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Termografia, Igrometria e tenuta all'aria degli ambienti
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Termografia, Igrometria e tenuta all'aria degli ambienti

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bruno zorzi, nowo, workstation, faieco

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  • 1. Dipartimento Analisi energetiche
    Qualità e benessere negli ambienti
    Appuntamento FaiEco
    Milano 17 Aprile 2010
  • 2. Argomenti del giorno:
    Termografia
    Igrometria
    Tenuta all’aria degli ambienti
    Energia - futuro
  • 3. D.L. 40 25/03/2010
    …. Abitazioni ad alta efficienza energetica…..
    Con la motivazione che “la misura orienta l’acquisto verso prodotti efficienti energeticamente e sostiene un settore con un forte indotto occupazionale” è stato previsto un incentivo per l’acquisto di nuovi immobili ad alta efficienza energetica, con una dotazione complessiva di 60 Milioni di euro.
    Sulla Gazzetta ufficiale 06/04/2010 n. 79 è stato pubblicato il provvedimento attuativo(Decreto Ministeriale 26/03/2010 “Modalità di erogazione delle risorse del Fondo previsto dall'articolo 4 del decreto-legge 25 marzo 2010, n. 40, per il sostegno della domanda finalizzata ad obiettivi di efficienza energetica, ecocompatibilità e di miglioramento della sicurezza sul lavoro”), nel quale vengono specificate le modalità di erogazione del contributo (art. 2 comma 1, lettera s, e art. 3).
    In esso si stabilisce che il contributo è previsto per l'acquisto di immobili di nuova costruzione, come prima abitazione della famiglia, ed è quantificato in:
    83 euro per metro quadrato di superficie utile e nel limite massimo di 5.000 euro, nel caso di immobili con fabbisogno di energia primaria migliore almeno del 30% rispetto ai valori di cui all'allegato C - Tabella 1.3 del decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, e successive modificazioni,
    116 euro per metro quadrato di superficie utile e nel limite massimo di 7.000 euro, nel caso di immobili con fabbisogno di energia primaria migliore almeno del 50% rispetto ai valori di cui all'allegato C - Tabella 1.3 del decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, e successive modificazioni.
  • 4. Energia
    Gomma bucata – Continuiamo a gonfiare la ruota o ripariamo la gomma ?
  • 5. Energia
    Casa bucata – Continuiamo a pagare bollette o ripariamo la falla termica?
  • 6. www.dipae.it
    6
    CHE COSA E’ LA TERMOGRAFIA
    • E’ una tecnica diagnostica assolutamente non distruttiva che permette di misurare la temperatura superficiale di un corpo
    • 7. Vengono generate delle mappe in falsi colori che rappresentano le zone indagate. Ogni colore associa una temperatura corrispondente con sensibilità anche di centesimi di grado
    • 8. Opera sfruttando le leggi fisiche che legano la temperatura alle emissioni di radiazioni infrarossi di un corpo
  • www.dipae.it
    7
    CHE COSA SONO INFRAROSSI
    IR = Radiazioni elettromagnetiche con lunghezza d’onda che partono da 0.7μm a 14 μm circa
    Le macchine termografiche per edilizia lavorano principalmente tra 8 μm a 14 μm circa (IR lunghe)
  • 9. www.dipae.it
    8
  • 10. www.dipae.it
    9
    La visita termografica va condotta da personale qualificato secondo norma europea (EN473)
    e
    secondo le normative vigenti in merito (EN 13187)
  • 11. www.dipae.it
    10
    FAREMO ESEMPI PRATICI
    1- Trasmissione del calore
    2-Un terrazzo con infiltrazioni
    3- Condensa su partizione
  • 12. www.dipae.it
    11
    CONCETTI
    CALORE: è l’energia associata ai movimenti causali delle molecole e degli atomi di cui si compone la materia.
    Il CALORE è creato dalla conversione di altre forme di energia.
    Tutti gli oggetti contengono CALORE.
    Il calore si misura in Joule, watt x sec, Newton x metro
    TEMPERATURA: è legata alla velocità media con cui si muovono le molecole e gli atomi che compongono la materia.
    Definisce lo stato che c’è in un oggetto in riferimento ad altri.
    NON è una forma di energia.
    Generalmente, varia al variare della quantità di energia posseduta dalla materia (fa eccezione ad esempio il calore latente).
    Ci indica con quale “facilità” il corpo cederà o riceverà calore da altri corpi.
    La temperatura si misura in °C o °K ( 0°C = 273,15°K).
  • 13. www.dipae.it
    12
    I PRINCIPI FONDAMENTALI
    Primo principio della termodinamica:
    La somma dell’energia totale contenuta in un sistema chiuso è costante
    Secondo principio della termodinamica:
    L’energia non può essere creata o distrutta, può solo essere convertita
    Il CALORE si muove spontaneamente da un punto a temperatura più alta ad un punto a temperatura più bassa; avviene pertanto un trasferimento di energia da un corpo all’altro.
    Il CALORE si muove in tre modalità:
    • CONDUZIONE nei solidi
    • 14. CONVEZIONE nei fluidi (liquidi e gas)
    • 15. IRRAGGIAMENTO mediante radiazioni termiche
  • www.dipae.it
    13
    Trasferimento di calore
  • 16. www.dipae.it
    14
    CONDUZIONE
  • 17. www.dipae.it
    15
    Legge di Fourier
    =
    La quantità di calore che verrà trasferita per unità di superficie è pari a:
    λ x (Ti – Te ) (Ti – Te )
    L L/λespresso in W/mq
    U x ( Ti – Te )
    =
    =
    =
    q
  • 18. www.dipae.it
    16
    Termografia - Energia termica
    S
    Wi
    Wt
    Wr
    Wa
    α+ρ+τ=1
    Wincidente= Wassorbita+Wriflessa+WTrasmessa
  • 19. www.dipae.it
    17
    Termografia - Energia termica
    S
    S’
    Wr
    We
    Wt
    ε+ρ+τ=1
    Wexit= Wemessa+Wriflessa+WTrasmessa
  • 20. www.dipae.it
    18
    Termografia - Energia termica
    α+ρ+τ=1
    ε+ρ+τ=1
    α+ρ+τ=ε+ρ+τ
    Partizione
    α=εEnergia assorbita = Energia emessa
  • 21. www.dipae.it
    19
    Termografia - Energia termica
    5,67 x
    Legge di Stefan-Bolztman
  • 22. www.dipae.it
    20
    Prova Pratica
    Wt
  • 23. www.dipae.it
    21
    Emissioni e lunghezze d’onda
    Legge di PLANK
    L’emissione IR è in funzione di :
    Temperatura °K
    Lunghezza onda in mt
  • 24. www.dipae.it
    22
    l’emissività dipende dalla lunghezza d’onda
  • 25. www.dipae.it
    23
    Altri concetti
    Calore specifico c = Il calore specifico di una sostanza è definito come la quantità di calore necessaria per aumentare di 1°C la temperatura di un'unità di massa del materiale. Si misura in J / Kg K
    Capacità Termica C = capacità di un materiale di immagazzinare energia e cederla in un secondo momento
    C = c * m’ . Si misura in J/K
    m’= ρ * d.
    Q.tà calore assorbita Q=c* ρ*d*Δt in J/mq
    (dove m’ in Kg/mc * d= 0,10 m secondo DIN4108)
    Permeabilità termica b =Indica la quantità di calore che può penetrare o nella materia b=
    Si misura in J / mq K
    Legenda:λ = conducibilità termica / ρ = peso specifico / c= calore specifico / d= spessore materiale / m’=massa
  • 26. www.dipae.it
    24
    Perché sentiamo più freddo il calcestruzzo del legno?
    b calcestruzzo=
    b legno=
    Il calcestruzzo assorbe di più
    E’ termicamente più permeabile
    =2245 J/
    =405 J/
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    25
    Scopriamo che cos’è la capacità termica di un corpo
    Infiltrazione di acqua su una tetto con guaina
    Prova Pratica
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    26
    La capacità termica
    Isolamento termico costituito da isolante posto all’interno dell’ambiente
    Isolamento termico costituito da isolante posto all’esterno dell’ambiente
    Isolamento composto dal meteriale stesso
    E
    E
    E
    I
    I
    I
    Ti= +20°C
    Ti= +20°C
    Ti= +20°C
    Te= -5 °C
    Te= -5 °C
    Te= -5 °C
    Tm= -4 °C
    Tm= +17,5 °C
    Tm= +7,5 °C
    A parità di coibente e capacità termica è preferibile la soluzione che mantiene la parete ad una Tm più calda
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    27
    L’inerzia termica
    Smorzamento e sfasamento – benefici e risparmi energetici
    Maggiore è la massa termica e maggiore sarà la sua inerzia termica
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    29
    E
    I
    E
    I
    Qual è la soluzione corretta ?
    Isolare : Ok ! Ma dove va messo isolamento ?
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    30
    LIVELLO DI ISOLAMENTO
    Il Livello di Isolamento è uno degli strumenti quantitativi che possono essere usati per la verifica degli ambienti con la macchina termografica.
    L’obiettivo di questo parametro è la valutazione della continuità dell’isolamento termico e della presenza di ponti termici, per mezzo della comparazione dello schema termico di una zona difettosa con una che si suppone correttamente isolata, definita arbitrariamente.
    Il Livello di Isolamento, chiamato anche Indice Termico in altri paesi, viene definito come:
    IL = (Tsuperficie- Test) / (Tint - Test) x 100 %
    Dall’equazione suddetta, è ovvio che definendo una soglia di IL è l’equivalente dell’impostare la più bassa temperatura ammissibile in una parete come allarme.
    Tallarme = ILriferimento (Tint - Test) + Test
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    VALORI DI IL
    Edifici abitati
    - IL > 75 %: situazione normale per una parete opaca,
    -IL ≅ 70%: situazione normale per un angolo,
    - IL compreso tra 65% e 75%: ci sono ovviamente alcuni problemi,
    - IL compreso tra 60% e 65%: problemi di costruzione, la struttura dovrebbe essere controllata perchè ci sono potenziali rischi per la salute (formazione di muffe) e rischi strutturali,
    • IL al di sotto del 60 %: pericolo per la salute (muffe) e/o rischi per la struttura.
    Edifici disabitati, per esempio magazzini
    • IL > 50%: situazione normale.
    Piscine
    - IL Non dovrebbe mai scendere al di sotto del 90%.
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    32
    VALORI IDEALI DI CONFORT TERMICO
    Temperatura aria di ca. 20°C,
    + Umidità relativa compresa tra 50% e 60%,
    + Non più di 8°C di differenza tra finestra e aria,
    + Non più di 5°C di differenza tra parete e aria.
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    Insulationlevel
    Verifica preventiva formazioni muffa su partizioni
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    La capacità termica-esempio in edilizia
    La finestra tamponata è visibile grazie alla differente capacità termica dei materiali
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    Punti di fissaggio cappotti
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    Il terrazzo che crea continuità con il solaio …………
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    VERIFICA TERMICA
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    TERMOGRAFIA
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    40
    Saturazione dell’acqua
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    Umidità
    -
    Produzione
    per giorno
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    ATTENZIONE: Se un materiale è impermeabile, non significa che esso resista anche al passaggio del vapore:
    Dimensioni di una molecola di acqua 1/100.000 mm
    Dimensioni di una molecola di vapore = 1/10.000.000 mm
    Materiali impermeabili sono Calcestruzzo,tegole; essi sono freni vapore
    Materiali che non fanno passare il vapore : Barriere vapore;
    es. alluminio
    Dipende dal valore di μ e dallo spessore : μ x d = sd (metri)
    Sd < 20 freno vapore
    Sd > 20 barriera vapore
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    43
    Vapore
    δaria = 187,52 x 10^-12 Kg/sec m Pa
    δ = permeabilità al vapore del materiale
    δa = permeabilità con RH% <= 50% asciutto
    δu = permeabilità con RH% > 50% umido
    μ = δaria/ δ
    L’analogia della permeabilità è al valore λ , (conduttività termica del materiale)
    Rv = μ * s = s/δ = sd (Resistenza al vapore, s in metri) Pa sec mq /kg
    Nella UNI 10351 sono indicati diversi valori di permeabilità dei materiali
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    44
    Vapore
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    45
    Con punto di rugiada o temperatura di rugiada si intende la temperatura alla quale, a pressione costante, l'aria (o, più precisamente, la miscela aria-vapore) diventa satura di vapore acqueo.
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    47
    UMIDITA’ - esempi
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    UMIDITA’ - tipi
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    49
    Data logger termo igrometrico
    Monitoraggio continuato nel tempo di T e UHr% con verifica di eventuali situazioni favorevoli alla condensa superficiale
    Il grafico testimonia le abitudini termiche degli occupanti dell’immobile
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    50
    Diffusione del vapore
    La barriera/freno vapore è lo strumento utilizzato per evitare condense interstiziali. La barriera va posta verso il lato caldo della partizione
    Partizione
    Partizione
    Vapore
    Vapore
    Senza barriera vapore
    Con barriera vapore
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    51
    Regole fondamentali
    Analogia tra la trasmissione del calore in W e
    Q = U * A * (ti – te)
    trasmissione del vapore in Kg/sec
    G = P * A * (Pvi – Pve)
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    52
    Regole fondamentali
    Resistenza termica = d spessore (mt) / λ
    Partizione
    R
    Interno
    Esterno
    Strato isolante posto normalmente all’esterno al fine di preservare l’elemento costruttivo dagli sbalzi termici e permettere allo stesso di immagazzinare l’energia termica e cederla all’ambiente durante le ore serali.
    SD equivalente = μ x d spessore (mt)
    µ*d
    Partizione
    Interno
    Esterno
    L’umidità che entra in uno strato deve poter passare con facilità al successivo con facilità al fine di evitare gli accumuli che possono danneggiare strutture ed isolamenti.
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    Blower door
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    Blower door
    E’ una tecnica che permette di verificare l’ermeticità degli edifici.
    E’ nata in Svezia nel 1075 ed è attualmente attivamente applicato in Francia, Svizzera, Regno Unito, Germania, Austria.
    In Italia è obbligatorio per CASA CLIMA classe A e A+ e da poco viene richiesto anche per le Classi B
    L’uso è normato secondo UNI EN 13829:2002 e UNI EN ISO 13789:2008
  • 57. www.dipae.it
    55
    Blower door
    L'indice di permeabilità degli edifici non va mai sottovalutato.
    Nei complessi residenziali, nelle abitazioni plurifamiliari e negli uffici, il problema addirittura si complica.
    Il fenomeno può generare correnti fastidiose che propagano polvere, odori, rumore e persino fuoco(attraverso le condutture degli impianti tecnologici, attraverso i vani scala, le fughe dei soffitti, i muri divisori, le porte e i compartimenti che dovrebbero essere in realtà a tenuta di fumo e fuoco).
  • 58. www.dipae.it
    56
    Blower door - Procedure
    Al ventilatore sono collegati degli strumenti che misurano la differenza di pressione e l’ intensità del flusso d’ aria.
    La velocita’ di rotazione del ventilatore e’ regolata in modo tale da generare una ben determinata differenza di pressione tra l’ interno e l’ esterno.
    Di conseguenza si induce un flusso d’ aria pari a quello dovuto alle “perdite” dell’ edificio (a causa della depressione).
    Il flusso d’aria misurato viene diviso per il volume dell’ edificio.
    Questo valore puo' essere confrontato solo rispetto ad altri edifici e alle norme.
  • 59. www.dipae.it
    57
    Blower door test - fasi
    Il BlowerDoor Test si suddivide in tre fasi :
    Nella prima fase viene creata e mantenuta una depressione constante di 50 Pa o leggermente superiore. Durante questa fase viene ispezionata l’intera superficie dell’ edificio (il suo involucro) alla ricerca delle “perdite”, per individuare dove l’indesiderata aria fuoriesce (punti non ermetici). Questi sono i punti responsabili delle perdite d’ aria e quindi del calore dell’edificio. Le perdite maggiori si possono sentire con la mano, mentre per quelle di intensità ridotta e' necessario un generatore di fumo oppure un anemometro.
    Nella seconda fase viene creata una depressione crescente , si parte da valori pari a circa 10 Pa e si prosegue a passi di 5 o 10 Pa sino a raggiungere un valore finale di 70-80 Pa. Per ogni passo verrà registrato e protocollato il flusso di volume d’ aria.
    Nella terza fase viene creata una sovrapressione (=depressione invertendo i lati) e le medesime misurazioni fatte nella fase 2 vengono ripetute. Questo indica quanto valgono le rimanenti perdite (con una pressione di riferimento di 50 Pa).
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    58
    Blower door test - fasi
    Il blowerdoor test è finalizzato alla determinazione del valore n50, ovvero del numero orario di ricambi d’aria con una differenza di pressione esterno-interno delta-p di 50 Pascal;
    n50 rappresenta un parametro prestazionale dell’edificio: tanto maggiore è, tanto maggiori sono le infiltrazioni d’aria nell’edificio, e quindi gli sprechi energetici per mantenerlo riscaldato d’inverno e raffrescato d’estate.
    Con il test si misura il ricambio d’aria per infiltrazione in condizione di una differenza di pressione di 50 Pa (Pascal). Il numero di ricambi d’aria in questa condizione (n50) è dato dalla seguente formula:
     
    n50 = V'50/VL
    dove:V'50 è il volume d’aria infiltrata e VL è il volume climatizzato (riscaldato/raffreddato)
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    59
    Blower door test - VALORI
    Valori N50 in CASA CLIMA:
    Classe C
    Classe B
    Classe A
    Classe A+
    = 3
    = 2
    = 1
    < 0,6
    Obbligatorio se è presente sistema di recupero calore con ventilazione forzata (dal 01.01.2008)
    Obbligatorio per tutte le case in legno e quelle costruite a secco (dal 01.01.2009)
    In genere sono indesiderate perdite ove la velocità dell’aria ≥ 2,0 m/S. Correnti d’aria di velocità inferiore a 1m/s possono essere tollerate.
    Un valore di n50 di 3 all'ora significa che con una differenza di pressione di 50 Pa il volume d' aria dell'edificio viene cambiato per 3 volte in un' ora.
  • 62. www.dipae.it
    60
    Blower door
    Perdite aria nei serramenti
  • 63. www.dipae.it
    61
     1 Benefici ambientali: + Energia PULITA
     2 Scelta eticamente responsabile
    € 3 Guadagno economico
    a) un sistema solare fotovoltaico rappresenta un ottimo investimento
    • incentivo del conto energia
    • 64. risparmio sulle bollette
    b) installare un sistema solare fotovoltaico significacomprare in anticipo l’energia
    elettrica che si userà nei prossimi decenni, avendo così la certezza che tale costo
    rimarrà costante.
    c) un sistema solare fotovoltaico aumenta il valore dell’edificio sul quale viene installato
  • 65. www.dipae.it
    62
    ENERGIA PULITA -Amorfo completamente integrato
  • 66. DIPARTIMENTO ANALISI Energetiche
    63
    Edizione Nr. 198
    Aprile 2009
  • 67. www.dipae.it
    64
    Corte delle Rose, 8
    31015 CONEGLIANO TV
    Tel. 0438.435194
    Fax 0438.426203
    • Indagini termografiche
    • 68. Prove trasmittanza con Termoflussimetro
    • 69. Prove con Blower Door di tenuta all’aria
    • 70. Verifiche acustiche
    • 71. Assistenza in cantiere e avanzamento lavori
    • 72. Progettazione termica ed acustica
    • 73. Certificazioni termiche
    GRAZIE a TUTTI