I Gradi Giorno
L’energia richiesta per il riscaldamento di un edificio durante la stagione invernale dipende, oltre che dalle caratteristiche fisiche di isolamento degli elementi strutturali (trasmittanza termica) e dalla geometria dell’edificio (superfici delle pareti a confine con l’ambiente esterno), anche ed in modo sostanziale, dalle condizioni climatiche del luogo in cui si trova la costruzione (andamento della […]

L’energia richiesta per il riscaldamento di un edificio durante la stagione invernale dipende, oltre che dalle caratteristiche fisiche di isolamento degli elementi strutturali (trasmittanza termica) e dalla geometria dell’edificio (superfici delle pareti a confine con l’ambiente esterno), anche ed in modo sostanziale, dalle condizioni climatiche del luogo in cui si trova la costruzione (andamento della temperatura dell’aria esterna).

Se dovessimo mantenere per l’intera stagione in cui è richiesto il riscaldamento ambientale, una temperatura dell’aria interna Ti costante, trascurando gli apporti termici gratuiti per soleggiamento nonchè quelli prodotti dalle persone, dagli elettrodomestici e dall’illuminazione, prescindendo altresì dai transitori di avviamento e interruzione del servizio, il calore Q disperso dall’edificio e che quindi deve essere reintegrato dall’impianto, si può valutare in termini generici nel modo seguente:

    \[Q = \int K_e \ [T_i - T_e(t)] \,dt = K_e \int \ [T_i - T_e(t)]\,dt\]

dove Ke è un coefficiente caratteristico dell’edificio,

L’integrale è esteso a tutto il periodo di riscaldamento, e con Te(t) si intende la funzione che descrive l’andamento nel tempo della temperatura dell’aria esterna.

L’espressione

    \[D = \int \ [T_i - T_e(t)]\,dt\]

ha le dimensioni di una temperatura per un tempo ed il suo valore viene quindi denominato, seppure impropriamente, “gradi giorno” quando la temperatura è espressa in °C ed il tempo in giorni. A stretto rigore le dimensioni della grandezza D sono [gradi x giorni/anno].

In ogni caso il parametro D è un indice globale della situazione climatica della località in cui sorge l’edificio, essendo condizionato sia dalla differenza tra la temperatura dell’ambiente interno e quella esterna, sia dalla durata del periodo di riscaldamento tramite l’intervallo di integrazione.

All’atto pratico, nel computo dei gradi giorno all’integrale si sostituisce la sommatoria:

    \[GG = \sum_{j=1}^{n} (T_i - T_e_j)\]

essendo n il numero di giorni di attivazione del servizio di riscaldamento ambientale, e Tej la temperatura media giornaliera nel giorno j-esimo.

In luogo della reale temperatura interna Ti può essere introdotta una temperatuta fittizia Tif inferiore, allo scopo di tener conto degli apporti gratuiti sia interni (elettrodomestici, illuminazione, ecc.) che esterni (soleggiamento), che riducono il fabbisogno effettivo.

In Italia il D.P.R. n. 412 del 26 Agosto 1993 fissa convenzionalmente Tif = 20°C.

La temperatura estrena media giornaliera Tej viene determinata per ogni giorno, come media aritmetica di quattro rievazioni:

  • temperatura massima giornaliera
  • temperatura minima giornaliera
  • temperatura alle ore 08:00
  • temperatura alle ore 19:00

Infine il numero di giorni di attivazione degli impianti di riscaldamento corrisponde ad un periodo convenzionale, che inizia con i primi tre giorni consecutivi caratterizzati da una temperatura esterna media giornaliera inferiore a +12°C, e che termina con i primi tre giorni consecutivi qualificati da una temperatura esterna media giornaliera uguale o superiore a +12°C. Anche questa è una assunzione empirica, corroborata dal presupposto che per temperature esterne medie giornaliere superiori a +12°C, gli apporti gratuiti interni ed esterni riescano a mantenere condizioni ambientali prossime a quelle di benessere termico.