PROGETTO DEGLI IMPIANTI PER LO STUDENTATO DELL'UNIVERSITÀ DI ROMA “TOR VERGATA”

Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”
Ingegneria e Tecniche del Costruire
Corso di Progettazione Impiantistica dell'Architettura
Prof. Angelo Spena
PROGETTO DEGLI IMPIANTI PER LO STUDENTATO
DELL'UNIVERSITÀ DI ROMA “TOR VERGATA”
Studenti:
Lucio Amato
Federica Lemma
Giulia Raniolo
Michele Renna
Francesca Stefani
Anno Accademico 2018 / 2019

Introduzione
L’elaborato ha lo scopo di illustrare il dimensionamento degli impianti di climatizzazione per il
progetto di uno studentato dell’Università di Roma Tor Vergata.
L’impianto è stato dimensionato prendendo come riferimento un piano tipo caratteristico
dell’edificio. Sono state prese in esame le condizioni più gravose del periodo estivo e invernale, per
la città di Roma, al fine di rispettare le condizioni di benessere termoigrometico desiderate.
Per ciascun ambiente sono stati calcolati le dispersioni di calore nel periodo invernale, il fabbisogno
di freddo in estate e le portate d’aria necessarie per la ventilazione degli stessi. I dati raccolti sono
riportati nelle tabelle allegate.
L’edificio sarà provvisto di un impianto misto aria/acqua composto da ventilconvettori, radiatori e
Unità di Trattamento Aria (UTA), il tutto servito da caldaia e gruppo refrigerante. L’UTA assicura i
ricambi d’aria necessari e regola l’umidità mentre ventilconvettori e radiatori garantiscono la
temperatura richiesta.

Indice
CARATTERISTICHE DELL’EDIFICIO ................................................................................................... 1
CARICHI TERMICI ............................................................................................................................. 2
Dati di progetto.......................................................................................................................2
Stratigrafia pareti opache .......................................................................................................3
Calcolo trasmittanza pareti opache........................................................................................3
Calcolo trasmittanza pareti trasparenti..................................................................................4
CASO INVERNALE ....................................................................................................................4
Pareti trasparenti................................................................................................................5
Pareti opache......................................................................................................................5
Ponti termici .......................................................................................................................5
Potenza termica totale di relazione ...................................................................................6
Potenza termica d’infiltrazione ..........................................................................................6
Fabbisogno totale di calore ................................................................................................7
CASO ESTIVO...........................................................................................................................7
Pareti trasparenti................................................................................................................8
Pareti opache......................................................................................................................9
Apporti interni ..................................................................................................................10
Fabbisogno totale di freddo .............................................................................................10
UNITÀ TRATTAMENTO ARIA..........................................................................................................11
Dimensionamento UTA aula studio......................................................................................11
CASO INVERNALE..............................................................................................................11
CASO ESTIVO.....................................................................................................................13
Potenze termiche richieste totali .....................................................................................15
Dimensionamento UTA corpo residenziale ..........................................................................15
CASO INVERNALE..............................................................................................................16

CASO ESTIVO.....................................................................................................................17
Potenze termiche totali richieste .....................................................................................19
Ventilconvettori................................................................................................................19
Estrazione .........................................................................................................................20
Radiatori ...........................................................................................................................20
Caldaia ..............................................................................................................................20
Gruppo refrigerante .........................................................................................................21
ALLEGATI
Allegato 1: Pianta e prospetti
Allegato 2: Tabella ambiente A
Allegato 3: Tabella ambiente B
Allegato 4: Tabella ambiente C,D
Allegato 5: Tabella ambiente E
Allegato 6: Tabella ambiente G
Allegato 7: Tabella ambiente I
Allegato 8: Tabella ambiente L
Allegato 9: Tabella ambiente N
Allegato 10: Psicrometrico aula studio caso invernale
Allegato 11: Psicrometrico aula studio caso estivo
Allegato 12: Psicrometrico corpo residenziale caso invernale
Allegato 13: Psicrometrico corpo residenziale caso estivo
Allegato 14: UTA AERMEC Energy Std 100
Allegato 15: Dati tecnici AERMEC Energy Std 100
Allegato 16: UTA T1
Allegato 17: Dati tecnici UTA T1
Allegato 18: Schema copertura
Allegato 19: Ventilconvettori AERMEC FCZI
Allegato 20: Dati tecnici AERMEC FCZI
Allegato 21: Caldaia
Allegato 22: Dati tecnici caldaia

Allegato 23: Gruppo refrigerante
Allegato 24: Dati tecnici gruppo refrigerante
Allegato 25: Calore emesso dalle persone
Allegato 26: Temperatura estiva
Allegato 27: Correzioni alle differenze di temperatura equivalenti
Allegato 28: Fattori di correzione della radiazione solare
Allegato 29: Differenze di temperatura equivalenti
Allegato 30: Differenza di temperatura equivalente per superfici orizzontali
Allegato 31: Radiazione solare attraverso il vetro semplice
Allegato 32: Valori limite di trasmittanza, resistenza termica intercapedini
Allegato 33: Trasmittanza vetrate e telai

1
CARATTERISTICHE DELL’EDIFICIO
L’edificio si sviluppa su quattro livelli con un interpiano di 3 m, presenta una copertura piana sulla
quale possono essere posizionati gli impianti. Il piano tipo scelto è composto da due zone
indipendenti tra loro, un’aula studio e un corpo residenziale. Quest’ultimo è suddiviso in un
appartamento di due stanze e quattro stanze singole con soggiorno in comune, ogni stanza è
provvista di propri servizi igienici. I bagni delle stanze singole sono privi di esposizione e quindi non
danno contributo allo scambio termico. È presente inoltre un cavedio che percorre l’intera altezza
dell’edificio che può essere destinato al passaggio degli impianti. I due corpi sono collegati tra loro
da ballatoi esterni che corrono lungo il perimetro, sui lati corti sono presenti i corpi di distribuzione
verticale. La struttura è schermata esternamente da una griglia metallica che svolge anche la
funzione di parapetto (Allegato 1).
Ovest
Nord
Est
Sud

2
Ambiente Destinazione
d’uso
N° persone Superficie
[m2]
Volume
[m3]
Esposizione
A Aula studio 64 155 465 N – S – O – E
B Appartamento 2 38 114 N – S – O
C Bagno 1 2,7 8,1 O
D Bagno 1 2,7 8,1 O
E Camera singola 1 13,4 40,2 N
F Bagno 1 2,7 8,1 interno
G Camera singola 1 13,4 40,2 S
H Bagno 1 2,7 8,1 interno
I Soggiorno/cucina 4 16,22 48,66 E
L Camera singola 1 13,4 40,2 N - E
M Bagno 1 2,7 8,1 interno
N Camera singola 1 13,4 40,2 S - E
O Bagno 1 2,7 8,1 interno
CARICHI TERMICI
Dati di progetto
Per semplicità descrittiva in tabella sono riportati i dati di temperatura e umidità riferiti alla località
di Roma nei periodi invernali e estivi.
Località Roma
Inverno Estate
Temperatura esterna 0°C 34°C
Temperatura interna 20°C 26°C
Umidità relativa esterna 40% 70%
Umidità relativa interna 55% 50%

3
Stratigrafia pareti opache
Le pareti opache sono di colore chiaro e sono costituite dai seguenti materiali, elencati dall’interno
verso l’esterno dell’edificio.
Calcolo trasmittanza pareti opache
Con i dati finora enunciati possiamo procedere al calcolo della trasmittanza per le pareti opache
dell’edificio, con la formula:
𝐻 =
1
1
ℎ𝑖
+ ∑
𝑠𝑖
λ𝑖
𝑛
𝑖=1 +
1
ℎ 𝑒
Dove:
• n: numero di strati della parete;
• hi: coefficiente di adduzione interno [7,69 W/m2K];
• he: coefficiente di adduzione esterno [25 W/m2K];
• s: spessore della parete [m];
• λ: conducibilità termica del materiale [W/mK]
Si ricava una trasmittanza H = 0,385 W/m2K = 0,331 kcal/hm2°C.
Materiale
λ
[kcal/m°C]
λ
[W/mK]
Spessore
[cm]
Densità
[kg/m3]
s/ λ
[m2K/W]
Incidenza
[kg/m2]
Intonaco int. 0,6 0,699 2 1800 0,029 36
Laterizio 0,8 0,93 25 2000 0,269 500
Isolante 0,033 0,038 8 150 2,105 12
Intonaco est. 0,7 0,872 2 1800 0,023 36
Totale 37 2,426 584

4
Calcolo trasmittanza pareti trasparenti
Le pareti trasparenti sono costituite da un doppio vetro ordinario con vetrocamera, con telaio in
alluminio di larghezza pari a 5 cm. Per il calcolo della trasmittanza è stata considerata una vetrata
tipo per la quale è stata eseguita una media ponderata in base alla superficie di vetro e telaio:
𝐻 =
𝑆 𝑣 ∙ 𝐻𝑣 + 𝑆𝑡 ∙ 𝐻𝑡
𝑆𝑡𝑜𝑡
dove:
• 𝑆 𝑣: superficie vetrata;
• 𝐻𝑣: trasmittanza vetro pari a 2,8 W/m2K;
• 𝑆𝑡: superficie telaio;
• 𝐻𝑡: trasmittanza telaio pari a 2,4 W/m2K;
• 𝑆𝑡𝑜𝑡: superficie apertura.
Si ottiene una trasmittanza 𝐻 = 2,3
𝐾𝑐𝑎𝑙
ℎ 𝑚2 °𝐶
per un’apertura di dimensioni di 3x4 m.
Per i valori delle trasmittanze di vetro e telaio si rimanda all’allegato 30.
CASO INVERNALE
Nel caso invernale si considera un regime stazionario in cui la temperatura esterna è costante, pari
al minimo valore dato dall’escursione termica giornaliera. Questa risulta sempre minore di quella
interna, dunque, il flusso termico sarà sempre uscente dall’edificio causando una dispersione
termica che dovrà essere compensata dagli impianti. Si distinguono pareti opache e pareti
trasparenti poiché la quantità di calore che passa attraverso una superficie unitaria omogenea,
trasmittanza, varia a seconda del materiale.
Come ulteriore ipotesi si è considerata una temperatura interna costante che garantisce una
condizione di equilibrio tra superfici adiabatiche quali solai e tramezzi interni. Sono stati calcolati
inoltre i ponti termici nei punti di discontinuità dell’edificio, dovuti alla disomogeneità del materiale
e a singolarità geometriche che facilitano la trasmissione del calore. La valutazione dei carichi
termici è stata realizzata tenendo conto, per il caso invernale, della condizione più sfavorevole. Si
sono dunque trascurati i contributi positivi dati dall’irraggiamento e gli apporti interni come il calore
latente prodotto dall’utenza. Viene trascurato anche il contributo dell’immissione di aria, a
temperatura superiore rispetto a quella dell’ambiente, data dall’UTA.

5
Condizioni di progetto invernali:
Interna Esterna
Temperatura 20°C 0°C
Umidità relativa 55% 40%
Pareti trasparenti
La dispersione termica per differenza di temperatura attraverso le pareti trasparenti è stata valutata
in base alla relazione:
𝑄̇ 𝑡 = 𝐻 ∙ 𝑆 ∙ ∆𝑇 ∙ F
dove:
• H: trasmittanza della parete trasparente;
• S: superficie apertura [m2];
• ∆𝑇: differenza di temperatura tra ambiente interno ed esterno (20°C);
• F: fattore di correzione in funzione dell’esposizione.
Pareti opache
La potenza termica dispersa da una superficie opaca può essere espressa come:
𝑄̇ 𝑜 = 𝐻 ∙ 𝑆 ∙ ∆𝑇 ∙ F
dove:
• H: trasmittanza (0,331 kcal/hm2°C);
• S: superficie parete [m2];
• ∆𝑇: differenza di temperatura tra ambiente interno ed esterno;
• F: fattore di correzione in funzione dell’esposizione.
Ponti termici
I ponti termici sono la causa di una riduzione localizzata della resistenza termica della parete. Si
presentano i punti di singolarità geometrica della struttura, quali ad esempio spigoli, in prossimità
di aperture o in zone perimetrali quali l’attacco parete – soffitto e l’attacco parete – pavimento.

6
Tali ponti termici creano flussi ulteriori di calore disperso, anche se di minimo impatto, e vanno
calcolati tramite la seguente relazione:
𝑄̇ 𝑝 = 𝐾𝐿 ∙ 𝐿 ∙ ∆𝑇
dove:
• L: lunghezza caratteristica dei ponti termici [m] (per le aperture si considera il perimetro, per
gli attacchi parete-soffitto-pavimenti e per gli spigoli la lunghezza);
• KL: coefficiente lineico, funzione del ponte termico considerato:
• KL= 0,6k*(media spessori pareti), k=1;
• ∆𝑇: differenza di temperatura tra interno ed esterno.
Potenza termica totale di relazione
La potenza termica totale di relazione rappresenta le dispersioni dell'edificio. Essa è data dalla
somma dei contributi di dispersione termica relativi alle pareti trasparenti, pareti opache e ponti
termici:
𝑄̇ 𝑟𝑒𝑙 = Σ𝑄̇ 𝑡 + Σ𝑄̇ 𝑜 + Σ𝑄̇ 𝑝
Dove:
• Σ𝑄̇ 𝑡: sommatoria delle dispersioni termiche delle pareti vetrate;
• Σ𝑄̇ 𝑜: sommatoria delle dispersioni termiche delle pareti opache;
• Σ𝑄̇ 𝑝: sommatoria delle dispersioni termiche dei ponti termici.
Potenza termica d’infiltrazione
La potenza termica di infiltrazione tiene conto dell’imprecisione degli infissi e delle aperture delle
finestre. Essa viene valutata secondo la relazione:
𝑄̇ 𝑖𝑛𝑓 = 𝑉̇ ∙ 𝑐 𝑝 ∙ ρ ∙ ΔT
dove:
• 𝑉̇ : Volume ambiente x n° ricambi aria;
• Cp: calore specifico dell’aria pari a 0,24 kcal/kg K;
• ρ: peso specifico aria;
• ΔT: differenza di temperatura tra interno ed esterno.
La potenza termica di infiltrazione è stata trascurata in quanto si considerano superfici vetrate non
apribili con immissione ed estrazione dell’aria negli ambienti regolata dall’UTA.

7
Fabbisogno totale di calore
Il fabbisogno totale di calore è dato in generale dalla somma del contributo della potenza termica
totale di relazione e della potenza termica di infiltrazione. Nel nostro caso il contributo
dell’infiltrazione è nullo e dunque il fabbisogno totale di calore coincide con la potenza termica
totale di relazione e quindi alla somma di tutte le dispersioni.
CASO ESTIVO
Nel periodo estivo il calcolo dei carichi termici è più complesso in quanto si deve considerare un
regime variabile di temperatura. Questo implica che il flusso calore può essere entrante o uscente
a seconda della differenza di temperatura tra interno ed esterno che varia in base all’escursione
termica giornaliera.
Condizioni di progetto:
Interna Esterna (max)
Temperatura 26°C 34°C
Umidità relativa 50% 70%
L’impianto viene progettato in maniera tale da essere in grado di asportare il calore che entra
dall’esterno per differenze di temperatura e irraggiamento, oltre al calore sensibili delle persone e
alla potenza dissipata internamente da altre fonti. Anche in questo caso si è analizzato, per ciascun
ambiente, il carico termico distinguendo le pareti opache da quelle trasparenti.

8
Pareti trasparenti
Per le pareti vetrate si distingue la potenza termica dovuta dalla differenza di temperatura dalla
potenza termica dovuta dall’irraggiamento.
- Potenza termica per irraggiamento
La potenza termica per irraggiamento è stata calcolata, in Fr/h, tramite la seguente relazione:
𝑞̇irr = 𝑆 ∙ 𝐹𝑆 ∙ 𝑓sol ∙ W
dove:
• 𝑆: superficie della parete vetrata [m2];
• 𝐹𝑆: fattore solare (𝐹𝑆 = 𝜏 +
𝛼 ℎ 𝑣
ℎ 𝑒
);
• 𝑓sol: fattore di soleggiamento;
• W: radiazione solare (allegato 31).
Il fattore solare è stato definito per un vetro ordinario doppio pari a 0,9 come da allegato 25.
Il fattore di soleggiamento, che tiene conto delle ombre portate, è stato sempre posto
cautelativamente pari a 1 in quanto una sua modica deve essere adeguatamente giustificata da uno
studio delle ombre.
La radiazione solare è stata considerata rispetto al giorno 23 luglio, giorno in cui si ha l'irraggiamento
maggiore durante l'anno. Per ogni prospetto è stato ricavato quindi l'irraggiamento in relazione
all'esposizione e all'orario, ottenendo i seguenti dati.
8 10 12 14 16 18
N 32 38 38 38 32 65
S 35 119 187 119 35 13
E 444 265 38 38 32 13
W 32 38 38 265 444 320
Radiazione solare attraverso il vetro semplice W[kcal/hm2
]

9
- Potenza termica per differenza di temperatura
La potenza termica dovuta allo squilibrio tra temperatura interna ed esterna è stata calcolata come:
𝑞̇ist = 𝑆 ∙ 𝐻 ∙ ∆𝑇ist
dove:
• S: superficie della parete vetrata;
• H: trasmittanza della parete vetrata;
• ∆𝑇ist : differenza di temperatura istantanea.
La differenza di temperatura istantanea tra interno e esterno viene valutata in funzione
dell’andamento della temperatura durante le ore del giorno (allegato 23). È stata quindi calcolata la
differenza, ogni due ore, tra temperatura interna di progetto, fissata a 26°C, e quella effettiva
dell’esterno letta sul grafico.
In caso di contributi risultanti negativi, ovvero un flusso uscente anziché entrante, si è considerato
un contributo nullo, per trascurare anche in questo caso quei fattori positivi per l’impianto.
Pareti opache
La trasmissione di calore attraverso le pareti opache e quindi il fabbisogno di freddo si calcola
considerando una differenza di temperatura equivalente ∆𝑇eq funzione del tempo e delle
caratteristiche delle pareti. Questa si legge dall’allegato 24 che riporta i dati relativi a condizioni di
temperatura interna pari a 26°C, temperatura esterna pari a 34°C ed escursione 11 °C. Nel caso in
esame, data un’escursione termica giornaliera di 15°C, e data una differenza di temperatura tra
esterno alle ore 15 e ambiente interno di 8°C (34-26=8°C), viene utilizzato un fattore correttivo pari
a -2 (allegato 26). Una volta calcolato il peso del muro pari a 500 kg/m2, è stato calcolato il ∆𝑇eq in
funzione dell’orario e dell’esposizione di ciascun ambiente.
La potenza termica relativa alle pareti opache è quindi pari a:
𝑞̇o = 𝑆 ∙ 𝐻 ∙ Δ𝑇sa
dove:
• S: superficie parete opaca [m2];
• H: trasmittanza parete opaca [kcal/hm2°C];

10
• Δ𝑇sa: ∆𝑇eq considerando il fattore correttivo.
Anche in questo caso i flussi uscenti sono stati considerati nulli, ovvero non si sono considerati quei
carichi a favore dell’impianto.
Valori Δ𝑇sa (peso del muro 500 kg/𝑚2
)
h 8 10 12 14 16 18
N 0 0 0 0 0 0,5
S 0 0 0,9 3,9 5,5 6,5
E 0 1,9 5,1 5,6 4,2 3,2
W 0 0 0 0,7 2,2 5,1
Apporti interni
- Calore sensibile delle persone
Il calore emesso dalle persone varia a seconda del loro grado di attività e a seconda della
temperatura dell’ambiente in cui si trovano. Nel caso in esame, per persone a riposo o a lavoro
molto leggero, si ricava dall’allegato 22 un calore sensibile pari a 55 kcal/h a persona. Tale valore va
moltiplicato per il numero di persone presente nell’ambiente.
- Potenza dissipata internamente
Le dissipazioni interne dovute ad illuminazione ed elettrodomestici sono state considerate con un
valore medio di 10 kcal/hm2.
Fabbisogno totale di freddo
Il fabbisogno totale di freddo è dato dalla somma di tutte le potenze termiche calcolate, quali la
potenza termica entrante attraverso le pareti trasparenti e le pareti opache, la potenza dissipata
internamente e il calore sensibile delle persone. A questi contributi deve essere sottratto il
contributo del freddo portato che nel nostro caso è però pari a zero in quanto si è scelto di
immettere aria ad una temperatura di 26°C, pari alla temperatura interna dell’edificio nel caso
estivo. Si trascura inoltre la potenza frigorifera di infiltrazione in quanto si considerano superfici
vetrate non apribili con immissione ed estrazione dell’aria negli ambienti regolata dall’UTA.
Fabbisogno totale di freddo:
Qtot = Qo + Qt + Qsens + Qdiss - Fr
Qo: potenza termica relativa alle superfici opache
Qt: potenze termiche relative alle superfici vetrate

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Qsens: calore sensibile dato dalle persone
Qdiss: potenza termica dissipata internamente
Fr: freddo portato, pari a zero.
UNITÀ TRATTAMENTO ARIA
Considerando che l’edificio è composto da due corpi che hanno diverse caratteristiche e funzioni, si
è scelto di realizzare due distinte UTA una per l’aula studio e una per gli appartamenti.
Schema trattamento aria a titolo esemplificativo
Dimensionamento UTA aula studio
CASO INVERNALE
Calcolo delle portate:
ṁa : portata d’aria primaria, ṁa = V̇a ∙ ρ
V̇a = 1920 m3/h portata volumetrica d’aria esterna
1/ ρ= 0.84 volume specifico aria interna (20°C; 55% UR)
ṁa=1920/0.84=2285 kg/h
xA: umidità assoluta ambiente
xI: umidità assoluta aria in condizioni di immissione

12
ṁv : portata di vapore prodotta dalle persone
ṁ 𝑣 =
𝑁𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑒 ∙ 𝑄𝑙𝑎𝑡
ℎ 𝑣𝑎𝑝
= 4.4 𝑘𝑔/ℎ
𝑁𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑒 = 64
𝑄𝑙𝑎𝑡 = 40 𝑘𝑐𝑎𝑙/ℎ
ℎ 𝑣𝑎𝑝 = 2454,1
𝑘𝐽
𝑘𝑔
= 586,15 𝑘𝑐𝑎𝑙/𝑘𝑔
Punto E: condizioni esterne
TE = 0 °C xE=1.51g/kg
URE = 40% hE=3.77 kJ/kg
Punto A: condizioni ambiente
TA= 20 °C xA=8 g/kg
URA= 55% hA=40.5 kJ/kg
Punto I: condizioni di immissione
L’aria di immissione deve avere un’umidità assoluta minore di quella interna per bilanciare il vapore
prodotto dalle persone.
Bilancio di massa: ṁaxA = ṁaxI +ṁv
dal quale ricaviamo xI= 6.06 g/kg, indipendente dalle condizioni esterne.
Si sceglie una temperatura di immissione superiore a quella dell’ambiente.
TI = 30 °C URI= 23%
xI=6.06 g/kg hI=45.66 kJ/kg
Punto F: punto fisso
Si sceglie un’efficienza di umidificazione pari al 90%.
xF = xI
URF= 90% TF = 8.14 °C
XF=6.06 g/kg hF=23.43 kJ/kg

13
Punto B: Pre-riscaldamento
Essendo l’umidificazione adiabatica e isoentalpica possiamo trovare le caratteristiche del punto B a
partire dall’isoentalpica passante per il punto F che interseca la curva iso-titolo alle condizioni
esterne E.
hB=23.43 kJ/kg URB= 10.8%
XB=1.51 g/kg TB = 19.5 °C
Potenze e portate richieste
Potenza di pre-riscaldamento
𝑄 𝑝𝑟𝑒−𝑟𝑖𝑠𝑐 = ṁ 𝑎 ∙ 𝑐 𝑝 ∙ (𝑇𝐵 − 𝑇𝐸) = 44748
𝑘𝐽
ℎ
= 12.43𝑘𝑊
𝑐 𝑝 = 1.005 𝑘𝐽/𝑘𝑔 ∙ 𝐾
Potenza di post-riscaldamento
𝑄 𝑝𝑜𝑠𝑡−𝑟𝑖𝑠𝑐 = ṁ 𝑎 ∙ 𝑐 𝑝 ∙ (𝑇𝐼 − 𝑇𝐹) = 50215
𝑘𝐽
ℎ
= 13.95𝑘𝑊
Portata d’acqua d’umidificazione
ṁ 𝑤 = ṁ 𝑎 ∙ (𝑥 𝐹 − 𝑥 𝐵) = 11.31
𝑘𝑔
ℎ
= 3.14 𝑔/𝑠
CASO ESTIVO
ṁa : portata d’aria primaria
ṁa = V̇a ∙ ρ
ṁa=1920/0.86=2232 kg/h
ṁ 𝑣 =
ℎ 𝑣𝑎𝑝
= 4.4 𝑘𝑔/ℎ

14
ℎ 𝑣𝑎𝑝 = 2454,1
𝑘𝐽
𝑘𝑔
= 586,15 𝑘𝑐𝑎𝑙/𝑘𝑔
TE = 34 °C xE=23.85 g/kg
URE = 70% hE=95.30 kJ/kg
TA= 26 °C xA=10.54 g/kg
URA= 50% hA=53 kJ/kg
L’aria di immissione deve avere un’umidità assoluta minore di quella interna per bilanciare il
vapore prodotto dalle persone.
dal quale ricaviamo xI =7.6 g/kg, indipendente dalle condizioni esterne.
Si sceglie la temperatura di immissione pari a quella dell’ambiente.
TI = 26 °C URI= 36%
Punto R: punto di rugiada
URR= 90% hR= 90.7 kJ/kg
XR= XE =23.85 g/kg TR = 29.6 °C
TR è la temperatura alla quale l’aria esterna deve arrivare per iniziare il processo di condensazione.
Si sceglie un’efficienza di deumidificazione pari al 90 %, considerando che non tutta l’aria che passa
per la batteria di raffreddamento viene effettivamente raffreddata e quindi deumidificata si sceglie
un fattore di by-pass pari al 90%. Si ipotizza che il 10% dell’aria supera la sezione di raffreddamento
e deumidificazione senza subire trasformazioni.
xF = xI
URF = 90% TF =11.5 °C
XF =7.6 g/kg hF=30.7 kJ/kg

15
Potenza di raffreddamento
|𝑄 𝑟𝑎𝑓𝑓𝑟| = ṁ 𝑎(ℎ 𝐸 − ℎ 𝐹) = 144510
𝑘𝐽
ℎ
= 40 𝑘𝑊
𝑄 𝑝𝑜𝑠𝑡−𝑟𝑖𝑠𝑐 = ṁ 𝑎 ∙ 𝑐 𝑝 ∙ (𝑇𝐼 − 𝑇𝐹) = 32525.82
𝑘𝐽
ℎ
= 9 𝑘𝑊
𝑐 𝑝 = 1.005 𝑘𝐽/𝑘𝑔 ∙ 𝐾
Portata d’acqua condensata
ṁ 𝑤 = ṁ 𝑎 ∙ (𝑥 𝐸 − 𝑥𝐼) = 36.27
𝑘𝑔
ℎ
= 10.1 𝑔/𝑠
Potenze termiche richieste totali
Batteria di pre-riscaldamento: 12.43 kW
Batteria di raffreddamento: 40 kW
Per il post-riscaldamento consideriamo la potenza maggiore richiesta tra caso estivo e caso
invernale.
Post-riscaldamento: 13.95 kW (caso invernale)
Moltiplichiamo tali valori per il numero di piani.
4 piani
Pre-Riscaldamento 49.72 kW
Post-riscaldamento 55.8 kW
Raffreddamento 160 kW
Per l’aula studio si è scelto il modello “AERMEC Energy Std 250” (allegati 14 e 15)
Dimensionamento UTA corpo residenziale
Volume totale: 323 m3
Portata d’aria totale: V̇a =300 m3/h
Ricambio d’aria necessario a persona: 30 m3/h
Numero persone: 10

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CASO INVERNALE
ṁa: portata d’aria primaria
ṁa = V̇a ∙ ρ
1/ ρ = 0.84 volume specifico aria interna (20°C; 55% UR)
ṁa=300/0.84=357 kg/h
ṁ 𝑣 =
ℎ 𝑣𝑎𝑝
= 0.68 𝑘𝑔/ℎ
ℎ 𝑣𝑎𝑝 = 2454,1
𝑘𝐽
𝑘𝑔
= 586,15 𝑘𝑐𝑎𝑙/𝑘𝑔
TE = 0 °C xE=1.51 g/kg
URE = 40% hE=3.77 kJ/kg
TA= 20 °C xA=8 g/kg
URA= 55% hA=40.5 kJ/kg
Si sceglie una temperatura di immissione superiore a quella dell’ambiente.
TI = 30 °C URI=23 %

17
Si sceglie un’efficienza di umidificazione pari al 90%.
xF = xI
URF= 90% TF = 8°C
xF=6.1 g/kg hF= 23.6 kJ/kg
Punto B Pre-riscaldamento
Essendo l’umidificazione una trasformazione adiabatica e isoentalpica, possiamo trovare le
caratteristiche del punto B a partire dall’isoentalpica passante per il punto F che interseca la curva
iso-titolo alle condizioni esterne E.
hB=23.6 kJ/kg URB= 11 %
XB=1.51 g/kg TB = 19.6 °C
Potenza di pre-riscaldamento
𝑄 𝑝𝑟𝑒−𝑟𝑖𝑠𝑐 = ṁ 𝑎 ∙ 𝑐 𝑝 ∙ (𝑇𝐵 − 𝑇𝐸) = 7032
𝑘𝐽
ℎ
= 1.95𝑘𝑊
𝑐 𝑝 = 1.005 𝑘𝐽/𝑘𝑔 ∙ 𝐾
𝑘𝐽
ℎ
= 2.2 𝑘𝑊
Portata d’acqua d’umidificazione
ṁ 𝑤 = ṁ 𝑎 ∙ (𝑥 𝐹 − 𝑥 𝐵) = 1.63
𝑘𝑔
ℎ
= 0.45 𝑔/𝑠
CASO ESTIVO
ṁa: portata d’aria primaria
ṁa = V̇a ∙ ρ
ṁa=300/0.86=357 kg/h

18
ṁ 𝑣 =
ℎ 𝑣𝑎𝑝
= 1𝑘𝑔/ℎ
ℎ 𝑣𝑎𝑝 = 2454,1
𝑘𝐽
𝑘𝑔
= 586,15 𝑘𝑐𝑎𝑙/𝑘𝑔
TE = 34 °C xE=23.85 g/kg
URE = 70% hE=95.30 kJ/kg
TA= 26 °C xA=10.54 g/kg
URA= 50% hA=53 kJ/kg
Si sceglie la temperatura di immissione pari a quella dell’ambiente.
TI = 26 °C URI= 37 %
Punto R: punto di rugiada
URR= 90% hR= 90.7 kJ/kg
XR= XE =23.85 g/kg TR = 29.6 °C
TR è la temperatura alla quale l’aria esterna deve arrivare per iniziare il processo di condensazione.
Si sceglie un’efficienza di deumidificazione pari al 90 %.
Considerando che non tutta l’aria che passa per la batteria di raffreddamento viene
effettivamente raffreddata e quindi deumidificata si sceglie un fattore di by-pass pari al 90%.

19
Si ipotizza che il 10% dell’aria supera la sezione di raffreddamento e deumidificazione senza subire
trasformazioni.
xF = xI
URF = 90% TF =11.7 °C
XF =7.7 g/kg hF=31 kJ/kg
Potenza di raffreddamento
|𝑄 𝑟𝑎𝑓𝑓𝑟| = ṁ 𝑎 ∙ (ℎ 𝐸 − ℎ 𝐹) = 22955
𝑘𝐽
ℎ
= 6.37 𝑘𝑊
𝑘𝐽
ℎ
= 1.42 𝑘𝑊
𝑐 𝑝 = 1.005 𝑘𝐽/𝑘𝑔 ∙ 𝐾
Portata d’acqua condensata
ṁ 𝑤 = ṁ 𝑎 ∙ (𝑥 𝐸 − 𝑥𝐼) = 5.76
𝑘𝑔
ℎ
= 1.6 𝑔/𝑠
Potenze termiche richieste totali
Batteria di pre-riscaldamento: 1.95 kW
Batteria di raffreddamento: 6.37 kW
Per il post-riscaldamento consideriamo la potenza maggiore richiesta tra caso estivo e caso
invernale.
Post-riscaldamento: 2.2 kW (caso invernale)
Moltiplichiamo tali valori per il numero di piani.
4 piani
Pre-Riscaldamento 7.8 kW
Post-riscaldamento 8.8 kW
Raffreddamento 25 kW
Per il corpo residenziale si è scelto il modello “AERMEC T2” (allegati 16 e 17)
Ventilconvettori
I ventilconvettori sono degli scambiatori aria/acqua installati in tutti i locali ad eccezione dei
sanitari. Sono stati scelti dei ventilconvettori AERMEC FCZI ai fini del bilancio dei carichi termici
estivi e invernali.

20
Le unità sono state dimensionate considerando il valore massimo di fabbisogno totale di freddo
per ogni ambiente.
Caso estivo Caso invernale Ventilconvettore
Ambiente Uso Fr/h kW kcal/h kW AERMEC
A Aula studio 11721 13.63 5095 5.92 4xFCZI 700
B Appartamento 3800 4.42 1581 1.8 2x FCZI 500
E Camera 1296 1.51 687 0.8 FCZI 500
G Camera 2284 2.65 603 0.7 FCZI 500
I Soggiorno/cucina 2899 3.37 337 0.4 FCZI 500
L Camera 1044 1.21 846 1 FCZI 500
N Camera 2505 2.91 701 0.8 FCZI 500
Estrazione
Nell’aula studio l’aria di immissione è pari a 1920 m3/h, ipotizzando che il 15% è disperso
autonomamente tramite infissi e porte, la portata di estrazione è pari a 1632 m3/h. Verranno
posizionati quindi 3 ventilatori di estrazione del tipo VORT QBK QUIET 200 in grado di estrarre 640
mc/h. Nel corpo residenziale la funzione di estrazione è affidata agli elettro-aspiratori presenti in
ogni bagno. Nello spazio del locale “I” (soggiorno/cucina) andrà predisposta una cappa
d’aspirazione con lo scopo di aspirare i vapori derivanti dalla cottura dei cibi.
Radiatori
Gli ambienti C,D,F,H,M,O (bagni) non sono serviti dai ventilconvettori ma verranno utilizzati dei
radiatori per il bilancio dei carichi termici invernali.
Caldaia
Fabbisogno totale di calore per piano
Ambiente Uso Kcal/h kW
A Aula Studio 5095 5.92
B Appartamento 1581 1.8
C,D Bagni 69 0.08
E Camera 687 0.8
G Camera 603 0.7
I Soggiorno/cucina 337 0.4
L Camera 846 1
N Camera 701 0.8
Tot. singolo piano 9919 11.5
Tot. 4 piani 39676 46

21
La potenza complessivamente richiesta dall’edificio è data dal fabbisogno totale di calore
moltiplicato per il numero di piani a cui si deve aggiungere la potenza di riscaldamento richiesta
dalle due UTA per l’intero edificio.
UTA 𝑸 𝒑𝒓𝒆−𝒓𝒊𝒔𝒄 [kW] 𝑸 𝒑𝒐𝒔𝒕−𝒓𝒊𝒔𝒄 [kW]
Aula studio 49.72 55.8
Corpo residenziale 7.8 8.8
Tot. 122.12 [kW]
Potenza termica complessivamente richiesta dall’edificio: 122.12+46=168.12 kW. È stato quindi
scelto il modello di caldaia Condexa Pro 180 Ext (allegati 21,22).
Gruppo refrigerante
Il fabbisogno totale di freddo rappresenta la richiesta energetica necessaria per raffreddare
l’edificio in esame. Esso viene calcolato sommando le quantità di freddo richieste per ogni
ambiente per il relativo orario e da tali valori si individua poi quale risulta l'orario più gravoso per il
quale deve essere dimensionata la centrale frigorifera.
Fabbisogno totale di freddo [Fr/h]
8 10 12 14 16 18
A 6789,9 9432,92 11721,19 10343,27 8066,904 8014,635
B 1240,735 2420,995 3800,305 3156,249 2046,081 1852,426
E 547,56 700,695 815,235 843,87 1296,645 1031,865
G 581,18 1522,4 2284,3 1522,4 581,18 334,67
I 2899,68 1715,6 699,09 713,58 665,07 513,87
L 547,56 708,2418 815,235 866,1132 764,6874 1044,575
N 581,175 1615,847 2505,002 1773,723 798,3124 461,9204
1 piano 13187,79 18116,7 22640,35 19219,21 14218,88 13253,96
4 piani 52751,16 72466,8 90561,42 76876,84 56875,52 53015,85
Tot 105 kW
Il valore massimo si ottiene alle ore 12.

22
A questo valore sommiamo le potenze richieste dalle batterie di raffreddamento delle UTA.
𝑃𝑡𝑜𝑡 = 𝑄 𝑟𝑎𝑓𝑓𝑟 + 𝑄′ 𝑟𝑎𝑓𝑓𝑟 + 105 = 160 + 25 + 105 = 290 𝑘𝑊
Fabbisogno totale di freddo dell’edificio: 290 kW. Si è scelto quindi un gruppo refrigerante SCX CS
304.

UTA
UTA
MF
C
ProspettosudScala1:200
REALIZZATOCONUNPRODOTTOAUTODESKVERSIONEPERSTUDENTI
REALIZZATO CON UN PRODOTTO AUTODESK VERSIONE PER STUDENTI
Allegato 18

prospetto sud
prospetto nordScala 1:200
REALIZZATO CON UN PRODOTTO AUTODESK VERSIONE PER STUDENTIREALIZZATOCONUNPRODOTTOAUTODESKVERSIONEPERSTUDENTI
Allegato 1

PROGETTO DEGLI IMPIANTI PER LO STUDENTATO DELL'UNIVERSITÀ DI ROMA “TOR VERGATA”

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