RdS 2013 153 Aggiornamento parametri climatici …

1 D3A Aggiornamento parametri climatici nazionali e zonizzazione del clima nazionale ai fini della certificazione estiva , G. Murano Report RdS/2013/153 Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l energia e lo sviluppo economico sostenibile MINISTERO DELLO SVILUPPO ECONOMICO Aggiornamento parametri climatici NAZIONALI E ZONIZZAZIONE DEL CLIMA NAZIONALE AI FINI DELLA CERTIFICAZIONE ESTIVA Giovanni Riva, Giovanni Murano (Universit Politecnica delle Marche Dipartimento 3A) Settembre 2013 Report Ricerca di Sistema Elettrico Accordo di programma Ministero dello Sviluppo Economico ENEA Piano Annuale di Realizzazione 2012 Area.

2 Razionalizzazione e Risparmio nell uso dell energia elettrica Progetto: Sviluppo di modelli per la realizzazione di interventi di efficienza energetica sul patrimonio immobiliare pubblico Obiettivo: Proposta di revisione della Norma UNI 10349 Responsabile del Progetto: arch. Gaetano Fasano, ENEA Il presente documento descrive le attivit di ricerca svolte all interno dell Accordo di collaborazione. Responsabile scientifico ENEA: Gaetano Fasano Responsabile scientifico Universit Politecnica delle Marche Dipartimento 3A: Giovanni Riva 3 D3 ASommario Con la ricerca sono state affrontate molteplici tematiche connesse in primo luogo alla definizione di una nuova banca dati climatici composta da record con cadenza oraria di quei parametri meteorologici che sono basilari per la determinazione del fabbisogno di energia termica dell edificio, per la climatizzazione estiva ed invernale, e per la verifica della prestazione igrotermica dei componenti e degli elementi per edilizia.

3 Il rapporto aggiorna e conclude le precedenti ricerche di sistema elettrico apportando modifiche nella procedura di calcolo dell anno tipo climatico e nella selezione dei mesi caratteristici. L Aggiornamento della metodologia di calcolo ha permesso di ottenere risultati in maggior misura realistici soprattutto in relazione all andamento del tracciato medio mensile dei parametri temperatura e radiazione solare su piano orizzontale. A partire dagli anni tipo climatici vengono definiti i dati medi mensili e gli indici sintetici relativi alla zonizzazione climatica del territorio.

4 Vi dunque l obiettivo di raggiungere l omogeneizzazione delle fonti degli archivi di dati climatici presenti nei vari disposti legislativi e nelle norme tecniche in maniera da garantire la congruenza e la consistenza tra le basi. Per tali ragioni la determinazione dei parametri di severit del clima stata basata sui record dell anno tipo. Parte del lavoro ha riguardato il confronto tra gli archivi di dati climatici grezzi gi precedentemente raccolti dai diversi enti di rilevazione e valori storici provenienti da banche dati ritenute affidabili e consolidate. Tali confronti, in riferimento ai valori storici, hanno messo in luce, soprattutto per quanto concerne il parametro radiazione solare su piano orizzontale scostamenti rilevanti per le seguenti stazioni: Bari; Imperia; Monza; Andria; Foggia; Varese; Brindisi; Roma; Torino; Lecco; Viterbo; Siena; Aosta; Como; Arezzo.

5 Per tali stazioni sono stati quindi richiesti nuovi dati e sono stati elaborati nuovi anni tipo climatici in conformit alle nuove procedure di calcolo cos come definite dal gruppo di lavoro CTI GL 102 / SG 09. I risultati mettono in luce un aumento sensibile della qualit del tracciato ed un allineamento dei risultati con quelli degli archivi di riferimento. Sono stati inoltre richiesti dati grezzi integrativi per le localit delle regioni Basilicata, Campania ed Umbria di cui si disponeva di una quantit di dati esigua. Sono state poi definite le procedure di calcolo per determinare le differenze di temperatura cumulate e gli altri indici che descrivono in maniera sintetica il clima di una localit da utilizzare per la classificazione energetica del territorio.

6 Stata quindi anche fornita, all interno del Rapporto, una panoramica sui precedenti sistemi di calcolo posti in essere nel 10/03/1977 e nel 412/1993 favorendo in conclusione la metodologia applicativa proposta dal gruppo di lavoro CTI GL 102 SG 09. Tale metodologia di calcolo dei gradi giorno invernali, quella della UNI EN ISO 15927 6 Prestazione termo igrometrica degli edifici Calcolo e presentazione dei dati climatici Parte 6: Differenze di temperatura cumulate (gradi giorno) . Nella normativa tecnica non esistono altri riferimenti per il calcolo di indici sintetici relativi alla zonizzazione climatica del territorio.

7 Tuttavia gli indirizzi del gruppo di lavoro CTI GL 102 / SG 09 sono stati quelli di determinare, sia per il periodo invernale che per quello estivo, ulteriori parametri di completamento quali le differenze cumulate di umidit massica, la radiazione solare cumulata e l indice di severit climatico All Weather messo a punto dall ENEA. L ultimo indice permette di raggruppare in un unico parametro i descrittori climatici che considerano temperatura dell aria esterna, umidit massica dell aria esterna e radiazione solare globale su piano orizzontale. Completa il rapporto l insieme delle procedure di calcolo relative alla determinazione dei dati rappresentativi delle condizioni climatiche limite, da utilizzare per il dimensionamento degli impianti tecnici per la climatizzazione estiva ed invernale e per valutare il rischio di surriscaldamento (secondo UNI EN ISO 15927 2 e UNI EN ISO 15927 5).

8 Nel Rapporto vengono dunque presentate definizioni, metodi di calcolo e di presentazione dei dati climatici mensili da adoperare per la determinazione del carico termico di ACCORDO DI programma MSE ENEA 4 progetto per il riscaldamento ed il raffrescamento degli edifici e per la progettazione degli impianti di climatizzazione estiva ed invernale. La qualit in termini di affidabilit , attendibilit e realisticit dei parametri che compongono l anno tipo climatico, ha effetti diretti sulla determinazione dei parametri sintetici di zonizzazione climatica del territorio. Viene rilevato che, in linea di principio, gli anni caratteristici (e di conseguenza i mesi caratteristici) dovrebbero riprodurre il clima medio di una data localit , per tale motivo, poich la determinazione degli indicatori sintetici che descrivono il clima caratteristico di una localit , dipende, anch'essa, dai valori medi, si hanno problemi nell'utilizzo degli anni caratteristici se questi sono effettivamente rappresentativi.

9 Tale questione, associata alla disponibilit di dati rilevati, diviene particolarmente complessa poich , qualit e lunghezza dei dati delle serie storiche sono, in Italia, eccessivamente disuniformi sul territorio. I risultati della ricerca di sistema elettrico confluiranno nella revisione della norma tecnica UNI 10349:1994. Allo stato attuale il prUNI 10349 stato organizzato dal GL 102 /SG 09 cos come segue: UNI 10349 1 Corpo principale della norma. Appendice A (Normativa) Metodi per ripartire l'irradianza solare nella frazione diretta e diffusa e per calcolare l'irradianza solare, con modello di cielo isotropo, su di una superficie inclinata.

10 Appendice B (Informativa) Metodo di calcolo dell'irradianza solare su di una superficie inclinata con modello di cielo di Perez. Appendice C (Normativa) Calcolo dell irradiazione solare media mensile ricevuta da una superficie fissa comunque inclinata ed orientata. Appendice D (Informativa) Calcolo della frazione diffusa del soleggiamento in funzione dell indice di soleggiamento reale. UNI 10349 2 Corpo principale della norma. Dati di progetto. Contiene i dati rappresentativi delle condizioni climatiche limite, da utilizzare per il dimensionamento degli impianti tecnici per la climatizzazione estiva ed invernale e per valutare il rischio di surriscaldamento.