Rame per l'architettura sostenibile

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Il Rame per l’architettura sostenibile ing. Vincenzo Loconsolo Livorno, 2 dicembre 2014 Fornaci di B., 3 dic. 2014

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Il Rame per l’architettura sostenibile

ing. Vincenzo Loconsolo

Livorno, 2 dicembre 2014

Fornaci di B., 3 dic. 2014

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Istituto Italiano del Rame

E’ un’associazione senza scopo di lucro

per la promozione tecnica delle

applicazioni del rame e delle sue leghe e

la divulgazione scientifica delle

caratteristiche tecnologiche

| Il rame nell'edilizia sostenibile 2

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Architettura sostenibile

UNI 11277 - Sostenibilità in edilizia.

Indica i parametri da considerare per valutare

la compatibilità ambientale di un edificio.

37 requisiti suddivisi in tre grandi classi di esigenze:

• Utilizzo razionale delle risorse

• Salvaguardia dell’ambiente

• Benessere dell’utenza

| Il rame nell'edilizia sostenibile 3

Esigenze e requisiti di eco-compatibilità dei progetti di

edifici residenziali e assimilabili, uffici e assimilabili, di

nuova edificazione e ristrutturazione (feb. 2008)

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UNI 11277 - Sostenibilità in edilizia.

| Il rame nell'edilizia sostenibile 4

Fase ciclo di vita Esigenza Requisiti

Fase

produttiva

fuori opera

(PFO)

Produzione

di materiali,

elementi e

componenti

Salvaguardia

dell’ambiente

5.1 Utilizzo di materiali

elementi e componenti a

ridotto carico ambientale

Utilizzo

razionale

delle risorse

5.2 Utilizzo di materiali,

elementi e componenti riciclati

5.3 Utilizzo di materiali,

elementi e componenti ad

elevato potenziale di

riciclabilità

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UNI 11277 - Sostenibilità in edilizia.

5.1 Utilizzo di materiali elementi e componenti a

ridotto carico ambientale

I materiali devono avere ridotto carico

energetico durante tutto il ciclo di vita e ridotte

emissioni di inquinanti.

Bisogna tenere conto dell’impatto ambientale

E’ opportuno privilegiare materiali del luogo

| Il rame nell'edilizia sostenibile 5

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Life cycle assessment

| Il rame nell'edilizia sostenibile 6

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LIFE CYCLE ASSESSMENT DATA

| Il rame nell'edilizia sostenibile 7

Energy Consumption 0,14 GJ/m2

Global Warming Potential 10,6 kg CO²-equiv/m2

Acidification Potential 0,068 kg SO²-equiv/m2

Eutrophication Potential 0,004 kg PO²-equiv/m2

Ozone Depletion Potential 5,2 ·10-7 kg R11-equiv/m2

Photochem.l Ozone Creation Potential 0,004 kg Ethene-equiv/m2

Lastra di rame: 1 m2, spessore 6/10 mm

N.B.: nel confronto con materiali differenti è necessario

prendere in esame valori riferiti all’unità di superficie

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LIFE CYCLE ASSESSMENT DATA

| Il rame nell'edilizia sostenibile 8

Energy Consumption 0,13 GJ/m

Global Warming Potential 0,93 kg CO²-equiv/m

Acidification Potential 0,0053 kg SO²-equiv/m

Eutrophication Potential 0,0003 kg PO²-equiv/m

Ozone Depletion Potential 5,15 ·10-8 kg R11-equiv/m

Photochem.l Ozone Creation Potential 0,00032 kg Ethene-equiv/m

Tubo di rame: diametro 15 mm, spessore 1 mm

N.B.: nel confronto con materiali differenti è necessario

prendere in esame valori riferiti all’unità di lunghezza

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Copper vs. PEX-Al: End of Life Valuation

Valuation of comparative damage of LCA installations with copper

pipe (welded and pressed) and PEX-Al system. Ecoindicator 99

| Il rame nell'edilizia sostenibile 9

Pts

0

5

10

15

20

25

30

HH EQ R

Pressed 16.8

Welded 24.0

PE-X-Al 41.2

Valuation Results

Environmental Impact

Copper pipe pressed represents a reduction of 59.26% of the environmental impact over the PEX-Al system Copper pipe welded represents a reduction of 41.71% of the environmental impact over the PEX-Al system

Heat losses

Are higher for the installation of PEX-Al system for drinking water facilities during the 50-year life of the housing

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UNI 11277 - Sostenibilità in edilizia.

| Il rame nell'edilizia sostenibile 10

Fase ciclo di vita Esigenza Requisiti

Fase

produttiva

fuori opera

(PFO)

Esecuzione

Salvaguardia

dell’ambiente

5.4 Gestione ecocompatibile del

cantiere

Utilizzo raz.le

delle risorse

5.5 Utilizzo di tecniche costruttive

che facilitano il disassemblaggio

Manutenzione

Salvaguardia

dell’ambiente

5.6 Riduzione degli impatti

negativi delle opere di

manutenzione

Utilizzo raz.le

delle risorse

5.7 Utilizzo di materiali elementi e

componenti caratterizzati da

elevata durabilità

Demolizione Salvaguardia

dell’ambiente

5.8 gestione ecocompatibile dei

rifiuti

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UNI 11277 - Sostenibilità in edilizia

5.7 Utilizzo di materiali elementi e componenti

caratterizzati da elevata durabilità

I materiali, gli elementi e i componenti devono avere una

vita durevole rispetto alla vita utile dell’edificio

Test ASTM (durata 20 anni)

atmosfera marina 0,56-1,27 µm/anno

atmosfera industriale 1,40 “

atmosfera industriale e marina 1,38 “

atmosfera rurale 0,13-0,43 “

Tali valori tendono a decrescere col passare del tempo

| Il rame nell'edilizia sostenibile 11

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UNI 11277 - Sostenibilità in edilizia

5.8 Gestione ecocompatibile dei rifiuti

Deve essere previsto un piano di gestione del fine vita con indicazione dei materiali soggetti a raccolta differenziata, con successivo recupero e trattamento.

Il piano deve considerare i costi della demolizione e i guadagni derivati dal recupero dei materiali recuperati

| Il rame nell'edilizia sostenibile 12

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UNI 11277 - Sostenibilità in edilizia

| Il rame nell'edilizia sostenibile 13

Percentuale di

energia risparmiata

Alluminio 95

Rame 85

Plastica 80

Acciaio 74

Piombo 65

Carta 64

Percentuale di riciclo

in Italia

Alluminio 40

Rame 45

Plastica (in Germania) 33

Acciaio 60

Piombo --

Carta 55

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Il riciclo

(media anni 2003 - 2008)

Consumo di rame 1.158.100 t (compreso contenuto delle leghe)

Import (di rame raffinato) 666.300 t

Di cui da riciclo (15 %) 99.900 t

Riciclo totale 1.158.100 – (666.300 – 99.900) = 591.700 t

pari al 51,09 %

| Il rame nell'edilizia sostenibile 14

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Palazzo degli anni ‘60 ristrutturato: usato gran parte del rame originale.

Il riciclo: un esempio a Turku (Finlandia)

| Il rame nell'edilizia sostenibile 16

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UNI 11277 - Sostenibilità in edilizia

| Il rame nell'edilizia sostenibile 17

Fase

funzionale

(F)

Salvaguardia

dell’ambiente

5.9 riduzione dell’emissione di inquinanti dell’aria

climaalteranti (gas serra)

5.15 Adeguato inserimento paesaggistico nel

contesto, anche in relazione al rispetto delle visuali e

alla compatibilità con la morfologia del terreno

Utilizzo

razionale

delle risorse

5.16 Raccolta differenziata dei rifiuti solidi urbani

5.17 Riduzione del consumo di acqua potabile

5.18 Recupero, per usi compatibili, delle acque

meteoriche

5.23 Inerzia termica per la climatizzazione

5.24 Riduzione del fabbisogno d'energia primaria e

sostituzione di fonti energetiche da idrocarburi con

fonti rinnovabili o assimilate

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UNI 11277 - Sostenibilità in edilizia

5.9 Riduzione dell’emissione di inquinanti

dell’aria climaalteranti (gas serra)

Deve essere ridotta la quantità di gas-serra nella

produzione di energia

5.24 Riduzione del fabbisogno d'energia

primaria e sostituzione di fonti energetiche da

idrocarburi con fonti rinnovabili o assimilate

Utilizzazione di sistemi energetici basati su fonti di

energia rinnovabile

| Il rame nell'edilizia sostenibile 18

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Dichiarazione

ambientale di

prodotto (EPD):

informazioni sugli

aspetti ambientali di

un

prodotto/materiale.

Comprende anche la

LCA

Il rame, un materiale sostenibile

| Il rame nell'edilizia sostenibile 19

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Il rame nell’architettura sostenibile

Caratteristiche intrinseche:

materiale naturale,

non altera il campo magnetico (amagnetico),

non rilascia sostanze tossiche,

ridotto contenuto energetico del metallo,

ciclo produttivo a basso impatto ambientale,

riciclabilità totale,

| Il rame nell'edilizia sostenibile 20

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| Il rame nell'edilizia sostenibile 21

Promossa da:

European Copper Institute

Bruxelles

La valutazione volontaria del rischio (VRA)

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La valutazione volontaria del rischio (VRA)

Di cosa si tratta? • Uno studio scientifico partito dall’industria del rame per valutare il

possibile rischio dell’esposizione al rame per l’uomo e l’ambiente

• I risultati sono stati approvati dalla comunità scientifica e di

regolamentazione dell’UE

• La prima industria in Europa ad avere completato una VRA prima

delle registrazioni REACH

Quando si è svolta? • Avviata nel 2000

• Sottoposta a revisione della Commissione europea nel 2005

• Processo di revisione completato nel 2008

| Il rame nell'edilizia sostenibile 22

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Garanzia di trasparenza

Chi ha coinvolto?

Consulenti esperti: hanno condotto la maggior parte delle

ricerche

Gruppi scientifici indipendenti di valutazione interpares: hanno

convalidato i risultati

Industria: ampia partecipazione per la valutazione e la raccolta

dei dati

Istituto Europeo del Rame (European Copper Institute - ECI): ha

coordinato le attività, fungendo da project manager

| Il rame nell'edilizia sostenibile 23

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Garanzia di trasparenza

Chi ha coinvolto?

Italia: paese incaricato della revisione per conto della

Commissione Europea e degli Stati membri

Istituto Superiore di Sanità (ISS): verifica del processo, guida,

revisione dei risultati e controllo dell’osservanza degli standard

dell’UE

Comitato Scientifico sui Rischi Sanitari e Ambientali della

Commissione Europea: ha condotto una valutazione finale e

approvato i risultati

| Il rame nell'edilizia sostenibile 24

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L’industria del rame opera con

responsabilità

L’uso del rame è in genere sicuro per l’ambiente

e la salute dei suoi cittadini

• VRA: ha riconosciuto che il rame è una sostanza nutritiva

essenziale sia per l’uomo che per gli organismi viventi

• OMS: per gli adulti l’apporto alimentare giornaliero è:

minimo 1 mg, massimo 11 mg

Il tipico apporto alimentare giornaliero di rame,

compreso tra 0,6 e 2,0 mg, evidenzia piuttosto

un rischio da carenza di rame

| Il rame nell'edilizia sostenibile 25

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In sintesi i risultati della ricerca

Il rame non è un materiale PBT (persistente, bio accumulabile o tossico) né CMR (cancerogeno, mutageno o tossico per la riproduzione)

Sono stati identificati solo alcuni problemi locali in cui potrebbero verificarsi dei rischi. Per questo l’industria del

rame ha predisposto un piano per la rilevazione della riduzione del rischio.

www.iir.it/rame_e_salute/rame_e_salute8.asp

| Il rame nell'edilizia sostenibile 26

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Il rame nell’architettura sostenibile

Caratteristiche tecnologiche:

impedisce la proliferazione batterica,

indispensabile per il risparmio energetico,

insostituibile per le energie rinnovabili,

resistente agli agenti atmosferici,

quindi lunga vita utile

protezione dell’edificio prolungata

| Il rame nell'edilizia sostenibile 27

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Il rame nell’architettura sostenibile

Tubi per impianti:

riscaldamento

acqua potabile

gas e combustibili liquidi

gas medicali

gas refrigeranti

| Il rame nell'edilizia sostenibile 28

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Il rame nell’architettura sostenibile

Gronde

Pluviali

Coperture

Rivestimenti

Serramenti

Maniglie

Accessori

| Il rame nell'edilizia sostenibile 29

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Impianti idrosanitari:

distribuzione dell’acqua

potabile

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La legislazione

Direttiva Europea 98/83/CE Concernente la

qualità delle acque destinate al consumo umano

Decreto legislativo n° 31 di Attuazione della

direttiva 98/83/CE

Decreto Ministero della Salute n° 174 Regolamento concernente i materiali e gli oggetti

che possono essere utilizzati negli impianti fissi di

captazione, trattamento, adduzione e distribuzione

delle acque destinate al consumo umano

| Il rame nell'edilizia sostenibile 31

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Decreto Ministero della Salute 174

| Il rame nell'edilizia sostenibile 32

Regolamento concernente i materiali e gli oggetti che possono essere utilizzati negli impianti fissi di captazione, trattamento,

adduzione e distribuzione delle acque destinate al consumo umano

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La legislazione Decreto Ministero della Salute n° 174

Tutti i materiali devono essere compatibili con

l’acqua potabile senza:

• peggiorarne le caratteristiche organolettiche, fisiche,

chimiche e microbiologiche;

• rilasciare sostanze nocive alla salute.

Tra i materiali ammessi:

Rame per tubi e raccordi, Ottone per rubinetti e

valvole, Bronzo per valvole e corpi pompa, ecc.

| Il rame nell'edilizia sostenibile 33

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Tubi a norma UNI EN 1057

Marchio CE: i tubi di rame

devono riportare il marchio CE in

base alla CPD

Marchio di qualità IGQ: è

volontario, garantisce e controlla

anche sul mercato che i tubi sono

prodotti in conformità alla norma

Eventuali trasgressioni sono rese

pubbliche

| Il rame nell'edilizia sostenibile 34

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La normativa

UNI EN 806: Specifiche relative agli impianti

all’interno degli edifici per il convogliamento di

acque destinate al consumo umano

Parte 1 - Generalità

Parte 2 - Progettazione

Parte 3 - Dimensionamento delle tubazioni

Parte 4 - Installazione

Parte 5 - Esercizio e manutenzione

| Il rame nell'edilizia sostenibile 35

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La normativa

UNI 9182: Impianti di alimentazione e

distribuzione d’acqua fredda e calda. Criteri di

progettazione collaudo e gestione

Integrata e complementare alla EN 806. In particolare

stabilisce criteri per la messa in funzione, pulizia e

disinfezione dell’impianto, criteri di gestione e

manutenzione e i metodi di collaudo

| Il rame nell'edilizia sostenibile 36

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UNI EN 806-2

3.4.2 Materiali, componenti e apparecchiature

• I tubi e i giunti devono durare 50 anni

• I materiali, i componenti e le apparecchiature per

l’acqua calda devono essere in grado di resistere fino a

95°C in condizioni di guasto.

| Il rame nell'edilizia sostenibile 38

Applicazione TD Temperatura di progettazione

Anni di servizio

a TD

Tmax

Temperatura massima d’esercizio

Anni di servizio a Tmax

Tmal temperatura di

malfunzionamento

Ore di servizio a Tmal

Approvv. di acqua calda

Plastica (Cl. Appl. 1)

60°C 49 80°C 1 95°C 100

Plastica (Cl. Appl. 2)

70°C 49 80°C 1 95°C 100

Rame 70°C Nessun limite

80°C Nessun limite

95°C Nessun limite

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UNI EN 806-2: le temperature

3.6 Temperatura

Dopo 30 s dall’apertura:

l’acqua fredda non dovrebbe superare i 25°C

l’acqua calda non dovrebbe essere inferiore a 60°C

i sistemi di acqua calda dovrebbero disporre di impianti per raggiungere 70°C ai punti terminali (disinfezione).

9.3.2 Prevenzione di scottature

in alcune strutture è necessario installare valvole miscelatrici di zona, con T max. prefissata

| Il rame nell'edilizia sostenibile 39

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Impianti di ventilazione

e trattamento dell’aria

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Ventilazione e trattamento dell’aria

41 | Il rame nell'edilizia sostenibile

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Ventilazione e trattamento dell’aria

Impianti di climatizzazione con distribuzione a

canali d’aria

Impianti di ventilazione forzata (obbligatoria in

tutti i locali/edifici privi di adeguato rapporto

aeroilluminante)

Impianti di aspirazione (cucine, bagni ciechi,

locali per fumatori)

42 | Il rame nell'edilizia sostenibile

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Ventilazione e trattamento dell’aria

Tutti caratterizzati da condotte di grandi

dimensioni per consentire la portate d’aria

necessarie

Le canalizzazioni devono essere ispezionabili per

garantire l’efficienza o l’igienicità e permettere la

manutenzione

43 | Il rame nell'edilizia sostenibile

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UNI 10339 Impianti aeraulici al fini di benessere.

Generalità, classificazione e requisiti.

44

Tipo di edificio o ambiente m3/h x pers.

Residenziale 39,6

Alberghi - camere 39,6

Alberghi - sale conferenze 19,8

Uffici 39,6

Uffici - sale riunioni 36

Bar 39,6

Ristoranti 36

Grandi magazzini 32,4

Negozi di alimentari e altro 32,4

Altri negozi 41,4

Discoteche, sale da ballo 59,4

| Il rame nell'edilizia sostenibile

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Ventilazione e trattamento dell’aria

45

La ventilazione

forzata è

necessaria per

le “passive

houses”

| Il rame nell'edilizia sostenibile

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Ventilazione e trattamento dell’aria

46

Recupero energia

dal sottosuolo

Recupero energia dall’aria

espulsa pretrattando l’aria in

ingresso

| Il rame nell'edilizia sostenibile

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Il rame nelle costruzioni:

coperture, rivestimenti ed altre

applicazioni architettoniche.

Criteri di installazione

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Coeff. di dilatazione:

Rame 1,67

Acciaio 1,20

Inox (AISI 304) 1,70

Alluminio 2,36

Zinco 2,74

Piombo 2,93 in mm/m per T di 100 °C

| Il rame nell'edilizia sostenibile 48

Linee guida: 1. Non installare lamiere con

fissaggi diretti (chiodi, viti, ecc.) 2. Non fissare rigidamente

grondaie e pluviali 3. Utilizzare fissaggi scorrevoli 4. Utilizzare giunti di dilatazione

Il rame nelle costruzioni: criteri generali

La dilatazione termica

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| Il rame nell'edilizia sostenibile 49

Linee guida:

1. Dati di zona dei venti

prevalenti

2. Adeguato dimensionamento

delle strutture di supporto

3. Adeguato dimensionamento

dei sistemi di fissaggio

4. Controllo di eventuali

strutture preesistenti

Una errata valutazione dell’intensità del vento può

provocare distacco dei rivestimenti

Il rame nelle costruzioni: criteri generali

L’azione del vento

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Il potenziale elettrochimico:

Cu+ + e- Cu +0,521

Cu2+ + 2e- Cu +0,337

Pb2+ + 2e- Pb -0,126

Ti+ + e- Ti -0,336

Fe2+ + 2e- Fe -0,440

Zn2+ + 2e- Zn -0,763

Al3+ + 3e- Al -1,66

Mg2+ + 2e- Mg -2,37

Valori espressi in volt

| Il rame nell'edilizia sostenibile 50

Linee guida: 1. Non mettere a contatto diretto metalli diversi (giunti dielettrici) 2. Utilizzare fissaggi compatibili (rame, ottone, bronzo, inox 316) 3. Flusso delle acque meteoriche dal metallo meno nobile al più nobile

Il rame nelle costruzioni: criteri specifici

La compatibilità elettrochimica

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| Il rame nell'edilizia sostenibile 51

Rame - acciaio inox: OK

Rame - acciaio zincato o

zinco: evitare il contatto, e

mettere il rame sotto

Rame - alluminio: OK se

l’alluminio è rivestito o

anodizzato; meglio impedire il

contatto diretto, usando un

materiale non conduttore.

Il rame nelle costruzioni: criteri specifici

La compatibilità elettrochimica

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| Il rame nell'edilizia sostenibile 52

Linee guida:

1. Pulire accuratamente da decapante e acidi le parti in rame saldate

2. Creare gocciolatoi sporgenti 40÷60 mm dalle pareti verticali specie se lapidee

3. Se possibile raccogliere e convogliare le acque meteoriche

Chiesa di S. Giovanni Battista,

arch. G. Michelucci

Il rame nelle costruzioni: criteri specifici

Dilavamento di superfici di rame

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Il rame nelle costruzioni: criteri specifici

La patina

| Il rame nell'edilizia sostenibile 53

Il rame reagisce all’azione combinata di ossigeno e

umidità formando una pellicola aderente, compatta

e protettiva (passivazione) Da qui, la sua resistenza

alla corrosione che lo rende praticamente eterno.

Questa pellicola è chiamata “patina”.

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La velocità di formazione della patina dipende

da molti fattori: climatici, morfologici,

inquinamento atmosferico, ecc.

La composizione chimica e quindi il colore può

variare leggermente in funzione di condizioni

particolare (ad es. presenza di cloruri in

prossimità del mare)

| Il rame nell'edilizia sostenibile 54

Il rame nelle costruzioni: criteri specifici

La patina

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I colori del rame

| Il rame nell'edilizia sostenibile 55

Esempi di sistemi di fissaggio: la doppia aggraffatura

| Il rame nell'edilizia sostenibile 56

Esempi di sistemi di fissaggio: la giunzione a tassello

| Il rame nell'edilizia sostenibile 57

Le lastre devono essere fissate alla struttura sottostante con: • clips fisse • clips scorrevoli • chiodature (elementi di lunghezza contenuta, o con foro maggiorato)

Linee Guida: • Calcolo dei venti prevalenti su dati di zona • Adeguato dimensionamento delle strutture di supporto • Adeguato dimensionamento dei sistemi di fissaggio • Controllo di eventuali strutture preesistenti

Aspetti progettuali: azione dei venti

| Il rame nell'edilizia sostenibile 58

La piegatura delle lastre deve tenere conto

della direzione del vento dominante

Il numero dei fissaggi dipende da:

• altezza dell’edificio

• zona della falda (angolo, bordo, zona centrale)

Aspetti progettuali: azione dei venti

| Il rame nell'edilizia sostenibile 59

Le coperture discontinue

devono prevedere una

pendenza minima.

Aspetti progettuali: la pioggia

Abaco tratto da UNI 10372

Il tipo di aggraffatura è in

funzione della pendenza

| Il rame nell'edilizia sostenibile 60

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Coperture

Stazione Ostiense,

Roma

arch. J. Lafuente

| Il rame nell'edilizia sostenibile 61

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Coperture

| Il rame nell'edilizia sostenibile 62

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Coperture

Chiesa di S.

Giovanni

Battista, Firenze

arch. G.

Michelucci

| Il rame nell'edilizia sostenibile 63

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Coperture Museo archeologico di Cipro, arch. Andrea Bruno

| Il rame nell'edilizia sostenibile 64

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Coperture Aula Liturgica Padre Pio, arch. Renzo Piano Building Workshop

| Il rame nell'edilizia sostenibile 65

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Coperture

| Il rame nell'edilizia sostenibile 66

Grattacielo Pirelli

arch. Giò Ponti, Fornaroli,

Valtolina, Rosselli, Danusso, Nervi

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coperture Torre Velasca, Milano – Studio BBPR

| Il rame nell'edilizia sostenibile 67

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Durata e resistenza agli agenti atmosferici Protezione Civile a San Candido (BZ), Alles WirdGut Arkitectur

| Il rame nell'edilizia sostenibile 69

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Lavorabilità ed esecuzione di dettagli difficili Urban center “O.A.S.I. Europa” a Thiene (VI), FONTANAtelier

| Il rame nell'edilizia sostenibile 70

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Ampia scelta di colori e leghe Gioielleria Consoli a Grumello del M.te (BG), Studio Mangili e Associati

| Il rame nell'edilizia sostenibile 72

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Dilatazione termica bassa Crowne Plaza Hotel a Milano, Arch. F. Isabella

| Il rame nell'edilizia sostenibile 73

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Possibilità di trattamenti superficiali Cantina Saracco a Castiglione Tinella (CN), Boffa e Delpiano Architetti

| Il rame nell'edilizia sostenibile 74

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Lavorabilità a basse temperature Centro scientifico delle Isole Svalbard, Jarmund/Vigsnæs AS Arkitekter MNAL

| Il rame nell'edilizia sostenibile 75

Hotel Cipriani (VE)

Piccolo Teatro-Strehler (MI)

Mulino Stucky (VE)

Abitazioni private

Fac. Architettura - Firenze, 17/5/12 – Il rame per l’architettura sostenibile 76 | Il rame nell'edilizia sostenibile

Rivestimenti di facciata

76

Lastre

Sede Yamamay a Gallarate (VA), arch. R. Papa

| Il rame nell'edilizia sostenibile 77

Doghe e pannelli Domus Salutis a Brescia, Studio Associato Dabbeni

| Il rame nell'edilizia sostenibile 78

Cassette

Consorzio Melinda a Taio Val di Non (TN), Studio Tecnico Azzali

| Il rame nell'edilizia sostenibile 79

Scandole Salone “Le Safran” a Brie Comte Robert (Francia), progetto S.C.P.A.

| Il rame nell'edilizia sostenibile 80

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Travi, lastre, montanti e

parapetti in ottone

Mies Van Der Rohe & Philips

Fac. Architettura - Firenze, 17/5/12 – Il rame per l’architettura sostenibile 82 | Il rame nell'edilizia sostenibile 82

Rivestimenti di facciata

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Ottone: lega rame-zinco

• resistenza meccanica

• resistenza chimica

• estetica e colorazione

Brunitura: preossidazione del

materiale, durevolezza e stabilità

Differenti effetti cromatici a seconda

della finitura

Banca Popolare di Verona, arch. L. Caccia

Dominioni - realizzazione Astec

Fac. Architettura - Firenze, 17/5/12 – Il rame per l’architettura sostenibile 83 | Il rame nell'edilizia sostenibile 83

Rivestimenti di facciata

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OT 67, brunito in tonalità scura

120 ton., quattro piani, 24 m.

795 pannelli (diversi!) di 3 mm, fissati con bulloni

alla sottostruttura

resistenza al vento: 125 mile/h

Inclinazione da 6 a 36°

Natuzzi headquarter (USA)

Studio Mario Bellini,

Realizzazione Astec

Fac. Architettura - Firenze, 17/5/12 – Il rame per l’architettura sostenibile 84 | Il rame nell'edilizia sostenibile 84

Rivestimenti di facciata

Centro stampa

quotidiani,

Rovato (BS)

Fac. Architettura - Firenze, 17/5/12 – Il rame per l’architettura sostenibile 85 | Il rame nell'edilizia sostenibile 85

Rivestimenti di facciata

Rivestimenti di facciata Municipio di Mazzano (BS), arch. E. Benedetti

| Il rame nell'edilizia sostenibile 86

Parigi,

Metro

Arts et

Métiers

Fac. Architettura - Firenze, 17/5/12 – Il rame per l’architettura sostenibile 87 | Il rame nell'edilizia sostenibile

Rivestimenti di facciata

87

Hotel Dellearti (CR) WMT - Parigi

Astec srl (TV)

Fac. Architettura - Firenze, 17/5/12 – Il rame per l’architettura sostenibile 88 | Il rame nell'edilizia sostenibile

Rivestimenti di facciata

88

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Impianti di riscaldamento:

comfort e risparmio

energetico

in the middle

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Riscaldamento a pannelli radianti

| Il rame nell'edilizia sostenibile 90

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Pannelli radianti

UNI EN 1264. Riscaldamento a pavimento.

Impianti e componenti.

p. 1 - Definizioni e simboli

p. 2 - Metodi di calcolo e prove

p. 3 - Dimensionamento

p. 4 - Installazione

p. 5 - Determinazione della potenza termica

91 | Il rame nell'edilizia sostenibile

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UNI EN 1264

92

Materiali per tubi Coduttività termica in

W/(mK)

PB (polibutilene) 0,22

PP (polipropilene) 0,22

PE-X (polietilene) 0,35

PVC (polivinilvloruro) 0,15

Acciaio 200

Rame 390

| Il rame nell'edilizia sostenibile

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Pannelli radianti Influenza del materiale

93

passo Rame Pex differenza

5 127 118 + 7%

10 122 108 + 12%

12 120 104 + 15%

15 116 98 + 18%

20 108 88 + 22%

25 100 79 + 26%

30 92 71 + 29%

• T ambiente: 20°C

• T media acqua: 40°C

• Parquet

• Resa termica del

pavimento in W/m2

Tabella tratta da: “Impianti termici di

benessere”, di S. Gioria. pagg. 30-32.

Si considera la soletta classica, con 3 cm di

isolante

| Il rame nell'edilizia sostenibile

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Pannelli radianti Duomo di Lodi

94

Impianto installato nel 1964.

Oltre 5800 m di tubo di rame.

Disposizione a griglia e a

serpentino.

| Il rame nell'edilizia sostenibile

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Pannelli radianti Moschea di Roma – Monte Antenne

95

P. Portoghesi e V. Gigliotti, 1995

2.100 m2 di pannelli

10.500 m di tubo rame (14 e 16 mm)

interasse 20 cm

T superficiale 27°C

Composizione pannello:

mosaico

massetto

calcestruzzo armato + tubo

pannello in lana di roccia

solaio in calcestruzzo armato

| Il rame nell'edilizia sostenibile

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Pannelli radianti a parete

| Il rame nell'edilizia sostenibile 96

• Bassa inerzia

• Moduli

prefabbricati

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Pannelli radianti a parete

| Il rame nell'edilizia sostenibile 97

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Pannelli radianti a parete

| Il rame nell'edilizia sostenibile 98

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Pannelli radianti a parete

| Il rame nell'edilizia sostenibile 99

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Risparmio energetico nelle

applicazioni elettromeccaniche

Motori elettrici ad alta efficienza (H.E.M.)

• In genere, nei motori

standard fino a 10 kW

c’è 1 kg di rame per kW;

• gli HEM contengono il

20% di rame in più.

| Il rame nell'edilizia sostenibile 101

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Motori ad alto rendimento

| Il rame nell'edilizia sostenibile 102

Premium

Old or Current

“New” Standard

% Efficiency

(full load)

Motor rating (KW)

in the middle

the

Motori elettrici:

efficienza = risparmio

da: S.Vignati, E.Ferrero, “I

motori elettrici ad alta

efficienza”

Esempio:

motore da 15kW

costo di 520 €

3500 h/anno

10 anni,

En.el. 0,07€/kWh

| Il rame nell'edilizia sostenibile 103

Rame, sezione maggiorata

dei conduttori: meno perdite di

energia e surriscaldamenti

T più basse: il motore dura di

più e necessita di ventole di

raffreddamento più piccole.

Meno attriti meccanici, meno

volume e meno rumore.

Attrito meccanico, effetto Joule e correnti parassite:

negli HEM queste perdite sono ridotte attraverso la scelta dei

materiali, del design e dell’assemblaggio degli elementi.

Motori elettrici ad alta efficienza (H.E.M.)

| Il rame nell'edilizia sostenibile 104

Gli investimenti necessari (rame in

più e le apparecchiature) sono

compensati dai risparmi ottenuti.

Motori elettrici ad alta efficienza (H.E.M.)

Ritorno dell’investimento (payback) Da 3 mesi a 3 anni

Importazioni combustibili fossili - 6%

| Il rame nell'edilizia sostenibile 105

“Each additional kg of copper use saves well over 3 tonnes of CO2e emissions

in this particular application.

Given that one kg of copper takes 3 kg of CO2eq emissions in production (for

electrical applications, [Copper, 2006]), the environmental payback is more than

a factor 1000, while at the end of life, the kg copper can be recycled for the

next application.”

H. De Keulenaer, C. Herrmann, F. Parasiliti:

“Ecosheet - 22 kW induction motors with

increasing efficiency”

Motori elettrici ad alta efficienza (H.E.M.):

impatto ambientale

LCA (produzione, utilizzo, fine vita) di 3 motori ad induzione da 22 kW

(pompaggio di acqua, aria compressa o ventilazione)

Vita utile: 20 anni, carico 50%,

Efficienza: 89,5% / 91,8% / 92,6%

| Il rame nell'edilizia sostenibile 106

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Uso razionale delle risorse

in the middle

the

Impianti di scarico delle acque

meteoriche

108

Necessario per

la raccolta e il

riutilizzo

dell’acqua

piovana.

| Il rame nell'edilizia sostenibile

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UNI EN 12056: Sistemi di scarico funzionanti a gravità

all'interno degli edifici

1 - Requisiti generali e prestazioni.

2 - Impianti per acque reflue, progettazione e calcolo.

3 - Sistemi per l'evacuazione delle acque meteoriche,

progettazione e calcolo.

4 - Stazioni di pompaggio di acque reflue - Progettazione e

calcolo.

5 - Installazione e prove, istruzioni per l'esercizio, la

manutenzione e l'uso.

| Il rame nell'edilizia sostenibile 109

Impianti di scarico delle acque reflue

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Riuso delle acque meteoriche

| Il rame nell'edilizia sostenibile 110

UNI/TS 11445: Impianti per la raccolta e utilizzo dell’acqua

piovana per usi diversi dal consumo umano

Gli impianti per il recupero e il convogliamento

dell’acqua piovana devono essere progettati e

realizzati in maniera tale da non interferire

negativamente con gli impianti per il

convogliamento di acqua destinata al consumo

umano, non facendone decadere la qualità e non

arrecando pericoli potenziali o reali dal punto di

vista igienico.

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Riuso delle acque meteoriche UNI/TS 11445

| Il rame nell'edilizia sostenibile 111

La capacità ottimale

di stoccaggio di

acqua meteorica

proveniente da un

sistema di recupero

è da calcolarsi in

funzione delle

precipitazioni

atmosferiche e della

richiesta di acqua

non potabile.

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Riuso delle acque meteoriche UNI/TS 11445

| Il rame nell'edilizia sostenibile 112

Le procedure di filtrazione indicate in questa

specifica tecnica implicano l’adozione di misure atte

a migliorare la qualità dell’acqua piovana.

Generalmente sono considerate misure efficaci di

trattamento la filtrazione meccanica e la

sedimentazione che avviene nei serbatoi di

raccolta.

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Riuso delle acque meteoriche

| Il rame nell'edilizia sostenibile 113

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Energie rinnovabili

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Geotermia

115 | Il rame nell'edilizia sostenibile

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Tecnologia Sofath, gamma Caliane dex

Il tubo di rame per la geotermia

Tubi di rame per i

captatori nel terreno:

• Fluido refrigerante

R410

• Resistenza alle alte P

• Basse perdite di carico

• Minore occupazione di

spazi

| Il rame nell'edilizia sostenibile 116

Dati tratti da presentazione tecnica Sofath

Confronto: tecnologia DEX/acqua glicolata

Modello Caliane 15.10: Termeo 14 Cap.:

Descrizione Pompa di calore, tubo

in rame

Acqua glicolata, tubo in

plastica

Potenza 15.100 Wterm 14.050 Wterm

Potenza assorbita 3.660 Wel 3.510 Wel

Potenza prelevata 11.440 W 10.540 W

Superficie di terreno

occupata

270 m2 450m2

Resa 42,37 W/m2 23,42 W/m2

Geotermia

Confronto tra sistemi con rame e con plastica

Sono stati presi in considerazioni due sistemi geotermici di potenza simile, per confrontare

la loro resa attraverso la superficie di terreno occupata dai captatori.

| Il rame nell'edilizia sostenibile 117

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Impianti:

tubi per geotermia (con captatori orizzontali)

Altissima conduttività termica

Compatibilità con i fluidi R410 e

resistenza alle alte pressioni

Aree minori di terreno

| Il rame nell'edilizia sostenibile 118

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Master EFER – Roma 15 aprile 2010

| Il rame nell'edilizia sostenibile 119

Pompe di calore

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Master EFER – Roma 15 aprile 2010

| Il rame nell'edilizia sostenibile 120

Energia solare

Solare termico Fotovoltaico

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Master EFER – Roma 15 aprile 2010

| Il rame nell'edilizia sostenibile 121

Energia solare

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Il tetto energetico TECU Solar System di KME

122

SUPERFICIE CAPTANTE TECU®

DI FINITURA ESTERNA

TUBI DI MANDATA E DI

RITORNO

SERPENTINA A SEZIONE OVOIDALE

PER LO SCAMBIO TERMICO

LASTRA INFERIORE DI AGGANCIO DEL

MODULO CAPTANTE

BANDA TERMOCONDUTTIVA

LASTRA SAGOMATA TECU® PER IL

RIVESTIMENTO DELLA COPERTURA

PANNELLO DI POLISTIRENE

ARRICCHITO CON GRAFITE

| Il rame nell'edilizia sostenibile

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Il tetto energetico TECU Solar System di KME

123 | Il rame nell'edilizia sostenibile

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Il tetto energetico TECU Solar System di KME

124 | Il rame nell'edilizia sostenibile

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Il tetto energetico TECU Solar System di KME

125 | Il rame nell'edilizia sostenibile

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Il tetto energetico TECU Solar System di KME

126 | Il rame nell'edilizia sostenibile

Grazie per l’attenzione

[email protected]

Via dei Missaglia 97 - 20142 Milano. Tel.: 02 89 30 1330 – Fax: 02 89 30 1513