MATERIALI INNOVATIVI PER L’ISOLAMENTO … · che il valore del modulo della trasmittanza termica...

i iwww. in‐serra.it

MATERIALI INNOVATIVI PER L’ISOLAMENTO TERMICOMATERIALI INNOVATIVI PER L’ISOLAMENTO TERMICOprof. arch. Francesco Bianchi

UNIVERSITA’ DEGLI STUDIROMA TRE

Di ti t di A hit ttDipartimento di [email protected]

[email protected]

ECOSOSTENIBILITÀ E DISPOSTIVI SOLARI PASSIVI NEGLI EDIFICI ALLA LUCE DELLA NORMATIVA VIGENTE: UNA SFIDA ATTUALE

Prof. Arch.

RISPARMIO ENERGETICOIL FINE IL MEZZO. Francesco Bia

IL FINE – IL MEZZO

Il risparmio energetico è il fine.

anchi L’utilizzo razionale dell’energia (quindi l’applicazione di tecnologie efficienti) è il

mezzo che permette di ridurre il consumomezzo che permette di ridurre il consumo di risorse energetiche altrimenti utilizzabili.


Prof. Arch.

DIRETTIVE EUROPEEDopo l’attestato di certificazione energetica. Francesco Bia

Dopo l attestato di certificazione energetica (pardon Prestazione Energetica) La Direttiva 2010/31/UE prevede il

raggiungimento dei seguenti obiettivi:anchi

raggiungimento dei seguenti obiettivi:

1. Entro il 9 luglio 2012/9 gennaio 2013 gli Stati membri adotteranno le g

disposizioni legislative, regolamentari e amministrative necessarie al recepimento della direttivap

ItaliaDECRETO-LEGGE4 giugno 2013 n.63

convertito in Legge 3 agosto 2013 n. 90


Prof. Arch.

DIRETTIVE EUROPEE

. Francesco Bia

2. Entro il 31 dicembre 2018 gli edifici di proprietà pubblica od occupati da enti anchi

pubblici dovranno essere ad energia quasi zero

3. Entro il 31 dicembre 2020 tutti gli edifici di t i d ddi nuova costruzione dovranno essere ad

energia quasi zero..


Prof. Arch.

Requisiti fisico tecnici

. Francesco Bia

Sfasamento(ore)

Attenuazione(%)

prestazioni Qualità prestazionaleanchi

Sf ≥ 12 At ≤ 0,15 ottima I

12 ≤ Sf ≥ 10 0,15 ≤ At ≥ 0,3 buone II

10 ≤ Sf ≥ 8 0,3 ≤ At ≥ 0,4 medie III

8 ≤ Sf ≥ 6 0,4 ≤ At ≥ 0,6 sufficienti IV

6 ≤ Sf 0,6 ≤ At mediocri V


Prof. Arch.. Francesco Bia

Sfasamento(ore) Attenuazione Prestazioni Qualità

prestazionaleanchi

(ore) prestazionaleS > 12 Fa<0,15 ottime I 12 ≥ S > 10 0,15≤ Fa <0,30 buone II 0 S 8 0 30 0 0 d10 ≥S > 8 0,30≤ Fa <0,40 medie III

8 ≥S > 6 0,40≤ Fa <0,60 sufficienti IV 6≥S 0,60≤ Fa mediocri V


Prof. Arch.

Il decreto n. 59 del 2 Aprile 2009 all’articolo 2 definisce:. Francesco Bia

all articolo 2 definisce:Trasmittanza termica periodica YIE (W/m²K), è il parametro che valuta la capacità di una parete opaca di sfasare ed attenuare il flusso termico che la attraversa nell’arco delle 24 ore definita e determinataanchi

termico che la attraversa nell arco delle 24 ore, definita e determinata secondo la norma UNI EN ISO 13786:2008 e successivi aggiornamenti.L’articolo 4 al comma 18 ne impone la valutazione:L articolo 4, al comma 18 ne impone la valutazione:[…] il progettista, al fine di limitare i fabbisogni energetici per la climatizzazione estiva e di contenere la temperatura interna degliclimatizzazione estiva e di contenere la temperatura interna degli ambienti, nel caso di edifici di nuova costruzione e nel caso di ristrutturazioni totali di edifici esistenti: […][ ]


Prof. Arch.

b) esegue, in tutte le zone climatiche ad esclusione della F, per le località nelle quali il valore medio mensile dell’irradianza sul piano. Francesco Bia

località nelle quali il valore medio mensile dell irradianza sul piano orizzontale, nel mese di massima insolazione estiva, Im,s, sia maggiore o uguale a 290 W/m²: 1) relativamente a tutte le pareti verticali opache con l’eccezione dianchi

1) relativamente a tutte le pareti verticali opache con l eccezione di quelle comprese nel quadrante nord-ovest / nord / nord-est, almeno una delle seguenti verifiche: che il valore della massa superficiale Ms di cui al comma 22che il valore della massa superficiale Ms, di cui al comma 22 dell’allegato A, sia superiore a 230 kg/mq;che il valore del modulo della trasmittanza termica periodica (YIE), di cui al comma 4, dell’articolo 2, sia inferiore a 0,12 W/mq°K;cui al comma 4, dell articolo 2, sia inferiore a 0,12 W/mq K;2) relativamente a tutte le pareti opache orizzontali ed inclinate che il valore del modulo della trasmittanza termica periodica YIE sia inferiore a 0,20 W/mq°K;q[…]


Prof. Arch.

Decreto 26 giugno 2009, “Linee guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici” al paragrafo 6 2 (solo ai fini della valutazione. Francesco Bia

energetica degli edifici , al paragrafo 6.2 (solo ai fini della valutazione della qualità termica estiva dell’involucro edilizio):Congiuntamente all’applicazione delle metodologie di cui al paragrafo 5 2 punto 3 e con le limitazioni ivi previste in alternativa allaanchi

5.2, punto 3, e con le limitazioni ivi previste, in alternativa alla metodologia di cui al paragrafo 6.1, si può procedere alla determinazione di indicatori quali: lo sfasamento (S), espresso in ore, ed il fattore di attenuazione (fa) coefficiente adimensionale Iled il fattore di attenuazione (fa), coefficiente adimensionale. Il riferimento nazionale per il calcolo dei predetti indicatori è la norma tecnica UNI EN ISO 13786, dove i predetti parametri rispondono rispettivamente alle seguenti definizioni:rispettivamente alle seguenti definizioni:


Prof. Arch.

fattore di attenuazione o fattore di decremento è il rapporto tra il modulo della trasmittanza termica dinamica e la trasmittanza termica. Francesco Bia

modulo della trasmittanza termica dinamica e la trasmittanza termica in condizioni stazionarie. sfasamento è il ritardo temporale tra il massimo del flusso termico entrante nell’ambiente interno ed il massimo della temperaturaanchi

entrante nell ambiente interno ed il massimo della temperatura dell’ambiente esterno. Sulla base dei valori assunti da tali parametri si definisce la seguente classificazione valida per tutte le destinazioni d’uso:classificazione valida per tutte le destinazioni d uso:La trasmittanza termica periodicaPer semplificare si potrebbe affermare che la trasmittanza termica periodica rappresenta l’”equivalente estivo” della trasmittanza termicaperiodica rappresenta l equivalente estivo della trasmittanza termica U utilizzata d’inverno, nel senso che viene utilizzata come parametro rappresentativo del comportamento di un elemento di involucro nel periodo estivo. Inoltre è il parametro che permette al progettista la p p p p gscelta tra agire sull’isolamento o sulla massa.


Prof. Arch.

La trasmittanza termica periodica Yie è data da:Yie = f x U [W/(m²·K)]dove il fattore di decremento f è riferito ad una sollecitazione . Francesco Bia

armonica con periodo di 24 ore.Il metodo per il calcolo di tutti i dati richiesti (fattore di attenuazione, sfasamento e trasmittanza termica periodica) è disponibile nella UNI anchi

EN ISO 13786.

Per meglio chiarire è possibile utilizzare un esempio: se su di una f fsuperficie incide un certo flusso termico dovuto alla radiazione

solare, ebbene quel flusso termico farà sentire il suo effetto all'interno dell’ambiente con un certo ritardo temporale (sfasamento)

i t ità id tt ( tt i )e con una intensità ridotta (attenuazione).

Dalla sua definizione osserviamo come sia determinata dai seguenti due parametri:‐ fattore di attenuazione fa: è il rapporto tra il valore dell’ampiezza dell’onda termica esterna e quello dell’ampiezza dell’onda termica interna all’ambiente abitativo;

ffi i di f Φ è il i d i i i di il i‐ coefficiente di sfasamento Φ: è il ritardo espresso in termini di ore tra il picco dell’onda termica esterna e quello corrispettivo dell’onda termica interna all’ambiente abitativo.

La trasmittanza termica periodica in sostanza quantifica la capacitàLa trasmittanza termica periodica, in sostanza, quantifica la capacità “inerziale” delle pareti o delle coperture.Nell’ambiente abitativo l’inerzia termica si traduce in due benefici effetti durante la stagione calda: una attenuazione delle oscillazioni delladurante la stagione calda: una attenuazione delle oscillazioni della temperatura rispetto a quelle della temperatura dell’ambiente esterno (che, a seconda delle condizioni climatiche, può raggiungere i 75°C) e una notevole riduzione della richiesta energetica per il raffrescamento g pgrazie allo spostamento del picco termico nelle ore notturne.Il comportamento inerziale ha risvolti positivi anche durante la stagione fredda: il calore proveniente dalla radiazione solare, infatti, viene accumulato durante il giorno e rilasciato durante le fredde ore notturne.Le prestazioni in termini inerziali di una parete o di una copertura sono strettamente connesse alla sua massa superficiale: quanto questa è maggiore tanto maggiore è la sua capacità inerziale.


Prof. Arch.. Francesco Biaanchi

MATERIALI INNOVATIVI


Prof. Arch. MATERIALI TERMO-RIFLETTENTI. Francesco Bia

MATERIALI TERMO-RIFLETTENTI

anchi



la natura specifica degli isolanti sottili multistrato riflettenti, unita alla posa in opera tra 2 lame d'aria costringe l'energia aanchi

opera tra 2 lame d aria, costringe l energia a trasmettersi per irraggiamento piuttosto che per conduzione o convezione.


Prof. Arch.

Modalità di trasmissione del calore

IRRAGGIAMENTO

. Francesco Bia

IRRAGGIAMENTO:I film riflettenti esterni rimandano con grande efficacia l'irraggiamento infrarosso verso la sua sorgente di

i i (i i ti di i ld t i ianchi

emissione (impianti di riscaldamento in inverno, irraggiamento solare in estate). Inoltre, ogni pellicola riflettente interna costituisce uno sbarramento ulteriore alla trasmissione di calore persbarramento ulteriore alla trasmissione di calore per irraggiamento.

CONVEZIONEMovimento di aria calda dovuto a una differenza di temperatura e di pmassa volumica.Gli isolanti termo-riflettenti permettono di contrastare le infiltrazioni di aria fredda in inverno e di aria calda in estate che sono all'origine della gdispersione termica.

CONDUZIONE:Trasmissione di calore per contatto attraverso un mezzo solido, liquido o p , qgassoso.I separatori a bassa densità (ovatte, schiume ecc.) degli isolanti termo-riflettenti, chiusi tra i film riflettenti, costituiscono delle lame d'aria isolanti , ,che sono anche delle barriere alla conduzione (stesso principio dei doppi vetri). All'esterno del composto multistrato:pLa messa in opera tra 2 lame d'aria, ovvero senza contatto con la parete da isolare, consente di limitare notevolmente i trasferimenti di energia per conduzione (l'unica conduzione si ha tra la parete e l'aria - e in essa l'aria conduzione (l unica conduzione si ha tra la parete e l aria e in essa l aria svolge il ruolo di un isolante). All'interno del composto multistrato:

C'è pochissima conduzione, dal momento che i film sono separati daC è pochissima conduzione, dal momento che i film sono separati da materiali che al contempo sono delle piccole lame d'aria isolanti che fanno da barriera alla conduzione stessa.


Prof. Arch.

E' un sistema di isolamento termico composto da una serie di film riflettenti e relativi materiali separatori (ovatte, schiume, ecc...). I film riflettenti hanno la funzione di riflettere l'i i t t i. Francesco Bia

l'irraggiamento termico.(Intercapedine d'aria: area completamente priva di materiali conduttivi).Per capire il funzionamento dei materiali riflettenti è necessario conoscere i meccanismi di t i i d l l i d i i i t

anchi

trasmissione del calore: convezione, conduzione e irraggiamento. I materiali riflettenti infatti agiscono sulla riduzione dell'energia trasmessa per irraggiamento da una superficie all'altra (in termini di scambio effettivo) in una i t di ti tti i i ttintercapedine con moti convettivi in atto.

A parità di efficacia termica, gli isolanti sottili multistrato riflettenti t i l t d 3 5 lt iù ttil (l d' i )consentono un isolamento da 3 a 5 volte più sottile (lame d'aria comprese)

rispetto agli isolanti spessi tradizionali.

Sono perfettamente idonei all'isolamento di edifici ad uso residenziale commerciale eSono perfettamente idonei all isolamento di edifici ad uso residenziale, commerciale e industriale - su tetti, sottotetti, muri e pavimenti.


Prof. Arch.

Comfort termico estate e inverno - In inverno: crea una barriera al freddo e . Francesco Bia

restituisce il calore emesso all’interno delle stanze - In estate: rimanda all’esterno l’irraggiamento per

evitare il surriscaldamento nei sottotetti.

anchi Vantaggi• Maggior volume e superficie abitabile

Prodotti senza fibre irritanti• Prodotti senza fibre irritanti • Isolamento duraturo • Posa facile e veloce : si taglia con il cutter, può essere posato e fissato tramite graffeessere posato e fissato tramite graffe. • Costo contenuto: ≈̴ 10 €/mq• Unica precauzione: in caso di posa dall'esterno, indossare degli occhiali da sole per evitare disturbiindossare degli occhiali da sole per evitare disturbi provocati dai raggi solari riflessi.


Prof. Arch. Le applicazioni di questa forma di isolamento in altri . Francesco Bia

settori ne evidenziano il funzionamento e l'efficacia, ecco alcuni esempi:

anchi Le coperte di emergenza sono a tutti gli effetti un rivestimento basso-emissivo che impedisce alla calotta celeste di sottrarre gran parte dell'energia termica della sorgente (uomo) per irraggiamento.

In edilizia: l'applicazione dell'isolamento delle t t i l ifl tt t tcoperture con materiale riflettente comporta

miglioramento invernale notturno.

.


Prof. Arch.

Il funzionamento dei thermos per i liquidi caldi (o freddi) è basato sull'eliminazione. Francesco Bia

caldi (o freddi) è basato sull eliminazione del meccanismo di trasmissione del calore per convezione (nell'intercapedine c'è il vuoto) e sulla riduzione del meccanismo dianchi

vuoto) e sulla riduzione del meccanismo di trasmissione del calore per irraggiamento per mezzo di superfici dell'intercapedine basso-emissivebasso emissive.

In edilizia: tale applicazione è rappresentata dall'impiego del materiale inrappresentata dall impiego del materiale in intercapedini tra murature in laterizio. In questo caso è impossibile eliminare gli effetti della presenza di aria e quindi dei p qmoti convettivi ad essa legati.


Prof. Arch.

Nella cottura e nel mantenimento del cibo "caldo". Le pellicole in alluminio che si impiegano limitano il raffreddamento del. Francesco Bia

si impiegano limitano il raffreddamento del cibo e dell'aria all'interno di esso rallentando il meccanismo di trasmissione del calore per irraggiamento con l'ambienteanchi

del calore per irraggiamento con l ambiente circostante.

In edilizia: tale applicazione èIn edilizia: tale applicazione è rappresentata dall'impiego del materiale associato a sorgenti di calore tipo caloriferi.

I VANTAGGI DEGLI ISOLANTI ACTIS

ISOLANO IN ESTATE COME IN INVERNO

GUADAGUO DI SUPERFICIE ABITABILE Confort termico estivo

POSA RAPIDA E FACILE

ISOLAMENTO DURATURO Confort termico ISOLAMENTO DURATURO

PRODOTTI SANI E PULITI

Invernale

PRODOTTI SANI E PULITI

NON IRRITABILIGuadaguo di

piaceNON IRRITABILI piace

26

Posa rapida e facile

LE APPLICAZIONITETTI COLMITETTI – COLMI- Sopra capriata

- Sopra tavolone

- Sotto capriata

PAVIMENTI E SOFFITTIPAVIMENTI E SOFFITTI- Pavimenti in cimento e pavimenti in legno

- Pavimenti detonati

- Pavimenti riscaldati ad acqua calda

PARETI VERTICALI- Su cemento adesivo

S d di li lli- Su un quadro di listelli

27


Prof. Arch.. Francesco Biaanchi


Prof. Arch.

L'aerogel è una miscelasimile al gel costituita da

t ll t t

AEROGEL

. Francesco Bia

una sostanza allo stato solido e un gas, per cui rispetto al gel il componente liquido èanchi

componente liquido è sostituito con gas.[1] Il risultato è una schiumasolida dalle moltesolida dalle molte proprietà particolari, la più importante delle quali è l'efficacia nell'isolareè l efficacia nell isolare. Viene soprannominato fumo ghiacciato,[2] fumo solido o fumo blu per la psua trasparenza; la sua superficie al tatto ricorda


Prof. Arch.

Spaceloft® è un materassino isolante flessibile composto da Aerogel™.Utilizzando nanotecnologie brevettate, l’isolante . Francesco Bia

g ,Spaceloft® combina Aerogel™ di silice amorfa e fibre di rinforzo per fornire un prodotto ad altissime prestazioni e traspirabilità.Le proprietà uniche di Spaceloft® -conducibilità termica anchi

p p pestremamente bassa, flessibilità superiore, migliore resistenza alla compressione, permeabilità al vapore, idrofobicità e facilità di posa- lo rendono di fatto il prodotto più efficace ed avanzato per le applicazioni che richiedono le massime prestazioni in termini di isolamentorichiedono le massime prestazioni in termini di isolamento termico, con il minimo dello spessore.In soli 10mm di spessore Spaceloft® offre una conducibilità termica λ pari a 0,013 W/mK a 10°C, da 3 a 8 volte superiore rispetto ad un matTale aspetto offre8 volte superiore rispetto ad un matTale aspetto offre moltissimi vantaggi. I principali:


Prof. Arch.

Spaceloft® è disponibile negli spessori 5-10mm in rotolo, 5-10-20-30mm in pannllo. Colore bianco o nero.. Francesco Bia

5 10 20 30mm in pannllo. Colore bianco o nero.Conducibilità termica λ 0,013 W/mk a 10°C. Dimensioni: rotolo ml 1,45x45,00 , pannello mm 700x1400 o mm 720x1440.

anchi



Il grafico esprime la curva di variazione della conducibilità termica Aerogel Spaceloft® in f i d ll t t

anchi

funzione della temperaturaλ (W/mK) = k/1.000


Prof. Arch. Grazie. Francesco Bia

Grazie, nella speranza di essere stato utile

anchi

prof. arch. Francesco BianchiUNIVERSITA’ DEGLI STUDI

ROMA TREDipartimento di Architettura

[email protected]@alice.it

3333233319 3333233319

MATERIALI INNOVATIVI PER L’ISOLAMENTO … · che il valore del modulo della trasmittanza termica...

Documents

Transcript of MATERIALI INNOVATIVI PER L’ISOLAMENTO … · che il valore del modulo della trasmittanza termica...