L’influenza dell’involucro sui sistemi impiantistici

Introduzione

L’involucro edilizio è un elemento il cui compito è di gestire l’influenza dei fattori ambientali esterni sull’ambiente interno. All’involucro sono demandate diverse funzioni da soddisfare, esso non è semplicemente una barriera tra interno ed esterno, ma fornisce protezione dal caldo, dal freddo, modula il passaggio di luce ed aria.

L’involucro di un edificio svolge inoltre un ruolo fondamentale nella gestione dei guadagni solari, dei carichi termici, della ventilazione, dei ricambi d’aria, dell’umidità e nell’aspetto architettonico dell’edificio.

Tra i requisiti funzionali dell’involucro vi sono: gestire i flussi termici, quelli d’aria, e di umidità, gestire la penetrazione dell’acqua, gestire il passaggio della luce e la radiazione solare, gestire il rumore, fornire rigidità e resistenza meccanica, essere durevole, essere esteticamente gradevole.

Progettisti ed utenti vedono nell’involucro edilizio un elemento chiave per garantire un adeguato livello di comfort negli edifici ed assicurare una ottimale efficienza energetica. Tuttavia, sino a tempi recenti e, in parte, ancora oggi, gli sforzi di ottimizzazione e la ricerca si sono focalizzati nel migliorare semplicemente l’isolamento termico dei componenti di involucro, senza porre attenzione alle conseguenze che questi hanno sulla qualità degli ambienti interni e sui sistemi per la climatizzazione.

Riqualificazione dell’involucro e riqualificazione dei sistemi impiantistici

Gli interventi di riduzione del fabbisogno termico degli edifici sono molteplici, tra questi:

• Riduzione della trasmittanza delle strutture opache disperdenti (aggiunta di isolante esterno – cappotto, interno oppure nell’intercapedine, coibentazione solai);
• Eliminazione dei ponti termici;
• Riduzione della trasmittanza degli infissi (sostituzione delle finestre, delle porte).

Gli interventi elencati causano una riduzione del fabbisogno termico dell’intero edificio e, parallelamente, una riduzione dei fabbisogni che i sistemi impiantistici dovranno coprire.

Tale aspetto, in fase di progettazione non sempre viene considerato, ma risulta di primaria importanza in quanto:

1. Influisce sul comfort delle persone e sulle possibilità di gestione e di regolazione dei parametri indoor
2. Influisce sui consumi annuali e sulle relative emissioni di CO₂.
3. Influisce sui costi del sistema di generazione e di emissione: un ridotto fabbisogno implicherà sistemi di generazione e di emissione di taglia più piccola e, quindi, una riduzione dei costi.

In un intervento di riqualificazione integrato viene spesso rivista l’intera concezione del sistema edificio-impianto. Due tecnologie che riescono, integrandosi, a fornire risparmio energetico e aumento del comfort sono i cappotti esterni (installazione di isolante nelle pareti disperdenti) e i sistemi radianti (a pavimento, parete e soffitto).

I sistemi radianti presentano molteplici tipologie, con spessori e materiali diversi. I sistemi a pavimento vengono dimensionati a partire dall’ambiente più sfavorito che presenterà il passo delle tubazioni più fitto (il passo delle tubazioni varia solitamente tra 5 e 30 cm); segue poi la determinazione del passo delle tubazioni negli altri ambienti.

Il passo delle tubazioni ha influenza diretta sulla quantità di materiale del sistema radiante (tubazione e, se presente sistemi di ancoraggi delle tubazioni). Mediamente, per un sistema radiante tradizionale (sistema di Tipo A secondo UNI EN ISO 11855) vi è una variazione di prezzo di circa 10 Euro/m² per passare da 10 cm a 15 cm di passo di posa (Fonte: prezziari provinciali, dato medio). 

Un esempio applicativo 

Di seguito viene descritto un esempio applicativo di riqualificazione di un appartamento esistente situato in tre diverse città: Bolzano, Milano e Roma. La variabile utilizzata nel calcolo per questi tre climi è la minima temperatura esterna di progetto, pari a -15°C per Bolzano, -5°C per Milano e 0°C per Roma.

Nella valutazione delle prestazioni dell’involucro sono state integrate le prestazioni dell’impianto di riscaldamento, ovvero del sistema radiante. L’involucro ha infatti influenza diretta sul calcolo dei fabbisogni dei singoli ambienti. 

Il parametro utilizzato come variabile nell’analisi è lo spessore del cappotto esterno. Gli altri dati di input (trasmittanze murature e infissi, superfici disperdenti) sono state mantenute invariate.

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