con sistemi prefabbricati in legno multifunzione e ... · legno • Vantaggi in termini di...

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La riqualificazione degli edifici scolasticicon sistemi prefabbricati in legno

multifunzionee standard energetici di qualità

Renew SchoolM. Pietrobon

[email protected] Milano 3.12.15

mailto:[email protected]


Renew School project

Obbiettivo del progetto

o Promuovere e diffondere la ristrutturazione di edifici scolastici utilizzando

sistemi costruttivi prefabbricati in legno, integrati e multifunzione con

elevata efficienza energetica

www.renew-school.eu

2

http://www.renew-school.eu/



o Riqualificazione dell’involucro edilizio per mezzo dell’applicazione di moduli

prefabbricati ad elevato isolamento termico, con sistema costruttivo in

legno

• Vantaggi in termini di velocità di tempi di intervento

• Elevate prestazioni raggiunte dalla ristrutturazione

o Miglioramento delle condizioni di comfort e della qualità ambientale degli

ambienti interni grazie a migliore ventilazione (naturale e meccanica,

controllo degli apporti solari e dell’illuminazione naturale)

o Riduzione della domanda di energia dell’edificio scolastico e aumento della

produzione di energie rinnovabili in loco (verso l’edificio a energia quasi

zero)

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Il processo 4

TES EnergyFacade


Esempi in Europa 5


Esempi in Europa 6


Esempi in Europa 7



o Moduli prefabbricati multifunzione che comprendono

integrati

• Isolamento termico e tenuta all’aria di qualità

• Finestre ad elevate prestazioni

• Aperture per la ventilazione naturale

• Schermature solari esterne mobili (anche

automatiche) per il controllo degli apporti solari

(massimizzazione in inverno e minimizzazione in

estate) e controllo dell’illuminazione naturale

(riduzione abbagliamento, etc.)

• Componenti per la ventilazione meccanica con

recuperatore di calore

• Sistemi per la produzione di energie rinnovabili in

facciata (pannelli fotovoltaici, solare termico)

• …

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SmartTES EnergyFacade


Set completo di indiciper definire gli nZEBs

o Fabbisogno di energia utile (energy needs / use)

• per riscaldamento, rafrescamento, ACS, illuminazione

e (opzionale) per altri usi elettrici (elettrodomestici, circolatori, …)

• in aggiunta a questo un approcio prescrittivo (ad es. con limiti di

trasmittanza U-values per component di involucro, g-values per protezioni

solari, tenuta all’aria, potenze installabili per illuminazione)

o Domanda di energia primaria

• bilancio tra l’energia primaria richiesta e prodotta con relativi fattori di

conversion e pesi (UNI EN15603), meglio su intervallo mensile o inferior

o Indice di load matching

• indice che misura la corrispondenza temporale fra l’energia prodotta in

loco da fonti rinnovabili e quella che viene consumata, calcolato su periodi

mensili, giornalieri o orari (preferibile)

o un indice di comfort igro-termico di lungo periodo

• calcolato secondo la norma UNI EN 15251 (o altri metodi rilevanti)

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I requisiti Passive House

o Fabbisogno di energia utile per riscaldamento

max 15 kWh/(m²a)

o (oppure) carico termico di riscaldamento

max 10 W/m²

o Fabbisogno di energia utile per raffrescamento

max 15 kWh/(m²a)

o Fabbisogno di energia primaria totale

max 120 kWh/(m²a)

o Tenuta all‘aria dell‘edificio n50 (a 50 Pascal)

max 0,6 /h

o Frequenza di riscaldamento

max 10% delle ore

* Calcoli basati sul PHPP (Pacchetto di progettazione Passivhaus)

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I requisiti Passive House

Coibentazione

termica di grande

qualità

Involucro a

tenuta

all‘aria

Tripli vetri basso

emissivi

Impianto di ventilazione

con recupero di calore

Illustrazione © PHI

minimizzare i

ponti termici


Ristrutturazione certificata Passive Housedi condominio a Chiasso

o Condominio di 19 appartamenti

o Costruito nel 1965

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o Superficie climatizzata netta (TFA): 1373 m2

o Domanda di energia utile per riscaldamento: 15 kWh/(m2a)

o Carico termico per riscaldamento: 9 W/m2

o Domanda di energia utile per raffrescamento: -

o Carico termico per raffrescamento: -

o Domanda di energia primaria totale: 92 kWh/(m2a)

o Database Passive House ID: 2923

o Tenuta all’aria dell’involucro: 0,35 /h

o Progettista / Costruttore: Gasser Baumaterialien AG

(www.gasser.ch)

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http://www.gasser.ch/



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o Ventilazione meccanica con

recupero di calore

(centralizzata)



o Integrazione di energie rinnovabili

• Fotovoltaico (in facciata ventilata,

balconi e copertura)

• Solare termico (in copertura)

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Schermature solari esterne mobili 17


I requisiti EnerphitPassive House nelle ristrutturazioni

Nella ristrutturazione di edifici esistenti

Requisiti EnerPHit, quando in seguito alla presenza di ponti termici tipici di

edifici esistenti si raggiunge un fabbisogno termico per riscaldamento appena

superiore (e non si riesce a ridurre ulteriormente).

o Fabbisogno di energia utile per riscaldamento (QH)

max 25 kWh/(m²a)

o Fabbisogno di energia primaria totale:

max 120 kWh/(m²a) + { [ QH - 15 kWh/(m2a) ] x 1,2 }

o Tenuta all‘aria dell‘edificio n50 (a 50 Pascal):

max 1 /h (con valore consigliato a 0,6 /h)

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Tipologie / strategie 19


Tipologie / strategie

o Moduli prefabbricati solo intorno a finestra

o Moduli prefabbricati di grandi dimensioni

o Canali aria per espulsione già esistenti

o Ventilazione meccanica centralizzata / de-centralizzata (autonomo)

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IEA ECBCS Annex 50 - Prefab Retrofit of Buildings


Esempio di stratigrafiao Totalmente in legno

o Trasmittanza termica U = 0,11 W/(m2K)

o Profilo in legno a «i» miglior isolamento termico

o Tenuta all’aria con OSB di adeguata densità

o Strato / box interno per passaggi impiantistici

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Integrazione impiantistica

o Integrazioni di componenti impiantistici negli strati dei moduli prefabbricati

di facciata, con completamento e continuità dell’isolamento termico

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Esempio di stratigrafia

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IEA ECBCS Annex 50

- Prefab Retrofit of

Buildings


Esempio di stratigrafia 24



Esempio di stratigrafiatrasmittanze termiche

o La ‘trasmittanza termica’ dal punto K all’esterno è pari 0,16 W/m2/K

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o Da simulazione 2-D con software THERM ver 6.0

o Ipotesi di calcolo e condizioni al contorno

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o Riduzione di temperatura dell’aria nel canale per m di canale

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o Dispersioni di calore aggiuntive della parete per m di canale

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o Integrazioni di componenti impiantistici negli strati dei moduli prefabbricati di facciata

(tubazioni / canali orizzontali e/o verticali)

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IEA ECBCS Annex 50

- Prefab Retrofit of

Buildings



o Integrazioni di componenti impiantistici negli strati dei moduli prefabbricati di facciata

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o Integrazioni di componenti impiantistici e schermature solari negli strati dei moduli

prefabbricati di facciata

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o Giunti e connessione dei canali d’aria tra elementi (canali telescopici con giunto a pressione e

guarnizione)

o (eventuale) isolamento termico sottovuoto (sp. 10-20 mm) in corrispondenza dei canali

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IEA ECBCS Annex 50 - Prefab Retrofit of Buildings (Lindab)


Processo di assemblaggio per connessioni canali e tubi con l’interno1. Foro nella parete (dimensionato

tenendo conto anche delle

tolleranze di posa)

2. Posa elemento prefabbricato

3. Posa elemento (prefabbricato o

non) con componenti impiantistici

+ connessione con interno

4. Strato di adattamento in cellulose

insuflata (ad es. in questo caso)

5. Completamento isolamento

termico + tenuta all’aria / barriera

al vapore

** il canale collegato in verticale è

avvolto da un materassino in lana di

roccia (sp. ≥ 60 mm) per la protezione

al fuoco

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TES EnergyFacade


Strato comprimibiledi adattamento

o E strato comprimibile di adattamento

su parete esistente

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Strato comprimibile di adattamento 35

Rainbach, Austria - © ARCH+MORE ZT - Arch. Gerhard Kopeinig


Corretto posizionamento dei componenti

o Posizione della finestra in

strato isolante

per controllo ponte termico

o Strato comprimibile di

adattamento

adattamento

geometrico/dimensionale e

incremento isolamento termico

o Posizione esterna - intergrata

della schermatura solare

mobile

isolamento interposto per

controllo ponte termico

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Rainbach, Austria - © ARCH+MORE ZT -

Arch. Gerhard Kopeinig


Corretto posizionamento dei componenti 37

St.Leonhard, Austria - © ARCH+MORE ZT

- Arch. Gerhard Kopeinig



o Posizione della finestra in strato isolante per controllo ponte termico

o Strato comprimibile di adattamento adattamento geometrico e incremento isolamento termico (cellulosa)

o Posizione esterna - intergrata della schermatura solare mobile isolamento interposto per controllo ponte

termico

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St.Leonhard, Austria

© ARCH+MORE ZT - Arch. Gerhard Kopeinig



o Posizione della finestra in strato isolante

per controllo ponte termico

o Completamento dell’isolamento contro terra con soluzioni tradizionali

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St.Leonhard, Austria - © ARCH+MORE ZT - Arch. Gerhard Kopeinig



o Le immagini termografiche

mostrano un’ottima

uniformità dell’isolamento

termico di involucro

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St.Leonhard, Austria - © ARCH+MORE

ZT - Arch. Gerhard Kopeinig


Finitura delle interfacce di contatto 41



Finitura delle interfacce di contatto

o Completamento dello strato di tenuta all’aria, barriera al vapore, isolamento

termico nell’imbotte interno delle finestre

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Natureparkschool, Austria - © ARCH+MORE ZT - Arch. Gerhard Kopeinig


Sistemi di fissaggio 43

St.Leonhard, Austria - © ARCH+MORE ZT - Arch. Gerhard Kopeinig


Sistemi di fissaggio

o Elementi di fissaggio

inseriti nello strato di

isolemanto termico

e controllo del ponte

termico

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TES EnergyFacade


Sistemi di fissaggio 45

© CBD - ContemporaryBuildingDesign - Ing. Bruno Dujic


Sistemi di fissaggio

o Sospesi ad elementi metallici

o Fori ovali per regolazione dimensionale

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IEA ECBCS Annex 50 -

Prefab Retrofit of Buildings


Costi: esempio dal mercato austriaco 47

St.Leonhard, Austria

© ARCH+MORE ZT

Arch. Gerhard Kopeinig


Costi: esempio dal mercato austriaco(segue - caratteristiche edificio)

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St.Leonhard,

Austria

© ARCH+MORE ZT

Arch. G. Kopeinig


Requisiti di Tenuta all’ariaTenuta all’aria / Tenuta al vento

o Tenuta all’aria di un involucro si ottiene con uno strato a tenuta. Questo

strato impedisce la corrente d’aria dall’interno verso l’esterno e viceversa.

Lo strato a tenuta all’aria è situato normalmente sul lato caldo dell’involucro

e può anche assumere la funzione di freno a vapore.

o Tenuta al vento impedisce che aria umida e fredda possa penetrare

dall’esterno nell’isolante. Lo strato per la tenuta al vento è situato

all’esterno della costruzione.

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Requisiti di Tenuta all’ariaContinuità degli strati di tenuta


o INTONACO

o CLS (completamente compatto e non fessurato)

o PANNELLI OSB (di densità adeguata)

o BARRIERE VAPORE (se specificato anche a tenuta aria)

o FRENI VAPORE (se specificato anche a tenuta aria)

o TELI TRASPIRANTI (se specificato anche a tenuta aria)

o MURATURA (con massima cura dei giunti)

Requisiti di Tenuta all’ariaPossibili strati di tenuta all’aria


o SCATOLE ELETTRICHE

o PENETRAZIONI di cavi, canali d’aria, condutture idrauliche,

camini, cappe

o COLLEGAMENTI E CONNESSIONI MAL PROGETTATI

o INSTALLAZIONI NEL MURO (cassonetti avvolgibili, cassette

di scarico dei WC ...)

Requisiti di Tenuta all’ariaPunti critici


o Mattoni non intonacati e giunti di malta (intonacare prima

di agganciare tubi o sanitari)

o Pannelli in truciolato o in fibra di legno leggeri (flessibili)

o Teli perforati/tagliati

o Pannelli in polistirene rigido

o Perline e simili ( anche maschio – femmina)

Requisiti di Tenuta all’ariaMateriali NON adatti alla tenuta all’aria


o Nastro da pacchi

o Cemento troppo secco o troppo umido

o Nastrature sulla muratura (senza primer o con collante

sbagliato)

o Schiume in PU auto espandenti

o Giunzioni approssimative di silicone

o Pareti in muratura senza nessun cappotto

Requisiti di Tenuta all’ariaGiunti non adatti alla tenuta all’aria


Verifica di tenuta all’aria

Blowerdoor Test

Blowerdoor test secondo la norma UNI EN 13829 - Prestazione termica degli

edifici - Determinazione della permeabilità all'aria degli edifici - Metodo di

pressurizzazione mediante ventilatore

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Verifica di tenuta all’aria

Blowerdoor Test

Spesso si richiedono almeno 2 test di tenuta all’aria (blower door test,

eseguito secondo UNI EN 13829) da svolgere rispettivamente in 2 fasi distinte

dei lavori di costruzione, in particolare

oun test in una fase intermedia (prima della realizzazione dei lavori finali di

finitura) per verificare che non si superi il valore limite di n50 come richiesto nel

bando, oppure che viceversa si debba intervenire con il miglioramento delle

soluzioni che ha previsto il soggetto esecutore

oun test alla fine dei lavori allo scopo di misurare il valore finale di n50

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Requisiti di Tenuta all’aria

[esempio da riferimento:

Certificazione ARCA - Trentino Sviluppo - Allegato al capitolato speciale]

VALORI RICHIESTI IN PROGETTAZIONE PER ARCA:

A. Il progettista, nei propri documenti di progetto, dovrà considerare le soluzioni

atte a permettere all’edificio il superamento del test di permeabilità all’aria

prescritto da ARCA. Al fine di agevolare tale documento rimandiamo

all’Allegato 2.

B. Da prescrivere in fase di progettazione che ad edificio ultimato verrà

effettuato un test di permeabilità all’aria dell’edificio (Blower door test) che sarà

determinante per il conseguimento della certificazione.

I limiti sono definiti dal valore n50max ≤ 0,5 con una tolleranza di + 0,05

(con n50 che definisce il ricambio d’aria all’interno dell’edificio – volumi/h)

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Il progettista dovrà predisporre una o più relazioni tecniche e/o degli elaborati

grafici in grado di descrivere compiutamente come l’edificio soddisfi i requisiti di

permeabilità all’aria garantendo il ricambio d’aria n50 prescritto:

• Il progettista dovrà descrivere chiaramente le caratteristiche tecniche dei

materiali e dei prodotti utilizzati e descrivere (o richiamare) dettagli realizzativi

che assicurino la corretta posa dei materiali e dei prodotti, prestando attenzione

anche alle aperture dovute alle installazioni elettriche ed idrauliche. Questo

affinché la prestazione dichiarata sia garantita una volta incorporati i materiali e

prodotti nell’edificio e per evitare infiltrazioni all'interno delle pareti.

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I documenti di progetto devono almeno contenere 7 su 13 dei punti sotto riportati.

Definire le corrette modalità di posa degli elementi che devono essere a tenuta all’aria

(cioè di quegli elementi costruttivi che si interfacciano con gli ambienti non climatizzati),

soprattutto nei punti nevralgici:

1. Nodo copertura – elemento verticale.

2. Raccordo parete – serramento.

3. Finestre, porte, pareti opache, tetto e pavimento.

4. Posizione delle aperture regolabili.

5. Sigillature applicate sulle aperture esterne.

6. Specifica sugli accorgimenti da attuare in fase di installazione degli impianti al fine di

ottenere una soddisfacente tenuta all’aria.

7. Sigillare a tenuta all’aria il passaggio tra cavedi climatizzati e non climatizzati (tra

locali freddi e caldi).

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8. Sigillare con giunti elastici tutte le connessioni tra le componenti trasparenti e quelle

opache.

9. Sigillare, attraverso giunti elastici, le tubature degli impianti che collegano l’interno

con l’esterno dell’abitazione o comunque, in generale, da zone climatizzate a non

climatizzate (particolare cura agli impianti elettrici).

10. Utilizzare teli e guaine a tenuta d’aria, prescrivendo cura nella posa affinché non

vengano perforati (es: materiali composti di sintetici, carta, bituminosi), con obbligo di

nastratura.

11. Utilizzare pannelli a tenuta all’aria (es: cartongesso, legnomagnesite e cemento

legno, pannelli a base di legno come OSB o pannello di fibra di legno ad alta densità,

tutti maschio-femmina o nastrati).

12. Descrivere chiaramente i materiali e prodotti necessari a garantire la tenuta all’aria

dell’edificio.

13. Porre particolare attenzione al collegamento tra soletta in calcestruzzo (o parte

strutturale fino al p.c. - piano campagna) e struttura in legno.

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[esempio da bando del Comune di Parma per una scuola]

Richiesto nel bando:

Andranno, inoltre, evidenziate tutte le soluzioni di dettaglio (strati di tenuta, barriere

all’aria, nastrature, ecc.) atte a garantire il “valore obiettivo” che si intende conseguire,

ad edificio ultimato, per la Tenuta all’Aria dell’involucro che sarà oggetto di test (secondo

il parametro di misura “n50” per il Test Blower Door, in pressione e depressione,

eseguito secondo UNI EN 13829 - metodo A)

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Requisiti di Tenuta all’aria 62


Ventilazione meccanicacon recupero di calore

o Centralizzata

o Centralizzata con serrande automatiche

o Decentralizzata

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Scuola certificata Passivhaus - Raldon (VR)

o Involucro prefabbricato con sistema in legno ad elevato isolamento termico

o Con integrata ventilazione meccanica e recupero di calore decentralizzati e schermature solari

esterne mobili

o Progettista: Michael Tribus Architecture - www.michaeltribus.com

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http://www.michaeltribus.com/




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Scuola e convito secondo requisiti Passivhaus - in Tesimo (Bolzano)

o Involucro prefabbricato con sistema in legno ad elevato isolamento termico

o Con integrata ventilazione meccanica e recupero di calore decentralizzati e schermature solari

esterne mobili


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Scuola e convito secondo requisiti Passivhaus - in Tesimo (Bolzano)

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Integrated woodenprefabricated façadeelement

• High Thermal insulation of opaque and

transparent surfaces

• Automated movable Solar shading

• Automated openings for automatic

natural ventilation

• Air-infiltration

• Mechanical ventilation with heat

recovery


Grazie dell’attenzione!

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Marco PIETROBON

www.eerg.it

Contatto:

[email protected]

http://www.eerg.it/

mailto:[email protected]

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