Inerzia termica e risparmio energetico negli edifici

Mediante l’applicazione del metodo di calcolo dinamico proposto dalla norma UNI EN ISO 52016-1 è stato studiato l’andamento della temperatura operativa al variare dell’inerzia termica dell’involucro edilizio e dell’intermittenza dell’impianto nel caso di residenze unifamiliari.

Caso Studio

L’analisi è stata condotta su un’abitazione unifamiliare a due piani con un locale sottotetto non riscaldato, considerando tre differenti località e zone climatiche:

• Milano, zona climatica E
• Roma, zona climatica D
• Palermo, zona climatica B

Planimetrie Piano Terra e Primo Piano, Sezione A-A’.

Per ciascuna località sono state progettate due configurazioni di edificio, uno massivo e uno leggero con uguale trasmittanza termica ma differente massa superficiale.

Descrizione edificio

L’edificio è composto da soggiorno, cucina e bagno al piano terra e tre camere al primo piano.

Le strutture opache sono state progettate con pari trasmittanza termica, per valutare l’effetto dell’inerzia termica. La parete massiva utilizza laterizio alleggerito in pasta, quella leggera invece pannelli di fibrogesso con struttura portante in acciaio.

Dati climatici

I dati climatici su base oraria sono stati ricavati secondo le norme UNI 10349-1:2016 e includono temperatura esterna, umidità relativa, irradianza solare e velocità del vento.

Il periodo considerato è tra il 1° giugno e il 30 settembre.

Roma presenta circa il doppio del carico salare delle altre due località.

Profili di utilizzo degli impianti

Per l’inverno, sono stati testati due scenari: impianto a potenza infinita e impianto con potenza ridotta del 50%. Temperatura di set-point 20°C.

Per il periodo estivo la temperatura di set-point è stata fissata a 26°C con configurazione di impianto a potenza infinita.

Analisi Risultati

1 – Periodo Invernale, Potenza Infinita

Con impianto a potenza infinita, la temperatura di set-point (20°C) viene sempre raggiunta.

La struttura leggera mostra un maggiore decadimento termico durante lo spegnimento dell’impianto, richiedendo più energia al riavvio, specialmente nelle zone più fredde.
La struttura massiva, grazie alla maggiore inerzia, garantisce maggiore stabilità termica.

2 – Periodo Invernale, Potenza Ridotta

Con potenza dimezzata, l’impianto impiega più tempo per raggiungere la temperatura di set. La struttura massiva mostra tempi di ripresa più rapidi, maggiore comfort e fabbisogno di potenza inferiore. Questi aspetti la rendono più adatta in caso di impianti a pompa di calore.

3 – Periodo Estivo

In estate, a impianto spento, la struttura leggera mostra un aumento più marcato della temperatura operativa. Entrambe le strutture raggiungono i 26°C quando l’impianto si accende, ma la struttura leggera richiede più potenza, specialmente nella prima ora.
La struttura massiva limita meglio i picchi di calore, migliorando il comfort interno.

Tutti i dati e i grafici delle rilevazioni sono disponibili nell’articolo completo.

Conclusioni

I risultati ottenuti mostrano come la struttura massiva risulti avere un comportamento invernale ed estivo migliore rispetto a quello della struttura leggera, sia in termini di temperatura operativa sia di potenza fornita e rendimento.

Nell’articolo completo

Nell’articolo completo di Murature Oggi 142 vengono riportati tutti i dettagli della ricerca.

L’articolo è tratto da “Costruire in Laterizio” n. 187, ottobre 2021

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