Strategie Per Un Involucro Edilizio Sostenibile Efficacia Buona Inerzia Termica Pareti

Università Politecnica delle Marche Dipartimento di Architettura, Costruzioni e Strutture DACS Sezione Architettura Tecnica L'Efficacia di una buona Inerzia Termica delle Pareti Strategie per un Involucro Edilizio Sostenibile: Ventilazione e Inerzia Termica 10 Febbraio 2009 Ing. Andrea Ursini Casalena http://www.mygreenbuildings.org

Protocollo di Kyoto - 2005 Sistemi di Raffrescamento Passivo Ridurre almeno del 5% le emissioni di CO2 a livello mondiale nel 2008-2012 Importanza delle caratteristiche climatiche del luogo DIRETTIVA 2002/91/CE sul rendimento energetico degli edifici Unione europea Problemi di comfort Sistemi di condizionamento dell’aria priorità per riduzione obbligo al risparmio energetico

D.lgs. 311/2006 Fase invernale in ITALIA introduzione di elevati requisiti su: Isolamento termico edifici (U = trasmittanza W/mqK) Fase estiva recepisce solo una parte della Direttiva 2002/91/CE Approccio superficiale al problema del comfort estivo e dell’inerzia termica dell’involucro edilizio RISPARMIO ENERGETICO IN FASE INVERNALE Fabbisogno energetico riscaldamento invernale (Epi =kWh/mqanno) ma… Non si considerano gli effetti dei carichi termici interni (persone, radiazione diffusa, elettrodomestici…)

Linee guida nazionali ESTATE Sostituzione limite sulla Ms >= 230 kg/mq con: Yie = U x fd <= 0,12 W/mqK (pareti) Trasmittanza Termica Periodica Radiazione diffusa Temperatura aria Yie UNI EN ISO 13786:2008 ? Carichi termici interni PROBLEMA: <= 0,20 W/mqK (coperure) trasmittanza termica stazionaria fattore di attenuazione

Problema della Trasmittanza Termica Periodica Yie = U x fd Possibilità di realizzare pareti super isolate e a bassa massa Yie <= 0,12 W/mqK 0,12 = 1 x 0,12 0,12 = 0,12 x 1 U fd Yie U fd Yie Alta massa con poco isolamento Bassa massa con alto isolamento = SECONDO LE LINEE GUIDA

Considerare la (Cip) kJ/mqK Importanza del comfort e dei carichi termici interni in fase estiva Da nostri studi risulta: 1) La Trasmittanza Termica Periodica è efficace nel limitare i carichi termici provenienti dall’esterno 2) La Trasmittanza Termica Periodica non garantisce comfort in fase estiva in presenza di carichi termici interni Carichi Interni CAPACITÀ TERMICA AREICA PERIODICA INTERNA un’opportunità UNI EN ISO 13786:2008 Radiazione diffusa

assunzione CASO DI STUDIO REALE 1) MONITORAGGIO 2) SIMULAZIONE E SETTAGGIO DEL MODELLO ANALITICO CON I DATI DEL MONITORAGGIO

condizione climatiche (Palermo, Ancona, Cuneo)

destinazione d’uso (scuola, residenza)

carichi termici interni

involucro edilizio

3) ANALISI PARAMETRICHE PER: SCUOLA condizioni interne condizioni climatiche temperatura superficiale

Studio di differenti tipi di parete: 5 pareti fittizie al fine di rispettare i limiti sulla trasmittanza termica periodica e stazionaria A parità di Yie = 0,10 W/mqK, abbiamo diversi spessori di massa e isolamento termico U < 0,4 W/mqK (Ancona) Yie < 0,12 W/mqK

RISULTATI:

U condiziona fortemente il comportamento termico delle pareti

Il comportamento migliore si manifesta con la parete che ha il più basso valore di trasmittanza termica stazionaria.

Fase Invernale

Limitare la trasmittanza termica periodica permette di:

limitare i carichi termici esterni (radiazione solare, …)

Limitare i consumi per la climatizzazione estiva ed invernale

U=0,39W/m2K U=0,26 U=0,17 U=0,15 U=0,13 N

A parità di Yie non si notano differenze significative tra le 5 tipologie di parete. Quindi Yie sembra funzionare come parametro di controllo in queste particolari condizioni. Fase Estiva ( senza carichi termici interni, condizioni fittizie ) N

Se si considera l’influenza di:

COMFORT (Temp. superficiale., Temp. operativa., Asimmetria radiante)

CARICHI TERMICI INTERNI (persone, elettrodomestici, radiazione diffusa)

Bassi valori di inerzia termica = oscillazioni elevate della temperatura = basso comfort termico Fase Estiva ( con carichi interni, condizioni reali, scuola ) È necessaria l’ Inerzia Termica Interna N

Influenza inerzia termica del tetto nel comfort Le condizioni ambientali interne sono condizionate dalla posizione dell’isolante termico

Capacità Termica Areica Periodica Interna (Cip): - Cip esprime l’effettiva capacità di accumulo termico di una parete Il valore Cip, calcolato in base alla norma UNI EN ISO 13786:2008, descrive il comportamento dell’involucro edilizio. Esso tiene conto della profondità di penetrazione dell’onda termica. - Un alto valore di Cip contribuisce a ridurre la temperatura superficiale della parete

Nella fase estiva, se avremo elevati valori di carico termico interno, sarà molto importante fissare degli alti valori di Cip Capacità Termica Areica Periodica Interna (Cip): Per ottenere un accettabile livello di comfort, le pareti devono avere alti valori di Cip

Riteniamo che sia necessario fissare dei valori limite inferiori per la Cip al fine di:

Garantire delle pareti con sufficiente massa termica sul lato interno

=> questo contribuisce all’accumulo termico migliorando il comfort interno

Svavorire la realizzazione di involucri edilizi caratterizzati da isolamento termico interno e/o senza massa inerziale

=> queste soluzioni non contribuiscono all’accumulo termico

Cip Spessore

Radiazione Diretta Temperatura Aria Cip La Cip potrebbe essere il parametro da affiancare alla trasmittanza termica periodica Ottima indicazione sulla Bontà della Parete Controllo Comfort e Consumi in fase estiva Yie Radiazione Diffusa

Grazie per l’attenzione Ing. Andrea Ursini Casalena http://www.mygreenbuildings.org Università Politecnica delle Marche http://www.univpm.it