CONTORNO
Questa scheda consente di specificare che le linee del telaio sono in contatto con ambienti interni ed esterni. Ogni condizione al contorno ha tre gruppi di parametri:
Flussi: utilizzato nelle simulazioni la cui finalità è il calcolo di trasmittanze;
Muffa: utilizzato nelle simulazioni la cui finalità è il rischio di formazione di muffe; in questi casi bisogna utilizzare parametri medi mensili per le superfici esterne;
Condensa: utilizzato nelle simulazioni la cui finalità è il rischio di formazione di condensa; in questi casi bisogna utilizzare temperature medie minime annuali e umidità al 95%.
Selezionando una delle condizioni al contorno disponibili sarete in grado di impostare i seguenti parametri:
Tipo:
temperatura ambiente: il contorno è a contatto con una temperatura ambiente attraverso una resistenza superficiale;
temperature fissa: il contorno avrà esattamente la temperatura specificata;
adiabatico: non è permesso flusso di calora attraverso questa superficie.
Nome: nome della condizione al contorno;
Tipo temperatura aria / tipo temperatura:
costante: costante nel tempo;
per zona climatica: variabile nel tempo in funzione della zona climatica;
interno case: temperatura specifica per interni di abitazioni; vedere in seguito per maggiori dettagli;
per mese: temperatura che varia mensilmente;
proporzionale a interno/esterno: proporzionale alla differenza di temperature tra ambienti interno ed esterno, specificati nel parametro "principale coppia interno/esterno";
proporzionale a esterno: temperatura proporzionale a quella dell'ambiente esterno, specificata nel parametro "principale coppia interno/esterno";
internal continental/tropical: vedere UNI EN ISO 13788 Appendice A.
Temperatura dell'aria / temperatura: temperatura dell'aria dell'ambiente; si prega di notare che è necessario utilizzare temperature di default per eseguire una simulazione nel rispetto delle normative;
Fattore T: fattore di proporzionalità utilizzato per la temperatura;
Resistenza:
costante: costante nel tempo;
interno ISO 6946: resistenza dipendente dalla direzione del flusso di calore; vedere UNI EN 10211 6.3 e ISO 6946.
Tipo umidità:
costante: costante nel tempo;
per mese: temperatura che varia mensilmente;
per zona climatica: variabile nel tempo in funzione della zona climatica;
tutti gli altri: vedere UNI EN ISO 13788 Appendice A.
φ sat. : umidità relativa di saturazione;
Umidità: umidità dell'ambiente;
Colore: colore della condizione al contorno;
Gruppo: gruppo di appartenenza della condizione al contorno. Vedere di seguito per maggiori informazioni;
Gruppo analisi: condizioni al contorno con lo stesso valore di questo parametro genereranno delle analisi aggiuntive che compariranno nei risultati avanzati.
Questi sono i comandi:
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Assegnare condizione al contorno selezionata a una singola linea. |
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Assegnare condizione al contorno selezionata ad ogni linea che presenti le stesse condizioni al contorno della linea che si sta andando a cliccare. |
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Rimuovere tutte le condizioni al contorno assegnate al progetto. |
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Seleziona condizione al contorno facendo clic su una linea. |
Superficie fattore-U
Ogni condizione al contorno ha la possibilità di influenzare il calcolo dei fattori U (rimandiamo alla documentazione relativa ai fattori U per maggiori informazioni). Lasciando questa impostazione al valore predefinito ("utilizza impostazioni segmento"), il calcolo dei fattori U non subisce alterazioni; se invece viene selezionato un fattore U, tutti i segmenti ai quali è assegnata la condizione al contorno corrente verranno utilizzati per il calcolo di tale fattore. Selezionando "Crea nuovo", verrà creata una nuova superficie fattore U con lo stesso nome della condizione al contorno corrente.
La normativa UNI EN ISO 13788 prescrive l'utilizzo di resistenze superficiali diverse a seconda che si calcoli la trasmittanza termica lineica ψ del ponte termico o che si faccia il calcolo della distribuzione di temperatura ai fini della verifica di condensazione.
Per questo, ogni condizione al contorno permette di specificare due diverse resistenze superficiali. Al momento del calcolo verrà selezionata quella appropriata.
La verifica della condensazione superficiale e interstiziale avviene mese per mese utilizzando diversi valori di temperatura e umidità per ogni mese. Per questo è necessario stabilire mensilmente quali siano i valori da utilizzare.
Per l'ambiente esterno, è possibile sia stabilire manualmente i valori di temperatura e umidità, oppure utilizzare i valori climatici, come stabilito dalla UNI 10349.
Al pari delle condizioni esterne, anche le condizioni dell'ambiente interno possono essere stabilite mese per mese. Nel caso di abitazioni, la temperatura interna può essere determinata automaticamente dal software (nel qual caso è necessario inserire i mesi di funzionamento dell'impianto di riscaldamento) oppure specificata mese per mese. L'umidità interna, può essere stabilita automaticamente in base alla destinazione d'uso dell'edificio, oppure, anche questa, specificata mese per mese.
Accoppiamento contorni
Per verifiche di condensazione superficiale è necessario associare ad ogni condizione interna la corrispondente condizione esterna. L'interfaccia "Accoppiamento contorni" permette di gestire questo aspetto.
E' molto importante specificare una coppa di ambienti interno/esterno di riferimento nel caso ci fosse una condizione al contorno la cui differenza di temperatura con l'ambiente interno è proporzionale alla differenza di temperatura interna/esterna.
Raggruppamento contorni
Le condizioni al contorno, con le relative analisi, possono essere raggruppate secondo le seguenti modalità:
nessuno: ogni condizione viene considerata come un ambiente separato;
temperatura: le condizioni al contorno vengono raggruppate in base alla loro temperatura. Nel caso l'opzione "Solo contorni connessi" fosse attiva, solamente i contorni connessi e con la stessa temperatura saranno raggruppati;
gruppo: il raggruppamento avverrà in base al parametro "Gruppo" di ogni condizione al contorno. Anche in questo caso vale l'opzione "Solo contorni connessi".
Il parametro "Gruppo analisi", presente in ogni tipo di simulazione (flussi, condensa e muffa) permette da aggiungere delle analisi di contorni raggruppati aggiuntive, che compariranno nei risultati avanzati.
Eccovi un esempio schematico:
Ipotizziamo
le seguenti situazioni:
a) Raggruppamento impostato a "nessuno":
Le cinque condizioni al contorno (A, B, C, D, E) verranno considerate come ambienti distinti e non ci sarà alcun raggruppamento.
b) Raggruppammento impostato a "temperatura", A, B e C hanno la stessa temperatura e D ed E hanno la stessa temperatura:
Verranno individuati due ambienti distinti: A-B-C e D-E.
c) Come b) ma B e C hanno il parametro "gruppo analisi" in "muffa" impostato a "gruppo prova 1":
Verranno individuati due ambienti distinti (A-B-C e D-E) e nei risultati avanzati della simulazione "Muffa", nella tabella dell'analisi dei gruppi comparirà anche una riga con etichetta "gruppo prova 1".
d) A, B e C hanno temperature arbitrarie e parametro "gruppo" impostato a "gruppo 1" e D ed E hanno temperature arbitrarie e parametre "gruppo" impostato a "gruppo 2":
Verranno individuati due ambienti distinti: A-B-C e D-E.
Condizioni al contorno multiple
Dal momento che i telai hanno normalmente una inerzia termica molto inferiore alle murature, la ISO 13788 prescrive delle condizioni al contorno esterne diverse a seconda si faccia la verifica di condensazione su muri oppure su finestre e telai. Mold Simulator permette di specificare le condizioni al contorno separatamente.
Una particolare e molto utile opzione delle condizioni di contorno è il parametro "Temperatura" impostato a "Proporzionale ad interno/esterno". In questa modalità la temperatura (T) verrà scelta in modo che la seguente uguaglianza si avveri:
Ti - T = (Ti - Te) * Ft
e anche
(Ti - T) / (Ti - Te) = Ft
dove:
Ti: temperatura
dell'ambiente interno specificato nella coppia interno/esterno
Te: temperatura dell'ambiente esterno specificato nella coppia interno/esterno
Ft: il fattore impostabile nel campo a fianco del parametro "Temperatura"
Nel caso di più di due ambienti, non è possible identificare in generale una differenza di temperatura di riferimento e quindi calcolare L2D in generale. Con tre ambienti vengono comunque calcolati i coefficienti di accoppiamento, che sono i valori di maggiore interesse; viene inoltre calcolato ψ secondo la formula:
ψ = Lie – Σlie*Uie + (Lin – Σlin*Uin) * ((Ti – Tn) / (Ti – Te)) (con terzo ambiente non riscaldato)
ψ = Lie – Σlie*Uie + (Lin – Σlin*Uin) * ((Ti – Tn) / (Ti – Te)) + (Lne – Σlne*Une) * ((Tn – Te) / (Ti – Te)) (con terzo ambiente riscaldato)
Con:
Lie: coefficiente di accoppiamento ambienti interno ed esterno;
lie: lunghezza elemento di sezione tra ambiente interno ed esterno;
Uie: trasmittanza elemento di sezione tra ambiente interno ed esterno;
Lin: coefficiente di accoppiamento tra ambiente interno e terzo ambiente;
lin: lunghezza elemento di sezione tra ambiente interno e terzo ambiente;
Uin: trasmittanza elemento di sezione tra ambiente interno e terzo ambiente;
Lne: coefficiente di accoppiamento tra ambiente esterno e terzo ambiente;
lne: lunghezza elemento di sezione tra ambiente esterno e terzo ambiente;
Une: trasmittanza elemento di sezione tra ambiente esterno e terzo ambiente;
Ti: temperatura ambiente interno;
Tn: temperatura terzo ambiente;
Te: temperature ambiente esterno.
Nell'equazione precedente possono essere individuati tre fattori:
ψie = Lie – Σlie*Uie
ψin = (Lin – Σlio*Uin) * ((Ti – Tn) / (Ti – Te))
ψoe = (Lne – Σlne*Une) * ((Tn – Te) / (Ti – Te))
In questo modo è possibile separare i contributi al ponte termico.
Come si nota, in questo particolare caso, la trasmittanza termica lineare è dipendente dalle temperature degli ambienti e non è quindi da considerare un valore valido in generale; risulta quindi molto utile l'opzione descritta all'inizio del paragrafo.
Algoritmo di resistenza maggiorata
UNI EN 10077-2 prevede che in alcuni casi una maggiore resistenza superficiale debba essere utilizzata sui bordi interni; per impostazione predefinita questo software identifica queste linee automaticamente. È possibile disattivare questo algoritmo deselezionando la casella "Attiva". Il parametro "tolleranza" permette di controllare la sensibilità dell'algoritmo: maggiore è tale valore e più probabile è il rilevamento di resistenze maggiorate.
Dati climatici aggiuntivi
E' possibile aggiungere dati climatici a Mold Simulator. Ecco come procedere:
nella cartella di installazione (es. "c:\Programmi\FluidInteractive\MoldSimulator2") troverete una sottocartella "Data";
aprite la sottocartella "Data";
alla sottocartella "Data" aggiungete una sottocartella con il nome della zona (es. "Zona 1");
inserite i files "climaticCities.csv" e "climaticTowns.csv" all'interno della cartella appena creata.
Il file "climaticCities.csv" conterrà i dati climatici relativi alle città e deve avere il seguente formato:
Riga 1: può essere lasciata vuota
Righe successive, colonne da 1 a 5:
numero città, sigla città, indice zona climatica (0 – 4), nome città, altitudine (m)
Righe successive, colonne da 6 a 17:
temperature nei 12 mesi (°C)
Righe successive, colonne da 18 a 29:
pressione parziale del vapore nei 12 mesi (Pa)
Vedere il file "climaticCities.csv" contenuto nella cartella "Data\it_IT" a titolo d'esempio.
Il file "climaticTowns.csv" conterrà i dati relativi alle località e deve avere il seguente formato:
Riga 1: può essere lasciata vuota
Righe successive:
regione, sigla città, nome località, altitudine, gradi giorno, zona climatica (0 – 4)
Vedere il file "climaticTowns.csv" contenuto nella cartella "Data\it_IT" a titolo d'esempio.