Autore: Attilio Pianese
Editore: Dario Flaccovio Editore s.r.l.
Pagine: 432
Anno: giugno 2009
Prezzo (di copertina): 40,00 Euro
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In ambito ingegneristico, la maggiore difficoltà per un tecnico che per la prima volta si accosta alla progettazione degli impianti per l'edilizia, è costituita dall'estrema frammentarietà e dalla grande quantità delle norme di settore, e dalla mancanza di un quadro
di insieme. Lo scopo di questo testo è proprio quello di fornire una panoramica sulla progettazione degli impianti tecnici negli edifici civili: elettrici e di terra, di riscaldamento e di condizionamento, idrici, di scarico delle acque reflue e del gas.
L'opera è composta da due parti: la prima è dedicata agli impianti elettrici e di terra (questi ultimi basilari per la prevenzione dai rischi di elettrocuzione), la seconda agli impianti termoidraulici (con specifica attenzione per gli schemi di principio, i dispositivi
di sicurezza e i relativi criteri di progetto). Particolare rilievo è stato dato alla sicurezza e ai criteri progettuali.
Caratteristica del testo è inoltre l'attenzione con cui viene affrontata l'interpretazione dei fenomeni fisici, sviluppata sia con estesi richiami all'elettromagnetismo, alla fluidodinamica e alla fisica-tecnica, sia con descrizioni dettagliate di tutte le leggi matematiche presentate.
Un libro ideale per chi si avvicina al settore dell'impiantistica, che coniuga un elevato livello di approfondimento con l'uso di strumenti matematici semplici e facilmente comprensibili, e che permette al lettore, grazie anche al continuo riferimento alle norme di prodotto e di impianto, di approfondire direttamente gli argomenti legati alle norme tecniche.
INDICE
PARTE PRIMA - GLI IMPIANTI ELETTRICI E DI TERRA
1. PRINCIPI DELL'ELETTROMAGNETISMO
Corrente elettrica: grandezze fondamentali - Carica elettrica - Intensità di corrente - Potenziale elettrico o tensione - Lavoro elettrico - Potenza elettrica - Resistenza elettrica - Seconda legge di Ohm - Conduttori ohmici in serie e in parallelo - Resistenze in serie - Resistenze in parallelo - Condensatori - Campo magnetico - Induzione magnetica e intensità di campo magnetico - Campo magnetico nella materia - Materiali ferromagnetici: il ciclo di isteresi - Correnti alternate - Legge dell'induzione elettromagnetica: generalità - Flusso del vettore induzione magnetica concatenato con un solenoide - Legge dell'induzione elettromagnetica - Grandezze caratteristiche della corrente alternata - Induttanza di un circuito - Impedenza di una linea elettrica - Potenza nei sistemi in corrente alternata - Sistemi monofase e trifase - Potenza nei sistemi in corrente alternata - Potenza istantanea, potenza attiva e reattiva
2. PROTEZIONE DAL RISCHIO DI ELETTROCUZIONE: GLI IMPIANTI DI TERRA
Pericolosità della corrente elettrica - Effetti della corrente elettrica sul corpo umano - Limiti convenzionali di pericolosità della corrente - Limiti convenzionali di pericolosità della tensione - Impianti di terra - Concetti preliminari - Contatti diretti e contatti indiretti - Impianti di terra: criteri costruttivi - Sistemi di distribuzione della corrente elettrica - Interruttori differenziali - Principio di funzionamento di un impianto di terra - Protezione dai contatti indiretti nei sistemi TT - Impianti di terra e protezione dai contatti indiretti nei sistemi TN - Impianti di terra in media e alta tensione: cenni - Utenti con propria cabina elettrica MT/BT: ulteriori considerazioni - Principali criteri di sicurezza - Impianti di terra vicini ed interconnessi - Altre misure di sicurezza specifiche per le cabine elettriche - Misura della resistenza di terra - Misura dell'impedenza dell'anello di guasto - Misura della resistenza di terra con metodo voltamperometrico - Verifiche agli impianti di terra
3. CRITERI DI PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTI ELETTRICI IN BASSA TENSIONE
Componenti elettrici - Interruttori automatici - Altri dispositivi di protezione e manovra - Cavi elettrici di uso comune - Dimensionamento delle condutture - Corrente di impiego e portata di un cavo - Criteri base per la progettazione di un cavo - Calcolo delle cadute di tensione - Cadute di tensione prodotte dai motori - Dimensionamento del neutro - Conduttore di protezione - Calcolo delle correnti di corto circuito - Consegna della corrente elettrica in media tensione - Consegna della corrente in bassa tensione - Metodo di calcolo semplificato per le minime correnti di corto circuito - Contributo dei motori alle correnti di corto circuito - Conclusioni - Scelta degli apparecchi di protezione - Criteri generali - Selettività delle protezioni - Selettività degli interruttori magnetotermici - Selettività tra interruttori differenziali - Protezione dei motori asincroni - Esatto dimensionamento del conduttore di protezione - Cenni ai circuiti ausiliari - Sistemi BUS per il comando di apparecchi elettrici - Sistemi di comando tradizionali più diffusi in uso nell'edilizia - Sistemi BUS: generalità
PARTE SECONDA - IMPIANTI TERMOIDRAULICI
4. MOTO DEI FLUIDI ALL'INTERNO DEI CONDOTTI
Leggi fondamentali per fluidi ideali - Fluidi incomprimibili - Legge di conservazione della massa - Legge di conservazione dell'energia per fluidi incomprimibili: equazione di Bernoulli - Principio di conservazione dell'energia per i sistemi aperti - Esempi di applicazione dell'equazione di conservazione dell'energia - Pompa - Soffiante - Compressore - Turbina a vapore - Scambiatore di calore - Perdite di carico per attrito - Principio fisico - Perdite di carico distribuite - Valutazione del coefficiente di attrito - Perdite di carico concentrate - Metodo delle costanti di attrito - Metodo delle lunghezze equivalenti - Metodo del KV o del CV
5. IMPIANTI DI RISCALDAMENTO AD ACQUA CALDA
Generalità - Principali componenti e architettura dell'impianto di riscaldamento - Generatore di calore - Pompa di circolazione - Schemi termoidraulici di principio - Considerazioni generali sugli schemi di impianto - Generalità sulle valvole di sicurezza e sugli altri dispositivi per la sicurezza - Valvola a tre vie e sonda climatica esterna - Vaso di espansione - Generalità - Dimensionamento del vaso di espansione - Corpi scaldanti - Descrizione e tipologie - Dimensionamento dei corpi scaldanti - Rete dell'aria - Determinazione della potenza termica da installare - Procedimento di calcolo: generalità - Criteri e parametri principali di progetto - Calcolo delle dispersioni termiche - Perdite per ventilazione - Calcolo delle dispersioni attraverso le pareti degli edifici - Scambio termico con ambienti non riscaldati - Dispersioni di calore attraverso il terreno - Apporti di calore: irraggiamento solare - Fabbisogno energetico e rendimento globale di impianto - Fabbisogno energetico per il riscaldamento - Considerazioni sul rendimento globale di impianto - Potenza termica da installare - Procedimento della normativa europea - Procedimento delle norme UNI 7357 - Confronto tra i due metodi - Metodo di dimensionamento dell'impianto basato sul concetto di coefficiente di dispersione volumico - Coefficienti di dispersione volumici degli edifici - Calcolo semplificato delle dispersioni termiche - Risparmio energetico - Criteri di progetto ai fini della sicurezza ed economicità di esercizio - Centrale termica: criteri generali di sicurezza - Sicurezza impiantistica - Sicurezza antincendio - Verifica delle emissioni e dei rendimenti - Componenti impiantistici rilevanti ai fini della sicurezza - Tubo di sicurezza - Valvola di sicurezza - Valvola di scarico termico - Valvola di blocco del combustibile - Rendimenti dei generatori di calore - Misure sui fumi: parametri chimici e fisici caratteristici dei generatori di calore - Chimica della combustione - Aria stechiometrica di combustione - Eccesso di aria - Portata in massa dei fumi - Concentrazione di ossigeno nei fumi - Concentrazione di anidride carbonica nei fumi - Altri parametri termo-tecnici - Perdite percentuali nei fumi: verifica in opera del rendimento convenzionale - Camini - Principio di funzionamento ed aspetti generali - Protezione dalle condense acide - Criteri di progetto per la verifica del tiraggio - Camini in pressione - Caratteristiche tecniche dei camini - Reti di distribuzione: criteri di progetto - Dimensionamento delle tubazioni - Criterio dei circuiti semplici - Bilanciamento idraulico dei circuiti - Distribuzione mediante collettori - Caratteristiche generali e costruttive per collettori locali di zona - Criteri generali di dimensionamento e calcolo - Criterio di calcolo della differenza di pressione prestabilita e del salto termico guida - Criterio di calcolo della differenza di pressione prestabilita e dei diametri predefiniti - Valvole di regolazione del calore - Valvole a tre vie - Valvole a due vie - Dilatazioni termiche delle tubazioni. Vincoli - Dilatazioni termiche: compensatori - Vincoli delle tubazioni - Isolamento termico delle tubazioni - Tubazione nuda - Tubazione coibentata - Valori sperimentali dei coefficienti di scambio - Trattamento dell'acqua - Caratteristiche delle tubazioni commerciali più utilizzate - Tubi in acciaio - Tubi di materiale plastico - Tubi in rame - Complementi: teoria dello scambio termico tra radiatore ed ambiente
6. IMPIANTI IDROSANITARI
Generalità - Impianto di alimentazione di acqua fredda e calda - Generalità e descrizione dei principali componenti - Dispositivi di allaccio dell'impianto idrico ad un acquedotto - Riduttori e stabilizzatori di pressione - Ammortizzatori del colpo di ariete - Valvole di sicurezza, di intercettazione e valvole dell'aria - Principali caratteristiche dell'acqua potabile - Dimensionamento delle reti di distribuzione - Fasi preliminari - Determinazione della portata di progetto - Determinazione del diametro delle tubazioni - Produzione e distribuzione dell'acqua calda - Dimensionamento della rete di ricircolo - Fabbisogni di acqua calda - Dimensionamento del boiler - Tubazioni utilizzate per la distribuzione dell'acqua - Tubi in acciaio - Tubi di polietilene ad alta densità - Altre tubazioni in materiale plastico - Tubi multistrato - Sistemi di soprelevazione della pressione - Impianto di scarico delle acque usate - Progettazione idraulica delle condotte - Formula di Colebrook-White: calcolo della portata - Considerazioni applicative - Reti fognarie - Dimensionamento delle fogne per acque meteoriche e/o miste - Cenni al dimensionamento delle fogne per sole acque sanitarie - Inondazioni, riflusso e altri problemi delle reti fognarie - Impianto di scarico interno delle acque sanitarie - Descrizione del sistema - Criteri di progetto di massima - Criteri di progetto convenzionali - Impianto di raccolta delle acque meteoriche da tetti e lastrici solari - Dimensionamento dei pluviali - Dimensionamento delle grondaie - Collettori di scarico, pozzetti intermedi e pozzo principale - Caratteristiche delle tubazioni - Tubazioni in PVC - Altri tipi di tubazioni - Produzione di acqua calda sanitaria con collettori solari - Generalità - Caratteristiche dell'energia solare termica - Principio di funzionamento di un collettore solare piano - Caratteristiche funzionali e termotecniche - Schema di impianto - Calcolo della quantità di energia proveniente dal sole - Caratteristiche fisiche della radiazione solare - Orientamento di una superficie - Parametri geometrici relativi al sole - Posizione del sole rispetto al pannello solare - Irraggiamento solare di una superficie extra-atmosferica
7. IMPIANTI A GAS PER USO DOMESTICO
Generalità - Condotte del gas - Criteri generali di sicurezza e costruzione - Tipologia di tubazioni comunemente impiegate - Tubazioni di acciaio - Tubi di ghisa sferoidale - Tubi di polietilene - Tubi di rame - Dimensionamento degli impianti interni di distribuzione - Determinazione della portata di progetto - Dimensionamento delle tubazioni - Verifica delle perdite di carico - Prescrizioni di sicurezza degli impianti domestici - Classificazione degli apparecchi a gas - Classificazione generale - Ulteriore classificazione in base al sistema di installazione - Dispositivi di sicurezza relativi agli apparecchi tipo A o B - Caratteristiche costruttive degli impianti domestici - Contatore - Caratteristiche costruttive interne - Prova di tenuta dell'impianto - Requisiti generali degli ambienti e degli apparecchi utilizzatori - Prescrizioni per apparecchi per cottura di cibi - Apparecchi tipo A diversi dalle cucine - Apparecchi tipo B - Apparecchi tipo C - Complementi sugli apparecchi a gas - Problematiche relative alla ventilazione degli ambienti connesse con l'uso di apparecchi a gas di tipo A - Concentrazione di inquinanti generati da apparecchi tipo A - Aperture di ventilazione: valutazione dei moti convettivi
8. GLI IMPIANTI DI CONDIZIONAMENTO DELL'ARIA - Generalità - Richiami ed approfondimenti di fisica - Miscele di aria e vapor d'acqua - Principali grandezze fisiche relative all'aria umida - Entalpia dell'aria umida e diagramma ASHRAE - Pareti opache esposte all'irraggiamento solare - Temperatura equivalente al sole - Considerazioni sulla temperatura equivalente al sole - Comportamenti di diverse strutture - Scambio termico in regime periodico di temperatura - Calcolo del calore estivo trasmesso attraverso le pareti opache - Parametri caratteristici delle pareti - Pareti sottili - Parete con intercapedine ed isolante - Pareti multistrato - Calcolo della potenzialità frigorifera e delle portate di aria - Vari tipi di impianto: cenni - Dimensionamento della potenzialità frigorifera: concetti di base - Criteri e parametri principali di progetto - Calcolo degli apporti di calore sensibile - Calore ricevuto per irraggiamento solare attraverso le finestre e le superfici vetrate - Calore trasmesso attraverso le pareti opache - Calore sensibile per la ventilazione - Apporti di calore latente - Determinazione delle portate di aria di ventilazione - Principali componenti degli impianti di condizionamento - Refrigeratori di acqua - Principio di funzionamento - Caratteristiche dei refrigeranti più comuni - Considerazioni energetiche: effetto utile - Sicurezza dei refrigeratori di acqua - Unità di trattamento dell'aria - Criteri di progetto - Cenni al sistema di regolazione - Canali dell'aria ed accessori - Dimensionamento dei canali - Bocchette e diffusori - Criteri progettuali di buona tecnica - Ventilatori e filtri - Ventilatori o soffianti - Filtri - Torri di raffreddamento - Descrizione dell'apparecchiatura - Teoria di funzionamento - Principali norme UNI relative al condizionamento (riscaldamento e raffrescamento) - Riferimenti principali sui metodi di calcolo del fabbisogno termico per riscaldamento - Riferimenti sulle prestazioni energetiche degli edifici - Prestazioni energetiche degli impianti di riscaldamento degli edifici - Ulteriori norme sul fabbisogno di calore - Riferimenti sui dati climatici - Norme sul calcolo delle trasmittanze negli edifici e sulle proprietà isolanti dei materiali - Qualità dell'aria negli edifici - Misure della trasmittanza - Conduzione e controllo degli impianti - Impianti di condizionamento
BIBLIOGRAFIA
ATTILIO PIANESE
Anno di nascita: 1967.
Ingegnere specializzato nel settore impiantistico-meccanico, ha lavorato per importanti gruppi industriali e successivamente è stato progettista di processo di impianti termoelettrici a ciclo combinato. Attualmente si interessa di problematiche di restauro di edifici monumentali, di sicurezza negli insediamenti dei beni culturali e in maniera specifica degli impianti tecnici a corredo degli edifici civili. Svolge anche attività nell'ambito dei collaudi tecnici e amministrativi su opere pubbliche.
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