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Scheda VERIFICA DELLO SFASAMENTO DELL’ONDA TERMICA SECONDO UNI EN 13786
Figura
4 9 – Calcolo del Fattore di Smorzamento dell'Onda Termica
In questa scheda viene effettuata la verifica dell’inerzia termica della struttura tramite un confronto con una struttura “pesante” di riferimento, ovvero una struttura che abbia una massa superficiale ≥ 230 kg/m2 .
La verifica viene eseguita ai sensi della norma UNI EN ISO 13786:2018 poter soddisfare la prescrizione prevista alla lettera c), comma 4 dell'art. 3.3 "Requisiti" dell’allegato I del D.M. 26/06/2015 che prevede l’adozione di una metodologia alternativa
laddove la struttura non riesca a conseguire una massa superficiale ≥ 230 kg/m2 o la trasmittanza termica periodica inferiore al valore limite con la sostituzione o l’aumento dello spessore degli strati costituenti .
Il metodo proposto dalla norma
UNI EN ISO 13786:2018 ipotizza che la temperatura dell’ambiente
esterno θe (t) [°C] vari sinusoidalmente in funzione del tempo
t con ampiezza |θ_e | (°C) e periodo T [s] attorno ad un valore
medio ¯(θ_e ) .
L’oscillazione sinusoidale di temperatura esterna causerà un’oscillazione sinusoidale funzione di t di ampiezza |(q_2 ) ̂ | [W/m2] e periodo T [s] del flusso termico specifico q2(t) in entrata nell’ambiente interno, attraverso la struttura in esame. Le
oscillazioni del flusso termico in entrata nell’ambiente interno avverranno attorno ad un valore medio del medesimo dato da:
dove U [W/m^2∙ K] rappresenta la trasmittanza termica in stato stazionario della struttura edilizia, calcolata secondo UNI EN ISO 6946:2018
.
¯θ_i [°C] è la temperatura dell’ambiente interno, mantenuta
costante ad un valore ¯(θ_i )≤¯(θ_e ) [°C] , mediante un terminale
di abbattimento del carico termico.
La sinusoide q2(t) (effetto) sarà
sfasata temporalmente rispetto alla sinusoide qe(t) (causa)
di un “time shift” o “ritardo” ts [s], che esprime la bontà
dell’inerzia termica della parete: maggiore è il “ritardo”
maggiore sarà l’inerzia termica.
In particolare, un valore elevato del “ritardo” è indice di un’elevata inerzia termica della parete, in quanto è elevata la distanza temporale tra il momento in cui si raggiunge il picco di temperatura esterna ed il momento in cui si raggiunge il picco di carico
termico estivo nell’ambiente interno.
Se in particolare |(θ_e ) ̂ |= 1 °C , allora |(q_2 ) ̂ | assume il significato particolare di ampiezza della “trasmittanza termica periodica”, indicata con |Y_(ee,12) | [W/m2 K]. Essa rappresenta l’ampiezza sinusoidale del carico termico specifico entrante
nell’ambiente interno che si ha quando l’ampiezza sinusoidale di temperatura nell’ambiente esterno è di 1°C e l’ampiezza di temperatura sinusoidale nell’ambiente interno è nulla. Quest’ultima è nulla in quanto abbiamo ipotizzato presente un terminale di
abbattimento del carico termico,
tale da mantenere la temperatura interna ad un valore costante.
Si definisce allora il “fattore di smorzamento” f come :
|Y_(ee ,12) | / U
cioè f è il rapporto tra l’ampiezza della trasmittanza termica periodica |Y_(ee ,12) | e la trasmittanza termica in regime stazionario U [W/m2 K], ed è sempre inferiore a 1. Esso rappresenta la capacità della struttura edilizia di “smorzare” il carico
termico in condizioni dinamiche,
rispetto al caso stazionario. Minore è f , maggiore sarà la
capacità della struttura di smorzare il carico termico estivo.
Chiarito il significati termo-fisico dei parametri di calcolo, affinché la struttura sia verificata è necessario che risulti:
• fl (struttura “leggera”) ≤ fp (struttura “pesante” di riferimento)
• ts (struttura “leggera”) ≥ ts (struttura “pesante” di riferimento)
Affinché il programma esegua tale
verifica l’utente deve selezionare la struttura “pesante”
di riferimento nella sezione ad essa dedicata nella colonna
posta sulla destra .
In quest’ultima sono riportate
sia le caratteristiche fisiche che i parametri di calcolo
previsto dal metodo, tanto per la struttura da esaminare (sezione
superiore) che per la struttura di riferimento (sezione inferiore).
Le strutture di riferimento
precompilate all’interno del programma sono distinte per tipologia
(Parete Verticale e Soffitto Esterno), per zona climatica
e sono filtrate in base all'anno di richiesta del titolo abilitativo
specificata nel menu dei dati di progetto .
L’esito del confronto viene riportato nella parte superiore,
in corrispondenza della voce "Verifica UNI EN ISO 13786".
A livello Legislativo, con l’entrata in vigore del D.M. 26/06/2015
la verifica richiesta per le pareti di fabbricato non in Zona
Climatica F, in comune in cui il valore medio mensile dell’irradianza
sul piano orizzontale, nel mese di massima insolazione estiva,
Im,s, sia maggiore o uguale a 290
W/m2, appartenente ad unità immobiliare di categoria diversa
da E.6 ed E.8 è la seguente:
• per pareti opache verticali,
ad eccezione per quelle esposte a nord-ovest/nord/nord-est
deve essere massa superficiale strutture opache Ms>230kg/m2
oppure la Trasmittanza Termica Periodica YIE<0,10 W/m2K
oppure è consentito l’uso di tecniche
e
materiali anche innovativi o coperture a verde (con documentazione
e certificazioni che ne documentino equivalenza);
• per pareti opache orizzontali ed inclinate, occorre che la
Trasmittanza Termica Periodica YIE<0,18 W/m2K oppure è
consentito uso di tecniche e materiali anche innovativi o
coperture a verde (con documentazione e certificazioni che
ne documentino
equivalenza)