Universit degli Studi di TriesteFacolt di IngegneriaCorso di Laurea in Ingegneria EdileTesi di Laurea in Architettura Tecnica TECNOLOGIE TRADIZIONALI EVOLUTE E MATERIALIPER LA REALIZZAZIONE DI CHIUSURE VERTICALI OPACHE,UN CASO STUDIORelatore:Prof. Ing. Edino ValcovichCorrelatore:Ing. Carlo StivalLaureando:Giovanni Cechetanno accademico:2009/2010 Indice 1 INDICE 1.Introduzione 52.Sistema chiusure verticali opache 62.1. Classe di unit tecnologica chiusura 62.2. Unit tecnologica chiusura verticale 72.3. Elemento tecnico chiusura verticale opaca 72.3.1. Classificazione7 2.3.1.1. Impiego strutturale7 2.3.1.2. Complessit morfologica7 2.3.1.3. Classificazione funzionale8 2.3.1.4. Morfologia elementi8 2.3.2. Requisiti connotanti9 2.3.3. Strati funzionali9 2.3.4. Schemi funzionali10 2.3.5. Indici prestazionali10 2.3.5.1. Trasmittanza termica10 2.3.5.2. Inerzia termica11 2.3.5.3. Isolamento acustico11 2.4. Quadro normativo12 2.4.1. Efficienza energetica12 2.4.1.1. Definizioni13 2.4.1.2. Zone climatiche14 2.4.1.3. Valori limite15 2.4.2. Certificazione energetica15 2.4.2.1. Campo di applicazione15 2.4.2.2. Indici di prestazione energetica15 2.4.2.3. Metodi determinazione prestazione16 2.4.2.4. Classe energetica16 2.4.2.5. Procedura di certificazione17 2.4.3. Acustica18 2.4.3.1. Campo di applicazione18 2.4.3.2. Definizioni18 2.4.3.3. Valori limite19 3.Tradizionale evoluto: tecnologie e materiali20 3.1. Analisi offerta di mercato20 3.2. Soluzione laterizio multistrato21 3.2.1. Norma Tris21 3.2.1.1. Sistema di aggancio21 3.2.1.2. Sistema costruttivo21 3.2.1.3. Posa in opera23 3.2.1.4. Elementi base - portante24 3.2.1.5. Elementi base - tamponamento25 3.2.1.6. Elementi base - BioTRIS26 3.2.1.7. Elementi speciali28 2Tecnologie tradizionali evolute e materiali per la realizzazione di chiusure verticali opache, un caso studio 3.2.2. NormaBlock BLU829 3.2.2.1. Materiale isolante29 3.2.2.2. Sistema di aggancio29 3.2.2.3. Sistema costruttivo29 3.2.2.4. Posa in opera30 3.2.2.5. Elementi base31 3.2.2.6. Elementi speciali32 3.2.3. EuroBrick BIO33 3.2.3.1. Sistema di aggancio33 3.2.3.2. Sistema costruttivo33 3.2.3.3. Posa in opera34 3.2.3.4. Elementi base35 3.2.3.5. Elementi speciali36 3.2.4. Considerazioni37 3.3. Blocco in argilla espansa multistrato38 3.3.1. Bioclima Zero38 3.3.1.1. Sistema costruttivo38 3.3.1.2. Posa in opera39 3.3.1.3. Elementi base - portante40 3.3.1.4. Elementi base - tamponamento41 3.3.1.5. Elementi speciali42 3.3.2. SuperTermico43 3.3.2.1. Posa in opera43 3.3.2.2. Elementi Base43 3.3.2.3. Elementi speciali43 3.3.3. Considerazioni44 3.4. Casseri a perdere45 3.4.1. BioPlus45 3.4.1.1. Sistema costruttivo46 3.4.1.2. Posa in opera46 3.4.1.3. Elementi base47 3.4.1.4. Elementi speciali47 3.4.2. Argisol48 3.4.2.1. Sistema costruttivo48 3.4.2.2. Posa in opera48 3.4.2.3. Elementi base50 3.4.2.4. Elementi speciali53 3.4.3. Climablock54 3.4.3.1. Materiale isolante54 3.4.3.2. Sistema costruttivo55 3.4.3.3. Realizzazione impianti55 3.4.3.4. Finitura interna56 3.4.3.5. Finitura esterna57 3.4.3.6. Posa in opera57 3.4.3.7. Elementi base60 3.4.3.8. Elementi speciali62 3.4.3.9. Elemento Mensolino63 3.4.4. Considerazioni64 4.Caso studio: Organismo Edilizio Residenziale65 Indice 3 4.1. Descrizione O.E.R. oggetto di studio65 4.1.1. Ambito dintervento65 4.1.1.1. Inquadramento territoriale65 4.1.1.2. Identificazione urbanistica66 4.1.1.3. Opere di urbanizzazione67 4.1.2. Descrizione intervento68 4.1.2.1. Tipologia edilizia68 4.1.2.2. Disposizione alloggi68 4.1.2.3. Distribuzione interna69 4.1.2.4. Verifiche dimensionali70 4.1.3. Soluzioni tecnologiche tradizionali71 4.1.4. Elaborati Grafici72 4.1.4. 1. Tavola A0173 4.1.4. 2. Tavola A0275 4.1.4. 3. Tavola A0377 4.1.4. 4. Tavola A0479 4.1.4. 5. Tavola A0581 4.1.4. 6. Tavola A0683 4.1.4. 7. Tavola A0785 4.1.4. 8. Tavola A0887 4.1.4. 9. Tavola A0989 4.1.4. 10. Tavola A1091 4.1.4. 11. Tavola A1193 4.1.4. 12. Tavola A1295 4.1.4. 13. Tavola A1397 4.1.4. 14. Tavola A1499 4.1.4. 15. Tavola A15101 4.1.4.16. Simulazione foto realistica - Vista aerea intervento103 4.1.4.17. Simulazione foto realistica - Vista fronte Sud104 4.1.4.18. Simulazione foto realistica - Vista fronte Nord104 4.1.4.19. Simulazione foto realistica - Vista ingresso pedonale105 4.1.4.20. Simulazione foto realistica - Vista Complessiva intervento105 4.1.4.21. Simulazione foto realistica - Prospetto Sud106 4.1.4.22. Simulazione foto realistica - Prospetto Nord106 4.1.4.23. Simulazione foto realistica - Prospetto Est106 4.1.4.24. Simulazione foto realistica - Prospetto Ovest106 4.2. Applicazione soluzione tradizionale evoluto107 4.2.1. Scelta soluzione costruttiva107 4.2.1.1. Caratteristiche blocco base108 4.2.1.2. Infissi a taglio termico108 4.2.2. Modifiche al progetto originario109 4.2.2.1. Struttura portante109 4.2.2.2. Sistema chiusura verticale opaca109 4.2.2.3. Partizioni vano comunicazioni verticali109 4.2.2.4. Partizione di separazione alloggi110 4.2.3. Elaborati grafici aggiornati110 4.2.3.1. Tavola B01111 4.2.3.2. Tavola B02113 4.2.3.3. Tavola B03115 4.2.4. Particolari costruttivi117 4.2.4.1. Tavola C01117 4Tecnologie tradizionali evolute e materiali per la realizzazione di chiusure verticali opache, un caso studio 4.2.4.2. Tavola C02119 4.2.4.3. Tavola C03121 4.2.4.4. Tavola C04123 4.2.4.5. Tavola C05125 4.2.4.6. Tavola C06127 4.2.4.7. Tavola C07129 4.3. Certificazione energetica131 4.3.1. Procedura e software adottati131 4.3.1.1. Normativa di riferimento132 4.3.1.2. Aermec MasterClima 11300132 4.3.2. Soluzione tradizionale132 4.3.2.1. Dati di input132 4.3.2.2. Risultati133 4.3.3. Soluzione tradizionale evoluto134 4.3.3.1. Dati di input134 4.3.3.2. Risultati135 5.Conclusioni136 6.Bibliografia137 6.1. Pubblicazioni137 6.2. Legislazione di riferimento137 6.3. Internet138 Introduzione 5 1.INTRODUZIONE Ilsistemachiusureverticaliopacherappresentaunadelleunittecnologicheallabasedelladefinizionediun organismoedilizio.Risultainfattiessenziale,assiemealsistemachiusurasuperioreeinferiore,perla definizione dellinvolucro edilizio, e quindi delledificio stesso. Le varie soluzioni tecnologiche che determinano tale sistema hanno subito forti modifiche e affinamenti, di pari passoalprogressotecnologico.Sefinoagliultimidecennidelsecoloscorso,lobiettivoprincipaleditali perfezionamentieraquellodiottenereunastrutturaconsufficientifunzioniportantiediseparazionefisica dallambienteesterno,apartiredallaumentodeiprezzidelcombustibilefossileelamaggiorsensibilit ecologica acquisita dalla societ negli ultimi anni, tale obiettivo si mosso sostanzialmente verso la definizione di tecnologie capaci di garantire anche una sempre maggiore efficienza energetica. Sutaliaspettisemprepifortelapressionedapartedegliorganilegislativi,cheaggiornanoconelevata frequenza le normative di settore, imponendo valori limite sempre pi ristretti. Aconseguenzadelleesigenzeappenaesposte,cisitrovaquindiinunasituazioneincuivengonomessiin discussionemodalitcostruttivechesembravanoormaiconsolidate,quindidiventanecessariolosviluppodi sistemi costruttivi innovativi anche per la realizzazione delle chiusure verticali opache. In questo elaborato ci si pone essenzialmente lobiettivo di analizzare lattuale offerta sul mercato, in termini di prodottiemateriali,relativamenteaquestetecnichecostruttiveinnovative,restringendoilcampoagli elementichevannoasostituirematerialidifabbricazioneleggera,ovverotralasciandolambitodella prefabbricazione pesante. Nelcapitolodiaperturadellatesisiintroducealsistemachiusureverticaliopache,inserendoloinunprimo momentonellaclassificazionepropostadallanormativatecnica,perpoitrattarneesigenze,requisiti,indici prestazionali,schemifunzionaliesvolgendounaschematizzazionedellesoluzionitecnologicheprincipali. Inoltre, nella seconda parte di tale capitolo si propone un quadro normativo, relativo alla legislazione nazionale che regolamenta le principali caratteristiche dellelemento tecnico oggetto dellelaborato. In particolare, per le motivazionisopraesposte,siritenutoopportunosoffermarsisullanormativarelativaallefficienzaedalla certificazione energetica. Sipassaquindiallargomentospecificodellatesi,ovverotecnologietradizionalievoluteematerialiperla realizzazione di chiusure verticali opache. Nella prima parte del capitolo si introduce largomento, delineando le principalicaratteristicheditalitecnologie,perpoipassareadunapropostadiclassificazionedeivarisistemi costruttivi reperiti sul mercato nazionale. Vengono quindi presentati ed analizzati nel dettaglio tali tecnologie: per ognuna si introduce brevemente il prodotto ed lazienda produttrice, per poi fornire indicazioni sul sistema costruttivo, modalit di posa in opera e caratteristiche dettagliate dei vari componenti e materiali utilizzati. Al termine di ogni classe di sistema costruttivo vengono esposte considerazioni e conclusioni sui prodotti descritti. Ilterzocapitolodellatesifinalizzatoallapplicazionediunodeisistemicostruttivitrattatiinprecedenza. Innanzituttosipresenteranno,medianteunabreverelazionetecnicaedelletavoleprogettuali,le caratteristicheprincipalidellorganismoediliziosceltocomeesempioapplicativo.Siritieneopportuno sottolineareche,aifinidellatesi,sidecisodioperaresuunorganismoediliziogiprogettato,elaboratoin occasionedellaprovafinaledelcorsodiArchitetturaTecnica2,contenutonelpianodistudidellalaurea triennale in ingegneria edile. Successivamentealladescrizionedelledificiooriginario,sioperataunasceltasulsistemacostruttivoda adottare,tenendoopportunamentecontodellecaratteristichepresentatedalprogettooriginario.Per sostenere lapplicabilit del prodotto scelto, e dimostrare i risultati ottenuti, si riportano in allegato delle tavole dettagliatedeiparticolaricostruttividiprincipaleinteresse.Aconclusionedellavorosiritenutoopportuno applicarelaproceduradicertificazioneenergeticaallorganismoedilizioanalizzato,contecnologiacostruttiva tradizionaleepoitradizionaleevoluta,cosdapoterconfrontareoggettivamenteirisultatiottenutie consolidare la trattazione. 6Tecnologie tradizionali evolute e materiali per la realizzazione di chiusure verticali opache, un caso studio 2.SISTEMA CHIUSURE VERTICALI OPACHE 2.1.CLASSEDIUNI TTECNOLOGI CACHI USURA Per chiusura di un organismo edilizio si intende quella parte delledificio la cui funzionalit principale dividere lambiente esterno dallambiente interno. Sipossonodifferenziare,dalpuntodivista geometricoefunzionale,lediversepartidella chiusura,inparticolareessapuessere scomposta in: -chiusura verticale; -chiusura orizzontale inferiore; -chiusura orizzontale su spazi esterni; -chiusura superiore. Diseguitoverranalizzatalunittecnologica chiusura verticale, tralasciando le ulteriori unit appena elencate in quanto esulano dalloggetto principale di questa tesi. Elemento tecnicoUnit tecnologicaChiusuraVerticaleChiusura verticale opacaInfissi esterni verticaliOrizzontaleSu spazi esterniInferioreSuperioreCoperturaInfissi esterni orizzontaliCHIUSURA SUPERIORE CHIUSURA VERTICALE CHIUSURA INFERIORE Sistema chiusure verticali opache 7 2.2.UNI TTECNOLOGICACHI USURAVERTICALE Perchiusuraverticalesiintendelunittecnologicacheseparaverticalmentelinternodelledificio dallambienteesterno.Laseparazionefinalizzataadottenerelecondizioninecessarieallosvolgimentodelle attivit umane allinterno dellorganismo edilizio, attraverso la regolazione dei flussi di materia ed energia.Laconsistenzafisicaelaparticolaritdellasuaposizionenelledificiodeterminanolarilevanzamorfologica della chiusura verticale, e influiscono sia su aspetti architettonici che sulle caratteristiche dellambiente interno. Lunittecnologicachiusureverticalipuessereulteriormenteclassificatasecondodueclassidielementi tecnici: -Chiusuraverticaleopaca:classedielementotecnicocheimpedisceilpassaggiodipersone,animalied oggetti;controllainoltreilpassaggiodisostanzeliquide,gassoseedienergiatrainternoedesterno delledificio; -Infissi esterni verticali: classe di elemento tecnico che controlla il passaggio di persone, animali, oggetti, sostanzeliquide,gassoseedienergiatralinternoelesternodelledificio;risolveladiscontinuitdella parete verticale (aperture). Da un punto di vista progettuale, le due classi citate presentano una differenza prestazionale di tipo energetico eunadifferenzaformaleefunzionalechecomportaimplicazionidicarattereambientale.Laclasseinfissi esterni verticali non di diretto interesse nellargomento specifico di questa tesi, quindi non verr trattata nel dettaglio, se non per alcuni aspetti puramente energetici nellultimo capitolo dellelaborato. 2.3.ELEMENTOTECNICOCHI USURAVERTICALEOPACA 2.3.1.CLASSIFICAZI ONE Lachiusuraverticaleopacapuessereclassificatainbaseallimpiegostrutturale,allafunzionecaratteristica, alla sua posizione rispetto alla struttura portante delledificio e alla morfologia degli elementi.2.3.1.1. IMPIEGO STRUTTURALE Tale classificazione differenzia le chiusure verticali opache che svolgono una funzione strutturale da quelle che si limitano a chiudere ledificio, quindi: Nelproseguodiquestatesisitratterannosiachiusureverticaliconfunzioneportantechenonportante.In generalelechiusureverticaliopachesprovvistedifunzioneportanteverrannonominateancheconiltermine a tamponamento. 2.3.1.2. COMPLESSIT MORFOLOGICA Classificazione in base al livello di integrazione delle chiusure verticali, ovvero alla capacit di queste ultime di svolgerelelorofunzionicaratteristicheattraversounelementotecnicointegrato.Sipuquindidefinirela seguente classificazione: Chiusura verticale portantesoluzione costruttiva che prevede lo svolgimento della funzione strutturalenei confronti della struttura di elevazione orrizzontaleChiusura verticale non portantesoluzione costruttiva che non prevede lo svolgimento della funzione strutturalenei confronti della struttura di elevazione orrizzontale8Tecnologie tradizionali evolute e materiali per la realizzazione di chiusure verticali opache, un caso studio Inquestatesiverrannotrattativarisistemicostruttiviattiarealizzarechiusureverticalideltipopareti complesse. 2.3.1.3. CLASSIFICAZIONE FUNZIONALE Questaclassificazioneevidenzialafunzionecaratteristicadeglistratifunzionalichevannoacomporreuna specifica soluzione di chiusura verticale, si pu quindi operare la seguente suddivisione: Nellelaboratosianalizzerannosostanzialmenteparetiditipoisolate.Infatti,perquelcheriguardalediliziadi tiporesidenziale,lechiusureverticalideltipoparetedoppiaoparetetrasparenterisultanopocodiffuse come soluzioni, in quanto difficilmente riescono a rispondere ai requisiti imposti. 2.3.1.4. MORFOLOGIA ELEMENTI La classificazione morfologica differenzia le chiusure verticali evidenziando la forma dei principali elementi che le compongono, ovvero quegli elementi che, per consistenza formale e funzionale, caratterizzano la parete. Parete doppiasoluzione costrutiva caratterizzata dalla presenza di una camera d'aria a separazione di strato interno ed esternoParete ventilatasoluzione costruttiva caratterizzata dalla presenza di uno strato atto a consentire la ventilazione della pareteParete isolatasoluzione costrutiva caratterizzata dalla presenza di almeno uno strato realizzato in materiale isolanteParete trasparenteelemento tecnico che consente il passaggio della luce, e perci la trasmissione di energia radiante; in generale consente la visibilitElementi definiti di esigue dimensioniparete realizzata dall'assemblaggio di elementi definiti di vario materiale (cls leggero, blocchi di laterizio)Pannelli autoportantirealizzata mediante l'assemblaggio di pannelli prefrabbricati; i pannelli hanno in genere l'altezza di un piano e possono essere omogonei o stratificatiParete gettatarealizzata attraverso il getto in opera di cls armato o di altro materiale,l'elemento pu essere omogeneo o compostoParete a struttura ausiliariarealizzata montando una struttura portante, nella quale si inseriscono successivamente i componenti di tamponamentoChiusura verticaleintegratacostituite da elementi tecnici prefabbricati, che comprendono tutti i componenti necessari allo svolgimento delle loro funzioniChiusura verticale complessaformata dall'unione di pi elementi tecnici che vengono generalmente uniti e,in alcuni casi, realizzati in opera.Chiusura verticalesemplicepareti in cui l'elemento tecnico relalizzato mediante un unico materiale Sistema chiusure verticali opache 9 2.3.2.REQUISITICONNOTANTIDatoilruoloparticolareconnotatoalsistemachiusureverticaliopache,ovverodiinterfacciatraambiente esternoedinterno,talielementicontribuisconoasoddisfaremoltepliciecomplesseesigenzedellutenza. Benchciascunodeirequisitisiariferitoallunittecnologicaconsideratenelsuocomplesso,ossiacome insieme di strati funzionali, pu esservi uno strato funzionale incaricato di rispondere, in maniera puntuale, ad uno o pi di questi requisiti. Lanormativadiriferimentodefinisceicriteridivalutazioneeglielementideglistratiinteressatiperciascuno dei requisiti. I requisiti sono individuati in base alle rispettive classi di esigenza qui elencate: Siriassumonoquindidiseguitoirequisitirichiestiadunachiusuraverticaleopaca,inrispostaalleesigenze appena esposte nello schema precedente: 2.3.3.STRATI FUNZI ONALILanalisi funzionale della parete, permette una corrispondente scomposizione in elementi o strati che, in fase di progettazione,sarannoorganizzatiestrutturatiinmododarealizzarelachiusuraverticaleopacainbaseai requisiti che la connotano e le specifiche condizioni del contesto dellintervento. Glistrati cos definiti sonoentit funzionali distinte, organizzate in modo tale da formare paretimultistrato o, nel caso si presentino come elementi fisicamente continui, pareti omogenee. Glistratifunzionaliconnotantiunachiusuraverticaleopaca,possonovenirorganizzaticonunaclassificazione come di seguito esposta in questo schema riassuntivo: Sicurezza Benessere Aspetto Fruibilit GestioneResistenza meccanica ai carichi staticiResistenza meccanica ai carichi sospesiResistenza meccanica ai carichi variabiliResistenza agli urti di sicurezzaResistenza alle deformazioniResistenza alle intrusioni (umani ed animali)Sicurezza alle esplosioniSicurezza al contattoPermeabilit all'ariaTenuta all'acquaIsolamento termicoControllo delle condizioni igrometricheStrati di tenutabarriera al vaporetenuta all'acquatenuta all'ariaStrati di isolamentoisolamento termicoisolamento acusticoStrati di ventilazioneventilazionediffusione del vaporeStrati di finiturafinitura internafinitura esternaStrati resistentielemento portanteelemento portatoirrigidimentoStrati di collegamentocollegamentoregolarizzazioneStrato di protezione al fuoco10Tecnologie tradizionali evolute e materiali per la realizzazione di chiusure verticali opache, un caso studio 2.3.4.SCHEMIFUNZIONALILadisposizionediparticolaristratifunzionalinellachiusuraverticaleopacadeterminailsuofunzionamento caratteristico. Il modello funzionale genera poi, al variare dei materiali, dello spessore degli strati e dei sistemi dicollegamento,lediversealternativetecniche,ciolesoluzionitecnologicheattraversolequaliilmodello funzionale viene espletato. Talimodalittraduconounmodellofunzionaleastrattoinunprogettoriferitoaimateriali,allatipologiadi organismoedilizio,altipodiarchitetturaealcontestoambientalespecifico,qualificandocos,attraversoil comportamento dellelemento le risposte ai requisiti individuati in precedenza. Si possono quindi riconoscere i seguenti schemi funzionali generali: Nelproseguodiquestatesisiprenderannoinconsiderazionesostanzialmentechiusureverticaliconisolante interno/esterno e con intercapedine isolante. 2.3.5.INDI CIPRESTAZI ONALISiritieneopportunooraintrodurrebrevementeiprincipaliindiciprestazionalicheverrannopoiutilizzatiper classificare e confrontare i prodotti ed isistemi costruttivi presentati nei seguenti capitoli. Taliindicisonocomunquevalidiperlavalutazionediunaqualsiasitipologiadichiusuraverticale,inquanto riassumono i principali requisiti che tale unit tecnologica deve possedere, gi indicati in precedenza. 2.3.5.1. TRASMITTANZA TERMICA La trasmittanza termica ( ) definisce la capacit isolante di un elemento. Dato un fenomeno di trasmissione di calore in condizioni di regime stazionario (in cui cio il flusso di calore e le temperature non variano nel tempo) latrasmittanzamisuralaquantitdicalorechenell'unitditempoattraversaunelementostrutturaledella superficie di 1 m in presenza di una differenza di temperatura di 1 grado tra l'interno e l'esterno. Nelladefinizionegeneralesitienecontodiunatrasmissionedicaloredaunaeriformeadunaltroaeriforme separati dalla lastra piana del materiale in esame, per irraggiamento, convezione e conducibilit interna. Chiusura verticale isolante esternointonaco sottile su isolante a "cappotto"intonaco idraulico su isolante a "cappotto"Chiusura verticale isolante internocontro tamponamento internoChiusura verticale intercapedine isolantepannelli multistrato pesantiparete doppiaChiusura verticale ventilatafacciata ventilataParete leggerapannelli monoblocco leggerifacciata multistrato leggeraParete omogeneamuratura a piccoli elementipannelli monostrato pesantiparete in cemento armato Sistema chiusure verticali opache 11 coefficiente di convezione esterno coefficiente di convezione interno spessore materiale strato i-esimo conducibilit termica materiale i-esimo resistenza termica k-esimo stato non omogeneo Nellospecifico,incasodichiusuraverticaleopacamultistrato,siterrcontodellospessoreerelativa conducibilit termica dei vari materiali che vanno a comporre il pacchetto. Pi il valore di trasmittanza basso, maggiore l'isolamento della struttura in esame. L'inverso della trasmittanza la resistenza termica ovvero la capacit di un materiale di opporsi al passaggio del calore: 2.3.5.2. INERZIA TERMICA Perinerziatermicasiintendeleffettocombinato dellaccumulotermicoedellaresistenzatermicadella struttura. iatermica dellinvolucroedilizio(paretiecopertura).Linerzia termicaprovocasiauneffettodismorzamento dellampiezzadellondatermicaesterna,chelo sfasamentodellastessa,ossiailritardotralimpatto dellasopradettaondatermicasullasuperficieesterna delmuroedilsuoapparire,conintensitsmorzata, sulla faccia interna del muro stesso. In questo modo, la massima temperatura esterna che si raggiunge durante le giornate estive si percepir allinterno del fabbricato, quandolambientesarpifrescoequindile condizionidiconfortsarannomigliori.Linerzia te diaccumulodel calore (e cio alla massa superficiale della parete), che alla conduttivit termica dei materiali. Lo sfasamento e losmorzamentodellondatermicacresconoallaumentaredelcalorespecificoedellamassasuperficialeeal decrescere della conduttivit termica della parete.2.3.5.3. ISOLAMENTO ACUSTICO L'isolamentoacusticoilramodellatecnicachesioccupadilimitareladiffusionedelsuono.Nelcampo dell'isolamento acustico in edilizia vale la legge di massa: Laqualeesprimecheilcoefficienteditrasmissionedipotenzasonora( )aumentaaldiminuiredellamassa dellapareteperunitdiarea( )edellafrequenzadelsuono( );questaespressionevalidaperpareti omogenee,lequaliseparinoambientipienid'aria,perfrequenzenontropposuperioriai3000Hzeperonde con incidenza normale. Si introduce cos il concetto di potere fonoisolante: Tale concetto verr ripreso nel in cui si parler della normativa inerente requisiti di isolamento acustico. 2.1 - andamento della temperatura esterna e interna (ordinata) in funzione delle ore giorno (ascissa) fonte: www.climablock.it 12Tecnologie tradizionali evolute e materiali per la realizzazione di chiusure verticali opache, un caso studio 2.4.QUADRONORMATI VO 2.4.1.EFFI CIENZAENERGETI CA In materia di efficienza energetica la comunit europea emana la direttiva 2002/91/CE Rendimento energetico nelledilizia e la direttiva 2006/32/CE Efficienza degli usi finali dell'energia e i servizi energetici. LItaliarecepisceicontenutidelladirettiva2002/91/CEconlapubblicazionedelDLgs192/2005,Attuazione dellaDirettiva2002/91/CErelativaalrendimentoenergeticoinedilizia,entratoinvigorel8ottobre2005.Il contenutodiquestodecretovienepoimodificatoedintegratodalDLgs311/06Disposizionicorrettivee integrativealdecretolegislativo19/8/05n.192,recanteattuazionedelladirettiva2002/91/CE,relativaal rendimento energetico nelledilizia, il quale entra in vigore a partire dal 2 Febbraio 2007. Lattuazione completa del DLgs 192/05 prevede la pubblicazione di ulteriori decreti attuativi a completamento dei seguenti temi: -criteri di calcolo e requisiti minimi per gli impianti; -criteri generali di prestazione energetica per ledilizia convenzionata, pubblica e privata; -requisiti professionali e di accreditamento per la certificazione. Con il DPR 59/09, pubblicato in Gazzetta Ufficiale il 10 Giugno 2009, e le relative linee guida contenute nel DM pubblicato il 26 Giugno 2009, si d attuazione ad alcuni dei punti appena esposti Ildecretohalafinalitdipromuovereunapplicazioneomogenea,coordinataeimmediatamenteoperativa dellenormeperlefficienzaenergeticasulterritorionazionale.Definiscequindilemetodologie,icriteriei requisiti minimi di edifici e impianti relativamente a: -climatizzazione invernale; -acqua calda per usi sanitari; -climatizzazione estiva; -illuminazione artificiale di edifici del terziario. Perquantoriguardagliambitidapplicazione,ilquadrodelDLgs192/05nonvienemodificatodalpresente decreto, e comprende quindi tutti gli edifici fatto salvo le seguenti categorie particolari: -edifici di particolare interesse storico o artistico nei casi in cui il rispetto delle prescrizioni implicherebbe unalterazione delle loro caratteristiche; -fabbricati industriali, artigianali e agricoli riscaldati solo da processi per le proprie esigenze produttive; -fabbricati isolati con superficie utile < 50 m2; 10/10/1991 DLgs 10/918/10/2005 DLgs 192/0501/02/2007 DLgs 311/0610/06/2009 DPR 59/0926/06/2009 Linee Guida Certificazione Energetica Sistema chiusure verticali opache 13 -impiantiinstallatiaifinidelprocessoproduttivorealizzatonelledificio,ancheseutilizzati,inpartenon preponderante, per gli usi tipici del settore civile. Per tutti gli altri casi sono previsti requisiti minimi da rispettare. In base al tipo di intervento si identificano tre differenti livelli dapplicazione: -applicazione integrale a tutto ledificio; -applicazione integrale ma limitata al solo intervento di ampliamento; -applicazionelimitataalrispettodiparametrisoloperalcunielementinelcasodiinterventisuedifici esistenti. 2.4.1.1. DEFINIZIONI Si ritiene opportuno, ai fini della trattazione, riportare le sole definizioni di interesse, recepite sostanzialmente dalle normative precedenti, ovvero dal DLgs192/05 e dal DLgs 311/06. Edificio:sistemacostituitodallestruttureedilizieesternechedelimitanounospaziodivolumedefinito,dalle struttureinternecheripartisconodettovolumeedatuttigliimpiantiedispositivitecnologicichesitrovano stabilmentealsuointerno;lasuperficieesternachedelimitaunedificiopuconfinarecontuttioalcunidi questi elementi: lambiente esterno, il terreno, altri edifici. Il termine (edificio) pu riferirsi a un intero edificio ovvero a parti di un edificio progettate o ristrutturate per essere utilizzate come unit immobiliari a se stanti. Edificiodinuovacostruzione:edificioperilqualelarichiestadipermessodicostruireodidenunciadiinizio attivit,comunquedenominato,siastatapresentatasuccessivamentealladatadientratainvigoredel presente decreto (ovvero successiva al 8/10/05). Fabbisognoannuodienergiaprimaria:quantitdienergiaprimariaglobalmenterichiesta,nelcorsodiun anno, per mantenere negli ambienti riscaldati la temperatura di progetto, in regime di attivazione continuo. Impianto termico: non sono considerati impianti termici apparecchi quali: stufe, caminetti, radiatori individuali, scaldacquaunifamiliari;taliapparecchisonotuttaviaassimilatiagliimpiantitermiciquandolasommadelle potenze nominali del focolare degli apparecchi al servizio della singola unit immobiliare maggiore o uguale a 15 kW. Rendimento globale medio stagionale: rapporto tra il fabbisogno di energia termica utile per la climatizzazione invernaleelenergiaprimariadellefontienergetiche,ivicompresalenergiaelettricadeidispositiviausiliari, calcolato con riferimento al periodo annuale di esercizio. Superficie utile: superficie netta calpestabile di un edificio. Involucro edilizio: linsieme delle strutture edilizie esterne che delimitano un edificio. Attestatodicertificazioneenergetica:ildocumentoattestantelaprestazioneenergeticaealcuniparametri energetici delledificio. Attestato di qualificazione energetica: il documento predisposto ed asseverato da un professionista abilitato, non necessariamente estraneo alla propriet, alla progettazione o alla realizzazione delledificio, che sostituisce atuttiglieffettilattestatodicertificazioneenergeticafinoalladatadientratainvigoredelleLineeguida nazionali per la certificazione energetica. Pontetermico:discontinuitdiisolamentotermicochesipuverificareincorrispondenzadegliinnestidi elementi strutturali (solai e pareti verticali o pareti verticali tra loro). Pontetermicocorretto:quandolatrasmittanzatermicadellaparetefittizia(iltrattodipareteesternain corrispondenza del ponte termico) non supera per pi del 15% la trasmittanza termica della parete corrente. 14Tecnologie tradizionali evolute e materiali per la realizzazione di chiusure verticali opache, un caso studio 2.4.1.2. ZONE CLIMATICHE Il DPR 59/09 recepisce la ripartizione in zone climatiche proposta dal DPR 412/93, che suddivide il suolo italiano secondo lindice dei Gradi Giorno come rappresentato nello schema seguente: IGradiGiorno(GG)rappresentanolunitdimisuraconlaqualesiindicailfabbisognoenergeticodiuna determinataareageografica.Ilvalorenumericorappresentalasomma,estesaatuttiigiornidiunperiodo annuale convenzionale, delle sole differenze positive (o negative) giornaliere tra la temperatura convenzionale, fissata in Italia a 20 C, e la temperatura media esterna giornaliera. UnvalorediGradiGiornobassoindicaunbreveperiododiriscaldamento/raffreddamentoetemperature medie giornaliere prossime alla temperatura fissata per l'ambiente. Al contrario, valori di Gradi Giorno elevati, indicanoperiodidiriscaldamento/raffreddamentoprolungatietemperaturemediegiornalierenettamente inferiori/superiori rispetto alla temperatura convenzionale di riferimento. Zona A< 600 gradi giorno Zona B601 - 900 gradi giorno Zona C901 - 1400 gradi giorno Zona D1401 - 2100 gradi giorno Zona E2101 - 3000 gradi giorno Zona F>3000 gradi giorno fonte: www.anit.it Sistema chiusure verticali opache 15 2.4.1.3. VALORI LIMITE Ildecretosanciscevalorilimitesiaperquelcheriguardalaprestazioneenergeticaperlaclimatizzazione invernale( ) che per la trasmittanza termica ( ). La prestazione energetica per la climatizzazione invernale esula,inparte,dalloggettodiquestatesi,maverrcomunquetrattatanelcapitoloriguardantela certificazioneenergetica.Mentreperquelcheriguardaivaloriditrasmittanzatermicalimite,siriportanodi seguito in tabella i limiti in vigore dal 1 gennaio 2010: ZONA CHIUSURE OPACHE VERT. [W/m2 K] CHIUSURE OPACHE ORIZZ. [W/m2 K] CHIUSURE TRASPARENTI [W/m2 K] VETRI [W/m2 K] A0,620,384,603,70 B0,480,383,002,70 C0,400,382,60 2,10 D0,360,322,401,90 E0,340,302,201,70 F0,330,292,001,30 2.4.2.CERTI FI CAZIONEENERGETI CA LapubblicazionenellaGazzettaUfficialedelDM26/06/2009LineeguidaNazionaliperlaCertificazione Energetica,avvenutail10luglio2009,sanciscelapienaattuazionedellaDirettiva2002/91/CE,delDLgs 192/05 e seguenti, con riferimento alla certificazione energetica degli edifici.Taledecretosanciscelavaliditdellattestatodicertificazionein10annipurchsianorispettatetuttele prescrizioninormativevigentieleoperazionidicontrollodiefficienzaenergetica,compresiicontrollisugli impianti. Inoltre il decreto stabilisce che lattestato deve essere aggiornato nei seguenti casi particolari: -interventi di riqualificazione che riguardino almeno il 25% della superficie esterna dellimmobile; -installazione di impianti con rendimenti pi alti di almeno 5 punti percentuali rispetto ai precedenti; -interventidiristrutturazioneimpiantistica,sostituzionedicomponentioapparecchicheriducanola prestazione energetica delledificio. 2.4.2.1. CAMPO DI APPLICAZIONE Lapplicazione delle succitate disposizioni atte alla certificazione energetica vale per tutte le categorie di edifici, ad esclusione di box, cantine, autorimesse, parcheggi multipiano, depositi e strutture stagionali a copertura di impianti sportive. Nel caso di edifici con diverse destinazioni duso in cui non possibile suddividere le zone termiche ledificio valutato in base alla destinazione duso prevalente. 2.4.2.2. INDICI DI PRESTAZIONE ENERGETICA Il decreto definisce quale parametro per la valutazione globale della prestazione energetica degli edifici, lindice di prestazione energetica globale cos definito: indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale indice di prestazione energetica per la produzione dellacqua calda sanitaria indice di prestazione energetica per la climatizzazione estiva indice di prestazione energetica per lilluminazione artificiale 16Tecnologie tradizionali evolute e materiali per la realizzazione di chiusure verticali opache, un caso studio NelcasodiedificiresidenzialituttigliindicisonoespressiinkWh/m2anno.Nelcasodialtriedifici(residenze collettive, terziario, industria) tutti gli indici sono espressi in kWh/m3anno. 2.4.2.3. METODI DETERMINAZIONE PRESTAZIONE IlDM26/06/2009prevededuemetodiperladeterminazionedellaprestazioneenergetica,equindidella corrispondente classe e certificazione: 2.4.2.4. CLASSE ENERGETICA Laclasseenergeticaglobaledelledificiocomprendesottoclassirappresentativedeisingoliservizienergetici certificati: riscaldamento, raffrescamento, acqua calda sanitaria e illuminazione. Attualmentesiavvialacertificazioneenergeticalimitandolavalutazioneallindicediprestazioneaiservizidi climatizzazione invernale e produzione di acqua calda sanitaria: Ilcertificatoenergeticoesprimeilconfrontodellaprestazioneenergeticaglobaleconleclassidi riferimento proprie della localit e delledificio. LaclassificazionetienecontodellindicediprestazioneenergeticalimiteprevistodalDLgs192/05erelative modifiche (Dlgs 311/06 e DPR 59/09), applicando delle percentuali. Si riportano nelleseguenti tabelle ivalori limitee le relative classi energetiche di appartenenza in base ai dati per lanno 2010. CLASSIFICAZIONE EPi (CLIMATIZZAZIONE INVERNALE) CLASSE Ai +< 0,25 EPi 0,25 EPi = 1 7 3 , 5 2 7 k W h / m a6 3 , 2 5 7 k W h / m 0100200300400500>600 050100150200250>300 050100150200250>300 0612182430>36 4.3.2.2. RISULTATI Siriportanoirisultatidellapplicazionedella proceduradicertificazioneenergeticaneglischemi a fianco. Sievidenziacomelorganismoedilizioinoggetto, progettatomediantelusodisistemicostruttivi tradizionali,siaperquelcheriguardala realizzazionedelsistemachiusureverticaliopache che chiusure verticali trasparenti, ricada nella classe energetica C secondo i limiti di legge attuali. Talerisultatocomunqueaccettabileinterminidi normativa,anchesesicuramentenonpuessere considerato ottimale. Lemodificheimmediatechesipropongoperun miglioramentodelrisultatosono,aparteil miglioramentodelsistemacostruttivodelle chiusureverticali,linstallazionediinfissia migliorata efficienza energetica. Infattieseguendodeitestconilsoftware MasterClima,sisubitoevidenziatalelevata rilevanzadelsistemachiusureverticalitrasparenti nellefficienza globale delledificio. Ulteriorepropostadimiglioramentodella prestazioneinterminidiefficienzaenergeticadi risolverepicorrettamentealcunipontitermici,ad esempioincorrispondenzaneinodidichiusura verticale con solaio e balconi. 134Tecnologie tradizionali evolute e materiali per la realizzazione di chiusure verticali opache, un caso studio 4.3.3.SOLUZIONETRADIZI ONALEEVOLUTO 4.3.3.1. DATI DI INPUT Si riporta anche per tale soluzione un prospetto riassuntivo dei dati di input inseriti nel software MasterClima relativiallorganismoedilizioinoggetto,inquestocasoconlapplicazionedelsistemacostruttivoClimablock per la realizzazione del sistema chiusure verticali opache, e con linstallazione di infissi a taglio termico. Le differenze sostanziali sono apprezzabili nei valori della trasmittanza dei due sistemi appena citati. Perunanalisipidettagliatadeidatidiriferimentoutilizzatiperlesingolezonetermicheprimadescritte,si rimanda ai files contenuti nel CD ROM in allegato a questa tesi. GENERALE Normativa riferimentoD.P.R. 59/09 Metodo di calcolodi progetto Riferimento valor limite1 gennaio 2010 DATI CLIMATICI RegioneFriuli Venezia Giulia ProvinciaGorizia ComuneMonfalcone Latitudine Nord45,48 Zona ClimaticaE (2213 G.G.) Temperatura di riferimento1/178 C/m ZONE TERMICHE - DATI PRINCIPALI Temperatura interna (riscaldamento)20 C Temperatura interna (raffrescamento)26 C Trasmittanza chiusure verticali opache 0,140 W/m2K Trasmittanza chiusure trasparenti1,600 W/m2K DATI IMPIANTO Potenza termica al focolare15 kW Tipo di combustibileGas naturale Caso studio: Organismo Edilizio Residenziale 135 CLASSE ENERGETICAA Emissioni di CO27,474 KgCO2/m anno PRESTAZIONE ENERGETICA GLOBALE 37,13 kWh/m2 anno RAFFRESCAMENTO ESTIVO 35,70 kWh/m2 anno RISCALDAMENTO 18,46 kWh/m2 anno ACQUA CALDA 18,69 kWh/m2 anno A +ABCDEFG< 2 3 , 3 5 3 k W h / m a< 3 7 , 7 0 5 k W h / m a< 5 5 , 0 5 8 k W h / m a< 7 5 , 4 1 1 k W h / m a< 9 2 , 7 6 4 k W h / m a< 1 2 4 , 4 6 9 k W h / m a< 1 7 3 , 5 2 7 k W h / m a> = 1 7 3 , 5 2 7 k W h / m a3 7 , 1 3 0 k W h / m0100200300400500>600 050100150200250>300 050100150200250>300 0612182430>36 4.3.3.2. RISULTATI Comeevidenziatonelprospettoalato,ilrisultato ottenutodallapplicazionedelsistemaClimablock, puconsiderarsipicheaccettabile.Infatti lorganismoedilizioinoggettocosprogettato, ovverotenendocontoanchediunacerta attenzionenellarisoluzionedeipontitermicie lapplicazionediinfissiatagliotermico,risulta ricaderenellaclasseenergeticaA,lamiglioresesi escludelaclasseA+,ovveroquellaacui appartengono i cosiddetti edifici passivi. Siribadiscecheperotteneretalerisultato,oltre allelevatarilevanzadegliottimivaloridi trasmittanza del sistema chiusure verticali opache, statoessenzialeprevederelinstallazionediinfissi ad alta efficienza energetica. Daivaloriottenutisinotachelaprestazione energeticaglobalemigliorasoprattuttograziealla diminuzionedelvalorerelativoalfabbisogno energeticoinvernale.Infattiilvaloredirichiestadi acquacaldasanitarianonvaria,inquanto ovviamentetalerequisitosvincolatodalle caratteristiche costruttive delledificio. Nemmenoilvalorerelativoalfabbisogno energeticorelativoalraffrescamentoestivovaria sensibilmente; si ritiene che tale risultato sia dovuto allaprevisionediunsistemadiventilazione comunquenaturaleelascarsaattenzionepostasu sistemioscurantiperquantoriguardalechiusure verticalitrasparenti,argomentichecomunque esulavano dalloggetto di questa tesi. Quindi per migliorare tale prestazione, si propone la previsione di un sistema di ventilazione forzata, che consentaquindiunricambiodariacontrollato, senzalarichiestadiunaperturaperiodicadei serramenti. 136Tecnologie tradizionali evolute e materiali per la realizzazione di chiusure verticali opache, un caso studio 5.CONCLUSIONI Afrontedeirisultatiottenutimediantelacertificazioneenergetica,sipuconcluderecheletecnologie analizzate, nel caso specifico il blocco cassero a perdere Climablock proposto da Pontarolo S.p.A., apportano forti elementi di innovazione, superando i requisiti imposti dalla normativa vigente. Considerate le similitudini negliindiciprestazionalideiprodottianalizzati,siritienelecitoestenderetaleconsiderazioneatuttiisistemi costruttivi presi in considerazione. Sipuaffermareinoltrechequestetecnologie,rispettoaisistemitradizionali,consentanounapirapidae correttamessainoperadelsistemachiusureverticaliopache,avantaggiodiunrisparmioneicostidi realizzazione, e a garanzia di un risultato in grado di soddisfare le esigenze imposte. Comegifattopresentenelleconsiderazionialterminediogniclassedisistemicostruttivi,talisoluzioni peccano ancora di una relativa giovinezza nellosviluppo. Tra i principali punti irrisolti sisottolinea il problema del decadimento differenziale di prestazione nel tempo. Tale considerazione valida soprattutto per quel che riguarda le soluzioni in multistrato laterizio e argilla espansa. Quindiaconclusionedellavorosvolto,sipuaffermarecheallostatoattualecisitrovainunafasedi transizione, in cui sia progettisti, che aziende del settore, si trovano ad affrontare da un lato normative sempre pi restrittive, dallaltro lavvicendamento sul mercato di prodotti in continuo sviluppo ed aggiornamento. Tale condizione evidentemente pone difficolt nellaffermarsi di una o dellaltra soluzione tecnologica, la cui scelta quindi viene demandata al caso specifico in esame. Bibliografia 137 6.BIBLIOGRAFIA 6.1.PUBBLI CAZIONIGruppo Redazionale Milano (1995) (a cura di) Manuale di progettazione edilizia, vol. 1, Milano, HoepliAndrea Campioli, Monica Lavagna (2010) Laterizio innovativo ad alte prestazioni termiche, Costruire in Laterizio, n.133, gennaio/febbraio 2010 pp. 56-59 6.2.NORMATIVADIRI FERIMENTO Decreto Legislativo n.10 del 9 gennaio 1991 Norme in materia di uso razionale dell'energia, risparmio energetico e sviluppo delle fonti rinnovabili Decreto Legislativo n.447 del 26 ottobre 1995 Legge quadro sullinquinamento acustico Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri del 5 dicembre 1997 Determinazione dei requisiti acustici passivi degli edifici Direttiva 2002/91/CEdel Parlamento Europeo e del Consiglio del 16 dicembre 2002 sul rendimento energetico nelledilizia Direttiva 2002/91/CEdel Parlamento Europeo e del Consiglio del 5 aprile 2006 sull'efficienza degli usi finali dell'energia e i servizi energetici e recante abrogazione della direttiva 93/76/CEE Decreto Legislativo n.195 del 19 agosto 2005 Attuazione della direttiva 2003/4/CE sull'accesso del pubblico all'informazione ambientale Decreto Legislativo n.311 del 29 dicembre 2006 Disposizioni correttive ed integrative al decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, recante attuazione della direttiva 2002/91/CE, relativa al rendimento energetico nell'edilizia Decreto del Presidente della Repubblica n.59 del 2 aprile 2009 Disposizioni correttive ed integrative al decreto legislativo 19agosto 2005, n. 192 Decreto Ministeriale del 26 giugno 2009 Ministero dello Sviluppo economico - Linee guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici UNI EN ISO 6946 Componenti ed elementi per edilizia - Resistenza termica e trasmittanza termica -Metodo di calcolo UNI 10349 Riscaldamento e raffrescamento degli edifici - Dati climatici UNI 10379-05 Riscaldamento degli edifici. Fabbisogno energetico convenzionale normalizzato UNI EN 832 Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento edifici residenziali UNI EN ISO 13790 Prestazione termica degli edifici calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento UNI EN ISO 10077-1 Prestazione termica di finestre, porte e chiusure - Calcolo della trasmittanza termica - Metodo semplificato UNI EN ISO 10211-1 Ponti termici in edilizia - Flussi termici e temperature superficiali Metodi generali di calcolo 138Tecnologie tradizionali evolute e materiali per la realizzazione di chiusure verticali opache, un caso studio UNI EN ISO 10211-2 Ponti termici in edilizia - Calcolo dei flussi termici e delle temperature superficiali- Ponti termici lineari UNI EN ISO 14683 Ponti termici nelle costruzioni edili - Trasmittanza termica lineare - Metodi semplificati e valori di progetto UNI EN ISO 13786 Prestazione termica dei componenti per edilizia - Caratteristiche termiche dinamiche - Metodi di calcolo UNI 10351 Materiali da costruzione - Conduttivit termica e permeabilit al vapore UNI 10355 Murature e solai - Valori della resistenza termica e metodo di calcolo UNI EN 410 Vetro per edilizia - Determinazione delle caratteristiche luminose e solari delle vetrate UNI EN 673 Vetro per edilizia - Determinazione della trasmittanza termica (valore U) - Metodo di calcolo UNI EN ISO 7345 Isolamento termico - Grandezze fisiche e definizioni 6.3.INTERNET www.anit.it, ANIT: Associazione Nazionale per l'isolamento Termico e acustico www.bioisotherm.it, Bioisotherm S.p.A. www.climablock.it, Climablock www.edilportale.com, Edilportale www.fornacidimasserano.it, PCL S.p.A. www.lecablocco.it, Leca Blocco www.mattone.it, Fornaci di Masserano www.paver.it, Paver S.p.A. www.pontarolo.com, Pontarolo S.p.A. www.wikipedia.com, Wikipedia