da solaio
Totale
s
[m]
ρ
[kg/m3]
λ
[W/mK]
R’
[m2K/W]
0,020
2500
3,200
-
0,0005
0,060
0,0005
0,080
0,0005
0,220
0,010
0,391 m
950
2200
950
30
950
1800
1400
0,350
1,480
0,350
0,036
0,350
0,700
0,330
-
Tabella 22: Stratigrafia "Solaio verso terrazzo (zona riscaldata)".
Variabile
Descrizione
0,391
0,363
0,041
70,796
133,817
2,758
595,825
-0,728
0,112
Tabella 23: Caratteristiche "Solaio verso terrazzo (zona riscaldata)".
76
4.2.8. Solaio verso terrazzo (garage)
Il “Solaio verso terrazzo (garage)” ha uno spessore complessivo di 44 cm. Sono presenti, per evitare
infiltrazioni d’acqua e favorirne l’allontanamento, due fogli di polietilene posti sopra e sotto allo strato
di calcestruzzo sul quale poi è stata posata la pavimentazione flottante. Rappresenta la tipologia di
solaio della zona termica non riscaldata “Garage e CT” confinante con l’esterno (terrazzo).
Figura 18: Solaio verso terrazzo (garage).
Nome
Strati
Pavimentazione flottante esterna con
piedini
3 Cls
Solaio verso 4 Foglio in polietilene
terrazzo
(garage)
8 Blocco da solaio
9 Polistirene espanso sinterizzato
10 Intonaco di calce e gesso
Totale
1
s
[m]
ρ
[kg/m3]
λ
[W/mK]
R’
[m2K/W]
0,020
2500
3,200
-
0,0005
0,060
0,0005
0,080
0,0005
0,220
0,050
0,010
0,441 m
950
2200
950
30
950
1800
25
1400
0,350
1,480
0,350
0,036
0,350
0,040
0,700
0,330
-
Tabella 24: Stratigrafia "Solaio verso terrazzo (garage)".
Variabile
Descrizione
0,441
0,250
0,006
15,206
133,606
4,008
597,075
-2,200
0,023
Tabella 25: Caratteristiche "Solaio verso terrazzo (garage)".
77
4.2.9. Solaio verso sottotetto
Il “Solaio verso sottotetto” ha uno spessore complessivo di 37cm. Rappresenta la tipologia di solaio
della zona termica riscaldata confinante con la zona non riscaldata “Sottotetto”. Si può notare come
tale struttura non presenti la finitura in piastrelle.
Figura 19: Solaio verso sottotetto.
Nome
1
2
3
Solaio verso
4
sottotetto
6
7
Strati
Cls
Polistirene estruso
Freno vapore
Blocco da solaio
Totale
s
[m]
0,060
0,0005
0,080
0,0001
0,220
0,010
0,370 m
ρ
[kg/m3]
2200
950
30
1400
1800
1400
λ
[W/mK]
1,480
0,350
0,036
0,160
0,700
R’
[m K/W]
0,330
2
Tabella 26: Stratigrafia "Solaio verso sottotetto".
Variabile
Descrizione
0,370
0,364
0,044
70,885
105,059
2,749
545,015
-0,101
0,121
Tabella 27: Caratteristiche "Solaio verso sottotetto".
78
4.2.10. Tetto
Infine il tetto è realizzato in legno con doppio strato isolante e copertura esterna in pietra locale. Lo
spessore complessivo è di 32,6 cm. La stratigrafia riportata nella tabella seguente, utile per i calcoli
termici non considera l’orditura. Si può osservare la camera di ventilazione realizzata mediante la
sovrapposizione di listelli e contro-listelli in legno.
Figura 20: Tetto.
Nome
Tetto
Strati
1
2
3
4
5
6
7
Rivestimento in pietra locale
Camera ventilazione
Polistirene espanso
Freno vapore
Tavolato
Totale
s
[m]
0,020
0,080
0,0007
0,075
0,120
0,0001
0,030
0,326 m
ρ
[kg/m3]
2700
1,3
950
20
25
1400
450
λ
[W/mK]
2,000
0,026
0,350
0,040
0,040
0,160
0,120
R’
[m2K/W]
-
Tabella 28: Stratigrafia "Tetto".
Variabile
Descrizione
0,326
0,120
0,087
34,089
68,212
8,355
72,909
-5,967
0,729
Tabella 29: Caratteristiche "Tetto".
79
4.2.11. Porta ingresso 1,00x2,10
Le caratteristiche termo-geometriche della porta di ingresso sono riassunte nella tabella seguente.
Descrizione della grandezza
Materiale
Larghezza [m]
Altezza [m]
Spessore [m]
L
H
s
U
Valore
Legno abete
1,00
2,10
0,08
1,195
0,945
34,955
43,827
0,837
36,000
-3,993
Tabella 30: Caratteristiche “Porta ingresso 1,00x2,10”.
4.2.12. Porta legno 0,85x2,10
Le caratteristiche termo-geometriche della porte in legno che separa la zona riscaldata dal garage sono
riassunte nella tabella seguente.
Materiale
Larghezza [m]
Altezza [m]
Spessore [m]
L
H
s
U
Valore
Legno abete
0,85
2,10
0,05
1,478
1,339
27,690
27,690
0,677
22,500
-2,388
Tabella 31: Caratteristiche “Porta legno 0,85x2,10”.
80
4.2.13. Porta garage 3,50x2,90
Le caratteristiche termo-geometriche della porta del garage sono riassunte nella tabella seguente.
Materiale
Larghezza [m]
Altezza [m]
Spessore [m]
L
H
s
U
Valore
Acciaio
3,50
2,90
0,01
5,876
5,789
18,105
58,744
0,170
78,000
-0,658
Tabella 32: Caratteristiche “Porta garage 3,50x2,90”.
81
5. ZONA TERMICA CLIMATIZZATA
Nel paragrafo viene descritta nel dettaglio le zona termica climatizzate costituente l’edificio.
5.1.
Zona climatizzata
5.1.1. Superfici disperdenti opache e trasparenti confinanti con l’esterno
Nella tabella seguente sono riportate le tipologie, le esposizioni, le aree degli elementi confinanti con
l’esterno della zona termica riscaldata.
Componente
Soffitto verso terrazzo
Parete Nord PT
Parete Nord PP
Parete Ovest PT (sx)
Parete Ovest PT (dx)
Parete Ovest PP
Parete Sud PT (sx)
Parete Sud PT (dx)
Parete Sud PP
Parete Est PT
Parete Est PP
P1
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
F8
F9
Tipologia struttura
Solaio verso terrazzo (zona riscaldata)
Parete esterna cappotto
Porta ingresso 1,00x2,10
Finestra anta singola 1,00x1,80
Finestra anta doppia 2,00x1,80
Portafinestra doppia anta 2,40x2,50
Confine
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esposizione
H
Nord
Nord
Ovest
Ovest
Ovest
Sud
Sud
Sud
Est
Est
Nord
Nord
Ovest
Ovest
Ovest
Sud
Sud
Nord
Est
Sud
A [m2]
25,00
29,56
30,51
18,91
19,50
25,13
13,50
8,81
26,31
19,50
19,13
2,10
1,80
3,60
1,80
1,80
6,00
6,00
1,80
6,00
6,00
Tabella 33: Superfici disperdenti opache e trasparenti della zona riscaldata confinanti con l’esterno.
5.1.2. Superfici disperdenti opache e trasparenti confinanti con ambienti non riscaldati o con il
terreno
Nella tabella seguente sono riportate le tipologie, le esposizioni, le aree degli elementi confinanti con
altri ambienti non riscaldati o con il terreno.
Componente
Pavimento controterra
Soffitto verso sottotetto
Parete garage
P2
Tipologia struttura
Solaio controterra radiante
Solaio verso sottotetto
Parete garage
Porta legno 0,85x2,10
Confine
Terreno
Sottotetto
Garage
Garage
Esposizione
-
A [m2]
87,79
63,00
24,33
1,79
Tabella 34: Superfici disperdenti opache e trasparenti della zona riscaldata confinanti con ambienti non climatizzati o
terreno.
82
5.1.3. Superfici opache interne
Di seguito gli elementi opachi interni presenti all’interno dell’edificio.
Componente
Pareti interne PT
Pareti interne PP
Porte PT
Porte PP
Solaio interno PT
Tipologia struttura
Parete interna
Parete interna
Solaio interno
Confine
Interno alla zona (superficie delle due facce)
A [m2]
72,90
75,80
28,56
21,42
101,10
Tabella 35: Elementi opachi presenti all’interno dell’edificio.
5.1.4. Elementi ombreggianti esterni fissi
Si riportano di seguito i dati necessari per il calcolo dei fattori di ombreggiamento di alcuni elementi
dell’involucro. Non è stato considerato nel calcolo l’ombreggiamento dovuto alle falde del tetto.
La tabella seguente riporta i dati relativi all’ombreggiamento dell’elemento “Parete Sud PT (dx)”.
Descrizione della variabile
Componente ombreggiato
Esposizione
Elemento ombreggiante
Profondità aggetto (d) [m]
Distanza aggetto dal centro dell’elemento (h) [m]
Informazione sulla variabile
Parete Sud PT (dx)
Sud
Aggetto verticale
5,00
1,99
Tabella 36: Dati per il calcolo del fattore di ombreggiamento dell’elemento “Parete Sud PT (dx)”.
La tabella seguente riporta i dati relativi all’ombreggiamento dell’elemento “Parete Est PT”.
Esposizione
Parete Est PT
Est
Aggetto verticale
8,08
2,50
Tabella 37: Dati per il calcolo del fattore di ombreggiamento dell’elemento “Parete Est PT”.
La tabella seguente riporta i dati relativi all’ombreggiamento dell’elemento finestra “F6”.
Esposizione
F6
Sud
Aggetto verticale
5,00
1,84
Tabella 38: Dati per il calcolo del fattore di ombreggiamento dell’elemento finestra “F6”.
83
5.1.5. Ponti termici
I ponti termici considerati sono riportati nella tabella seguente.
Codice
Descrizione
Angolo sporgente Nord-Ovest
Angolo sporgente Sud-Ovest
Angolo sporgente Sud-Est
Angolo sporgente Nord-Est
Angolo rientrante Sud-Est
Giunzione parete-copertura piana
Serramenti
ASP.005
ASP.005
ASP.005
ASP.005
ARI.009
COP.011
SER.015
Lunghezza
7,320
7,320
7,320
3,370
3,900
15,000
81,300
Tabella 39: Ponti termici considerati per la zona riscaldata.
5.1.6. Scambio termico verso il terreno
Per poter determinate lo scambio termico per trasmissione tra la zona termica ed il terreno occorre
calcolare la trasmittanza termica equivalente degli elementi disperdenti a contatto con il terreno.
L’elemento considerato è “Solaio controterra radiante”.
Variabile
Descrizione
Area Pavimento [m2]
87,79
Perimetro del pavimento [m]
41,94
Spessore pareti perimetrali [m]
0,345
Tipo di terreno
Sabbia e ghiaia
Conduttività termica terreno [W/mK]
2,00
Resistenza termica della soletta a contatto col terreno [m2K/W]
7,990
Trasmittanza globale elemento su terreno [W/m2K]
0,110
Tabella 40: Dati per il calcolo della trasmittanza equivalente dell’elemento “Solaio controterra radiante”.
5.1.7. Infiltrazioni, aerazione, ventilazione naturale e meccanica
Il valore medio dei ricambi d’aria è pari a 0,5 vol/h.
Non è presente alcun impianto di ventilazione meccanica controllata.
5.1.8. Fabbisogni normali di entalpia
Non è presente alcun impianto di controllo dell’umidità dell’aria.
84
6. ZONE TERMICHE NON CLIMATIZZATE
6.1.
Garage e CT
6.1.1. Superfici disperdenti opache e trasparenti
Nella tabella seguente sono riportate le tipologie, le esposizioni, le aree e gli elementi confinanti con
l’esterno della zona non riscaldata denominata “Garage e CT”.
Componente
Pavimento controterra
Soffitto verso terrazzo
Parete Nord
Parete Sud
Parete Est
P3
Tipologia struttura
Solaio controterra garage
Solaio verso terrazzo (garage)
Porta garage 3,50x2,90
Confine
Terreno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esposizione
H
Nord
Sud
Est
Nord
A [m2]
28,74
28,74
5,88
16,03
27,30
10,15
Tabella 41: Superfici disperdenti opache e trasparenti della zona non riscaldata "Garage e CT".
La tabella seguente riporta i dati relativi all’ombreggiamento dell’elemento “Parete Sud”.
Esposizione
Parete Sud
Sud
Aggetto verticale
5,00
5,86
Tabella 42: Dati per il calcolo del fattore di ombreggiamento dell’elemento “Parete Sud”.
Codice
ASP.005
ASP.005
COP.011
SER.015
Descrizione
Giunzione parete-copertura piana
Serramenti
Lunghezza
3,900
3,900
15,200
12,800
Tabella 43: Ponti termici considerati per la zona non riscaldata “Garage e CT”.
85
6.1.4. Scambio termico verso il terreno
Per poter determinate lo scambio termico per trasmissione tra la zona termica ed il terreno occorre
calcolare la trasmittanza termica equivalente degli elementi disperdenti a contatto con il terreno.
L’elemento considerato è “Solaio controterra garage”.
Variabile
Descrizione
Area Pavimento [m2]
28,78
Perimetro del pavimento [m]
22,23
Spessore pareti perimetrali [m]
0,345
Tipo di terreno
Sabbia e ghiaia
Conduttività termica terreno [W/mK]
2,00
2
Resistenza termica della soletta a contatto col terreno [m K/W]
5,350
Trasmittanza globale elemento su terreno [W/m2K]
0,164
Tabella 44: Dati per il calcolo della trasmittanza equivalente dell’elemento “Solaio controterra garage”.
Il volume netto e la superficie utile totale del Garage e CT sono rispettivamente pari a 74,82 m3 e 24,94
m2. All’interno dell’ambiente vi è un ricambio d’aria pari a 0,5 vol/h.
6.2.
Sottotetto
6.2.1. Superfici disperdenti opache e trasparenti
Nella tabella seguente sono riportate le tipologie, le esposizioni, le aree e gli elementi confinanti con
l’esterno della zona non riscaldata denominata “Sottotetto”.
Componente
Tetto falda Est
Tetto falda Ovest
Parete Nord
Parete Ovest
Parete Sud
Parete Est
Tipologia struttura
Tetto
Tetto
Confine
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esterno
Esposizione
Est 15°
Ovest 15°
Nord
Ovest
Sud
Est
A [m2]
32,62
32,62
11,94
5,07
11,94
5,07
Tabella 45: Superfici disperdenti opache e trasparenti della zona non riscaldata "Sottotetto".
Non è presente alcun elemento ombreggiante. Non è stato considerato nel calcolo l’ombreggiamento
dovuto alle falde del tetto.
86
Codice
ASP.005
ASP.005
ASP.005
ASP.005
DIS.001
Descrizione
Angolo sporgente Nord-Ovest
Angolo sporgente Sud-Ovest
Displuvio copertura
Lunghezza
0,650
0,650
0,650
0,650
7,000
Tabella 46: Ponti termici considerati per la zona non riscaldata “Sottotetto”.
Il volume netto e la superficie utile totale del Sottotetto sono rispettivamente pari a 54,80 m3 e 53,02
m2. La superficie utile dell’ambiente presenta un’altezza netta sempre inferiore ad 1,5 m. All’interno
dell’ambiente vi è un ricambio d’aria pari a 0,5 vol/h.
87
7. NODI CRITICI
Vengono presentati di seguito i dettagli di alcuni punti critici edilizi presenti nel caso studio analizzato.
7.1.
N1 - Parete-Solaio-Terreno
Figura 21: Nodo Parete-Solaio-Terreno.
7.2.
N2 – Solaio-Pareti-Terrazzo
Figura 22: Nodo Solaio-Pareti-Terrazzo.
88
7.3.
N3 - Angolo parete esterna
Figura 23: Nodo Angolo parete esterna.
7.4.
N4 - Finestra-Parete esterna
Figura 24: Nodo Finestra-Parete esterna.
89
7.5.
N5 - Tetto-Parete esterna
Figura 25: Nodo Tetto-Parete esterna.
90
8. TRASMITTANZA TERMICA
Nel presente capitolo vengono riportati in tabella i valori delle trasmittanze termiche degli elementi
trasparenti ed opachi presenti in Casa Valtellina EcoEnergy 2.0.
8.1.
Componenti trasparenti
La tabella seguente riporta per ogni elemento finestrato i valori di trasmittanza termica.
Elemento Trasparente
Finestra anta doppia 2,00x1,80
Uw
[W/m2K]
1,724
1,724
1,681
Tabella 47: Trasmittanza termica degli elementi trasparenti.
8.2.
Componenti opachi
Nella tabella sottostante vengono invece riportati i valori di trasmittanza termica dei singoli elementi
opachi presenti nell’edificio.
Elemento Opaco
Parete garage
Parete interna
Solaio controterra radiante
Solaio controterra garage
Solaio interno
Solaio verso terrazzo (zona riscaldata)
Solaio verso terrazzo (garage)
Solaio verso sottotetto
Tetto
Porta ingresso 1,00x2,10
Porta garage 3,50x2,90
Trasmittanza termica (U)
[W/m2K]
0,330
0,357
0,621
0,125
0,187
0,290
0,363
0,250
0,364
0,120
1,195
1,478
5,876
Tabella 48: Trasmittanza termica degli elementi opachi.
91
9. IMPIANTO DI RISCALDAMENTO
9.1.
Generazione
Il sistema di generazione è costituito da una caldaia a condensazione con potenza nominale di 20 kW,
funzionante a gas naturale. Il generatore è a parete ed è collocato in centrale termica. La temperatura
media nel generatore in condizioni di esercizio è di 40 °C. Il generatore fornisce l’energia termica
necessaria sia ai fini del riscaldamento dell’edificio sia per il riscaldamento dell’acqua per usi sanitari. In
tabella vengono presentate le caratteristiche del generatore di calore utili per il calcolo del rendimento
di generazione.
Tipo di generatore
Tipo di utilizzo
Combustibile
Potenza termica nominale al focolare (ΦCN) [kW]
Temperatura di ritorno e mandata [°C]
Temperatura media nel generatore in condizioni di esercizio (θGN,AV) [°C]
Perdite di generazione
Installazione del generatore
Ubicazione del generatore
Tipo generazione per peso
Età del generatore
Tipo generatore per perdite al camino a bruciatore acceso
Tipologia
Tipo generatore per perdite al camino a bruciatore spento
Tipologia
Quantificazione perdite
Perdite nominali attraverso il mantello (P’gn,env) [%]
Perdite nominali al camino a bruciatore spento (P’CH,OFF) [%]
Perdite nominali al camino a bruciatore acceso (P’CH,ON) [%]
Ausiliari elettrici
Potenza totale elettrica assorbita da bruciatore [W]
Potenza pompa a velocità costante asservita alla produzione di calore [W]
Caldaia a condensazione
Produzione combinata
Gas Naturale
20,84
30 - 50
40
In centrale termica
Locale non riscaldato
Generatore a parete
Nuova installazione
Generatore di tipo C11 (tiraggio forzato)
Generatore con scarico a parete
0,40
0,06
2,10
45
38
Tabella 49: Dati per il calcolo del rendimento di generazione.
9.2.
Emissione
Il sistema di emissione è costituito da pannelli isolati annegati a pavimento. La potenza termica totale
installata nell’edificio è di circa 17,6 kW. Nella tabella 50 sono riportati i dati necessari per il calcolo,
mediante il software CENED2+, del rendimento di emissione del sottosistema.
Terminale
Numero di terminali di emissione
Potenza media singolo terminale [W]
Pannelli isolati annegati a pavimento
20
880
Tabella 50: Dati per il calcolo del rendimento di emissione.
92
9.3.
Regolazione
Il sistema di regolazione della temperatura all’interno dell’edificio è di tipo “climatico + zona con
regolatore” con banda caratteristica da 1 °C.
Tipo di regolazione
Caratteristiche
Climatica + zona con regolatore
Banda 1°C
Tabella 51: Dati per il calcolo del rendimento di regolazione.
9.4.
Distribuzione
Il sistema di distribuzione è stato realizzato nell’anno 2015 con isolamento delle tubazioni secondo la
Legge 10/91. La temperatura di mandata di progetto e quella di ritorno sono rispettivamente di 50 °C e
30 °C.
Tipologia di impianto
Qualità isolamento tubazioni
Periodo di realizzazione
Temperatura mandata/ritorno
Autonomo
Legge 10/91
Dopo il 1993
50/30
Tabella 52: Caratteristiche dell’impianto di distribuzione utili per il calcolo del rendimento.
Considerando il sistema di distribuzione dell’acqua calda per usi sanitari, questo è un sistema senza
riciclo, installato dopo l’emanazione della Legge 373 del 1976.
9.5.
Accumulo
Il serbatoio di accumulo ha forma cilindrica, è isolato su tutta la superficie con spessore isolante pari a
0,1 m. L’accumulatore ha una capacità di circa 200 litri. L’accumulatore è posizionato in centrale
termica posta in locale non riscaldato e viene utilizzato esclusivamente per la produzione di ACS. In
tabella sono riassunte le caratteristiche principali dell’accumulatore posizionato nella centrale termica
di Casa Valtellina EcoEnergy 2.0.
Utilizzo
Capacità accumulo [l]
Zona termica
Posizione
Solo ACS
200
Centrale termica
Locale non riscaldato
Tabella 53: Dati per il calcolo delle perdite di accumulo.
93
10.
IMPIANTO DI RAFFRESCAMENTO
Non è previsto un impianto di raffrescamento.
11.
GENERATORI DI ENERGIA ELETTRICA
Non sono presenti generatori di energia elettrica.
12.
IMPIANTO DI ILLUMINAZIONE ARTIFICIALE
Non è previsto il calcolo dei fabbisogni di energia elettrica per illuminazione artificiale.
13.
IMPIANTO DI VENTILAZIONE MECCANICA
Non è previsto un impianto di ventilazione meccanica.
94

Documento 3 - Esempio Applicativo

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