NN OO RR MM AA EE UU RR OO PP EE AA

56 Pages·2001·0.37 MB·Italian

by  M. Salvi

Prestazione termica degli edifici

NORMA ITALIANA Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento UNI EN 832
Edifici residenziali
GIUGNO 2001
Thermal performance of buildings
Calculation of energy use for heating
Residential buildings
CLASSIFICAZIONE ICS 91.140.10 AA
EE
SOMMARIO La norma fornisce un metodo di calcolo semplificato per la determinazione PP
del fabbisogno di calore e di energia per il riscaldamento di edifici residen-
ziali, o di loro parti.
OO
RR
RELAZIONI NAZIONALI La presente norma sostituisce la UNI 10344:1993.
UU
RELAZIONI INTERNAZIONALI = EN 832:1998
La presente norma è la versione ufficiale in lingua italiana della norma EE
europea EN 832 (edizione settembre 1998) e tiene conto dell’errata cor-
rige del maggio 2000 (AC:2000).
AA
MM
ORGANO COMPETENTE CTI - Comitato Termotecnico Italiano
RATIFICA Presidente dell'UNI, delibera del 2 maggio 2001 RR
OO
NN
UNI © UNI - Milano
Ente Nazionale Italiano Riproduzione vietata. Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte del presente documento
di Unificazione può essere riprodotta o diffusa con un mezzo qualsiasi, fotocopie, microfilm o altro, senza
Via Battistotti Sassi, 11B il consenso scritto dell’UNI.
20133 Milano, Italia
G r. 13 UNI EN 832:2001 Pagina I
PREMESSA NAZIONALE
La presente norma costituisce il recepimento, in lingua italiana, del-
la norma europea EN 832 (edizione settembre 1998 + errata corrige
AC:2000), che assume così lo status di norma nazionale italiana.
La traduzione è stata curata dall'UNI.
Il CTI, ente federato all'UNI, segue i lavori europei sull'argomento
per delega della Commissione Centrale Tecnica.
Le norme UNI sono revisionate, quando necessario, con la pubbli-
cazione di nuove edizioni o di aggiornamenti.
È importante pertanto che gli utilizzatori delle stesse si accertino di es-
sere in possesso dell’ultima edizione e degli eventuali aggiornamenti.
Si invitano inoltre gli utilizzatori a verificare l'esistenza di norme UNI
corrispondenti alle norme EN o ISO ove citate nei riferimenti normativi.
Le norme UNI sono elaborate cercando di tenere conto dei punti di vista di tutte le parti
interessate e di conciliare ogni aspetto conflittuale, per rappresentare il reale stato
dell’arte della materia ed il necessario grado di consenso.
Chiunque ritenesse, a seguito dell’applicazione di questa norma, di poter fornire sug-
gerimenti per un suo miglioramento o per un suo adeguamento ad uno stato dell’arte
in evoluzione è pregato di inviare i propri contributi all’UNI, Ente Nazionale Italiano di
Unificazione, che li terrà in considerazione, per l’eventuale revisione della norma stessa.
UNI EN 832:2001 © UNI Pagina II
INDICE
INTRODUZIONE 1
1 SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE 1
2 RIFERIMENTI NORMATIVI 1
3 DEFINIZIONI, SIMBOLI E UNITÀ 2
prospetto 1 Simboli ed unità di misura.......................................................................................................................... 3
prospetto 2 Pedici................................................................................................................................................................ 4
4 DESCRIZIONE DELLA PROCEDURA DI CALCOLO E DATI RICHIESTI 4
figura 1 Bilancio energetico annuale di un edificio............................................................................................ 5
5 DISPERSIONI TERMICHE A TEMPERATURA INTERNA COSTANTE 8
6 APPORTI DI CALORE 10
7 FABBISOGNO DI CALORE 12
prospetto 3 Valori numerici dei parametri a0 e della costante di tempo di riferimento t0........................ 13
figura 2 Fattore di utilizzazione per costante di tempo di 8 h, 1 d, 2 d, 1 settimana e infinito,
valido nel caso di metodo di calcolo per un periodo mensile..................................................... 14
8 FABBISOGNO DI ENERGIA TERMICA ANNUALE DELL'EDIFICIO 14
9 FABBISOGNO ENERGETICO PER IL RISCALDAMENTO 15
10 RAPPORTO 16
APPENDICE A APPLICAZIONE AGLI EDIFICI ESISTENTI 18
(normativa)
APPENDICE B METODO DI CALCOLO PER EDIFICI MULTIZONALI 19
(normativa)
APPENDICE C PERDITE AGGIUNTIVE PER PARETI ESTERNE PARTICOLARI 20
(normativa)
figura C.1 Percorso del flusso d’aria in una parete solare ventilata............................................................. 20
figura C.2 Rapporto d tra la somma delle differenze di temperatura interna-esterna
accumulata quando il sistema di ventilazione è acceso, e il suo valore durante
l’intero periodo di calcolo, in funzione di gal ......................................................................................21
figura C.3 Percorso dell’aria nel muro..................................................................................................................... 21
prospetto C.1 Requisiti di ventilazione per l'applicazione del metodo................................................................. 22
APPENDICE D APPORTI SOLARI DI PARTICOLARI ELEMENTI 23
(normativa)
figura D.1 Spazio soleggiato adiacente con indicati i coefficienti di dispersione termica e
degli apporti e rete elettrica equivalente............................................................................................ 23
figura D.2 Rapporto w tra la radiazione solare totale ricevuta dall’elemento quando lo
strato d’aria è aperto alla radiazione solare totale durante il periodo di calcolo, in
funzione di gal.............................................................................................................................................. 25
APPENDICE E PARETI ESTERNE CON ELEMENTI RISCALDANTI 28
(informativa)
APPENDICE F DATI PER LA VALUTAZIONE DELLA VENTILAZIONE NATURALE E
(informativa) DELL’INFILTRAZIONE 29
UNI EN 832:2001 © UNI Pagina III
prospetto F.1 Livelli di permeabilità all'aria considerati in questa appendice.................................................. 29
prospetto F.2 Ricambio d'aria, n [h-1], per edifici pluri-familiari con ventilazione naturale,
in funzione della classe di permeabilità dell'edificio e dell'esposizione al vento.................. 29
prospetto F.3 Ricambio d'aria, n [h-1], per edifici mono-familiari con ventilazione naturale,
in funzione della classe di permeabilità dell'edificio e dell'esposizione al vento.................. 29
prospetto F.4 Coefficienti di esposizione, e ed f, per il calcolo dei ricambi d'aria aggiuntivi in
base all'equazione [9].............................................................................................................................. 30
APPENDICE G DATI PER GLI APPORTI SOLARI 31
(informativa)
prospetto G.1 Valori tipici della trasmittanza per energia solare totale per i due tipi di vetrate
più comuni................................................................................................................................................... 31
prospetto G.2 Fattore di riduzione dovuto all’ombreggiatura parziale, Fh......................................................... 32
prospetto G.3 Fattore di riduzione parziale dovuto ad aggetti verticali, Fo........................................................ 33
prospetto G.4 Fattore di riduzione parziale dovuto ad aggetti orizzontali, Ff.................................................... 33
prospetto G.5 Fattori dovuti a tendaggi, installate all'intero o all'esterno della finestra................................. 33
APPENDICE H CALCOLO DELLA CAPACITÀ TERMICA EFFETTIVA 34
(informativa)
APPENDICE J DISPERSIONI TERMICHE CON SISTEMA DI RISCALDAMENTO
(informativa) INTERMITTENTE O ATTENUATO 35
figura J.1 Rappresentazione elettrica equivalente di una zona.................................................................... 36
figura J.2 Programma orario di riscaldamento intermittente in caso di regime con
l'indicazione dei periodi considerati..................................................................................................... 36
APPENDICE K PRECISIONE DEL METODO 41
(informativa)
APPENDICE L ESEMPIO DI CALCOLO 42
(Informativa)
figura L.1 Schizzo di una casa unifamiliare.......................................................................................................... 42
prospetto L.1 Dati generali dell'edificio......................................................................................................................... 43
prospetto L.2 Caratteristiche degli elementi dell'edificio, così come forniti dall’architetto........................... 43
prospetto L.3 Volumi e ricambi d'aria........................................................................................................................... 44
prospetto L.4 Calcolo del coefficiente di dispersione termica attraverso il terreno........................................ 44
prospetto L.5 Calcolo del coefficiente di dispersione termica per lo spazio non riscaldato........................ 44
prospetto L.6 Calcolo dei coefficienti di dispersione termica dallo spazio riscaldato [W/K]........................ 44
prospetto L.7 Area della superficie soleggiata effettiva [m2] in funzione dell'orientamento........................ 45
prospetto L.8 Dati climatici per Losanna (Svizzera)................................................................................................. 45
prospetto L.9 Fabbisogno energetico [MJ].................................................................................................................. 46
figura L.2 Apporti termici utili e fabbisogno termico durante l’anno. La dispersione termica
è la somma di entrambi........................................................................................................................... 47
APPENDICE M BIBLIOGRAFIA 48
(informativa)
APPENDICE ZB DEVIAZIONI-A 49
(informativa)
UNI EN 832:2001 © UNI Pagina IV
Prestazione termica degli edifici
Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento EN 832
NORMA EUROPEA
Edifici residenziali
SETTEMBRE 1998
Thermal performance of building
EUROPEAN STANDARD Calculation of energy use for heating
Residential buildings
Performance thermique des bâtiments
NORME EUROPÉENNE Calcul des besoins d’énergie pour le chauffage
Bâtiments résidentiels
Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden
EUROPÄISCHE NORM Berechnung des Heizenergiebedarfs
Wohngebäude
DESCRITTORI Edificio residenziale, isolamento termico, riscaldamento, produzione acqua, cal-
colo, bilancio termico, trasmissione di calore, proprietà termodinamica, coeffi-
ciente B, coefficiente di dispersione termica, rendimento, clima, energia solare
ICS 91.140.10
La presente norma europea è stata approvata dal CEN l’1 luglio 1998.
I membri del CEN devono attenersi alle Regole Comuni del CEN/CENELEC
che definiscono le modalità secondo le quali deve essere attribuito lo status di
norma nazionale alla norma europea, senza apportarvi modifiche. Gli elenchi
aggiornati ed i riferimenti bibliografici relativi alle norme nazionali corrisponden-
ti possono essere ottenuti tramite richiesta alla Segreteria Centrale oppure ai
membri del CEN.
La presente norma europea esiste in tre versioni ufficiali (inglese, francese e
tedesca). Una traduzione nella lingua nazionale, fatta sotto la propria respon-
sabilità da un membro del CEN e notificata alla Segreteria Centrale, ha il me-
desimo status delle versioni ufficiali.
I membri del CEN sono gli Organismi nazionali di normazione di Austria,
Belgio, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Irlanda, Islanda,
Italia, Lussemburgo, Norvegia, Paesi Bassi, Portogallo, Regno Unito,
Repubblica Ceca, Spagna, Svezia e Svizzera.
CEN
COMITATO EUROPEO DI NORMAZIONE
European Committee for Standardization
Comité Européen de Normalisation
Europäisches Komitee für Normung
Segreteria Centrale: rue de Stassart, 36 - B-1050 Bruxelles
© 1 9 9 8 CEN
Tutti i diritti di riproduzione, in ogni forma, con ogni mezzo e in tutti i Paesi, sono
riservati ai Membri nazionali del CEN.
UNI EN 832:2001 © UNI Pagina V
PREMESSA
La presente norma europea è stata elaborata dal Comitato Tecnico CEN/TC 89 "Presta-
zioni termiche degli edifici e dei componenti edilizi", la cui segreteria è affidata al SIS.
Alla presente norma europea deve essere attribuito lo status di norma nazionale, o median-
te la pubblicazione di un testo identico o mediante notifica di adozione, entro marzo 1999, e
le norme nazionali in contrasto devono essere ritirate entro luglio 1999.
La presente norma è la prima di una serie di norme sui metodi di calcolo per la progetta-
zione e la valutazione delle prestazioni termiche degli edifici e dei componenti edilizi.
In conformità alle Regole Comuni CEN/CENELEC, gli enti nazionali di normazione dei se-
guenti Paesi sono tenuti a recepire la presente norma europea: Austria, Belgio, Danimar-
ca, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Irlanda, Islanda, Italia, Lussemburgo, Norvegia,
Paesi Bassi, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia e Svizzera.
UNI EN 832:2001 © UNI Pagina VI
INTRODUZIONE
Il metodo di calcolo presentato nella presente norma è basato su un bilancio energetico in
regime stazionario, ma tiene conto delle variazioni di temperatura esterna e interna e, at-
traverso un fattore di utilizzazione, dell'effetto dinamico degli apporti solari ed interni.
Questo metodo può essere utilizzato per le seguenti applicazioni:
1) valutazione del rispetto delle regolamentazioni in funzione dei fabbisogni energetici;
2) ottimizzazione delle prestazioni energetiche di un edificio in progettato, applicando la
metodologia di calcolo a diverse possibili soluzioni;
3) calcolo del livello convenzionale delle prestazioni energetiche degli edifici esistenti;
4) valutazione dell'effetto di possibili misure di risparmio energetico su un edificio esi-
stente calcolandone il fabbisogno energetico con o senza le misure di risparmio ener-
getico;
5) stima dei fabbisogni di risorse energetiche richieste su scala nazionale o internazionale,
calcolando i fabbisogni energetici di diversi edifici rappresentativi del parco edilizio.
Per dati di ingresso e per particolareggiate procedure di calcolo non previste dalla presen-
te norma l'utente può far riferimento ad altre norme europee o nazionali.
In alcuni Paesi il calcolo del fabbisogno energetico degli edifici è parte dei regolamenti na-
zionali. Informazioni sulle deviazioni nazionali dalla presente norma dovute ai regolamenti
sono riportate nell'appendice ZB.
1 SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE
La norma fornisce un metodo di calcolo semplificato per la valutazione del fabbisogno ter-
mico e dell'energia necessaria per il riscaldamento di un edificio residenziale, o di una
parte di esso, che sarà chiamato "l'edificio".
Questo metodo comprende il calcolo di:
1) le dispersioni termiche dell'edificio quando esso è riscaldato ad una temperatura costante;
2) il fabbisogno annuale di energia termica necessaria per mantenere la temperatura in-
terna di progetto all'interno dell'edificio;
3) il fabbisogno energetico annuale richiesto dal sistema di riscaldamento dell'edificio
per il riscaldamento dello spazio.
L'edificio può avere diverse zone termiche a differenti temperature di progetto. Una zona
può avere un riscaldamento intermittente.
Il periodo di calcolo può essere relativo all'intera stagione di riscaldamento o un periodo
mensile. Il calcolo mensile fornisce risultati corretti su base annuale, ma i risultati relativi
ai singoli mesi in prossimità della fine e dell’inizio della stagione di riscaldamento possono
essere soggetti a grandi errori relativi. L'appendice K fornisce ulteriori informazioni sull'ac-
curatezza del metodo.
2 RIFERIMENTI NORMATIVI
La presente norma europea rimanda, mediante riferimenti datati e non, a disposizioni
contenute in altre pubblicazioni. Tali riferimenti normativi sono citati nei punti appropriati
del testo e vengono di seguito elencati. Per quanto riguarda i riferimenti datati, successive
modifiche o revisioni apportate a dette pubblicazioni valgono unicamente se introdotte
nella presente norma europea come aggiornamento o revisione. Per i riferimenti non da-
tati vale l’ultima edizione della pubblicazione alla quale si fa riferimento.
prEN 410 Glass in building - Determination of luminous and solar characteristics
of glazing
EN ISO 7345 Thermal insulation - Physical quantities and definitions
(ISO 7345:1987)
prEN ISO 10077-1 Windows, doors and shutters - Thermal transmittance - Simplified
calculation method
UNI EN 832:2001 © UNI Pagina 1
EN ISO 13786 Thermal performance of building components - Dynamic thermal
characteristics - Calculation methods (ISO 13786:1997)
EN ISO 13789 Thermal performance of buildings - Transmission heat loss coefficient
- Calculation method (ISO 13789:1997)
3 DEFINIZIONI, SIMBOLI E UNITÀ
3.1 Definizioni
Ai fini della presente norma, si applicano le definizioni della EN ISO 7345 e le seguenti:
3.1.1 temperatura esterna: Temperatura dell'aria esterna.
3.1.2 temperatura interna: Media aritmetica della temperatura dell'aria e della temperatura me-
dia radiante al centro della stanza (temperatura interna di bulbo secco).
3.1.3 temperatura di progetto: Temperatura interna di progetto.
3.1.4 riscaldamento intermittente: Modalità di conduzione dell'impianto di riscaldamento per cui
è permesso, in alcuni periodi, di avere una temperatura inferiore a quella di progetto.
3.1.5 spazio riscaldato: Vani o ambienti riscaldati ad una o a più temperature di progetto.
3.1.6 spazio non riscaldato: Vano o ambiente che non fa parte dello spazio riscaldato.
3.1.7 zona termica: Parte dello spazio riscaldato con una prefissata temperatura di progetto, e
nella quale si assume che la temperatura abbia variazioni nello spazio trascurabili.
3.1.8 coefficiente di flusso termico: Rapporto tra il flusso termico di due zone termiche e la dif-
ferenza di temperatura tra le due zone.
3.1.9 dispersione termica: Energia termica scambiata per trasmissione e ventilazione fra lo spa-
zio riscaldato e l'ambiente esterno, durante un dato periodo di tempo.
3.1.10 coefficiente di dispersione termica: Coefficiente del flusso termico dallo spazio riscaldato
all'ambiente esterno.
Nota Il coefficiente di dispersione termica può essere definito solo per un edificio con una zona singola.
3.1.11 apporto di calore: Calore prodotto o entrante all'interno dello spazio riscaldato da sorgenti
di calore diverse dal sistema di riscaldamento.
3.1.12 fattore di utilizzazione: Fattore di riduzione degli apporti totali mensili o stagionali (interni
e solari passivi) che fornisce la parte degli apporti utili.
3.1.13 periodo di calcolo: Periodo di tempo considerato per il calcolo delle dispersioni e degli ap-
porti termici.
Nota I periodi di calcolo più frequentemente utilizzati sono il mese e la stagione di riscaldamento.
3.1.14 fabbisogno di calore: Calore che deve essere fornito all'ambiente riscaldato per mantenere
la temperatura di progetto dello spazio riscaldato.
3.1.15 fabbisogno energetico per il riscaldamento: Energia che deve essere fornita al sistema di
riscaldamento per soddisfare il fabbisogno di calore.
UNI EN 832:2001 © UNI Pagina 2
3.2 Simboli e unità di misura
Ai fini della presente norma, si applicano i seguenti termini e simboli.
prospetto 1 Simboli ed unità di misura
Simbolo Grandezza Unità di misura
A Superficie m2
a Parametro numerico nel fattore di utilizzazione -
b Fattore correttivo per le zone non riscaldate -
C Capacità termica effettiva di una zona J/K
c Capacità termica specifica J/(kg · K)
e Fattore di riparo dal vento -
F Fattore -
f Coefficiente correlato all’esposizione al vento -
g Trasmittanza di energia solare totale di un elemento di edificio -
H Coefficiente di flusso termico, coefficiente di dispersione termica W/K
h Conduttanza unitaria W/(m2 · K)
I Quantità di calore o energia per unità di superficie J/m2
l Lunghezza m
n Ricambi d’aria s-1 o h-1
Q Quantità di calore o di energia J
R Resistenza termica m2 · K/W
T Temperatura termodinamica K
t Tempo, periodo s
U Trasmittanza termica W/(m2 · K)
V Volume d’aria in una zona riscaldata m3
v˙ Portata d’aria m3/s
a Coefficiente di assorbimento di una superficie dovuta alla radiazione solare -
b Periodo di accensione dei ventilatori -
g Rapporto apporti/perdite -
d Rapporto tra la differenza di temperatura interna-esterna accumulata quando -
il sistema di ventilazione è in funzione e il suo valore su tutto il periodo di cal-
colo
e Emissività di una superficie dovuta alla radiazione termica -
h Efficienza, fattore di utilizzazione per gli apporti -
q Temperatura Celsius °C
k Fattore correlato alle perdite di calore delle pareti solari ventilate -
s Densità kg/m3
Costante di Stefan-Boltzman (= 5,67 · 10-8) W/(m2 · K4)
t Costante di tempo s
F Quantità di flusso termico W
Trasmittanza termica puntuale W/K
Y Trasmittanza termica lineare W/(m · K)
w Rapporto tra la radiazione solare totale incidente sull’elemento quando il piano -
ventilato è aperto e la radiazione solare totale durante il periodo di calcolo
Nota Le ore possono essere usate come unità di tempo invece dei secondi per tutte le quantità che dipendono dal
tempo (per esempio, per i periodi di tempo come anche per i ricambi d'aria) ma in questo caso l'unità di misura
dell'energia sarà il watt-ora [Wh] invece del Joule.
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prospetto 2 Pedici
C Tendaggio ex Esausto r Radiazione, recuperato
D Diretto f Ventilatore s Solare, serra solare
F Telaio g Apporti sup Fornitura
G Terreno gc Controllo t Totale; tecnico
P Correlato alla potenza ge Produzione u Non riscaldato
S Ombreggiatura h Riscaldamento, riscaldato v Ventilazione
T Trasmissione i Interno w Finestre; acqua
W Parete j, k, m, n Contatori x Extra; addizionali
V Ventilazione l Perdita; piano y, z Numero della zona
a Aria; effettivo o Uscite ^ Perpendicolare
c Capacità p Pareti di partizione 0 Base; riferimento
d Giornaliero; distribuzione ps Ombreggiatura permanente 50 Differenza di pressione di 50 Pa
e Esterno; emissione pp Potenza di picco
4 DESCRIZIONE DELLA PROCEDURA DI CALCOLO E DATI RICHIESTI
4.1 Bilancio energetico
Il bilancio energetico viene definito includendo le seguenti quantità (si è considerato solo
il calore sensibile):
- dispersioni termiche per trasmissione e ventilazione dall'ambiente interno verso quel-
lo esterno;
- dispersioni termiche per trasmissione e ventilazione o apporti gratuiti di calore con zo-
ne adiacenti;
- apporti di calore gratuiti interni, ovvero l’emissione di calore utilizzato da parte delle
sorgenti interne di calore;
- apporti gratuiti legati alla radiazione solare;
- perdite dovute al sistema di riscaldamento per quanto riguarda generazione, distribu-
zione, emissione e controllo;
- fabbisogno energetico del sistema di riscaldamento.
I termini del bilancio energetico sono illustrati nella figura 1.
UNI EN 832:2001 © UNI Pagina 4