Post on 13-Jun-2015
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PROGETTARE A BASSO CONSUMO
PROGETTARE A BASSO CONSUMO
I materiali per
l’efficienza energetica
Ing. Mirko Paglia – green-building.it
ing.mirkopaglia@gmail.com
INTRODUZIONEINTRODUZIONE
Consumare è umano
Sprecare è diabolico
Ing. Mirko Paglia
green-building.it – ing.mirkopaglia@gmail.com
Entro il 31 dicembre 2020 è previsto, infine, che tutti gli edifici di nuova costruzione siano
«edifici a energia quasi zero».Un «edificio a energia quasi zero» è un edificio ad altissima prestazione energetica, determinata conformemente all'allegato I, il cui fabbisogno energetico (molto basso o quasi nullo) dovrebbe essere coperto in misura molto significativa da
energia da fonti rinnovabili.
PRINCIPI PER LA PROGETTAZIONEPRINCIPI PER LA PROGETTAZIONE
Le dispersioni nell’edificio
7-10% Pavimento
8-12% Perdite di riscaldamento
1-2% Ponti termici
12-15% Aerazione
14-20% Finestre
28-35% Pareti esterne
17-23% Tetto
Dispersione per la trasmissione: es. IL TETTO
Consumi di energia di una casa privata.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Illumin
azione 1
%
Elettro
dome
stici 5%
Acqua c
alda 1
5%
Riscalda
mento
79%
Bilancio energetico di un edificio
Consumo energetico specifico per il riscaldamento
0
50
100
150
200
250
Edific
i storici ca
. 25 l
Costruzion
e vec
chia ca
. 14 l
Case a ba
sso consumo
7 l
CasaClimaB
5 l
CasaClima A 3 l
Case pa
ssiva 1,5 l
Consumo medio ca. 180-21 l kWh/m²a1 l gasolio ≈ 10 kWh
1 mc metano ≈ 9,7 kWh
FISICA TECNICAFISICA TECNICA
La conduttività termica Lambda (λ):La conduttività termica λ è la quantità di flusso termico con
un gradiente di grado Kelvin nello spessore di 1 metro in condizioni stazionarie in un materiale omogeneo.
Unità [W/(mK)]
1 m
1 m
1 m
1 m²
x°K x-1°K
Il valore U
La trasmittanza termica: ULa trasmittanza termica U (vedere norma UNI EN ISO 6946) si definisce come il flusso di calore che attraversa una superficieunitaria sottoposta a differenza di temperatura pari ad un grado Kelvin (o Celsius) ed è legata alle caratteristiche del materiale che costituisce la struttura e alle condizioni di scambio termico liminare.
Essa si assume pari all’inverso della sommatoria delle resistenze termiche degli strati che compongono la superficie considerata.
La sua unità di misura è: [W/m²K)]
Isolanti
Conduttivitò termica λ = W/(mK) 0,038-0,060
Fattore di resistenza alla diffusione µ = 5-10
Calore specifico c = J/(kgK) 1600-2100
Densità ρ kg/mc 80-250
Resistenza alla compressione (DIN EN 826) = σ10 kPa 2-100
Reazione al fuoco (UNI EN 13501-1) = E
Costo materiale €/mc = 140-240
Acustica = buon fonoassorbente e fonoisolante
Fibra di legno
Sughero
Isolanti
Conduttivitò termica λ = W/(mK) 0,040-0,060
Fattore di resistenza alla diffusione µ = 2-30
Calore specifico c = J/(kgK) 1600-2100
Densità ρ kg/mc 60-150
Resistenza alla compressione σ10 kPa = 20-200
Reazione al fuoco (UNI EN 13501-1) = B-C-E
Costo materiale €/mc = 150-280
Acustica = buon fonoassorbente
Isolanti
Legnomagnesite e cementolegno
Conduttivitò termica λ = W/(mK) 0,090-0,10
Fattore di resistenza alla diffusione µ = 5
Calore specifico c = J/(kgK) 2100
Densità ρ kg/mc 350-600
Resistenza alla compressione σ10 kPa = 150-200
Reazione al fuoco (UNI EN 13501-1) = B
Costo materiale €/mc = 150-250
Acustica = buon fonoassorbente e fonoisolante
Conduttivitò termica λ = W/(mK) 0,032-0,045
Fattore di resistenza alla diffusione µ = 1-3
Calore specifico c = J/(kgK) 850
Densità ρ kg/mc 20-100
Resistenza alla compressione σ10 kPa = inesistente-50
Reazione al fuoco (UNI EN 13501-1) = A2
Costo materiale €/mc = 50-200
Acustica = ottimo fonoassorbente - buon fonoisolante
Isolanti
Fibra minerale - Lana di vetro
Conduttivitò termica λ = W/(mK) 0,034-0,045
Fattore di resistenza alla diffusione µ = 1-2
Calore specifico c = J/(kgK) 830-1030
Densità ρ kg/mc 30-180
Resistenza alla compressione σ10 kPa = inesistente-120
Reazione al fuoco (UNI EN 13501-1) = A
Costo materiale €/mc = 80-250
Acustica = ottimo fonoassorbente - ottimo fonoisolante
Isolanti
Fibra minerale - Lana di roccia
Conduttivitò termica λ = W/(mK) 0,040-0,060
Fattore di resistenza alla diffusione µ = 2-5
Calore specifico c = J/(kgK) 1000
Densità ρ kg/mc 80/120-150/200
Resistenza alla compressione σ10 kPa = inesistente-300
Reazione al fuoco (UNI EN 13501-1) = A-C
Costo materiale €/mc = 80-250
Acustica = indefinito
Isolanti
Perlite
Conduttivitò termica λ = W/(mK) 0,032-0,045
Fattore di resistenza alla diffusione µ = 20-120
Calore specifico c = J/(kgK) 1340
Densità ρ kg/mc 15-40
Resistenza alla compressione σ10 kPa = 60-235
Reazione al fuoco (UNI EN 13501-1) = E
Costo materiale €/mc = 50-100
Acustica = scarso fonoassorbente – no fonoisolante
Isolanti
EPS: Polistirene Espanso (Polistirolo)
Conduttivitò termica λ = W/(mK) 0,022-0,030
Fattore di resistenza alla diffusione µ = 50-10.000
Calore specifico c = J/(kgK) 1400
Densità ρ kg/mc 25-40
Resistenza alla compressione σ10 kPa = 120-200
Reazione al fuoco (UNI EN 13501-1) = C-D-E
Costo materiale €/mc = 120-300
Acustica = scarso fonoassorbente – scarso fonoisolante
Isolanti
PUR: Poliuretano
Conduttivitò termica λ = W/(mK) 0,030-0,040
Fattore di resistenza alla diffusione µ = 80-250
Calore specifico c = J/(kgK) 1500
Densità ρ kg/mc 20-50
Resistenza alla compressione σ10 kPa = 200-700
Reazione al fuoco (UNI EN 13501-1) = E
Costo materiale €/mc = 100-200
Acustica = scarso fonoassorbente – scarso fonoisolante
Isolanti
XPS: Polistirene Estruso
Conduttivitò termica λ = W/(mK) 0,040-0,050
Fattore di resistenza alla diffusione µ = infinito
Calore specifico c = J/(kgK) 840
Densità ρ kg/mc 105/165-130/250
Resistenza alla compressione σ10 kPa = 650/1700-500
Reazione al fuoco (UNI EN 13501-1) = A1
Costo materiale €/mc = 300/450-80/150
Acustica = indefinito
Isolanti
Vetro Cellulare
Conduttivitò termica λ = W/(mK) 0,040-0,080
Fattore di resistenza alla diffusione µ = 2-6
Calore specifico c = J/(kgK) 1000
Densità ρ kg/mc 200-330
Resistenza alla compressione σ10 kPa = 1200-1500
Reazione al fuoco (UNI EN 13501-1) = A1
Costo materiale €/mc = 500-750
Acustica = buon fonoassorbente – buon fonoisolante
Isolanti
Isolante Calcio Silicato
Conduttivitò termica λ = W/(mK) 0,005-0,008
Fattore di resistenza alla diffusione µ = 5.000.000
Calore specifico c = J/(kgK) 1000
Densità ρ kg/mc 180
Resistenza alla compressione σ10 kPa = 270
Reazione al fuoco (UNI EN 13501-1) = A1
Costo materiale €/mc = 80-450
Acustica = buon fonoassorbente – buon fonoisolante
Isolanti
Isolante Sottovuoto
Conduttivitò termica λ = W/(mK) 0,050-0,090
Fattore di resistenza alla diffusione µ = 4-10
Calore specifico c = J/(kgK) 1500-1900
Densità ρ kg/mc 250-500
Resistenza alla compressione σ10 kPa = 50-300
Reazione al fuoco (UNI EN 13501-1) = A1
Costo materiale €/mc = 10-50
Acustica = buon fonoassorbente – buon fonoisolante
Isolanti
Intonaci Termici
Laterizi
Blocco termico nazionale
Conduttività termica λ = W/(mK) 0,12-0,28
Blocco rettificato
Conduttività termica λ = W/(mK) 0,09-0,16
Blocco con perlite
Conduttività termica λ = W/(mK) 0,07-0,10
Blocco con lana di roccia
Blocco in Vetro EspansoConduttività termica λ = W/(mK) 0,09-0,12
Blocco in calcestruzzo cellulareConduttività termica λ = W/(mK) 0,09-0,16
Ponti termici
Si definisce ponte termico la parte della struttura di un edificio che presenta caratteristiche termiche significativamente diverseda quelle circostanti. In particolare un ponte termico consente flussi di calore più rapidi.
Per Ponti Termici Geometrici si intendono quei ponti in cui, per conformazione geometrica la struttura favorisce, indipendentemente dal materiale o di coibente utilizzo per la costruzione, un flusso preferenziale per il calore.
Negli edifici sono ad esempio Ponti Termici Geometrici tutti glispigoli e tutti i vertici.
In corrispondenza di Ponti Termici Geometrici si riscontra quindi (anche in presenza di coibentazione) un calo della temperatura in superficie ed all’interno della struttura.
Attraverso alcuni accorgimenti ed un corretto dimensionamento dell’isolamento è possibile evitare il fenomeno di condensa accompagnata spesso dalla comparsa di muffa.
Ponti termici
Intonaco esterno 5/8 cm.
Coibentazione Cordolo in C.A.
Le solette a sbalzo
Ponti termici
Elementi per il taglio termico dei balconi
Isolazione termica del tetto Sfasamento
Isolamento leggeroU = 0,28 W/m2Kφ = 7 ore
Isolamento pesanteU = 0,28 W/m2Kφ = 11 ore
Lo Sfasamento TermicoSfasamento termico (in ore): indica la differenza di tempo fra l’ora in cui si registra la massima temperatura sulla superficie esterna della struttura e l’ora in cui si registra la massima temperatura sulla superficie interna della stessa. Il valore ottimale dello sfasamento è di 12 ore ed è importante avere uno sfasamento di almeno 10 ore nelle zone con climi estivi più impegnativi. Con tali valori di sfasamento il calore entrerànelle ore notturne durante le quali può essere smaltito con ricambi d’aria.
Il raffrescamento estivo
Il consumo energetico nel periodo estivo per il condizionamento è circa pari a quello invernale nella Zona climatica D, e superiore per le Zone A-B-C.
Per poter risparmiare a livello energetico bisogna parlare di raffrescamento e non di condizionamento.
Prevedere comunque un buon involucro, calibrare le finestre, pensare a impianti di ventilazione con raffrescamento a basso consumo e deumidificazione.
Tali interventi servono a diminuire di 6-8°C la temperatura interna rispetto all’esterno e a mantenere un buon comfort termico.
Il raffrescamento estivoSchermature solari
LE NORME EN E LA MARCHIATURA CELE NORME EN E LA MARCHIATURA CE
Le norme europee definiscono anche il “Benestare Tecnico Europeo” (in inglese, European Technical
Approval, in sigla ETA) come:
“Valutazione tecnica favorevole all’idoneitàall’uso di un prodotto da costruzione per uno
specifico impiego, basata sul soddisfacimento dei requisiti essenziali dell’Opera di costruzione nella quale il prodotto deve essere incorporato”.
La marchiatura CE
La marcatura CE è un contrassegno che deve essere apposto su determinate tipologie di prodotti dal fabbricante stesso che con essa autocertifica la rispondenza (o conformità) ai requisiti essenziali per la commercializzazione e
utilizzo nell’Unione Europea.
“ConformitéEuropéenne”
POSA VETRO CELLULARE SOTTO PLATEA
POSA VETRO CELLULARE SOTTO FONDAZIONE
POSA VETRO CELLULARE SOTTO PLATEA E TRASPORTO
POSA VETRO CELLULARE SOTTO SOLETTA A TERRA
MURATURA DI TAMPONAMENTO CON BLOCCHI TERMICI AD ALTE PRESTAZIONI
MURATURA DI TAMPONAMENTO CON BLOCCHI TERMICI AD ALTE PRESTAZIONI - POSA IN OPERA
STRUTTURE IN LEGNO CON ISOLANTE IN FIBRA DI LEGNO
ISOLAMENTO DELLA PARETE ESTERNA CON CAPPOTTO TERMICO
ISOLAMENTO DELLA PARETE ESTERNA POSA TASSELLO
ISOLAMENTO DELLA COPERTURA
ISOLAMENTO DELLA COPERTURA INTERNA
Il tetto con sistema a tenuta all’aria
Strato con una resistenza alla diffuzione s>130m
Barriera vapore
Strato con una resistenza alla diffuzione s>1,3-129m
Freno vapore
Strato applicato sul lato freddo dell’isolamento termico.
Resistenza alla diffusione s<1,3m
Strato impermeabile al vento
Strato applicato sul lato caldo dell’isolamento termico
Strato impermeabile all’aria
BIBLIOGRAFIA
La casa a basso consumo energetico; G. Mottura, A. pennisi
Tecniche costruttive per l’efficienza energetica e la sostenibilità; P. Rava
Dettagli esecutivi; F. Re Cecconi, M. Antonini, A. Giovanni Mainini
Manuale del termotecnico; N. Rossi
Case a basso consumo energetico; S. Croce, T. Poli
Fisica applicata all’edificio; W. Blasi
Si ringrazia per la gentile attenzione.