Come installare una centralina voip su linea isdn: patton e elastix

Se si ha una linea ISDN (penso che per altre tipologie di linee serva solo cambiare la tipologia di patton) e si vuole farsi una centralina da sè, servono i seguenti componenti:
– Un computer anche vecchio, con capacità ridotte, roba che con 100 euro la compri su ebay. Questo computer sarà la centralina.
– Un gateway particolare che prende la linea ISDN e la passa a voip (come il patton)
– un software da usarsi in un pc detto “softphone” con cui il pc fa anche da telefono, oppure dei telefoni voip, che sonodiversi da quelli tradizionali, io ho fatto un po’ fatica nei negozi “offline”, ma mi sono trovato abbastanza bene su voipshop.it

Per prima cosa quindi serve scaricare elastix, che sarà il software che fa da centralina.
http://www.elastix.org/
Una volta che si è messo elastix su un cd (o magari da cd lo si è passato su chiavetta), si installa elastix sul pc che servirà da centralina (sto computer dovrà quindi stare acceso giorno e notte di solito).

Se al computer della centralina ci si attacca un monitor, si avvia il pc e si può accede come root per configurare l’ip:
ifconfig eth0 192.168.1.88

route add -net 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 gw 192.168.1.1 dev eth0
Poi da un altro computer, che sia temporaneamente collegato in rete con la centralina, si accede via web digitando l’indirizzo ip di elastix ossia 192.168.1.88.
User: admin
pw: palosanto
(Così nel 2010)

Si va sulla sezione “pbx”, poi in “extension”, poi:
Device “generic sip device” submit
e lì si mettono “user extension”: il numero dell’interno scelto,
“Display name”: il nome in parole di chi usa il telefono e
“secret” che è la password e se non serve diversamente la si mette uguale al numero dell’interno (se il centralino elastix non sarà collegato ad internet si può fare così. Se invece sarà collegato ad internet servirà mettere una password seria).

Si crea la quantità di estensioni che servono e poi si configurano i softphones, che sono dei programmi che funzionano su un computer e che ti permettono di rispondere al telefono dal computer. Purchè il computer però sia connesso alla centralina e questo di solito vuol dire collegare la centralina a internet. Software così possono essere 3cx oppure zoiper o altri.
Se, non si usano softphones, si configureranno i telefoni voip (che si sono comprati) seguendo il libretto di istruzioni.

Nel caso dei softphones Si deve definire:
l’user (Che è uno degli user indicati nelle estensioni: uno degli interni), la password dell’user, il nome dell’utente (magari uguale a quello scritto nell’estensione elastix, e soprattutto l’ip o il dominio dove trovare la centralina pbx (l’indirizzo ip di elastix).

Nel caso dei telefoni voip sicuramente si dovrà configurare almeno anche l’indirizzo ip del telefonino.
A questo punto la rete interna è fatta.

Poi serve collegarsi con l’esterno per questo ad esempio io, avendo una linea isdn, ho usato il dispositivo patton 4552 con software versione R5.3

Per difetto il patton ha l’ip 192.168.1.1 quindi servirà raggiungerlo e collegandosi con un pc al patton e, da internet si digita “192.168.1.1” questo funziona se l’indirizzo ip, e maschera del pc consente si raggiungere il 192.168.1.1, ma questa è un’altra storia.
Si accede scrivendo
User: “.” (ossia: un punto)
password: -niente-.

Si può cambiare l’indirizzo ip tramite interfaccia web (network->lan) si clicca su “import” e si importa il file di configurazione che può essere anche un file txt, il testo di un esempio di questo file che deve però essere un txt lo trovate qui. Questa configurazione vincola l’indirizzo ip o il nome server del patton e l’utente e la password.
Nel mio caso alla configurazione che ho trovato in un sito, ho modificato l’indirizzo ip sul file di configurazione usando il codice di una altra configurazione che impostava un ip statico e poi ho dovuto attivare da web la porta bri 0/0 (da advanced gui->bri) che era rimasta disattivata.

In generale servirà guardare nel file di configurazione se l’ip del server SIP (elastix) coincide con l’ip di elastix che stiamo usando.

La porta bri0/0, detta “line”, per la terminologia delle telecomunicazioni, è la TE (terminale) che riceve la NT (la porta di uscita isdn) della borchia ISDN.

La porta bri 0/1 detta “phone” funge da NT e serve per attaccarci un telefono ISDN direttamente (se si vuole). In questo caso se correttamente configurata, il telefono – secondo quanto letto in un manuale – dovrebbe alimentarsi con la rete isdn per cui funzionerebbe anche in assenza di elettricità.

La luce “Line” sul davanti del patton si accende quando è attiva la connessione con la linea isdn.

La luce “voip” sul davanti del patton si accende quando è in corso una chiamata voip.

Infine serve che elastix (o meglio il suo nucleo: asterisk) mandi tutte le chiamate esterne verso il patton e che le riceva tutte dirgendole verso l’interno dal patton.

Per questo si deve creare un trunk sip (questa “deviazione”) e poi configurare la rotta in ingresso e quella in uscita.
Per fare questo: si va all’indirizzo web di elastix, si clicca sopra su “unembedded freePBX” per difetto si accede con User: admin e password: admin.

Si va su “Trunk”, “add sip Trunk” e si devono mettere 3 cose: la casella “maximun channel” che , se si hanno 2 linee isdn, verrà impostata a “2”, il trunk name, ad esempio 10000, poi su peer details si aggiungono questi dati:
username=10000
type=friend
secret=10000
dtmfmode=inband
insecure=very&very
host=dynamic
context=from-pstn
qualify=yes
disallow=all
allow=ulaw&alaw
canreinvite=no

Si salva e si confermano le modifiche.

DAl menu di freePBX Si va su “inbond Routes”: si va in fondo alla pagina e si sceglie il destinatario. Eventualmente sarà preliminarmente necessario definire un gruppo sulla sezione “Gruppi” che contenga tutti gli interni così che quando facciamo la rotta di ingresso le chiamate squillino su tutti gli interni.

Se si ha un numero apposito per il fax (analogico quindi): non è immediato collegare il fax al patton e quindi alla centralina.
Se si ha il fax nello stesso numero del telefono non saprei come risolvere il problema.
Se invece il fax ha un numero apposito, può essere risolto, senza collegarlo alla centralina e al patton così:
il fax può venire collegato dalla borchia tramite l’uscita analogica. Se il numero di squilli è superiore a 1 la chiamata entra anche nella centralina facendo suonare comunque anche gli altri telefoni. Per evitare questa cosa quindi si aggiunge una rotta in entrata con “Selezione Passante” pari a 0xxxxxxx (n. di fax) e con destinazione “Hangup” (chiudi conversazione).
Non si può scegliere l’opzione “play ringtones until hangup” perchè la centralina prende in carico la chiamata comunque e senza far squillare telefonini ma tagliando fuori il fax.

Dal menu di freePBX Si va su “outbound routes” si inserisce “route name”: un nome per questa rotta di uscita, il “dial pattern”, la regola per riconoscere cosa mandare fuori:
si può selezionare 0|X. che vuol dire che tutti i numeri che cominciano con 0 devono essere diretti fuori a partire (simbolo “|”) dal numero successivo che può essere un numero da 0 a 9 (simbolo “X”) e può essere seguito da qualsiasi numero (simbolo “.”). Infine si inserisce il trunk sequance scegliendo tra quelli diponibili il SIP/10000 che è il nostro.
Si salva e si conferma (freePBX si riavvia)
Volendo si può riavviare da interfaccia WEB anche il patton per essere più sicuri (comando “reload”).

E’ importante che esista un fascio (trunk) con il nome utente del patton (10000) perchè nonostante non ci sia nessuna rotta in uscita che lo usa se no dice:
“the number you have dialed is…”
in questo fascio è stato messo come stringa di registrazione: SIP/10000/$OUTNUM$

PER IMPOSTARE IP STATICO AUTOMATICO (in modo che accendendosi non usi il dhcp)
modificare il file /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 col comando “vi”. Premere “i” per passare in modalità “inserisci”, infine “esc” per passare in modalità comando e da lì o “ZZ” senza invio, oppure “:x” (battendo invio) per salvare e chiudere; il comando :q o meglio :quit per uscire senza salvare, il comando :q! per uscire forzosamente
Inserire queste informazioni:
DEVICE=eth0
BOOTPROTO=static
BROADCAST=192.168.1.255
HWADDR (dovrebbe già essere compilato)
IPADDR=192.168.1.88 (l’ip di elastix)
NETMASK=255.255.255.0
NETWORK=192.168.1.0
ONBOOT=yes
GATEWAY=192.168.1.89 (l’ip del patton)
TYPE=Ethernet
NOZEROCONF=yes

Inoltre per registrare un messaggio (andare su system recordings e seguire le istruzioni), possono esserci problemi: infatti nel mio caso, nonostante seguissi le istruzioni indicate nella pagina “system recordings” dava l’errore: error impossibile salvare il file …. permission denied”
L’errore dipendeva dal fatto che la cartella /var/lib/asterisk/sounds/custom (o qualcosa del genere, è indicato nel messaggio di errore) era di proprietà di root mentre si deve cambiare il proprietario da root a asterisk, per cui
“chown asterisk /var/lib/..”
per verificare se è quello il problema c’è il solito comando ls -alt oppure ls -altd

Si può poi “giocare” per far funzionare una serie di funzioni interessanti. Si fa tutto accedendo da un browser all’indirizzo di elastix, nel nostro caso 192.168.1.88 ed entrando in embedded PBX (vedi sopra per password)

Per fare la funzione “callback” ad esempio, per essere richiamato dopo che si fa uno squillo serve:
-andare nella sezione IVR -> dare un nome.
Scegliere un annuncio. (eventualmente andare su “registrazioni di sistema” per registrarne uno da telefono).
Deve essere attivo “attiva chiamata diretta” e poi si inseriscono le opzioni, cosa fare in caso di scelta 0 (inoltrare a tizio), in caso di scelta 1 (inoltrare a caio) e via così.
Se servono + opzioni, basta cliccare il tasto “+ opzioni”.

-Callback-> inserire descrizione.
Mettere come ritardo prima del callback 20 secondi. Questo perchè il telefono continua a squillare anche dopo che la centralina ha buttato giù (problema dovuto alla cattiva gestione delle due linee isdn).
E selezionare come destinazione dopo il callback un IVR.
Questo perchè selezionando un interno o un gruppo di chiamata funziona solo se l’ufficio risponde prima di chi viene richiamato. Altrimenti cade la linea.
-Rotte in entrata -> inserire descrizione lasciare libero il DID (che identificherebbe uno dei due numeri della linea isdn), inserire nal numero ID chiamante il numero che si vuole.
E poi selezionare “rotta con priorità ID”.
Si va sotto in “sorgente” e si selezione un callback

Se uno vuol fare che quando si chiama un interno si chiama anche un numero esterno si usa la sezione “Seguimi”, selezionando l’interno voluto e aggiungendo nella lista presente (dovrebbe esserci solo l’interno richiesto) il numero esterno seguito da #

Per la casella vocale (segreteria telefonica) va impostato da “interni”. Si seleziona uno degli interni. E nelle opzioni si seleziona “abilitato” in “casella vocale”.
Solo ora comparirà tra le opzioni per indirizzare le chiamare assieme a “phonebook, interni, hang up, gruppi di chiamata” anche “casella vocale” (voicemail).
Quindi giacchè in “chiamate in entrata” io indirizzo verso il gruppo 600(TUTTI) vado nel gruppo600 e seleziono in “destinazione se nessuna risposta”->casella vocale.
Esiste anche la possibilità di fare dei gruppi di caselle vocali (menu a sinistra del pbx)

Per tirare su una telefonata che non è stata presa (ad esempio perchè si era al telefono) è sufficiente comporre ** per tirar su (pick up) la telefonata.
Il comando più usato è però *8 che è il pick up generale della centralina. Per farlo funzionare è necessario andare su ciascuno degli interni e alle voci pickupgroup e callgroup inserire lo stesso numero su tutti gli interni (ad esempio si può inserire il numero “1”) (vedi “codici servizi”)

I suoni “standard” del sistema possono essere trovati facendo “locate *.gsm” dal prompt di elastix.
Per cambiare i suoni da inglese a italiano:
((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((
Scarica i 4 file da qui:
http://www.voip.ammdomus.it/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=3&Itemid=4

asterisk-core-sounds-it-gsm-1.4.15-mm20090405.tar.gz
asterisk-core-sounds-it-alaw-1.4.15-mm20090405.tar.gz
asterisk-core-sounds-it-sln16-1.4.15-mm20090405.tar.gz
asterisk-core-sounds-it-wav-1.4.15-mm20090405.tar.gz

INSTALLAZIONE
==========
Fatto il download del file, copiatelo in root o in tmp e quindi digitate il seguente comando:

tar -pxvf [nome-file-messaggi] -C /var/lib/asterisk/sounds/ (fallo per tutti e 4 i file)

una volta scompattati i file nella cartella sistemi i permessi con questo comando:
chown asterisk.asterisk /var/lib/asterisk/sounds/ -R

Poi modifica questo:
vi /etc/asterisk/asterisk.conf
ed aggiungi nella sezione [options]:
languageprefix=yes

Dovrebbe essere apposto, riavvia asterisk col comando:
amportal restart

se ancora non funziona in italiano, riavvia tutto…

poi in realtà bisogna aprire il file
vi /etc/asterisk/sip_general_custom.conf [era vuoto, prima di inserire language=it]
si inserisce

language=it

si salva

Si riavvia

/etc/init.d/asterisk restart

))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))

Se si vuole registrare le telefonate: o su richiesta o sempre o mai. Lo si decide dalla pagina di ciascun interno (per le chiamate in ingresso e per quelle in uscita). L’opzione “su richiesta” significa che si può registrare una chiamata schiacciando il tasto corrispettivo indicato in “codici servizi” (*1). Se si sceglie “sempre” vengono registrate sutte le chiamate.
Affinchè tutto questo funzioni, in impostazioni generali alle voci “Opzioni Asterisk per le chiamate” e “Opzioni Asterisk per le chiamate in uscita” siano presenti i valori w e/o W, e deve essere disabilitata la voce “Extension Recording Override”.
La cartella predefinita è /var/spool/asterisk/monitor.

Nella casella “Extension Recording Override” c’è la possibilità di inserire la cartella in cui mettere le registrazioni. Ma la cartella che si sceglie deve essere compatibile con i permessi dell’utente asterisk (non può essere una cartella di proprietà di root)

Per poter “togliere” le registrazioni dal computer quando fossero in abbondanza, ho installato SAMBA
per installare samba: intanto ho messo come DNS un router collegato alla rete che può essere collegato a elastix, mettiamo l’indirizzo 192.168.1.1, modificando il file /etc/resolv.conf con “vi” aggiunto stringa

nameserver 192.168.1.1

Quindi ci si collega alla rete internet si installa samba con il comando “yum -y install samba”.
Una volta installato ho fatto una copia di sicurezza del file di configurazione “/etc/samba/smb.conf”, chiamandolo smboriginale.conf, e sul file /etc/samba/smb.conf ho cancellato tutto quelo che era presente e ho inserito queste righe:

[global]
workgroup = WORKGROUP
server string = “samba server”
local master = no
domain master = no
preferred master = no
password server = None
guest ok = yes
guest account = root
security = SHARE
dns proxy = no

[share]
path = /
guest ok = yes
writeable = yes
create mask = 0777

Dopodichè è importante ricordarsi di avviare samba: /etc/init.d/smb start (oppure restart quando si modifica il file di configurazione).

Il percorso delle registrazioni previsto automaticamente da elastix è: /var/spool/asterisk/monitor.
Quindi ho modificato la configurazione di samba mettendo come guest account asterisk e come cartella condivisa appunto (path) al posto di “/”, quella delle registrazioni. writeable serve lasciarlo a “yes” per permettere al computer che si collega di poter cancellare le registrazioni. Infine per far sì che samba si avvii automaticamente all’avvio di elastix, c’è il comando “chkconfig smb on”

Piccolo tutoria di “vi”:
si entra in modalità comando. Per poter scrivere schiacciare “i”. Si modifica il testo.
Per poter uscire serve tornare in modalità comando. Per farlo si schiaccia “esc”.
Il comando di “salva e esci” è: “ZZ”,
se si vuole uscire solo se non sono state effettuate modifiche: “:q”,
se si vuole fare l’uscita incondizionata (quindi senza salvare modifiche): “:q!”.
Per altri comandi (copia incolla etc) da dare in modalità comando vedi una guida.

Per inserire una segreteria telefonica con messaggio registrato e senza che dica quale estensione si è chiamato etc etc:
Andare su voiceMail Blast oppure “gruppi di caselle vocali”
Scegliere un numero
Mettere una descrizione (segreteria)
in etichetta audio si selezione il messaggio che si è registrato nella sezione “registrazioni di sistema”
Scegliere una estensione verso cui indirizzare la casella di posta (quindi almeno una estensione deve avere nelle proprie opzioni abilitata la casella vocale di posta)
E poi io ho selezionato “gruppo caselle predefinito”
Infine si va nella sezione “GRUPPI DI CHIAMATA”, scegliendo il gruppo che interessa (ad esempio il 600 che abbiamo scelto essere il gruppo che chiama tutti) e su “destinazione se nessuna risposta” si sceglie
Gruppi di caselle vocali e si seleziona il numero della casella vocale.
Siccome poi per impostazione di default la segreteria direbbe “+if this is correct press uno” (schiacci 1 e fa bip) serve togliere questa cosa come vien detto qua di seguito.

[Per conoscenza il messaggio che viene usato se non si usa i gruppi di caselle vocali ma se si usa direttamente una casella di un interno è composto così: it/vm-theperson “La persona all’interno” + numero + it/vm-extension “l’interno” + it/vm-isunavail “non è disponibile” + it/vm-intro “prego lasciare un messaggio dopo il segnale acustico al termine abbassare il ricevitore o premere cancelletto”]. Per togliere quel pezzetto e mettere subito il bip:
fonte: http://www.store.elastix.org/en/component/kunena/3-help/44475-vmblast-remove-qpress-1-if-correctq.html
add
Code:

[app-vmblast]
include => app-vmblast-custom
exten => vmblast,1(digits),ExecIf($[“${DIGITS}” != “”],SayDigits,${DIGITS})
exten => vmblast,n(msg),ExecIf($[“${MSG}” != “”],Background,${MSG})
exten => vmblast,n,VoiceMail(${GRPLIST:1},s)
exten => 1,n,Hangup

; end of [app-vmblast]

to

/etc/asterisk/extensions_override_freepbx.conf

Ho fatto vim /etc/asterisk/extensions_override_freepbx.conf e inserito il codice.
Per inserire la parentesi graffa (non so se sia uguale con vi) si deve digitare
:dig
Si guarda quale coppia di caratteri forma la parentesi graffa
Nel mio caso { era (! e } era !)
schiaccia “q” per uscire
una volta schiacciato “i” per scrivere, si deve sciacciare ctrl+k e poi la coppia di caratteri, e appare la graffa
esc per uscire dalla modalità scrittura
:q! per uscire senza salvare
:wq per salvare e uscire

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Meccanica: studio degli sforzi interni di una trave o strutture articolare + travi reticolari

PARTE I: Studio della stabilità e degli sforzi interni di una trave o di strutture articolate nel piano:

  1. analisi cinematica: serve verificare che i vincoli permettano alla trave di essere senza dubbio in equilibrio.

    I vincoli sono dispositivi che tendono a limitare i gradi di libertà di un oggetto.

    Gradi di libertà per un oggetto nel piano: 3.

    Carrello: vincolo che permette spostamenti lungo una sola direzione e rotazione (in pratica funziona come un appoggio, come una trave) blocca 1 grado di libertà

    Cerniera: vincolo che non permette spostamenti ma permette la rotazione: blocca 2 gradi

    Incastro: vincolo triplo che blocca i due spostamenti e la rotazione: 3 gradi di libertà bloccati

    (questi sono i tre più famosi, poi c’è il manicotto che blocca rotazione e una direzione ma permette l’altra, il doppio pendolo che funziona come un carrello e altro) .

    Si dicono vincoli bilateri (credo) quelli che bloccano lo spostamento in entrambe i versi di una data direzione (tipo: sia i movimenti verso su che verso giù, oppure: sia a destra che a sinistra).

    Dati i gradi di libertà (3 per un oggetto solo) i vincoli devono bloccare 3 gradi di libertà (nel piano) per procedere all’analisi.

    E inoltre i 3 vincoli bloccati devono essere efficienti ossia nessun vincolo deve duplicare l’azione di un altro.

    Per vedere ciò si può guardare se l’oggetto riesce a muoversi guardando gli spostamenti infinitesimali.

    Oppure si può guardare se esiste un centro di istantanea rotazione (C.i.r.): il carrello crea una retta, lungo la direzione su cui blocca il movimento, ove è possibile un cir. La cerniera ha un cir nel punto ove è. L’incastro non crea cir.

    Se ad esempio, c’è una cerniera lungo la retta creata dal carrello, la struttura ha un cir e pertanto i vincoli non sono efficaci, la struttura è labile.

    Vincoli interni: oltre ai vincoli esterni (che collegano l’oggetto al suolo) esistono i vincoli interni, che collegano una trave ad un’altra. Il più usato è la cerniera, una specie di anello che tiene unite le estremità di 2 o più travi.

    La cerniera può sviluppare una forza in compononente x e componente y, ma non può sviluppare il momento. Posto un numero m di aste collegate ad un’unica cerniera, ogni asta ha 3 gradi di libertà quindi ci sono 3m gradi di libertà, la cerniera blocca 2m – 2 gradi di libertà.

    Detto r il numero di vincoli efficaci, s il numero di vincoli semplici e n il numero di gradi di libertà, una struttura può essere labile, statica o iperstatica se rispettivamente: r < n con grado di labilità l = n – r; r = n=s; s > n con grado di iperstaticità pari a i =s – r.

    La struttura quindi può anche essere labile e iperstatica.

  2. Ogni vincolo può essere sostituito dalla sua reazione vincolare. Pertanto il carrello verrà sostituito da un vettore forza che agisce nell’unica direzione dove blocca il movimento, la cerniera sarà sostituita da due vettori forza uno in direzione x e l’altro in direzione y, e l’incastro sarà sostituito da due vettori forza (x e y) e un momento. La cerniera interna sarà sostituita da una coppia di forze sia in direzione x che in direzione y: la coppia verso un’asta avranno il verso deciso da noi, quella nella direzione dell’asta collegata avranno il verso opposto alle precedenti.

    La convenzione vuole che le forze siano positive nella direzione classica del primo quadrante degli assi cartesiani, il momento è positivo quando va in senso antiorario.

    Di norma prima si disegnano le reazioni vincolari applicandogli un verso deciso da noi, e poi se i conti danno un risultato negativo significa che il verso reale è il verso opposto. Tuttavia è importante eseguire ciascun conto senza cambiare “in corsa” la direzione della freccia altrimenti non si capisce più niente e si fanno errori.

    Sostituiti i vincoli con i vettori forza che rappresentano le reazioni vincolari, si trovano le intensità di tutte le forze. Le si trovano con le tre equazioni cardinali della meccanica nel piano, ossia:

    sommatoria forze in x = 0;

    sommatoria in y = 0;

    e sommatoria momenti = 0.

    Queste possono essere applicate o all’intera struttura (considerando che dopo lo studio cinematico sappiamo che i vincoli garantiscono che il corpo stia fermo e quindi internamente è come se fosse un unico oggetto) oppure si divide la struttura nei punti dove ci sono i vincoli interni e si applicano a ciascuna parte le equazioni cardinali della statica.

    In realtà la cosa più pratica è quella di individuare una parte ove l’incognita sia una sola e svolgere l’equazione (x y o momenti) che interessa quella incognita.

    Trovata quella trovi un pezzo ove ci sia una sola incognita e via così.

    La maggior parte delle volte questo significa che all’inizio si guarda alle sommatorie dei momenti, perché scegliendo un centro “comodo” per il calcolo del momento, alcune forze incognite non entrano nel calcolo e si riesce a trovare la reazione vincolare cercata.

    Oppure, se non si riesce a procedere nel modo più fortunato, si applicheranno le equazioni ad un pezzo o all’intera struttura, e queste daranno delle relazioni tra le incognite che poi andranno a unirsi alle successive altre relazioni giungendo comunque alla soluzione.

  3. Infine serve disegnare i diagrammi di taglio, sforzo normale e momento.

    Per trovare questi si suppone di rompere la struttura in un punto qualsiasi. La struttura non sarebbe più in equilibrio.

    Questo significa che lungo la trave vengono trasmesse delle forze perpendicolari (taglio) orizzontali (sforzo normale) e dei momenti che permettono di mantenere l’equilibrio.

    In particolare se dividiamo in un punto una trave dobbiamo inserire una coppia di forze lungo x, lungo y e un momento che garantiscono l’equilibrio. Queste forze sono appunto a coppie. Le prime forze e il momento, che si applicano alla prima parte della trave spezzata avranno tutti verso positivo, le seconde e il secondo momento, che si applicano alla seconda parte della trave avranno tutte verso negativo. La coppia x avrà la sua intensità e versi opposti, così come la coppia y e la coppia di momento. Il taglio è definito positivo quando tende a porre in rotazione oraria i due tronconi dell’oggetto. Lo sforzo normale è positivo quando tende a porre in trazione i due tronconi. Il momento è ritenuto positivo quando tende a mettere in trazione le fibre inferiori dell’oggetto.

    Per trovare il valore di queste forze e quindi tracciare i diagrammi, analiticamente si parte da un punto “verso l’esterno” dell’oggetto, staccando la trave ad una distanza x dall’esterno e si trova con le equazioni cardinali della statica il valore di una forza, x, y e del momento. Poi si osserva se tali coppie di forze sono positive o negative e si procede così lungo tutte le travi dell’oggetto per disegnare il diagramma.

    Taglio e momento vanno disegnati “sopra la trave” se positivi, serve fare una campitura e serve scrivere + oppure – a seconda si tratti di sforzi positivi o negativi.

    Il momento si disegna dalla parte delle fibre tese, va campito e non è indispensabile indicare + o -.

    Esistono alcune semplificazioni che permettono di andare più veloci nel disegnare:

    In cerniera il momento deve essere nullo,

    se la trave ha un angolo retto sforzo e taglio si scambiano (Na= Tb; Ta = – Nb; Ma = Mb), il momento ruota, internamente se è interno o esternamente se è esterno. Poi, importantissimo:

    la derivata del momento è il taglio,

    la derivata del taglio in dy è uguale alla forza distribuita [qy(x)]che viene applicata dall’esterno alla trave moltiplicata per -1,

    la derivata dello sforzo normale in dx è uguale alla forza distribuita [qx(x)]che viene applicata dall’esterno alla trave moltiplicata per -1;

    quando si incontra una forza concentrata (F) vi sarà una discontinuità pari ad F nel diagramma di taglio (se è perpendicolare) o di sforzo normale (se è longitudinale).

    Se F crea una disconitinutà nel taglio, creerà anche una variazione di pendenza nel diagramma di M (momento) essendo il taglio la derivata del momento. Quindi,
    se qy(x) è nullo, T è nullo, M è costante.

    Se qy(x) è nullo, T è costante, M è lineare,

    se qy(x) è costante, T è lineare (una retta) e M è parabolico

    E via così. Quando M o T è lineare, ossia sono una retta, finchè non si trovino forze concentrate, per tracciarne il diagramma basta conoscere il valore iniziale e quello finale.

PARTE II: TRAVI RETICOLARI:

Le travi reticolari sono strutture ove l’equilibrio interno è garantito quando si tratti di strutture triangolari (ove ciascun triangolo ha un unico lato in comune col successivo). E’ possibile togliere una asta in questa struttura se si aggiunge un vincolo esterno. In queste strutture si suppone che le forze siano applicate solo ai nodi (cerniere)

Le travi saranno collegate a terra da dei vincoli e quindi serirà

  1. calcolare il valore dei vincoli esterni (vd sopra equazioni cardinali della statica nel piano) e verificare la stabilità cinetica, deve essere una struttura statica (né labile né iperstatica)
  2. Metodo A: dei nodi.
    Se si ha una travatura economica (un nodo presenta una sola incognita, tolto il nodo e le sue aste, si ha ancora una travatura economica) si procede di nodo “economico” in nodo “economico”.
    Le forze possono agire solo nella direzione delle aste e pertanto in ciascun nodo, si disegnano le forze incognite che agiscono nella direzione delle aste e, dato l’equilibrio, si ha che sommatoria x = 0 e sommatoria y = 0.
    Si trova il valore e si procede nel nodo successivo. IMPORTANTE: se la forze in un nodo ha un verso, nel nodo all’altro capo dell’asta, avrà il verso opposto (principio di azione e reazione). Si procede così nodo “economico” per nodo “economico” fino a trovare tutte le incognite.
  3. Metodo B: delle sezioni di Ritter.
    Si “taglia” la struttura in modo da tagliare 3 aste non concorrenti in un punto. Considerando l’intera struttura, con le reazioni vincolari esterne trovate.
    Si fa sommatoria momenti in A dove A è il punto di congiunzione di due delle forze incognite della sezione di Ritter, e sommatoria momenti in B dove B è il punto di congiunzione di altre due delle forze incognite. (A e B possono anche essere oltre la sezione tracciata, fuori dalla struttura reticolare).
    Per trovare la terza forza si fa sommatoria in y (il centro delle due aste parallele è all’infinito e quindi la “rotazione” è una traslazione).

Dimensionare un impianto di riscaldamento e raffrescamento ad aria (o ad acqua)

Per motivi grafici, ogni volta che si scrive Q, propriamente quantità di calore misurabile in  J, si intende Q puntata, ossia la derivata rispetto al tempo di Q, ossia una potenza, misurata in W. Importante: qui non si tiene conto del bilanciamento dell’impianto, ossia di come porre ad arte nei circuiti perdite di carico concentrate o distribuite di modo che i flussi dei fluidi si distribuiscano effettivamente nella maniera desiderata.

Spero di avere scritto tutto il più giusto possibile.

  1. Calcolo delle trasmittanze delle superfici disperdenti.
    Secondo la legge, credo la 311 del 2006, serve supporre in inverno un riscaldamento di 20°C e una temperatura esterna caratteristica a seconda della zona d’Italia ove si trova l’impianto. Per la zona E, ad esempio, la Te è pari a -5 °C.Quindi serve individuare tutte le pareti e i solai a contatto con l’esterno e tutte le pareti o i solai a contatto con una stanza non riscaldata. A rigore, pure il sottoscala non è riscaldato. Di queste pareti o solai che confinano con l’esterno o con una parte non riscaldata, serve calcolare la trasmittanza. La trasmittanza si misura in W/(m²K) ed è calcolara con la formula:1/(1/αi+ΣRi+1/αe)Ove 1/αi rappresenta la resistenza liminare interna, 1/αe la resistenza liminare esterna, e ΣRi rappresenta la sommatoria dei contributi (usualmente di conduzione, ma ci sono alcune eccezioni) di ciascuno strato componente la parete o il solaio. Tutti e tre i valori si misurano in m²K/W.
    1/αi resistenza liminare interna e 1/αe tengono conto delle componenti convettive e di irraggiamento della parte, la prima è definita “interna” nel senso che fa riferimento a superfici a contatto con aria calma quali sono ad esempio le superfici interne di un fabbricato, mentre la seconda si riferisce alle superfici mosse da vento con velocità fino a 4 m/s. Tali resistenze liminari possono essere differenti nel caso in cui, in una superficie orizzontale, il flusso sia ascendente ossia il calore si propaghi dal basso verso l’altro, o ascendente quando va dall’alto verso il basso.Il valori 1/αi e 1/αe vengono standardizzati dalla normativa UNI EN ISO 6946, secondo la seguente tabella:

    Resistenze Liminari (1/α)
    Aria calma (interno locali) m²K/W
    Orizzontale flusso ascendente

    0,10

    Orizzontale flusso discendente

    0,17

    Verticale

    0,13

    Aria rivolta fino all’esterno (vento fino a 4 m/s)
    Vert-orizz ascend o discend

    0,04

    ΣRi è la resistenza alla trasmissione al calore di ciascuno strato e, per gli strati solidi (ad esempio per un solaio a soletta piena: piastrella, massetto, alleggerito, calcestruzzo, intonaco, pittura), ossia per gli strati ove non sono presenti componenti convettive né di irraggiamento ma solo di conduzione è data dalla formula:

    s/λ

    Ove s è misurato in metri ed è lo spessore dello strato di materiale solido che compone la parete o il solaio che si analizza, e λ è la conduttività termica del materiale misurata in W/(mK).

    Nel caso di una intercapedine d’aria nella stratigrafia non si può applicare la formula s/λ perché l’intercapedine d’aria, è composta da un fluido gassoso e pertanto presenta componenti conduttive, convettive e di irraggiamento.

    In questi casi, se non si vogliono calcolare gli hc e altre coefficienti del genere, si fa riferimento a qualche libro, che illustri i grafici delle variazione della resistenza termica in base allo spessore di un’intercapedine d’aria. Nel caso di 1 cm l’aria presenta, secondo il grafico, con coefficiente b= 0,82 (materiali edili), una resistenza di circa 0,13 W/(m²K).

    Quando non c’è un fluido (l’aria) da entrambe le parti della superficie disperdente, serve calcolare la trasmittanza fittizia. Nel caso di muri contro terra, la parte che sta fuori terra viene calcolata normalmente, invece la parte a contatto con il terreno si calcola, secondo la normativa con la formula:

    K*= 1/[(1/K) + (h/λ’)]

    dove K è la trasmittanza “normale” del muro, h è la profondità in metri della parte interrata e λ’ è pari a 2,91 W/(mK) che è la conduttività del terreno umido.

    Per la temperatura del terreno si prende quella della falda che in inverno può stare tra i 10 °C e i 15 °C, e quindi di solito si usa il valore di 12,5 °C.

    Quando ho pavimenti posati sul terreno, la formula per le dispersioni verso l’ambiente esterno è questa:

    Qd = P(2 – h) K* (Ti-Te)

    P è il perimetro interno del pavimento in metri, h è la profondità di interramento del pavimento in metri e K* è la trasmittanza fittizia che qui vale:

    K*= 1/[(1/K) + (2/λ’)]

    Con lo stesso significato dei simboli di sopra.

    Per la parte invece delle dispersioni col sottosuolo, sempre nell’ipotesi di pavimento contro terra, la trasmittanza fittizia si calcola così:

    K*= 1/[(1/K) + (1/C)]

    Dove C è la conduttanza del terreno umido che varia tra 1,16 e 2,33 con un valore medio di 1,74 W/(m2K)

    Nel caso di pavimenti su spazi areati (vespai) la normativa di riferimento è la UNI 10346, precedente alla UNI EN ISO 6946.

    Per quanto riguarda invece il calcolo della trasmittanza del solaio, escludendo il caso della soletta piena, in tutti gli altri casi si stratta di una stratigrafia non omogenea: ad esempio nel laterizio dove ci sono le pignatte c’è una certa stratigrafia, dove c’è il travetto un’altra. Il solaio predalles ha una stratrigrafia dove c’è il polistirolo e un’altra dove c’è il travetto. In questi casi serve procedere al conto della trasmittanza equivalente. Prendendo ad esempio un solaio poggiante su travi in legno con interasse 60 cm, serve contare due trasmittanze.

    Nei punti ove non è presente il trave (in figura punto P1), lo spessore del solaio termina con le assi in legno, ove invece è presente il trave (punto P2), il solaio presenta uno spessore maggiore di 16 cm, che è la dimensione del trave stesso.
    Il calcolo prevede che venga calcolata la trasmittanza per ciascuno dei due punti: quello con trave e quello senza trave, e dopodiché che il K equivalente venga calcolato operando una media pesata sulle aree che le due tipologie di strato ricoprono.
    schema_travi
    La formula per calcolare la trasmittanza equivalente è:

    KTOT = (A1K1+A2K2)/ATOT

    Per somme di superfici rettangolari con un numero intero di interassi, può essere sviluppata come segue (60 cm di interasse, larghezza del trave 20 cm):

    (n·0,20 m ·l·K1 + n·0,40 m ·l·K2)/(n·0,20 m ·l+n·0,40 m ·l) = nl(0,20 m ·K1 + 0,40 m ·K2)/(nl·0,6 m) =

    (0,20 m ·K1 + 0,40 m ·K2)/(0,6 m)

    Ove entrambe le resistenze liminari sono considerate interne nel senso che entrambe le superfici sono soggette ad aria calma (con flusso ascendente).

    La conduttività λ di ciascun materiale, necessaria al calcolo della resistenza di ciascuno strato, si può trarre da una normativa (non so quale sia il codice) per la maggior parte degli strati. Nel caso la normativa non risultasse opportuna come nel caso degli isolanti si fa ricorso ai cataloghi dei produttori.

    E’ pratico fare uso dei cataloghi anche per le vetrocamere e i telai dei serramenti.

    In questo caso però si ricava dai cataloghi non il valore della conduttività ma l’intero valore della trasmittanza.

    Le vetrocamere infatti sono per normativa a basso emissivo, ossia, presso il vetro più interno, sulla superficie verso l’intecapedine d’aria, viene applicata, tramite il processo chimico di spatering, una pellicola di ossido di metalli dello spessore di qualche micron, che risulta impercettibile all’occhio.

    Questa pellicola abbatte il coefficiente di irraggiamento dell’intercapedine d’aria interna migliorando considerevolmente la resistenza termica. Questa pellicola pertanto agisce sulla resistenza liminare del vetro.

    I dati dei produttori riportano solo la trasmittanza compressiva della vetrocamera senza specificare ulteriori elementi. Se fosse presente il coefficiente di non-so-che, detto b, che misura l’irraggiamento (0,82 per i materiali edili), è possibile utilizzare il grafico delle intercapedini d’aria, guardando la curve tracciata dal coefficiente b che per il basso emissivo di solito è pari a 0,1.

    I valori così ottenuti della trasmittanza dei solai e delle pareti devono essere confrontati con i limiti imposti a partire dal 1 gennaio 2010 dalle tabelle del dlgs 311/2006, per la zona cui apprtiene l’edificio, per essere considerati ammissibili, altrimenti si tratta di una stratigrafia non costruibile in quanto fuori legge.

  2. Serve quindi conteggiare quanto calore viene disperso.
    Per procere al calcolo delle dispersioni si deve analizzare la casa stanza per stanza.La suddivisione in stanze è necessaria per riuscire in seguito a dimensionare l’impianto di modo che ciascuna stanza sia in grado di mantenere la temperatura interna di progetto di 20 °C.Il calcolo delle dispersioni di ciascuna stanza riguarda la componente di calore che la stanza scambia con gli ambienti limitrofi a temperatura più bassa, e la componente di calore necessaria a riscaldare i ricambi d’aria di cui la stanza necessita. Ovviamente dove la stanza confina con zone riscaldate non si procederà al conto delle dispersioni perchè non ci sono dispersioni.
    Il calcolo delle dispersioni attraverso le superfici detto QD, è misurato in watt, e avviene in tale modo: si individuano le pareti disperdenti della stanza.Se ne calcola l’area disperdente, escludendo i fori dovuti agli infissi.Poi si applica la seguente formula:

    QD=A·K·(Ti-Te)

    Ove A è l’area della superficie, K è la trasmittanza o tramittanza equivalente della superficie disperdente, Ti-Te è la differenza tra la temperature interna e la temperatura esterna.

    La temperatura interna di progetto è definita per legge pari a 20 °C.

    La temperatura esterna è definita per legge a seconda delle zone territoriali. Nel caso della zona E di interesse la temperatura esterna caratteristica è stabilita a –5 °C. Pertanto la differenza di temperatura tra interno ed esterno è così fissata a 25 °C.

    Non sempre però la diffenrenza di temperatura è di 25 °C, dove infatti ci siano stanze riscaldate serve scegliere un valore di temperatura per queste stanze.

    Per trovare i valori di temperatura di queste stanze non calde servirà impostare l’equazione, oppure si prendono dei valori consigliati (es scantinati con serramenti chiusi: 5°C; sottotetti non ventilati 0°C; vani scala circondati da ambienti riscaldati 14°C; ambienti non riscaldati, a seconda del numero di finestre da 7 a 12 °C).

    Per quanto riguarda la trasmittanza dei serramenti classici il calcolo che si può usare è il seguente:

    Ks = (AtKt+AvKv)/As

    Ove i simboli significano:

    Ks : trasmittanza totale del serramento

    At : Area del telaio

    Kt : Trasmittanza del telaio

    Av : Area del vetro

    Kv : Trasmittanza del vetro

    As : Area complessiva del serramento

    La dispersione dei serramenti avviene dunque con la formula di Fourier

    QD=A·K·(Ti-Te)

    I solai che contengono le serpentine per il riscaldamento a pavimento non possono essere considerati disperdenti utilizzando la formula classica per il calcolo.

    Nel riscaldamento a pavimento, infatti il calore viene generato dentro lo spessore del solaio rendendo non più applicabile la formula di Fourier per il calcolo della dispersione. Nel caso poi che il riscaldamento poggi su solaio alleggerito da parallellepipedi di polistirolo si può considerare che la dispersione sia irrilevante.

    Tuttavia le dispersioni non sono tutte dovute a flussi monodirezionali (che è l’ipotesi per poter usare la formula di Fourier), esistono i ponti termici infatti: negli angoli delle giunture tra solaio e parete, cosi come negli angoli delle pareti e in altri punti simili il flusso si propaga in varie direzioni. Per calcolare questi ponti termici, è possibile utilizzare la formula analitica con cui si quantificano le dispersioni in funzione della lunghezza.

    Tuttavia ai fini pratici, i tecnici preferiscono utilizzare degli incrementi percentuali a una parete disperdente, a seconda di quanti ponti termici presenta e del suo orientamento secondo la seguente tabella:

    Incrementi per ponti termici

    Min (%)

    Max (%)

    Sud

    0

    0

    Sud ovest

    2

    5

    Ovest

    5

    10

    Nord ovest

    10

    15

    Nord

    15

    20

    Nord est

    15

    20

    Est

    10

    15

    Sud est

    5

    10

  3. Resta infine da calcolare il calore disperso per ricambi d’aria.Il calcolo avviene stanza per stanza, calcolando il volume della stanza.Il calcolo della dispersione per ventilazione, misurata in watt, segue la formula:
    Qv = ρ Vn·cp(Ti-Te) :
    ρ massa volumica dell’aria a 20 °C pari a 1,2 kg/m³
    V : Volume della stanza in m³
    n : ricambi d’aria rispetto al volume, misurati per compatibilità in 1/s
    cp : calore specifico dell’aria a pressione costante pari a 1005 J/(kg·K)
    Ti-Te : Differenza di temperatura tra la temperatura interna di progetto e la temperatura dell’aria ricambiata.
    La differenza di temperatura come detto sopra è di 25 °C, ρ e cpsono delle costanti, V viene calcolato stanza per stanza.
    Per quanto riguarda i ricambi d’aria è consolidato dalla pratica il valore di 0,5 ricambi l’ora per volume dell’edificio, nel caso di destinazione residenziale.
    Questo tuttavia è il valore medio. Ciascuna stanza avrà propri valori di ricambi d’aria, più alti o più bassi a seconda della destinazione d’uso della stanza. Ad esempio la cucina e il bango hanno ricambi d’aria anche molto ampi, mentre le camere da letto hanno ricambi più ridotti.
    Si sceglie il valore dei ricambi d’aria per ciascuna stanza e poi si aggiustano nella forma più probabile per fare sì che la media pesata dei ricambi totali di tutti i volumi della casa sia pari a 0,5 ricambi di volume all’ora.
    Una volta calcolati i ricambi orari, per poter usare il valore nella formula per le dispersioni per ventilazioni si divide il valore scelto per 3600s/h, ritornando alle unità di misura del sistema internazionali, che sono quelle utilizzate per ogni calcolo.Nel caso invece di edifici differenti dalle case, si usano dei parametri empirici. offerti da tabelle apposite Ad esempio una sala da conferenza ha un affollamento di 0,6 persone al metro quadrato, un ricambio d’aria di 36 metri cubi all’ora a persona, e un carico frigorifero di 160-250 W al metro quadrato. In questo caso quindi serve calcolare i metri quadri, moltiplicarlo per l’affollamento e poi per il ricambio d’aria. Questo dà i metri cubi all’ora da fornire alla stanza come ricambio, che tradotti in metri cubi al secondo vanno inseriti nella formula di prima.
  4. Poi serve calcolare il carico estivo. Questo si fa con le tabelle empiriche di prima moltiplicando il carico frigorifero al metro quadrato per i metri quadrati della stanza. Questo conto assomma in sé sia le dispersioni per ventilazione che quelle sulle pareti.
  5. L’impianto si dimensiona a seconda del carico maggiore tra Qd + Qv invernale (calcolati al punto 2 e 3) e Qd + Qv estivo (calcolati con la moltiplicazione al punto 4). Nel caso di impianto ad aria, dove entrambe le dispersioni vengono pareggiate mediante apporto di aria, serve vedere quale dei due contributi comporta la sezione di canale maggiore usando la stessa formula delle dispersioni per ventilazione.Infatti per trovare la portata d’aria dal carico invernale serve fare la formula (Qd+Qv) = ρVn·cp(Ti-Te) al contrario per trovare V puntato (ossia Vn: portata d’aria in metri cubi al secondo).E’ importante notare come nel caso estivo il differenziale di temperatura Ti – Te è pari solo a 12 °C, e quindi il ricambio risulta molto più grande.
  6. Una volta decretato stanza per stanza qual’è il valore su cui dimensionare, si passa al dimensionamento. Nel caso di impianto ad acqua, per dimensionare si prende la scheda tecnica del radiatore (spesso: dei moduli componenti il radiatore), o del ventilconvettore.
    Se possibile si osserva il ΔT di progetto, ossia la differenza tra temperatura d’acqua di mandata (che entra) nel radiatore o ventilconvettore e quella di ritorno (che esce), e scegliendo un ΔT di norma pari a 60°C in inverno, ma ultimamente anche a 50 °C, e comunque, in realtà sempre in base ai conti del proprio progetto, si seleziona il radiatore o ventilconvettore corretto, che apporti la quantità di calore (o di carico frigorifero) più vicina a quanto necessario.
    In proposito è utile sapere che la potenza emessa da un corpo radiatore è pari a
    P = cost ΔTm
    dove cost e m dovrebbero essere reperibili nella scheda tecnica, ma comunque m è circa 1,3 per i radiatori verticali e 1,2 per i pannelli radianti.
    Scegliendo le temperature di ingresso e di uscita quindi avremo che la massa d’acqua al secondo che deve passare per quel radiatori è pari a
    m = Pr/[cp(Ti-Tu)]
    dove Pr è la potenza emessa dal radiatore,
    cp il calore specifico
    Ti temperatura in intresso
    Tu temperatura in uscita,
    m è la portata di massa.
    Il ventilconvettore va dimensionato, scegliendo il modello dalle schede tecniche prendendo a riferimento la velocità II che è sempre quella di progetto. Velocità I e III sono opzioni a disposizione dell’utente per esigenze specifiche.
    Sia per il ventilconvettore che per i moduli dei radiatori serve scegliere il modello che moltiplicato per un numero intero di volte (1,2 3… ventilconvettori oppure 3,4,5… moduli di radiatore) raggiunga l’apporto più vicino a quello di calcolo.
  7. Per quanto riguarda invece gli impianti ad aria, una volta scelto se dimensionare sul carico estivo o su quello invernale, si procede a ricavare il ricambio d’aria da apportare alla stanza tramite l’impianto.
    La formula è sempre la stessa (Qd+Qv) = ρVn·cp(Ti-Te) da cui, noti gli altri termini si ricava V puntato (=nV) che è la portata d’aria in metri cubi al secondo da apportare in ciascuna stanza
  8. Per ogni stanza si sceglie quanti diffusori (anemostati o bocchette) utilizzare. Per quanto riguarda le bocchette non ci sono prescrizioni particolari, per quel che riguarda gli anemostati, si suddivide la stanza in quadrati con lato non superiore a circa 3 volte l’altezza di montaggio (per 3 metri di altezza usare 7-9 metri di lato) oppure rettangoli dove il lato maggiore non superi 4 volte l’altezza di montaggio. Questo permette di avere un’indicazione su quanti anemostati mettere in una stanza.
  9. Si seleziona la velocità nei canali secondari secondo la seguente tabella:
    Velocità consigliate (in m/s):
    Condotte principali: 3,5-4,5 per abitazioni; 5-6,5 edifici pubblici; 6-9 ed. industrial
    iCondotte secondarie: 2,5-3 abitazioni; 3-4,5 edifici pubblici; 4-5 edifici industriali
    Filtri: 1,25 abitazioni; 1,5 edifici pubblici; 1,75 edifici industriali
    Batterie: 2,25 abitazioni; 2,5 edifici pubblici; 3 edifici industriali
    Con velocità massime (in m/s):
    Principali: 4 – 6 abitaz; 5,5 – 8 pubblici; 6,5 – 11 industriali;
    Secondarie: 3,5-5 abitazioni; 4-6,5 pubblici; 5-9 industriali;
    Filtri: 1,5 abitazioni; 1,75 pubblici; 1,75 industriali;
    Batterie: 2,5 abitazioni; 3 pubblici; 3,5 industriali;
    Avendo, dai conti di prima, la portata d’aria in metri cubi al secondo, la si divide per il numero di anemostati o di bocchette nella stanza e si trova la portata d’aria in metri cubi al secondo di ciascun anemostato (Va) o bocchetta (Vb).
  10. Si divide Va o Vb per la velocità del canale secondario e si ottiene qual’è la sezione del canale secondario che deve servire quell’anemostato.
  11. Contemporaneamente serve verificare che la velocità di uscita dall’anemostato non superi i 2 m/s per altezze di circa 3 m, oppure i 3,5 – 4 m/s per altezze di circa 6 metri. Per verificare ciò serve dividere Va, per l’area dell’anemostato, che è diversa dall’area della sezione del canale secondario ed è reperibile sulla scheda tecnica dell’anemostato.
    Qualora il risultato desse una velocità eccessiva questo permette eventualmente di aumentare il numero di anemostati nella stanza andando a modificare i calcoli che ridurrebbero la portata Va di ciascun anemostato.
    In generale però ogni stanza ha il suo modello di anemostato, differente dalla stanza affianco e questo dovrebbe permettere di poter sempre scegliere l’anemostato adatto per la stanza in modo da stare entro le velocità limite.
  12. I canali vengono disegnati dritti, con curve di 45° o 90°, comunque sempre con pezzi che siano reperibili sul mercato o almeno che si possano tagliare in cantiere qualora questo sia possibile.
    I canali partono da un cavedio (canale principale che si collega, spesso sul tetto, all’UTA unità di trattamento dell’aria) e si dipanano di solito all’interno di un controsoffitto.
    Per prima cosa si fa uno schema sintetico di come collegare gli anemostati e portarli al cavedio (o ai cavedi).
  13. Una volta fatto lo schema sintetico si parte dagli “ultimi” anemostati o bocchette, e si procede a ritroso.
    Il canale dell’ultimo anemostato avrà la sezione pari a quella calcolata al punto 10 ottenuta cioè dividendo Va o Vb per la velocità del canale secondario.
    Ogni volta che il canale secondario incontra un anemostato la sezione del canale aumenta della quantità necessaria a servire l’anemostato o la bocchetta. Ogni volta che il canale incontra canali minori che servono uno o più anemostati, si allargherà di una quantità pari a quella del canale che incontra.
  14. Una volta che siano tracciati tutti i canali di mandata, ossia quando tutti i canali sono stati ricondotti al cavedio o ai cavedi dei condotti principali, servirà dimensionare i canali di ritorno.
  15. Per calcolare il ritorno bisogna sapere se ci sono bocchette che provvedono all’espulsione di una parte dell’aria (aria di rinnovo) direttamente sull’esterno, o se tutta l’aria immessa dai canali di mandata viene convogliata dalle bocchette di ritorno e portata all’UTA. In questo caso l’aria di rinnovo viene gestita direttamente dalle UTA che espellono la quantità d’aria corrispondente al Qv e prendono una quantità equivalente dall’esterno, immettendola nel circuito.
  16. I canali di ritorno possono avere una velocità anche di 7 m/s, per la velocità sulle griglie di ripresa guardare il catalogo.
  17. Si procede dunque stimando quante griglie porre nella stanza, cercando di non creare cortocircuiti e di fare in modo che non ci siano punti stagnanti nella stanza.
  18. Se ci fossero punti particolari ove la ripresa non può arrivare, servirà predisporre delle adeguate griglie di transito
  19. Poniamo per semplicità che l’aria di ritorno sia uguale a quella di mandata. Si divide la portata d’aria di mandata (uguale quindi a quella di ritorno) alla stanza per il numero di griglie di ripresa e si ottiene Vr, portata d’aria in metri cubi al secondo per ciascuna griglia.
  20. Per sapere l’area del canale di ripresa che deve servire quella griglia si divide Vr per 7 m/s
  21. Si disegna il canale di ripresa nella stessa maniera del canale di mandata, arrivando in ultima ai cavedi su cui passano i canali principali di ripresa.
  22. I condotti principali di mandata hanno una velocità molto maggiore pertanto la somma delle aree dei condotti che giungono a quel cavedio sarà minore dell’area della sezione del condotto principale. Per le riprese invece, resta 7 m/s la velocità su cui dimensionare.
  23. I condotti principali portano al tetto dove di solito ci sono le UTA. Le UTA vanno dimensionate principalmente scegliendo da catalogo l’area di fronte al ventilarore. I condotti di mandata devono unirsi per entrare nell’UTA con area pari all’area frontale (davanti il ventilatore) dell’UTA. I condotti di ritorno devono entrare nella parte posteriore dell’UTA in modo da pareggiare la portata d’aria della mandata.
  24. In generale, dato che l’UTA controlla umidità, temperatura e ricambio d’aria, serve collegare a una singola UTA condotti che servono parti sufficientemente omogenee di edificio.
  25. In questa dispensa non si è tenuto conto della velocità interna all’UTA tuttavia la rete snebbiatrice e comunque anche le batterie, pongono limiti di velocità all’interno dell’UTA che condizionano tutte le velocità nell’impianto.
  26. I bagni in genere non vanno mai con impianti ad aria perché questo comporterebbe un ricircolo parziale dell’aria usata nei bagni in tutto l’edificio. I bagni avranno un impianto ad acqua e, se ciechi, una ventilazione forzata che va dimensionata a seconda della portata di ricircolo (quella connessa al Qv). Anche le ventole per la ventilazione forzata devono avere i loro condotti che conducono al di fuori dell’edificio. Per edifici “pubblici”, comunque non case si considera un ricambio orario anche di 11 volumi all’ora per i bagni.
  27. Dato il carico termico complessivo Qv+Qd invernale di tutto l’edificio è possibile dimensionare la centrale termica. Il valore di Qd + Qv invernale è la potenza che deve fornire il bruciatore. Ed è anche la potenza che la caldaia deve essere in grado di sviluppare.
    Infine, dato che la caldaia avrà una certa area per far uscire i fumi, che è l’area del camino, si potrà trovare l’altezza ottimale del camino attraverso la formula (rovesciandola):
    S = KQ/h
    Dove S è la sezione del camino in cm2,
    K coefficiente: 0,016 x combustibile gassoso ad aria aspirata, 0,008 combustibile gassoso ad aria soffiata; 0,024 combustibile liquido ad aria soffiata; 0,012 combustibile liquido con caldaie pressurizzate; 0,030 combustibile solido.
    Q portata termica della caldaia in kcal/h,
    h: altezza virtuale della canna fumaria
    h = H – (L + 0,5 C1 + C)
    H altezza geometrica utile (dall’altezza del bruciatore fino all’altezza del camino senza contare il “cappello”).
    L lunghezza delle parti orizzontali.
    C: numero di curve a 90°,
    C1 numero di curve a 135°, variazioni di sezione, raccordi a T.
  28. Dato il carico complessivo Qd + Qv estivo è possibile cercare un ciller che sviluppi una potenza che possa pareggiare il carico richiesto.
  29. La centrale termica deve essere adeguata alle leggi vigenti in materia antincendio: ad esempio deve avere muri sufficientemente spessi, deve essere raggiungibile da motopompa dei vigili del fuoco, il manutentore deve poter girare attorno alle macchine che quindi non possono stare attaccate al muro, e altre cose. Infine ciller e caldaia non possono stare nella stessa stanza, devono restare divisi.
  30. NOTA: Per dimensionare davvero una centrale temica oltre al riscaldamento servrà sapere anche quanti W sono necessari per produrre l’acqua calda sanitaria. Questo non è trattato qui dentro.