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.