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Il raffrescamento passivo degli edifici - IV edizione

Il raffrescamento passivo degli edifici - IV edizione

Autori Mario Grosso
Editore Maggioli Editore
Formato Cartaceo
Pagine 528
Pubblicazione Aprile 2017 (IV Edizione)
ISBN / EAN 8891622204 / 9788891622204

in zone a clima temperato 

- Principi e archetipi bioclimatici
- Criteri progettuali
- Metodi di calcolo
- Esempi progettuali e applicativi

Foreword di Matheos Santamouris, Prefazione di Federico Butera

Il Cd-Rom contiene il software Windchill

Prezzo Online:

55,00 €

44,00 €

Nonostante siano di recente entrati in vigore, a livello sia europeo sia nazionale, normative volte a promuovere la progettazione e costruzione di edifici a energia quasi-zero (nZEB), queste non tengono conto della potenzialità d’applicazione dei sistemi passivi in generale, e di raffrescamento, in particolare. Si fa, invece, affidamento, prevalentemente su tecnologie impiantistiche, benché dotate di una sempre maggiore efficienza energetica.

L’intento di questo volume è, invece, quello di promuovere l’utilizzo di sistemi passivi di raffrescamento degli edifici, nella consapevolezza che solamente attraverso questo approccio possono essere coinvolti i progettisti, architetti e ingegneri, non solamente strumentalmente, ma anche concettualmente. In tal modo, riteniamo, si può sperare in un reale cambiamento di prospettiva con effetti reali sui consumi energetici degli edifici.

A sette anni dalla pubblicazione della terza edizione si è avvertita l’esigenza di aggiornare il volume, sulla base degli sviluppi della ricerca e della normativa, nonché di alleggerirne il “peso”, riducendo il numero di pagine senza togliere nulla al contenuto. In particolare, si è tenuto conto degli aggiornamenti della normativa tecnica – serie UNI 11300 – seguita alla conversione in legge della Direttiva europea 2010/31/EU sulle prestazioni energetiche degli edifici.

Si sono considerati i risultati contenuti nell’ultimo rapporto, il quinto, dell’IPCC (Intergovernmental Panel of Climate Change) sugli effetti delle emissioni antropogeniche di gas serra sui cambiamenti climatici. Si è aggiunto un capitolo sulla determinazione del potenziale da raffrescamento passivo evaporativo diretto, completando così il quadro delle tecniche dissipative. Si è mantenuto inalterato il programma WINDCHILL, allegato al volume in Cd-Rom, che consente il calcolo del potenziale di riduzione del fabbisogno di raffrescamento da ventilazione naturale controllata.

Il volume contiene progetti di: Brian Ford, Maria Irene Cardillo, Andrea Dal Fiume

Mario Grosso, è professore ordinario di Tecnologia dell’architettura e Progettazione ambientale, presso il Dipartimento di Architettura e Design del Politecnico di Torino. Responsabile di programmi di ricerca nazionali, europei e internazionali, su tematiche energetico-ambientali, ha svolto attività di ricerca sulla ventilazione naturale degli edifici, presso il Lawrence Berkeley Laboratory dell’Università della California, Berkeley, U.S.A. È stato, altresì, docente in corsi di formazione e specializzazione per conto di Ordini professionali, associazioni, enti ed imprese e svolge attività di consulenza ambientale nella progettazione di edifici residenziali, scolastici e del terziario privato. Coordina il Gruppo di Lavoro sulla sostenibilità degli edifici della Commissione Tecnica Edilizia dell’UNI e partecipa come esperto ai lavori del CEN e dell’ISO sul medesimo argomento. 

Parte I - CLIMA E BENESSERE

Capitolo I - Il clima di Mario Grosso e Giacomo Chiesa
1.1. Lo scambio radiativo terra-sole
1.2. L’atmosfera terrestre
1.3. Le classificazioni del clima
1.3.1. Scale climatiche
1.3.2. Distribuzione geografica
1.4. Il clima in Europa e in Italia
1.4.1. Classificazione dei climi europei
1.4.2. Clima della penisola italiana e del bacino del Mediterraneo
1.4.2.1. Pianura padana e zone montane
1.4.2.2. Clima mediterraneo
1.4.3. Determinazione dei dati climatici di riferimento
1.4.3.1. Variabili
1.4.3.2. Fonti informative
1.4.3.3. Caratteristiche delle variabili climatiche
1.5. Cambiamenti climatici dovuti all’effetto serra
1.5.1. Introduzione
1.5.2. Cambiamenti osservati del sistema climatico
1.5.3. Previsioni di cambiamenti climatici

Capitolo II - Il microclima di Mario Grosso
2.1. Gli scambi termici terreno-atmosfera
2.1.1. Bilancio energetico
2.1.2. Bilancio radiativo
2.2. Effetti della corrugazione del territorio
2.2.1. Scambio radiativo
2.2.2. Temperatura dell’aria
2.2.3. Vento
2.2.4. Precipitazioni
2.3. Effetti della presenza di masse d’acqua
2.3.1. Temperatura e umidità
2.3.2. Vento
2.4. Effetti della vegetazione
2.4.1. Scambi termici e umidità
2.4.2. Radiazione solare
2.4.3. Vento
2.5. Effetti dell’ambiente costruito
2.5.1. Edifici isolati e agglomerati edilizi
2.5.1.1. Scambi radiativi
2.5.1.2. Temperatura e umidità dell’aria
2.5.1.3. Vento
2.5.2. Aree urbane
2.5.2.1. Scambi radiativi
2.5.2.2. Temperatura dell’aria
2.5.2.3. Velocità del vento

Capitolo III - Il comfort termico di Elisabetta Parisi
3.1. Comfort termico e risparmio energetico
3.2. I parametri in gioco
3.3. Movimenti d’aria e comfort termico
3.4. Valutazione del comfort termico: il modello di Fanger
3.4.1. Il Voto Medio Previsto (PMV)
3.4.2. Percentuale prevista di insoddisfatti (PDD)
3.4.3. Ventilazione e qualità dell’aria
3.5. Valutazione del comfort termico in condizioni estive
3.5.1. Esempio di valutazione in clima temperato
3.5.2. Un modello adattativo
3.5.3. Il comfort termico negli edifici ventilati naturalmente

Parte II IL RAFFRESCAMENTO PASSIVO NELLA PROGETTAZIONE

Capitolo IV - Archetipi bioclima tici di Mario Grosso
4.1. Un archetipo del mondo animale: il termitaio
4.2. Archetipi bioclimatici dell’area nordamericana
4.2.1. Costruzioni leggere
4.2.2. Costruzioni pesanti
4.3. Archetipi bioclimatici dell’area mediorientale
4.3.1. Archetipi di controllo solare
4.3.1.1. Mashrabìya
4.3.1.2. Claustrum
4.3.2. Sistemi per il controllo della ventilazione e il raffrescamento
4.3.2.1. Elementi di captazione dell’aria
4.3.2.2. Elementi di estrazione dell’aria
4.3.2.3. Elementi a funzione combinata captazione/estrazione dell’aria
4.3.2.4. Sistemi costruttivi a ventilazione naturale diretta
4.3.2.5. Sistemi costruttivi a ventilazione naturale indiretta e raffrescamento passivo geotermico
4.4. Archetipi bioclimatici dell’area mediterranea
4.4.1. Architettura nella terra
4.4.1.1. Insediamenti ipogei
4.4.1.2. Insediamenti semipogei: le abitazioni rupestri
4.4.1.3. La camera dello scirocco
4.4.2. L’architettura tra terra e cielo
4.4.2.1. Il trullo
4.4.2.2. Il dammuso
4.4.3. Archetipo dei sistemi di raffrescamento passivo ventilativo geotermico: i covoli

Capitolo V - Progettazione clima tica di sito - di Mario Grosso e Giacomo Chiesa
5.1. Introduzione
5.2. Controllo della radiazione solare
5.2.1. Metodo diacronico: determinazione dell’eliofania
5.2.2. Controllo della radiazione solare in spazi esterni
5.3. Controllo dei flussi d’aria da vento
5.3.1. Criteri generali
5.3.1.1. Siti collinari e montani
5.3.1.2. Siti costieri
5.3.1.3. Siti urbani
5.3.2. Flussi d’aria e distribuzione planimetrica degli edifici
5.3.3. Flussi d’aria e forma/orientamento degli edifici
5.3.3.1. Metodo di calcolo semplificato della profondità della zona di calma
5.3.4. Flussi d’aria e barriere
5.4. Matrice microclimatica di sito
5.5. Controllo degli scambi termici nella progettazione degli spazi esterni
5.5.1. Il comfort termico in ambiente esterno
5.5.2. Tecniche di controllo del microclima esterno

Capitolo VI I sistemi di raffrescamento passivo nel progetto di un edificio di Mario Grosso
6.1. Definizione e classificazione dei sistemi di raffrescamento passivo
6.2. Metaprogetto degli interventi di raffrescamento passivo
6.2.1. Requisiti generali
6.2.2. Requisito microclimatici di sito
6.2.3. Requisiti dell’organismo edilizio
6.2.3.1. Requisiti progettuali per il controllo termico
6.2.3.2. Requisiti progettuali per il raffrescamento naturale microclimatico
6.3. Aspetti morfologici e tipologici nel progetto dei sistemi di raffrescamento passivo e loro effetti sul potenziale di raffrescamento
6.3.1. Raffrescamento microclimatico ventilativo
6.3.1.1. Effetto sui flussi d’aria delle chiusure permeabili laterali
6.3.1.2. Effetto sui flussi d’aria degli schermi
6.3.1.3. Effetto sui flussi d’aria delle chiusure permeabili superiori
6.3.2. Raffrescamento naturale geotermico
6.3.2.1. Caratteristiche ed effetti sul potenziale di raffrescamento degli edifici ipogei o semipogei
6.3.3. Raffrescamento naturale evaporativo
6.3.3.1. Sistemi di raffrescamento evaporativo ibrido
6.3.4. Raffrescamento naturale radiativo
6.3.4.1. Caratteristiche degli elementi spaziali
6.3.4.2. Caratteristiche degli elementi tecnici

Parte III - I SISTEMI DI RAFFRESCAMENTO PASSIVO PER ZONE A CLIMA TEMPERATO

Capitolo VII Il controllo termico della radiazione solare di Luca Raimondo
7.1. Generalità
7.2. Strategie e tecnologie
7.2.1. Chiusure opache
7.2.1.1. Controllo della temperatura superficiale
7.2.1.2. Controllo dell’inerzia termica
7.2.2. Chiusure trasparenti
7.2.2.1. Dimensionamento della chiusura trasparente
7.2.2.2. Proprietà termofisiche del componente trasparente
7.3. Schermature solari
7.3.1. Definizione e classificazione
7.3.1.1. Schermi vegetali
7.3.1.2. Schermi artificiali
7.3.2. Criteri di progetto di un sistema schermante
7.3.2.1. Fase preliminare
7.3.2.2. Fase definitiva
7.3.2.3. Integrazione architettonica dello schermo
7.3.3. Sistemi di schermatura e benessere psicofisico

Capitolo VIII - Sistemi di raffrescamento passivo ventilativo di Mario Grosso
8.1. D efinizioni e classificazione dei sistemi di raffrescamento passivo ventilativo
8.2. Raffrescamento ventilativo microclimatico
8.2.1. Movimentazione controllata dei flussi d’aria
8.2.1.1. Motori della VNC
8.2.1.2. Tipi di VNC
8.2.1.3. Efficacia della ventilazione
8.2.2. Raffrescamento ventilativo corporeo
8.2.3. Raffrescamento ventilativo ambientale
8.2.4. Raffrescamento ventilativo strutturale
8.2.4.1. Massa termica
8.2.4.2. Ventilazione
8.2.4.3. Efficacia di dissipazione
8.3. Raffrescamento ventilativo geotermico (di Luca Raimondo)
8.3.1. Tipi di scambiatori geotermici ad aria
8.3.1.1. Scambiatori a singola canna
8.3.1.2. Scambiatori a collettore
8.3.2. Criteri di progettazione degli scambiatori geotermici ad aria
8.3.2.1. Dimensionamento dei condotti
8.3.2.2. Disposizione dei condotti
8.3.2.3. Materiali
8.3.2.4. Sistema di filtraggio e ventilazione
8.3.2.5. Posa in opera
8.3.2.6. Sistemi d’allontanamento delle acque meteoriche e di condensa
8.3.2.7. Gestione e manutenzione periodica

Parte IV METODI DI CALCOLO

Capitolo IX - Determinazione del fabbisogno di raffrescamento di Luca Raimondo
9.1. Il bilancio energetico dell’edificio
9.1.1. Definizione generale
9.1.2. Flussi di calore sensibile
9.1.2.1. Trasferimenti di calore per differenza di temperatura
9.1.2.2. Apporti di calore
9.2. Il fabbisogno di energia per il raffrescamento
9.2.1. Definizione e particolarità del calcolo
9.3. Metodologia di calcolo
9.3.1. Lo Standard Europeo
9.3.1.1. Caratteristiche del metodo dinamico
9.3.1.2. Caratteristiche del metodo quasi statico
9.3.2. Strumenti automatici di calcolo
9.3.2.1. Trnsys
9.3.2.2. WindChill
9.4. La norma UNI TS 11300

Capitolo X - Riduzione del fabbisogno di raffrescamento da schermatura di Luca Raimondo
10.1. Le prestazioni di un sistema di schermatura
10.1.1. Il fattore di ombreggiamento per elementi esterni
10.1.2. La trasmittanza di energia solare totale per schermi paralleli al vetro
10.1.2.1. Gli schermi esterni
10.1.2.2. Gli schermi interni
10.1.2.3. Gli schermi incorporati nel vetro
10.1.2.4. Il fattore di riduzione degli apporti solari per schermature mobili

Capitolo XI Potenziale di raffrescamento da ventilazione naturale con trollata di Mario Grosso
11.1. Determinazione della portata d’aria da VNC
11.1.1. Velocità locale del vento
11.1.2. Variazione di pressione
11.1.2.1. Effetto del vento
11.1.2.2. Effetto della differenza di temperatura
11.1.3. Flusso d’aria attraverso chiusure permeabili
11.1.4. Flussi d’aria passanti in ambiente termico monozona
11.1.4.1. Ventilazione passante da vento
11.1.4.2. Ventilazione passante da gradiente termico
11.1.4.3. Ventilazione passante combinata vento-gradiente termico
11.1.5. Flussi d’aria passante tra due zone termiche
11.1.5.1. Flusso da gradiente termico
11.1.5.2. Flusso da vento
11.1.5.3. Flusso combinato
11.2. Metodo semplificato di dimensionamento delle aperture per la ventilazione naturale controllata
11.2.1. Requisito di ricambio per la qualità dell’aria
11.2.2. Requisito di ricambio per il raffrescamento dell’aria
11.2.3. Verifica del corretto dimensionamento delle aperture

Capitolo XII - Potenzialità di raffrescamento da scambio evaporativo diretto di Giacomo Chiesa
12.1. Introduzione
12.1.1. Raffrescamento evaporativo - principio di funzionamento
12.2. Sistemi evaporativi diretti a caduta d’aria
12.3. Modelli semplificati di calcolo
12.3.1. Modelli empirici
12.4. Integrazione architettonica

Capitolo XIII - Potenziale di raffrescamen to da scambia tore geo termico ad aria
di Luca Raimondo
13.1. Caratteristiche dello scambio termico aria-terreno
13.2. T emperatura del terreno
13.3. Efficacia di scambio termico
13.3.1. Definizione e parametri di riferimento
13.3.2. Procedura semplificata di calcolo
13.4. D eterminazione del potenziale di raffrescamento
13.4.1. Generalità
13.4.2. Metodi di calcolo semplificato
13.4.2.1. Uno strumento di calcolo automatico: Gaea
13.4.2.2. Un metodo di calcolo manuale
13.5. Monitoraggio di un caso studio
13.5.1. Descrizione del caso studio
13.5.2. Misurazioni
13.5.3. Risultati
13.5.3.1. Valutazione delle prestazioni dello scambiatore geotermico
13.5.3.2. Valutazione dell’efficacia di scambio
13.5.3.3. Capacità termica del terreno e inerzia
13.5.3.4. Modalità di funzionamento continuo ed intermittente

Parte V Esempi applicativi e CASI STUDIO

Capitolo XIV - ESEMPI APPLICATIVI DI TECNICHE VNC CON RVA/RVS di Mario Grosso
14.1. Edificio della Facoltà di Ingegneria di Leicester, UK
14.1.1. Caratteristiche localizzative e morfologiche
14.1.2. Sistema VNC con RVA/RVS
14.2. Edificio residenziale a Mezzocammino, Roma
14.2.1. Descrizione del progetto
14.2.2. Sistema VNC con RVA/RVS
14.3. Concorso internazionale per la progettazione del Centro della promozione della scienza a Belgrado
14.3.1. Descrizione del progetto
14.3.2. Sistema di ventilazione e raffrescamento ibrido con VNC
14.4. Concorso per la progettazione del recupero di un edificio industriale ex bricchettificio, da destinare a uffici e servizi della società La Castelnuovese a San Giovanni Valdarno (AR)
14.4.1. Descrizione del progetto
14.4.2. Sistema ibrido con VNC/RVA e raffrescamento evaporativo ... »
14.5. Concorso di idee per la riqualificazione della piazza San Giorgio nel Comune di Quartucciu (CA)
14.5.1. Descrizione del progetto
14.5.2. Sistema VNC/RVA

Capitolo XV - Scuola secondaria di primo grado “L. ORSINI”, Imola (Bo) di Mario Grosso
15.1. Localizzazione, dati climatici e metaprogettuali
15.1.1. Localizzazione
15.1.2. Dati climatici
15.1.3. Dati metaprogettuali
15.2. Caratteristiche progettuali architettoniche
15.3. Strategie di climatizzazione e analisi energetica
15.3.1. Strategie complessive di climatizzazione e produzione energetic
15.3.2. Analisi energetica
15.3.2.1. Stima dei fabbisogni annuali
15.3.2.2. Contributo dei sistemi ecocompatibili di climatizzazione
15.3.2.3. Prestazioni energetico-ambientali
15.4. Controllo solare
15.4.1. Strategie generali
15.4.2. Sistemi di schermatura
15.4.3. Efficacia energetica dei sistemi di schermatura delle aule S-SO
15.5. Sistema di raffrescamento ventilativo strutturale
15.5.1. Descrizione del sistema
15.5.2. Analisi fluidodinamica (di Marco Simonetti)
15.5.2.1. Simulazione bidimensionale
15.5.2.2. Modello 2D delle tre aule
15.5.2.3. Modello 3D di un’aula tipo e segmento d’atrio connesso
15.5.3. Analisi termica
15.5.3.1. Effetti energetici
15.5.3.2. Effetti sulla temperatura dell’aria
15.6. Sistema di raffrescamento ventilativo geotermico
15.6.1. Descrizione del sistema
15.6.2. Caratteristiche dimensionali e funzionali
15.6.3. Caratteristiche fisiche e di posa in opera
15.6.3.1. Materiali
15.6.3.2. Filtraggio e drenaggio
15.6.3.3. Posa in opera
15.6.4. Analisi energetica
15.6.4.1. Simulazione con Gaea: dati di input
15.6.4.2. Simulazione con Gaea: dati di output
15.6.4.3. Prestazione energetica complessiva
15.7. Monitoraggio
15.7.1. Misure microclimatiche esterne
15.7.2. Monitoraggio della diffusione dell’aria nelle aule
15.7.3. Monitoraggio dei sistemi di raffrescamento ventilativo
15.7.3.1. Sistema di raffrescamento ventilativo strutturale
15.7.3.2. Sistema di raffrescamento ventilativo geotermico

Bibliografia

Nomenclatura

Appendici

Indice analitico


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