Impianti tecnici per l'edilizia

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria CivileilImpianti tecnici per l’edilizia(5 CFU)a. a. 2009/10Elisa MorettiUniversità degli Studi di PerugiaDipartimento di Ingegneria Industriale, sezione di Fisica TecnicaE-mail: moretti.unipg@ciriaf.itWeb site: http://www.crbnet.it/FisicaTecnica/

Programma del Corso (40 ore)1. Benessere termoigrometricopcondizionamentoe impianti di climatizzazione e 2. Acustica 3. IlluminotecnicaBenessere esse e termoigrometrico o et e impianti di climatizzazione a econdizionamento1. Benessere termoigrometrico e qualità dell’ariaBenessere termoigrometrico e indici del benessere; influenza dei principali parametri ambientali sulbenessere (temperatura, umidità relativa, velocità dell’aria, ecc.). Cause di discomfort locale (asimmetriaradiante, correnti d’aria, gradiente termico verticale, ecc.). Diagrammi del benessere. Qualità dell’aria eventilazione degli edifici: metodi semplificati di valutazione e dimensionamento dei sistemi diventilazione. Principi e tipologie dei sistemi di filtrazione. Strumentazioni di misura (in laboratorio).2. Carichi termiciCondizioni i i interne ed esterne di progetto ecalcolo l dei carichi ihitermici i estivi i ed invernali: carichi ihitermiciiesterni (trasmissione attraverso l’involucro edilizio, infiltrazione, ventilazione) ed interni (persone,macchinari, illuminazione).3. Impianti di climatizzazioneClassificazione degli impianti di climatizzazione. Criteri di progettazione degli impianti di riscaldamento econdizionamento convenzionali. Fabbisogno energetico degli edifici ed impianti: normativa e verifiche aisensi della Legislazione vigente. Descrizione e dimensionamento dei principali elementi costituenti gliimpianti (terminali di immissione dell’aria in ambiente, canalizzazioni, unità di trattamento aria,ventilconvettori, circuiti idraulici, macchine termiche e frigorifere).Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti2

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti3Programma del Corso1. Benessere termoigrometricopcondizionamentoe impianti di climatizzazione e 2. Acustica 3. Illuminotecnica1. Acustica architettonicaAcusticaProgettazione acustica e trattamenti acustici delle sale; indici di qualità acustica delle sale.2. Acustica ambientaleIl rumore: effetti del rumore sull’uomo, indici di valutazione del rumore. Propagazione del suono negliambienti aperti e valutazione dell’attenuazione (divergenza sferica, condizioni climatiche, effetto suolo,presenza di barriere e ostacoli). Barriere acustiche: caratteristiche principali p e dimensionamento.Riferimenti normativi. Cenni su piani di risanamento e zonizzazioni acustiche.3. Acustica ediliziaTrasmissione del suono attraverso le strutture, cenni sui requisiti acustici passivi degli edifici.4. Strumentazionit i di misura (in laboratorio).

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti4Programma del Corso1. Benessere termoigrometricoe impianti di climatizzazione e 2. Acustica 3. IlluminotecnicacondizionamentoIlluminotecnica1. Cenni sugli apparecchi e le sorgenti luminose2. Metodi semplificati di progettazione illuminotecnica i i (flusso totale, t punto-punto);t 3. Progettazione illuminotecnica di ambienti confinati nei seguenti casi di studio:• Residenze;• Scuole;• Ambienti commerciali;• Ospedali e ambienti medici;• Gallerie d’arte e musei;4. Progettazione illuminotecnica di ambienti aperti:• Strade;• Gallerie stradali;• Architetture e monumenti.5. Inquinamento luminoso: Cenni sulle recenti Leggi e regolamenti regionali6. Strumentazioni di laboratorio (verifiche illuminotecniche e proprietà ottiche deimateriali)

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti5Testi consigliati• C. Buratti: Impianti di Climatizzazione e Condizionamento, Morlacchi Editore, 2007.•M. Felli: Lezioni di Fisica Tecnica e Ambientale: Trasmissione del Calore,Acustica, Tecnica dell’Illuminazione, Nuova edizione a cura di Cinzia Buratti,Morlacchi Editore, 2004.TESTI INTEGRATIVI• G. Moncada Lo Giudice – S. Santoboni, Acustica, ESA Masson, 1995.

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti61. Impianti di Climatizzazione eCondizionamentoBENESSERETERMOIGROMETRICO

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti7Il benessere negli ambienti confinati• “Il benessere è quella condizione mentale che esprime soddisfazione nel confrontidell’ambiente termico” ASRHAE ( America Society of Heating Refrigerating and AirConditioning Engineers)• La neutralità termica è una condizione necessaria ma non sufficiente;• Il benessere è legato oltre alla temperatura ad altri parametri:– Umidità relativa dell’aria;– Velocità dell’aria;– Purezza dell’aria;– Temperatura delle superfici radianti;– Vestiario e attività svolta dagli occupanti.• Il benessere è una condizione i soggettiva legato alla stato t psicologico i dell’individuodi id• La progettazione degli impianti e delle strutture è finalizzata al benessere deglioccupanti, ovvero a rendere minimo il numero degli insoddisfatti.

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti8BILANCIO TERMOIGROMETRICO DEL CORPO UMANOIl corpo umano è un sistema termodinamico che trasforma energia di primaspecie in calore e lavoro con rendimenti modesti ( METABOLISMO)-Sistemi di termoregolazione:-Regolazione basomotoria (fisiologica)-Regolazione comportamentale (livello di attività fisica e vestiario)MBilancio energetico del corpo umano=± S±L±CM = potenza termica prodotta dal metabolismo (W/m 2 );S = potenza termica accumulata o ceduta dal corpo (W/m 2 );L = lavoro meccanico scambiato dal corpo con l'esterno (W/m 2 );C = potenza termica scambiata per convezione (W/m 2 );K = potenza termica scambiata per conduzione (W/m 2 );R = potenza termica scambiata per irraggiamento (W/m 2 );W = potenza termica scambiata attraverso la respirazione (W/m 2 );E = potenza termica scambiata per evaporazione e traspirazione (W/m 2 ).Relazione di Du Bois±A = 0.202mAsk= superficie della pelle (m 2 );m =massa del soggetto (kg);h =statura del soggetto (m).skK0.425h±0.725R±W−E

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti9BILANCIO TERMOIGROMETRICO DEL CORPO UMANOIl valore ottenuto con la relazione di Du Bois deve essere moltiplicato per un fattorefcl definito come il rapporto tra la superficie di corpo coperta dagli abiti e lasuperficie nuda, per tener conto della reale superficie di scambio termico di unsoggetto vestito.Valori tipici di f cl:è un fattore di correzione che tiene conto della reale superficie di scambiotermico di un soggetto vestitoAbbigliamentoPantaloni aderenti, camicia i amaniche corte 115 1.15Pantaloni aderenti, camicia a maniche lunghe 1.20Pantaloni aderenti, camicia a maniche lunghe, giacca 1.23Pantaloni lenti, camicia a maniche lunghe, maglione, maglietta intima 1.28Pantaloni lenti, camicia a maniche lunghe, maglione, giacca, biancheria intima pesante 1.33Gonna, camicia a maniche corte, collant, sandali 1.26Gonna, camicia a maniche lunghe, sottoveste, collant 1.29Gonna lunga, camicia a maniche lunghe, giacca,collant 1.46Tuta a maniche lunghe, maglietta 1.23f cl

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti10BILANCIO TERMOIGROMETRICO DEL CORPO UMANO1 met = 58.15 W/mq (soggetto seduto a riposo)Valori del metabolismo per diverse attivitàAttività soggetto met Attività soggetto metcoricato 0.7 fornaio 1.5 - 2.0seduto 1.0 operaio edile 4.0 - 6.0in piedi 1.2 operaio meccanico 3.5 - 4.5camminare lentamente 2.0 operaio elettrico 2.0 - 2.5camminare velocemente 2.6 commesso di negozio 2.0 - 2.5guidare un’automobile 1.5 orologiaio 1.0 - 1.2guidare una moto 2.0 tennis 3.6 - 4.0guidare un camion 3.2 squash 5.0 - 7.0guidare un aereo 2.0 Pallacanestro 5.0 - 7.6pulire casa 2.5 Ballo 2.4 - 4.4cucinare 1.8 golf 1.5 - 2.5fare shopping 1.6 pesca 1.2 - 2.0OssigenoAttività consumato(l/min)leggera 2Metabolismo M (equazione proposta da Nishi)M = 351 (0.23 RQ + 0.77) VO 2 /Ask (W/m 2 )RQ = quoziente di respirazione, pari al rapporto tra il volume di CO 2 prodotta e ilvolume di O 2 immesso;VO 2 = volume di O 2 consumato (l/min) a T = 0°C e P = 1 atm.

BILANCIO TERMOIGROMETRICO DEL CORPO UMANOCorso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti11Potenza termica ceduta o accumulata S1. Condizione di omotermia ( regime stazionario)(S = 0)M = ± L ± C ± K ± R ± W – E (W/m 2 )2. Il calore immagazzinato è pari all’incremento di energia internaS= S sk (pelle) +S cr ( muscoli e organi interni)Ssk=αmcskA skp,b⋅dTdτskScr=(1−αskA sk)mcp,b⋅dTdτcrαsk= frazione della massa del corpo concentrata nel compartimento pelle;m = massa del corpo (kg);cp,b = calore specifico del corpo (kJ/kg°C);Ask= superficie i di Du Bois (m2);Tcr = temperatura del compartimento interno (°C);Tsk = temperatura del compartimento pelle (°C);τ = tempo (s).

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti12BILANCIO TERMOIGROMETRICO DEL CORPO UMANOLavoro meccanico L ( valori modesti, trascurato perché dello stesso ordine di grandezzadell’errore commeso per valutare M)AttivitàRendimento (%) Attività Rendimento (%)Spalare con busto piegato 3 Camminare in salita 15Spalare con busto eretto 6 Salire le scale 20Avvitare con cacciavite 5 Spingere un carrello 24Sollevare pesi 9 Pedalare in bicicletta 25Potenza termica scambiata per convezione C= h cc (Tsk-Ta)h cc = h c (P/P 0 ) 0.55 (W/m 2 K)h c=8.3v 0.6h c=3.12Equazioni per il calcolo del coefficiente di convezioneEquazione Campo di validità Autori0.2 < v < 4.00.0 < v < 0.2Mitchellh c= 2.7 + 8.7v 0.87h c=5.10.15 < v < 1.50.0 < v < 0.15Colin - Houdash c=8.6v 0.53 0.5 < v < 2.0v = velocità del soggettoNishi - Gaggeh c= 5.7(M-0.8) 0.39 1.1 < M < 3.0 Gagge et Al.h c=6.5v 0.39 0.5 < v < 2.0v = velocità del soggettoNishi - Gaggeh c= 14.8v 0.69h c=4.0015

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti13BILANCIO TERMOIGROMETRICO DEL CORPO UMANOPotenza termica scambiata per conduzioneAbbigliamentoI cl(clo)Pantaloni aderenti, camicia a maniche corte 0.571 clo = 0.155 m 2 °C/W(individuo vestito con slip, camicia,pantaloni, giacca, calzini, scarpe)Pantaloni aderenti, camicia a maniche lunghe 061 0.61Pantaloni aderenti, camicia a maniche lunghe, giacca 0.96Pantaloni lenti, camicia a maniche lunghe, maglione, maglietta intima 1.01Pantaloni lenti, camicia a maniche lunghe, maglione, giacca, biancheria intima pesante 1.30Potenza termica scambiata per irraggiamento RGonna, camicia a maniche corte, collant, sandali 0.54Gonna, camicia a maniche lunghe, sottoveste, collant 0.67Gonna lunga, camicia a maniche lunghe, ,g giacca,collant 1.10Tuta a maniche lunghe, maglietta 0.72ε = emissività media della superficie del corpo e delvestiario (-);h = +T)] 3 2 r 4εσ(A/A sk )[0.5(T cl r (W/m K) σ = costante di Stefan-Boltzmann (5.679x10 -8 W/m 2 K 4 );oppureh 471ε 2 r = 4.71 ε (W/m K)A = effettiva superficie corporea che partecipa agli scambiradiativi (es. A/A sk = 0.696 per una persona seduta,A/A sk = 0.725 per una persona in piedi [5]);T cl = temperatura della superficie del vestiario (K);T r = temperatura media radiante dell’ambiente (K).

BILANCIO TERMOIGROMETRICO DEL CORPO UMANOCorso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti14Potenza termica scambiata per respirazione W• Ad ogni atto respiratorio,entra nel corpo aria nelle condizioni di temperaturaed umidità relativa dell'ambiente ed esce aria ad una temperatura di circa34°C ed in condizioni sature;• per temperatura dell'aria pari a 20°C, la potenza termica ceduta, a secondadel livello di attività, varia tra 2 e 5 W/m2 e può essere trascurataPotenza termica scambiata per evaporazione Ela cessione di potenza termica per evaporazione avviene in tre modi:1. a livello dell'epidermide (sudorazione),2. dei tessuti3. a livello polmonare;Complessivamente una persona può produrre fino a un litro di liquido per ora, a cuicorrisponde una potenza termica di circa 675 W .

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. MorettiINDICI DEL BENESSERE16Gli indici empirici stabiliscono una correlazione tra parametri ambientali esensazioni; tra questi ricordiamo:• temperatura effettiva (ET): combina gli effetti di temperatura a bulbo secco, abulbo umido ed umidità, in modo tale che ambienti anche con valori diversi di dettiparametri producano una sensazione termica equivalente;•essaèdefinitacomelatemperaturadibulboseccodiunambientemantenutoincondizioni uniformi ed avente umidità relativa pari al 50%, nel quale le personescambiano globalmente l la stessa quantità di calore dell'ambiente ad umiditàvariabile utilizzato durante le prove; Condizioni:M = 1 met; la velocità aria è 0.2 m/sed il tempo di esposizione è di un'ora;Temperatura effettiva corretta (ET*): La temperatura effettiva corretta è definitain termini di temperatura operativa e per la sua stessa origine coinvolgelaTemperatura media radiante, temperatura dell’aria e pressione del vapor d’acqua.Essa è definita dall'ASHRAE come la temperatura equivalente dell’aria di unambiente isotermico con umidità relativa del 50% in cui un soggetto avrebbe lastessa sensazione termica, lo stesso carico fisiologico e gli stessi scambi termiciche ha nell'ambiente reale con la stessa velocità dell'aria: sutaleindicesibasalascala del Diagramma ASHRAE del benessere;

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Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. MorettiINDICI DEL BENESSERE18• temperatura del globotermometro (Tg): è la temperatura di equilibrio raggiuntada una cavità nera del diametro di circa 15 cm, collocata all'interno dell'ambiente;essa combina gli effetti fisici della temperatura di bulbo umido, della velocitàdell'aria e dello scambio di calore per irraggiamento;•indice di vento freddo (WCI): è un indice introdotto per valutare le perdite dicalore del corpo umano quando è soggetto a condizioni severe in climi freddi;• indice di temperatura con bulbo umido e globotermometro WBGTWBGT = 0.7 Twb + 0.2 Tg+ 0.1 Tdb (°C) ( ambienti esterni con irraggiamento)WBGT = 0.7 Twb + 0.2 Tg (°C) ( assenza di irraggiamento o interni)

INDICI DEL BENESSERE• voto medio previsto (PMV) = funzione(M,Icl,T,Tr,velocità aria,umidità relativa)• Percentuale prevista di insoddisfatti (PPD)ISO 7730Voto medio previsto in funzione della percentuale prevista di insoddisfattiCorso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti19

TEMPERATURA DELL’ARIALa temperatura dell'aria non è sufficiente a definire le condizioni di benessere e con ilsolo controllo di essa la percentuale di soggetti pienamente favorevoli non supera il60-65%, con una percentuale di insoddisfatti del 5% ed il rimanente 30-35% incondizioni di leggera insoddisfazione.Studi di Hoppe: Legame tra temperaturamedia della pelle e temperatura dell'aria; lalinea continua rappresenta l'andamento diTsk.La linea tratteggiata rappresenta il valoremedio di Tsk ritenuto da Fanger ottimale perle condizioni di comfort termoigrometrico.M = 1met;Icl=1 clo.Altri valori sono suggeriti dalla UNI EN ISO 7730( per garantire PPD

UMIDITA’ RELATIVALa norma UNI-CTI 10339 suggerisce i valori di umidità relativa riportati in tabella,associati a differenti valori di temperatura. Il diagramma ASHRAE del benessereindica un'area di benessere delimitata fra valori di umidità relativa compresi tra il 30e il 70%. Gli stessi valori sono riportati nella norma UNI-EN-ISO 7730 sia per ilcaso invernale che estivo.VELOCITA’ DELL’ARIAValori della velocità media dell’aria secondo la ISO-DIS 7730 e la ASHRAE 55 – 2004Categoria dell’ambiente ( diversi valori PMV e PD) Inverno EstateT o(°C) v (m/s) T o(°C) v (m/s)A - condizioni termoigrometriche stringenti 22 ± 1 0.10 24.5 ± 1 0.12B – condizioni termoigrometriche intermedie 22 ± 2 0.16 24.5 ± 1.5 0.19C - sono accettati valori di PPD più elevati 22 ± 3 0.21 24.5 ± 3 0.24PPDStudi di Fanger: Percentuale degli insoddisfattiin funzione della velocità media dell'ariaall'altezza del collo, per diverse temperatureVELOCITA’ MEDIA ARIA (m/s)Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. MorettiUNI 10339:•Condizioni standard: 0,15 m/sec;•V=0,05 m/sec per camere sterili;•V= 0,40 m/sec per cucine in ristoranti21

CAUSE DI DISCOMFORT LOCALECorso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti22Sono dovute a valori locali delle grandezze fondamentali diversi da quelli medi equindi da quelli predefiniti.Le principali sono:1. asimmetria radiante;2. gradiente termico verticale;3. temperatura del pavimento;4. correnti d'aria.

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti23CAUSE DI DISCOMFORT LOCALEAsimmetria radiante: ∆Tpr è definita come la differenza tra la temp. radianteplanare di due superfici opposte.Per temperatura radiante planare si intende la temperatura radiante proveniente dalladirezione perpendicolare alla superficie di misura; può essere calcolata come somma delletemperature superficiali assolute elevate alla quarta potenza e moltiplicate ciascuna per unfattore angolare che dipende dalla posizione reciproca delle pareti (e può essere determinatoanaliticamente o mediante appositi normogrammi):Tpr = temperatura radiante planare (K);4 n 44T = ∑fT(K)Ti = temperatura assoluta della superficie i-esima (K);1pri=p.iifp.i = fattore angolare tra la superficie di misura e la i-esimasuperficie.Studi di Fanger: Percentuale degli insoddisfatti in funzione della temperatura asimmetrica radianteCat. BCATEGORIA(ISO 7730)A - condizionitermoigrometrichestringenti ti tiB – condizionitermoigrometricheintermedieC - sono accettati valori diPPD più elevatiTEMPERATURA ASIMMETRICARADIANTE (°C)soffittoparetesoffittoparetecaldo fredda freddo calda< 5 < 10 < 14 < 23< 5 < 10 < 14 < 23< 7 < 13 < 18 < 35

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti24Gradiente termico verticaleLe normative ISO-DIS 7730 e ASHRAE 55-2004 indicano il valore limite di 3°C per ladifferenza di temperatura dell'aria testa (1.1 m dal suolo) - caviglie (0.1m ), incorrispondenza della quale, secondo Olesen si ha una PPD pari al 5% (Studi in cameraclimatica)Andamento della temperatura dell'aria infunzione della distanza dal pavimentoper vari tipi di impianti di riscaldamentoPercentuale degli insoddisfatti infunzione della differenza di temperaturatra testa e caviglie

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti25La temperatura del pavimento ( influenza gli scambi per conduzione e irraggiamento)Nei locali li occupati da persone scalze (ad esempio palestre e spogliatoi) i) risultaimportante il materiale del pavimento e si trovarono i seguenti campi di temperaturaottimali (Olesen):• fibre tessili (tappeti, moquettes) 21 ÷ 28 °C• legno di pino 22.5 ÷ 28 °C•legno di quercia 24 ÷ 28 °C• calcestruzzo 26 ÷ 28.5 °CInfluenza della tempo di esposizioneCon scarpe ecalzeLegnoCementoPPD (soggetti scalzi) in funzione della temperatura delpavimento, per differenti tempi di esposizione.ISO 7730:•Tp = 19-29 °C (cat cat. AeB);•Tp = 17-31 °C ( cat. C)

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti26Le correnti d’ariaIl flusso d'aria è sempre turbolento; si definisce intensità della turbolenza (TU) il rapporto trala deviazione standard della velocità ed il suo valore medio.σTU = v( v) 100σ(v) =deviazione standard della velocità, ossia lo scostamento dalla media del valoreeffettivo di velocità in funzione del tempo e dello spazio;v= media della velocità dell’aria.⋅Fanger elaborò un modello matematico in grado di determinare la PPD in funzionedell'intensità della turbolenza, della velocità media dell'aria e della sua temperatura.PPD = (34 - Ta) (v - 0.05) 0.62 (0.37vTU+3.14) (%)PPD = percentuale di persone insoddisfatte (%);Ta= temperatura dell'aria (°C);v= velocità media dell'aria (m/s);TU = intensità della turbolenza (%).

Le correnti d’ariaPercentuale degli insoddisfatti in funzionedell’intensità della turbolenza, per diversi valori dellavelocità media dell’aria in corrispondenza delsoggettoCombinazioni di temperatura, velocità media dell'aria edintensità della turbolenza che provocano una PPD del15%Percentuale Prevista di Insoddisfatti da corrente d’aria per diverse categorie di ambienti moderatisecondo la ISO DIS 7730 DR= Draught riskCategoria A PPD da DR < 10%Categoria B PPD da DR < 20 %Categoria C PPD da DR < 30 %Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti27

L’EQUAZIONE ED I DIAGRAMMI DEL BENESSEREFanger elaborò diagrammi del benessere nei quali i parametri oggettivi dell'ambiente furonocorrelati con quelli soggettivi e fisiologici degli occupanti. I fattori considerati furono i seguenti:1. livello di attività, dal quale dipende la produzione di calore metabolico (M);2. resistenza termica dell'abbigliamento (Icl);3. temperatura dell'aria (Ta);4. temperatura media radiante (Tr);5. velocità dell'aria (v);6. umidità relativa dell'aria, per la quale si fa riferimento alla pressione parziale del vapord'acqua (P).NOTA : I diagrammii sono utili in fase di collaudo.Fanger sviluppò due relazioni che legano il livello di attività (M) con la temperatura media dellapelle (Tsk) e con l'entità della sudorazione (E), ottenute, in condizioni di neutralità termica,interpolando i dati di Rholes e Nevins:Tsk= 35.7 - 0.0372 M (°C)E = 0.42(M - 58.2) (W/m 2 )Il bilancio termoigrometrico del corpo umano può essere scritto nella forma implicita:f(M, Icl, E, Tsk, v, Tr, Ta, P) = 0M=± S±L±C±K±R±W−Ediventa:f '(M, Icl, v, Tr, Ta, P) = 0Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Morettiequazione del benessere di Fanger28

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. MorettiI DIAGRAMMI DEL BENESSERE29ConvezionenullaRelazioni i tra temperatura t dell'aria,temperatura media radiante e velocitàdell'ariaIpotesi:• Isolamento termico dell’abbigliamentopari a 0.5 clo, ,• attività sedentaria pari a 1met• umidità relativa pari al 50%Relazioni i tra temperatura t operativa evelocità e diversi livelli di attivitàIpotesi:• isolamento termico dell’abbigliamentopari a 0.5 clo,• umidità relativa pari al 50%

I DIAGRAMMI DEL BENESSERE ( ASHRAE)Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti30IPOTESI:•M = 1met•Icl = 0.5 clo in estatee Icl= 0.9 clo ininverno;• la velocità dell'aria è:• minore di 0.25 m/sin estate• minore di 0.15 m/sin inverno.•In inverno il comfort è garantito per valori della temperatura effettiva compresinell'intervallo 20-23.9°C,•mentre in estate l'intervallo è spostato tra 22.8 e 26.1°C;•l'umidità relativa è mediamente compresa nell'intervallo 30-70% (estate e inverno).

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti31RIFERIMENTI NORMATIVI1. UNI EN ISO 7730-1994 International Standard: Moderate Thermal Environments.Determination of the PMV and PPD Indices and Specification of the Conditions forThermal Comfort;2. ISO-DIS 7730-2003: Analytical determination and interpretation of thermal comfort usingcalculation of the PMV and PPD indices and local thermal comfort;3. ASHRAE 55-2004: Thermal environmental conditions for human occupancy;4. UNI-CTI 10339: Impianti aeraulici ai fine del benessere. Generalità, classificazione erequisiti. Regole per la richiesta d’offerta, l'offerta, l’ordine e il collaudo.CategoriaCategorie per gli ambienti termici secondo la ISO-DIS 7730 e limiti per il comfort globale elocalizzatoComfort globalePercentualePrevista diInsoddisfattiPPD %Voto MedioPrevistoPMVDiscomfort localizzatoInsoddisfatti da Insoddisfatti da Insoddisfatti da Insoddisfatti dacorrente d'aria differenza verticale temperatura del asimmetriaDR % della temperatura pavimentoradianteDR* % ∆T (°C) % T p(°C) %∆T pr(°C)**A < 6 -0.2 ÷ 0.2 < 10 < 3 < 2 < 10 19 - 29 < 5 -B < 10 -0.5 ÷ 0.5 < 20 < 5 < 3 < 10 19 - 29 < 5 -C < 15 -0.7 ÷ 0.7 < 30 < 10 < 4 < 15 17 - 31 < 10 -* variabile a seconda della velocità media dell’aria e dell’intensità di turbolenza** variabile a seconda del tipo di superficie (soffitto caldo, parete fredda, soffitto freddo, parete calda)

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. MorettiI NUOVI MODELLI ADATTIVI32Nel modello adattivo l’occupante di un edificio non è più semplicemente intesocome un soggetto passivo, così come appariva nel modello statico, macome un agente attivo che interagisce a tutti i livelli con l’ambiente in cuisoggiorna. Il modello adattivo introduce quindi algoritmi di controllo e di rispostache permettono di migliorare il livello di comfort termico degli occupanti e diridurre il consumo di energia. Alla base del modello di comfort adattivo c’è laconvinzione che il soggetto, consciamente o incosciamente, svolga unruolo attivo nella creazione delle condizioni termiche che preferisce e che,per raggiungere più facilmente la soddisfazione nei confronti delmicroclima, attua un processo di adattamento, definito come quel processodi graduale diminuzione delle reazioni individuali agli stimoli ambientali.Si distinguono tre tipi di adattamento:• comportamentale: complesso dei cambiamenti che una persona mette in atto,consciamente o no, per modificare i parametri tiche regolano il bilancioi termico delcorpo; può essere suddiviso in personale, tecnologico e culturale;• fisiologico: l’esposizione prolungata a date condizioni riduce lo stress; nellecondizioni tipiche degli ambienti moderati questo tipo di adattamento haun’influenza trascurabile sulla percezione del comfort;• psicologico: le esperienze pregresseeleaspettative p modificano la percezionedegli stimoli sensoriali e la reazione ad essi.

Corso di Impianti tecnici per l'edilizia - E. Moretti33I NUOVI MODELLI ADATTIVIUn modello di questionario viene suggerito dalla norma UNI-EN-ISO 10551;essopuò essere integrato con ulteriori domande connesse alle opportunità per glioccupanti di fare uso di controlli del loro intorno termico e della soddisfazionederivante da ciò, per valutare l’influenza dell’aspetto comportamentalenell’adattamento personale all’ambiente termico. I punti salienti del questionarioriguardano:- sensazione termica;-comfort;- preferenza termica;- accettabilità;- tollerabilità;- possibilità di un controllo individuale del microclima;- soddisfazione riguardo al controllo individuale;- uso dei diversi meccanismi di controllo del microclima.In ogni caso nessuno dei modelli proposti ha ancora trovato conferme econsensi, ed è il motivo per cui la ISO-DIS 7730-2003 si occupa dell’adattamentosolo in modo qualitativo.Presso il Dipartimento t di Ingegneria Industriale dell’Università ità di Perugia – Sezionedi Fisica Tecnica – sono attualmente in corso indagini sperimentali basate suimodelli adattivi.