TETTI KLIMA AUS LIMAHAUS - MyBlog · 50 g/m ³ 45 g/m³ 40 g/m³ 35 ... una serie di misure che...

TETTIKLIMAHAUS

Il meglio per il tetto.

TETTIKLIMAHAUS

Volume TecnicoN. 02/2006

Autore: Günther GantiolerEsperto in Fisica Tecnica

RESTYLINGGENNAIO 2008

REST

YLIN

GRESTYLING

2

Autore

Gantioler Günther, nato il 14 settembre 1969, direttore amministrativo dello studio di fisica tecnica applicata all‘edilizia TBZ è un noto esperto delle problematiche delle costruzioni.Per primo, dal 2000, ha introdotto nel mercato italiano le misure della permeabilità all‘aria di edifici e dei tetti.Come certificatore italiano di case passive (PHI Darmstadt) e di case a basso consumo energetico (CasaClima, WaVE, ...) ha potuto

Impressum:TBZ Srl/GmbH– Gantioler GüntherVia Laghetto di Varna 1, I-39040 Varna (BZ)www.tbz.bz [email protected]

approfondire tecnologie innovative per l‘edilizia a risparmio energetico e acquisito competenze relative alla tecnologia di casa passiva e dei componenti correlati (ponti termici, elementi di costruzione altamente coibentati, vetrate passive, ...) in ambito italiano.Come autore ha pubblicato dal 1995 15 libri sui diversi temi della fisica tecnica applicata all‘edilizia.

DefinizioniUsiamo le seguenti formattazioni speciali per indicare elementi del glossario o della bibliografia:elemento spiegato nel glossario gradigiorno fonte definita in bibliografia al numero 10 [10]

Editore:Riwega SrlVia Isole di Sopra 28, I-39044 Egna (BZ)www.riwega.com [email protected]©

Disegni di copertina in acquarello relizzato dall‘artista altoatesina Ute Complojer.

3

Indice

1 Prefazione ...................................................................................................................4

2 L‘impermeabilità all‘aria e le condense interstiziali ..........................................................5

3 La tenuta all‘aria ..........................................................................................................8 3.1 Il test della tenuta all‘aria ....................................................................................8 3.2 La tenuta all‘aria nel calcolo del fabbisogno energetico ..........................................9 3.2.1 Ventilazione naturale ................................................................................10 3.2.2 Ventilazione manuale ...............................................................................12 3.2.3 Ventilazione meccanica ............................................................................12 3.3 La direttiva per la costruzione di edifici scolastici .................................................13 3.4 Perdite di ambienti non riscaldati .......................................................................13

4 La certificazione energetica: l‘importanza dei tetti .........................................................14 4.1 Introduzione generale ........................................................................................14 4.2 Il decreto 192/311: limiti U e FEP ......................................................................18 4.3 Casa Clima ..................................................................................................... 26 4.4 CENED la certificazione energetica in Lombardia ................................................ 28

5 Sottotetti vivibili d‘estate ............................................................................................. 30 5.1 Le ore surriscaldate > 25°C ............................................................................... 30 5.2 Analisi PHI di un appartamento tipo ................................................................... 30 5.3 L‘effetto della trasmittanza (U) ............................................................................31 5.4 L‘effetto del colore della copertura ..................................................................... 32 5.5 L‘effetto della ventilazione ................................................................................. 32 5.6 L‘effetto dell‘inerzia termica (massa) ................................................................... 34 5.7 Riassunto surriscaldamento estivo ....................................................................... 35

6 Conviene coibentare il tetto? ...................................................................................... 36 6.1 Introduzione al sistema di calcolo del valore attuale ............................................. 36 6.2 Trovare il punto di convenienza ......................................................................... 39 6.3 Anni di riferimento del valore attuale ...................................................................41 6.4 Riassunto valore attuale .................................................................................... 42 6.5 Ammortamento lineare ..................................................................................... 43

7 Tetti certificati ........................................................................................................... 47 7.1 Introduzione .................................................................................................... 47

8 Tenuta e acustica ...................................................................................................... 52 8.1 La tenuta d‘aria e l‘acustica............................................................................... 52 8.2 Consigli per una buona acustica nel tetto ............................................................ 55

9 Le norme .................................................................................................................. 56

10 Glossario e simbologia delle formule ......................................................................... 57 10.1 Glossario ...................................................................................................... 57 10.2 Simbologia ................................................................................................... 57

11 Bibliografia ............................................................................................................. 58

4

1 Prefazione

Gentile lettore,

quattro anni fa siamo usciti con il primo di due fascicoli tecnici riguardante la fisica tecnica applicata nei cantieri: argomenti importantissimi e fondamentali inerenti il risparmio energetico!Come primaria azienda italiana specializzata nella produzione e distribuzione di teli traspi-ranti per lìmpermeabilizzazione del tetto e delle pareti ed accessori come sottocolmi per la ventilazione delle coperture, abbiamo ritenuto opportuno riprendere gli argomenti trattati nel precedente volume in funzione delle nuove normative, delle nuove esperienze, prove in cantiere, ecc.

In questi ultimi quattro anni abbiamo distribuito a livello nazionale oltre 50.000 copie dei due volumi tecnici; la maggior parte consegnati a progettisti, architetti ed ingegneri, ma c’è stato anche un enorme interesse da parte delle carpenterie in legno e dei nostri rivenditori.

Anche lÌtalia si è adeguata alle leggi sul risparmio energetico aggiornando il D.Lgs. 192 con il nuovo D.Lgs. 311/06. Secondo l’autore i limiti proposti da questa ultima normativa non sono sufficienti a garantire un lavoro ottimale. Nel proseguo della lettura si dimostrerà più approfonditamente il pensiero dell’ autore.

In cantiere qualche piccolo “ errore” di posa in opera, visto che in cantiere la situazione metereologica cambia continuamente, può essere tollerato, però la funzionalità del prodotto deve assicurare ugualmente la massima resa. Questo è il motivo principale per cui l’ autore consiglia che i limiti non vengano solo rispettati sulla carta, bensì controllati e migliorati nel rispetto delle varie zone climatiche.

Se tutti gli operatori del settore fossero più sensibili al problema del risparmio energetico non costruiremo più delle “baracche”, bensì potremo essere un esempio per tutta lÈuropa.

Egna, febbraio 2008

Werner Rizzi, Amministratore Riwega

5

2 L‘impermeabilità all‘aria e le condense interstiziali

Tra la diffusione al vapore, o meglio la quantità di condense interstiziali tollerabili, e l‘impermeabilità all‘aria c‘è un importante nesso. Per l‘impermeabilità all‘aria si intende la protezione dell‘involucro per evitare infilt-razioni d‘aria, realizzata in due parti: interna ed esterna.Al lato interno serve lo strato di tenuta all‘aria, che protegge la struttura dall‘ingresso dell‘aria calda umida d‘inverno o l‘aria condi-zionata “fresca” d‘estate. Al lato esterno si applica lo strato di tenuta al vento, per non fare penetrare nella struttura l‘aria fredda d‘inverno, l‘aria calda umida d‘estate o il rumore.Questa sigillazione non è mai perfetta. Però per ridurre i pericoli che ne derivano, ci sono margini di errore della progettazione e dell‘esecuzione tollerabili. Tali margini

Questi limiti n50 (DIN 4108-7) vengono espressi in perdita oraria di volume d‘aria con una differenza di pressione tra esterno ed interno di 50 Pa in rapporto al volume d‘aria interno. Per controllare la qualità

dell‘involucro è stato definito, con la normativa UNI EN 13829, il test BlowerDoor. L‘impermeabilità all‘aria e il test BlowerDoor sono descritti nel fascicolo Riwega 1 “Fisica tecnica del tetto”.

Fig. 1: Problematiche della permeabilità all‘aria

vengono espressi con la grandezza n50 e misurati col test “BlowerDoor”.

Tenuta al vento =Telo traspirante

Tenuta all‘aria = Freno al vapore

INVERNOPerdita di calore

ESTATEEntrata di calore

Rumore VentoTUTTO L‘ANNO

CondensaCondensa

6

360 g/giorno m²

Spiffero1 metro x 1 mm

Superfice permeabile al vapore(sd=10m) 1 m²

< 10 g/giorno m²

50% u.r.20°C

80% u.r.0°C

I pericoli di una scarsa impermeabilità all‘aria sono: Passaggio di rumore (perdita di comfort) Passaggio di vento (perdita di comfort) In estate, entrata di aria calda umida e grave pericolo di formazione condense

estive nel caso del sottotetto raffrescato (pericolo di marciume e degradazione materiale)

In inverno, uscita di aria calda umida e pericolo di formazione condense (pericolo di marciume e degradazione materiale)

La condensa si forma quando raffreddiamo aria umida a temperatura fino a raggiungere la saturazione:

Per capire meglio il grande pericolo delle condense dovute alla permeabilità all‘aria osser-viamo il grafico:

Fig. 2: Formazione al m² al giorno di spifferi e superfici traspiranti

Umidità relativa d‘inverno55 g/m³50 g/m³

45 g/m³

40 g/m³

35 g/m³

30 g/m³

25 g/m³

20 g/m³

15 g/m³

10 g/m³

5 g/m³

0 g/m³40°C 36°C 32°C 28°C 24°C 20°C 16°C 12°C 8°C 4°C 0°C -4°C -8°C -12°C -16°C -20°C

U.r. 50%

8,65 g 20°C 8°C

g condenseU.r. 100%

Umidità relativa d‘estate55 g/m³50 g/m³

45 g/m³

40 g/m³

35 g/m³

30 g/m³

25 g/m³

20 g/m³

15 g/m³

10 g/m³

5 g/m³

0 g/m³40°C 36°C 32°C 28°C 24°C 20°C 16°C 12°C 8°C 4°C 0°C -4°C -8°C -12°C -16°C -20°C

U.r. 50%

20,1 g

36°C 23,5°C

g condenseU.r. 100%

7

Col passaggio controllato di vapore attra-verso un tetto costruito a regola d‘arte, si formano condense di 10 g/m² al giorno. Queste condense rientrano nei limiti consentiti e vengono smaltite verso l‘esterno grazie alla

ventilazione del tetto. Il passaggio di vapore non controllato attraverso spifferi, invece, porta alla formazione di condense (ca. 360 g/m² con uno spiffero lungo 1 m e largo 1 mm), che superano i limiti consentiti.

Fig. 3: Quantità massima di condense ammissibili in combinazione ai valori sd dello strato tenuta al vento (esterno) e tenuta all‘aria (interno) combinato al valore n50

Il D.lgs 311/06 ha inoltre imposto un controllo delle condense interstiziali in condizioni più severi:

40 mm Tegole 30 mm Listello portategole 40 mm Listello di ventilazione 4 mm Guaina bituminosa

140 mm Fibra di legno

20 mm Tavolato

140 mm Travetti

Luogo: BolognaCondense accumula-te con clima stan-dard:605 g/m²Condense accumula-te con clima 311/06:1.269 g/m²

L‘esempio è un tetto con stratigrafia non corretta con guaina bituminosa esterna. Si può notare la crescita delle condense interstiziali da 605 g/m² a 1.269 per l‘applicazione del D.lgs 311/06.

Riassunto Riwega:

Un‘alta impermeabilità all‘aria (n50 bassi) garantisce la durata del tetto e un comfort abitativo alto. Consigliamo valori n50 inferiori a 1,0 per dare più sicurezza ai clienti, progettisti e artigiani.

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,00,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0

> 0,5 kg/m²> 1 kg/m²

> 0,5 kg/m²

Condensa perpermeabilità all‘aria

n50 =1

n50 =2

n50 =3

n50 =5

Combinazione Riwega: USB Classic (esterno) sd = 0,04 m + USB Micro (interno) sd = 2 m

Quantità d‘acqua di rugiada (DIN 4108-3)

Coefficiente di freno dello strato interno sdi [m]

Coe

ffici

ente

di f

reno

del

lo s

trato

este

rno

s de [

m]

Stratigrafia non corretta!

8

3 La tenuta all‘aria nelle norme

In questo capitolo raccogliamo le norme che riguardano la permeabilità all‘aria di edifici.

3.1 Il test della tenuta all‘ariaLa norma in vigore sul test della tenuta all‘aria di edifici è la UNI EN 13829:2003. La norma non riporta nessun limite sulla tenuta all‘aria ma si limita a definire la misura stessa. La metodologia descritta è il test BlowerDoor, nel quale una ventola mette l‘involucro in pressione e depressione. Nel test devono essere corrette la pressione atmosferica, la pressione interna dell‘edificio, le temperature interne ed esterne e il vento. Questi parametri devono calibrare la misura all‘inizio e alla fine delle misure. Con la ventola (posta in

una finestra o in una porta esterna) si fanno una serie di misure che devono portare alla curva di regressione, la quale definisce le perdite dell‘involucro alle diverse differenze di pressione. La perdita media (tra pressione e depressione) a 50 Pa di differenza di pressione tra interno ed esterno in rapporto al volume rinchiuso nell‘edificio viene chiamato n50 e definisce la tenuta all‘aria dell‘edificio.

Fig. 4: Macchina BlowerDoor

Fig. 5: Misure e curva di regressione

Fig. 6: Ventola controllata dal computer

Esistono due certificati della tenuta all‘aria: Tipo A: edificio come abitato;

Tipo B: involucro con tutti gli impianti chiusi (normalmente i test in cantiere).

n50=V50V

9

3.2 La tenuta all‘aria nel calcolo del fabbisogno energeticoNell‘ aprile 2005 è entrata in vigore la nuova norma europea UNI EN ISO 13790:2004 per il calcolo del fabbisogno energetico di edifici. Ha sostituito la vecchia norma UNI EN 832:2001 e i vecchi algoritmi della legge 10/91. Era già in vigore per il calcolo del fabbisogno energetico della legge 10/91

come anche per i decreti seguenti 192/05 e 311/06. È la norma più importante a larga base per la definizione del calcolo del fabbi-sogno energetico di edifici e dev‘essere usato per esempio per calcolare l‘attestato di qualifi-cazione energetica del D.lgs 311/06.

Il bilancio termico QH di un edificio (riscaldamento/raffrescamento) è dato da:

Fig. 7: Bilancio termico di edifici(esterno) e tenuta all‘aria (interno) combinato al valore n50

Q sta per calore in generale, QL per le perdite di calore, QG per i guadagni di calore e ηu per il fattore di utilizzazione.Le perdite di calore QL sono la somma tra le perdite specifiche per trasmissione HT (che dipendono dalla trasmittanza U degli elementi costruttivi) e le perdite specifiche per ventila-

zione HV corretti per il clima e il periodo di calcolo.La perdita specifica di calore per ventilazione HV dipende dal volume dell‘aria rinchiusa nell‘edificio, dalle caratteristiche energetiche dell‘aria (=0,34) e dal ricambio d‘aria orario n:

Ponti termici

Apportisolari

Pareti

Scantinato

Vetrate

Ventilazione

Tetto

Apportiinterni

INVERNO: somma negativa = perditaESTATE: somma positiva = apporto

QH = QL – QG · ηU [kWh/a]

HV = V · n · 0,34 [W/K]

10

Il ricambio d‘aria orario n serve per portare via o meglio diluire:la quantità di umidità creata all‘interno dell‘appartamento (ca. 10 litri d‘acqua

ogni giorno a famiglia);gli odori le emissioni (formaldeide, VOC, ...); le polveri fini e microscopiche la radioattività le spore ed alghe.

Per questo motivo, un ricambio d‘aria minimo é fondamentale per l‘igiene dell‘aria interna e il comfort abitativo. La norma UNI EN 13790 impone un ricambio d‘aria orario minimo nmin

La ventilazione naturale (allegato G della norma UNI EN 13790) potrebbe garantire in parte l‘igiene dell‘aria. Per questo motivo, il governo italiano non pone nessun limite di tenuta all‘aria dell‘edificio, ma impone di considerare la tenuta all‘aria nel calcolo

Le classi di tenuta all‘aria di edifici vengono definiti dal valore n50. Il valore n50 descrive la quantità di aria persa a involucro chiuso (finestre e porte chiuse), quando la differenza

di 0,3 h-1. Quindi è necessario cambiare ogni ora il 30% del volume d‘aria interno. Questo ricambio d‘aria minimo dev‘essere garantito con:

del fabbisogno energetico. Al contrario dell‘opinione comune, il valore del ricambio d‘aria n non è un valore fisso, ma dev‘essere scelto in dipendenza della ventilazione naturale o meglio della presenza di fughe o aperture libere.

di pressione tra interno ed esterno è 50 Pa. Questo valore viene misurato in cantiere con test BlowerDoor (vedi anche fascicolo 1).

La ventilazione naturale è il ricambio d‘aria attraverso l‘involucro chiuso, p.e. tramite fughe, canali, crepe, camini, apertura areazione gas, ...;

la ventilazione manuale è quella attraverso l‘apertura a mano delle finestre e delle porte;

la ventilazione meccanica è quella con ventole come la cappa in cucina, la ventola nel bagno o gabinetto e gli impianti di ventilazione forzata con o senza recupero di calore.

3.3.1 Ventilazione naturale

La quantità della ventilazione naturale o meglio il valore del ricambio d‘aria n dell‘involucro dipende:

dalla classe di tenuta all‘aria dell‘edificio dell‘esposizione vento dell‘edificio presenza del vento dell‘ubicazione.

Anche l‘esposizione al vento cambia la ventilazione naturale e viene classificato secondo la norma UNI EN 13790:

Ventilazionenaturale

Ventilazionemanuale

Ventilazionemeccanica+ +

11

Fig. 8: Classi di tenuta all‘aria e all‘esposizione del vento

Con queste classi di tenuta all‘aria ed esposizione vento si trova il valore del ricambio d‘aria necessario per il calcolo della dispersione termica per ventilazione naturale:

Scelta del ricambio d‘aria per classe di tenuta all‘aria ed esposizione vento

Edifici unifamiliari S/V >= 0,65 Edifici plurifamiliari S/V < 0,65

Scelta del ricambio d‘aria con fascia n50 da 0,6 a 20

Classe ditenuta all‘aria

Tenuta all‘aria n50Edifici pluri-familiari Edifici mono-familiari

Alto meno di 2 meno di 4Medio tra 2 e 5 tra 4 e 10Basso più di 5 più di 10

Classe diesposizione vento Descrizione

Nessun riparo edifici in aperta campagna, edifici a torre nei centri città, ...Riparo moderato edifici in campagna con alberi o altri edifici intorno, periferie, ...Riparo consistente edifici di media altezza nei centri città, edifici nei boschi, ...

Classe diesposizione vento

Classe di tenuta all‘ariaAlto: n50

12

Per evidenziare l‘importanza della tenuta all‘aria al fabbisogno energetico riportiamo dei risultati di un edificio tipo, del quale calco-liamo il valore EPi (fabbisogno energetico primario per riscaldamento invernale)

secondo il D.lgs 311/06 variando la tenuta all‘aria n50 e cambiando l‘ubicazione dell‘edificio (Roma: 1.415 gg; Selva Val Gardena (BZ): 5.072 gg):

3.3.2 Ventilazione manuale

3.3.3 Ventilazione meccanica

Se la ventilazione naturale non riesce a garantire da sola il ricambio d‘aria igienico (situazione normale negli edifici di nuova costruzione o quando in edifici esistenti vengono cambiati i serramenti) dev‘essere

aiutata dalla ventilazione manuale aprendo le finestre. Per il calcolo energetico non cambia nulla rispetto a quello spiegato nel capitolo sulla ventilazione naturale.

Quando si mette in funzione un impianto di ventilazione, la perdita di calore ha due compo-nenti:

Il primo Vf è il ricambio d‘aria dell‘impianto di ventilazione, mentre Vx costituisce la perdita aggiuntiva dalle fughe dell‘involucro. In questo caso le fughe sono più problematiche che nel caso della ventilazione naturale,

perché abbiamo una spinta aggiuntiva dalle ventole. Perciò per edifici con impianti areaulici si consiglia una tenuta all‘aria massima di n50

13

Dal 18.12.1975 esiste il D.M. 20 per le costruzioni di edifici scolastici. In questo vengono definite le norme tecniche relative all‘edilizia scolastica, “ivi compresi gli indici

minimi di funzionalità didattica, edilizia ed urbanistica da osservarsi nella esecuzione di opere di edilizia scolastica”. Nella norma ci sono anche i requisiti per la tenuta all‘aria:

3.3 La direttiva per la costruzione di edifici scolastici

5.3.5 Controlli e misure di cantiere Omissis... iv) Prove di tenuta dell‘aria Eventuali prove di tenuta all‘aria potranno essere effettuate adottando prove e controlli in cantiere come specificato nel punto 5.3.14Omissis...5.3.14 Prescrizioni relative alla tenuta d‘aria. La chiusura esterna considerata nel suo insieme (comprendente, cioè, tutti gli elementi che la compongono quali infissi, giunti, ecc.) deve assicurare nel locale, delimitato da chiusure considerate stagne e dalla chiusura in esame, una tenuta tale che sia possibile realizzare nell‘ambiente anzidetto una pressione statica di 10 mm di colonna d‘acqua con un ventilatore di portata non superiore a 10 m³/h per ciascun m² di superficie frontale della chiusura considerata.

Un controllo in una scuola reale (nuovo polo scolastico di Agordo, BL) ha portato per due classi ai seguenti risultati esemplari:

Come si nota i requisiti alla tenuta all‘aria richiesti sono molto severi e difficili da raggiungere.

3.4 Perdite di ambienti non riscaldati

La normativa UNI EN ISO 13789:2001 stabi-lisce che per il calcolo delle perdite tra zone non riscaldate e l‘esterno (per esempio sotto-

tetti non riscaldati) il ricambio d‘aria n può essere assunto ≤ n50/20.

1 parete come facciata esternaLarghezza della classe 6,75 mLunghezza della classe 7,75 mAltezza della classe 3,2 m

Volume della classe 167,4 m³

Facciata esterna (un lato) 21,6 m²Portata definita 216 m³

Pressione richiesta 100 Pan100 1,29 h-1n50 interpolato lineamente 0,65 h-1

3 pareti come facciata esternaLarghezza della classe 6,75 mLunghezza della classe 7,75 mAltezza della classe 3,2 m

Volume della classe 167,4 m³

Facciata esterna (tre lati) 68 m²Portata definita 680 m³

Pressione richiesta 100 Pan100 4,06 h-1n50 interpolato lineamente 2,03 h-1

14

4 La certificazione energetica: l‘importanza dei tetti

4.1 Introduzione generale

La certificazione energetica di edifici sta cambiando molto il modo di progettare e costruire. Promettere a committenti con parole chiare e semplici una prestazione importante come il consumo energetico (e con questo il

costo annuale per riscaldamento, produzione di acqua calda e raffrescamento), costringe coloro che contribuiscono alla realizzazione di un edificio a garantire la qualità del loro lavoro.

Questo meccanismo si mette in atto soltanto se la certificazione trova un modo semplice di comunicazione. Se diventa facile come il consumo medio di un‘auto (per esempio il consumo di 7 litri di benzina per percorrere 100 km), diventerà un dato noto anche alle persone meno esperte, anzi un valore di cui andare fieri, se si raggiungono consumi veramente bassi. Nella ricerca di un indice energetico compren-sibile si è tenuto conto del fabbisogno di calore annuale (kWh) per il riscaldamento di un metro quadrato di superficie netta calpestabile. Fig. 9: Cartellone cantiere di edificio a basso consumo

energetico a Pratissolo (RE); Arch. Enrico Baschieri

L‘indice energetico calore IECalore è il valore più semplice per caratterizzare la qualità termica

invernale dell‘edificio.

Per spiegarlo meglio, guardiamo gli schemi seguenti:

1 D‘inverno la temperatura dell‘aria esterna è più bassa di quella interna richiesta. La temperatura interna di comfort è pari a 20°, ovvero alla media tra la temperatura dell‘aria interna e quella delle superfici delle strutture che delimitano le stanze riscaldate. Per questo motivo se la temperatura della parete esterna, poiché mal coibentata, è per esempio 18°C, nell‘aria occorrono già 21° per ristabilire il comfort.

CALDO

20°c

FREDDO

0°c

15

2 Se non si riscalda l‘ambiente interno, le temperature interne tendono ad avvicinarsi alle temperature dell‘aria esterna, perchè il calore si perde in direzione delle temperature più basse. La quantità e velocità della perdita di calore dipendono dalla qualità termica dell‘involucro. Più alta è la sua resis-tenza termica e migliore la sua tenuta all‘aria, meno perdite ci sono. La quantità di perdite definisce anche la qualità dell‘involucro.

3 Per riuscire a stabilire la tempe-ratura di comfort interno, si deve fornire energia alle stanze. La quantità di energia necessaria equivale alla quantità di calore perso. Se si fornisce più di quanto si perde, le temperature saranno troppo alte; se non si fornisce abbastanza energia, le temperature interne scenderanno sotto il livello comfort.La quantità fornita definisce altrettanto la qualità dell‘involucro.

Per poter confrontare piccoli e grandi edifici, si divide il calore perso/fornito per la super-ficie calpestabile riscaldata. La quantità di superficie calpestabile riscaldata è parago-nabile alla distanza percorsa in auto. Il consumo della macchina si può confrontare

soltanto, quando lo si divide per una distanza fissa, per esempio 100 km. Il consumo di benzina annuale diviso i km percorsi in un anno (moltiplicato per 100 km) porta al consumo medio dell‘automobile.

Il calore viene espresso in kWh. Come in tutti i settori, si cerca di esprimere tutti gli aspetti energetici in kWh e non più nelle unità vecchie come kcal, MJ, CV, ... Purtroppo una quantità energetica in kWh non è molto comprensibile. Per questo motivo si cerca spesso di spiegarlo in quantità di combus-tibile consumato. Ogni combustibile ha il suo contenuto energetico specifico. In un litro di gasolio ci sono 10,0 kWh, in un metro cubo di metano 9,8 kWh (caldaia standard), in un kilogrammo di pellets 4,9 kWh e in un

chilogrammo di legna 4,2 kWh di energia. Un indice energetico di 85 kWh/m²a corris-ponde a una casa con un consumo di 8,5 litri di gasolio per metro quadro annuo.Il grafico seguente mostra la classificazione energetica di edifici secondo il loro IECalore, convertito in valori di diversi combustibili. Il più usato è il gasolio, benché per motivi di attualità (prezzo, emissioni di CO2 e dipen-denza) sia consigliabile l‘utilizzo del pellets o di altri combustibili alternativi.

CALDO

20°c

FREDDO

0°c

Perdite

CALDO

20°c

FREDDO

0°c

Rifornimento

IEcalore = Perdita di calore invernale

Superficie calpestabile riscaldataFornitura di calore per riscaldamento

Superficie calpestabile riscaldata=

16

Fig. 10: Classificazione di edifici con indici energetici (in questo caso indice energetico calore = involucro)

Dall‘indice energetico di calore non si ricava però direttamente il costo totale annuale dell‘impianto di riscaldamento:

Per ottenere i costi annuali dall‘indice energetico calore totali si devono eseguire due passaggi: a) aggiungere la perdita energetica di fornitura calore degli impianti, b) aggiungere il fabbisogno energetico per la produzione dell‘acqua calda sanitaria.

La perdita di fornitura calore comprende ogni perdita dovuta a:Trasformazione del combustibile (per esempio gasolio) in fluido caldo (nel circuito

del riscaldamento, nei termosifoni e nei tubi del riscaldamento a pavimento, ...) nella caldaia, compresi le perdita dal camino, di residui non bruciati e delle perdite di calore della caldaia nel vano tecnico.

Distribuzione del calore tramite tubi coibentati o non coibentati, dalla caldaia agli elementi di emissione calore.

Emissione di calore nei termosifoni, nei sistemi di riscaldamento a pavimento, parete o soffitto, nei convettori o altri.

Regolazione dell‘impianto di riscaldamento.

200

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

Risc. utile

divisosuperficie riscaldata netta

Indi

ce e

nerg

etic

o in

kW

h/m

²a

IEcalore > 160 160 120 90 70 50 30 15 0 < 0

al m²/a Classe G Classe F Classe E Classe D Classe Cbasso consumo Classe B Classe A Caasa passivaCasa a

consumo zeroCasa

energyplus

Gasolio litri 20 14 11 8,5 7 5 3 1,5 0 < 0Metano m³ 20,4 14,3 11,2 8,7 7,1 5,1 3,1 1,5 0 < 0Pellets kg 40,8 28,6 22,5 17,4 14,3 10,2 6,1 3,1 0 < 0Legna kg 47,6 33,3 26,2 20,2 16,7 11,9 7,1 3,6 0 < 0

IEcalore · Sup. riscaldata ≠ Consumo totale di combustibile

17

Il rendimento globale dell‘impianto di riscalda-mento è di molto inferiore al rendimento della caldaia riportato sui dépliant dei produttori di caldaie. La media reale per impianti a gasolio è 75%, per impianti a metano 78%, per impianti pellets 72% e per impianti a legna 70%.

Il fabbisogno energetico per la produzione di acqua calda sanitaria viene calcolato per persona, poiché dipende in prima linea dal bisogno di acqua calda. Il costo complessivo perciò è costituito da:

SRisc: Superficie calpestabile riscaldata dell‘edificio o appartamento QACS: Fabbisogno energetico per la produzione di acqua calda sanitaria in kWh/a EComb: Contenuto energetico dei combustibili, per esempio 10 kWh in un litro di gasolio ηimp: Rendimento globale dell‘impianto di riscaldamento in % €Comb: Costo unitario dei combustibili, per esempio 1,05 € al litro di gasolio.

Fig. 11: Costi annuali per riscaldamento (perdite involucro + perdite impianto) e produzione dell‘acqua calda con diversi combustibili e categorie energetiche. Le cifre in blu (costi per edifici con livello involucro Classe B o miglio-re) sono ridotti per la coperture dell‘acqua calda con un impianto solare termico del 50%.

Il diagramma in alto mostra il costo annuale per il riscaldamento e la produzione dell‘acqua calda delle diverse categorie energetiche di edifici con diversi combustibili. Nel grafico è ben evidente il costo eccessivo di un edificio costruito non correttamente e

riscaldato con un combustibile costoso come il gasolio. Si può osservare anche la notevole differenza tra questo e un edificio costruito bene e riscaldato con combustibili meno cari come il pellets o la legna.

Costi riscaldamento =(IECalore · S Risc + Q ACS)

EComb · η imp· € Comb

200

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

Risc. utile

divisosuperficie riscaldata netta

Indi

ce e

nerg

etic

o in

kW

h/m

²a

2008 IEcalore 200 140 120 90 70 50 30 15 0 < 0

Combustibile Costo unitario Classe G Classe F Classe E Classe DClasse C

basso consumo

Classe B Classe A Caasa passiva

Casa a consumo

zero

Casa energyplus

Gasolio litri 1,20 €/litro 3.446 € 2.546 € 2.246 € 1.796 € 1.496 € 973 € 673 € 448 € 0 < 0

Metano m³ 0,80 €/m³ 2.344 € 1,732 € 1.528 € 1.222 € 1.017 € 662 € 458 € 305 € 0 < 0Pellets kg 0,20 €/kg 1.276 € 943 € 832 € 665 € 554 € 360 € 249 € 166 € 0 < 0Legna kg 0,14 €/kg 1.094 € 808 € 713 € 570 € 475 € 309 € 214 € 142 € 0 < 0

18

Attenzione all‘ultimo passaggio: il consumo energetico di edifici residenziali viene rapportato (diviso) alla superficie riscaldata

netta calpestabile, mentre il consumo di edifici non residenziali al volume lordo dell‘involucro riscaldato.

Tabella riasuntiva:

3.5 Il decreto 192/311: limiti U e FEPIl decreto 192 del 19 agosto 2005 è un traguardo molto importante nel percorso dell‘Italia in direzione della certificazione energetica di edifici. È stato aggiornato con l‘introduzione del D.lgs 311 del dicembre 2006 e sono stati affrontati nuovi concetti come la prestazione estiva di elementi costruttivi. Nei due regolamenti si definiscono sia i casi di applicazione (edifici di nuova costruzione, ristrutturazioni e edifici affittati), sia gli indici energetici.L‘attestato di qualificazione energetica

contiene il fabbisogno energetico per la climatizzazione invernale a livello primario. Per energia primaria si intende il consumo energetico per la produzione della corrente elettrica p.e. in una centrale termica. Per avere 1 kWh di energia dalla rete a casa nostra, ci vogliono nella centrale termica ca. 3 volte tanto di energia primaria per produrla. L‘indice energetico del D.lgs 311/06 si chiama EPi: fabbisogno energetico primario per climatizzazione invernale. Per spiegare il concetto ricorriamo a un semplice esempio:

Costo annuale per riscaldamento con metano: 1.500 €Quantità consumata di metano secondo le bollette: 2.300 m³Contenuto energetico di un m³ di metano: 9,8 kWh/m³Trasformazione del combustibile in energia: 22.540 kWh = x = (questo consumo di combustibile copre il riscaldamento, la produ-zione dell‘acqua calda sanitaria e la cucina con metano)

Persone in famiglia: 4Togliere la cucina: - 600 kWh = x 150 Togliere la produzione di acqua calda sanitaria: - 4.000 kWh = x 1.000Resto del consumo energetico per riscaldamento: 17.940 kWhAggiungere il consumo elettrico a livello primario: + 179 kWh = x 1% (ca.)Consumo energetico per riscaldamento primario: 18.119 kWhTogliere la perdita dell‘impianto di riscaldamento: - 3.624 kWh = x 20%Fornitura di calore netta: 14.495 kWh(la fornitura di calore con p.e. termosifoni in stanza corrisponde alla dispersione termica dell‘involucro = dispersione dell‘involucro)

Identificazione della superficie riscaldata netta calpestabile: 105 m² = Calcolo dell‘EPi per edifici residenziali: 173 kWh/m²a = /Identificazione del volume riscaldato lordo: 336 m³ =Calcolo dell‘EPi per edifici non residenziali: 54 kWh/m³a = /

1

3

4

3

3

4

5

6

1 2

2

A

B

B

B

CB

5

6

Superfice risc. netta

Volume risc. lordo

105 m² 336 m³Descrizione Indice kWh/a kWh/sup. kWh/vol.Fabbisogno energetico finale per risc. A FEF 22.540 215 kWh/m²a 67 kWh/m³aFabbisogno energetico primario per risc. B EPI 18.119 173 kWh/m²a 54 kWh/m³aFabbisogno energetico utile per risc. C IEcalore 14.495 138 kWh/m²a 43 kWh/m³a

19

Edifici mono-bifamiliari

Ospedali e scuole

Condomini

Per capire bene i diversi indici energetici riportiamo un riassunto breve:

Nella tabella seguente vengono riportati i limiti per l‘indice energetico per riscalda-mento (energia primaria) EPi del D.lgs 311/06 secondo le diverse zone clima-tiche e secondo il rapporto della superficie esterna dell‘involucro e il volume riscaldato

S/V (valori intermedi sono da calcolare con interpolazione lineare). Al lato sinistro della tabella abbiamo riunito valori medi di diverse tipologie di edifici (ospedali grandi, condomini medio-grandi ed edifici mono-bifamiliari):

Fig. 12: Limiti di FEP = IERiscPr per zona climatica in gradigiorno e rapporto S/V superficie/volume

Limiti EPi in vigore dal 01.01.2008 – 31.12.2009

Limiti EPi per edifici residenziali Limiti EPi per edifici non residenziali

A FEF L‘indice energetico finale comprende il costo reale complessivo di metano. Gli altri indici energetici non riportano il costo complessivo da pagare con le bollette.

B EPI L‘EPi è il fabbisogno energetico lordo per il riscaldamento. Lordo, perché comprende le dispersioni termiche dell‘involucro (= la fornitura di calore nelle stanze), le perdite dell‘impianto di riscaldamento e il fabbisogno di corrente elettrica della climatizzazione invernale a livello primario. L‘EPi definisce la qualità energetica del sistema edificio-impianto.

C IEcalore L‘indice energetico calore viene anche chiamato indice energetico dell‘involucro perché consiste nel fabbisogno energetico per riscaldamento netto dell‘edificio. Questo fabbisogno energetico netto corrisponde alle dispersioni termiche, le perdite di calore dell‘edificio e perciò definisce bene le qualità energetica dell‘involucro.

2008 Edifici residenziali: EPi kWh/m²aS/V 600 GG 900 GG 1.400 GG 2.100 GG 3.000 GG

0,2 m²/m³ 9,5 14,0 23,0 37,0 52,00,3 m²/m³ 14,0 19,9 30,9 46,0 63,60,4 m²/m³ 18,5 25,7 38,7 55,0 75,10,5 m²/m³ 23,0 31,6 46,6 64,0 86,70,6 m²/m³ 27,5 37,4 54,4 73,0 98,30,7 m²/m³ 32,0 43,3 62,3 82,0 109,90,8 m²/m³ 36,5 49,1 70,1 91,0 121,40,9 m²/m³ 41,0 55,0 78,0 100,0 133,0

NA BO TNFIRomaPA BZ



2008 Edifici non residenziali: EPi kWh/m²aS/V 600 GG 900 GG 1.400 GG 2.100 GG 3.000 GG


140 kWh/m²a

120 kWh/m²a

100 kWh/m²a

80 kWh/m²a

60 kWh/m²a

40 kWh/m²a

20 kWh/m²a

0 kWh/m²a

0,3 m²/m³0,2 m²/m³ 0,4 m²/m³ 0,5 m²/m³ 0,6 m²/m³ 0,7 m²/m³ 0,8 m²/m³ 0,9 m²/m³

600 GG900 GG1.400 GG2.100 GG3.000 GG

Limite EPi - S/V Limite EPi - S/V40 kWh/m³a

35 kWh/m³a

30 kWh/m³a

25 kWh/m³a

20 kWh/m³a

15 kWh/m³a

10 kWh/m³a

5 kWh/m³a

0 kWh/m³a0,3 m²/m³0,2 m²/m³ 0,4 m²/m³ 0,5 m²/m³ 0,6 m²/m³ 0,7 m²/m³ 0,8 m²/m³ 0,9 m²/m³

600 GG900 GG1.400 GG2.100 GG3.000 GG

20

Oltre al valore EPi devono essere controllati anche i valori U che non devono essere peggiori dei valori seguenti:

Limiti U per metodo del bilancio energetico EPi in vigore dal 01.01.2008 – 31.12.2009

Applicando il metodo semplificato dell‘attestato di qualificazione energetica per il permesso edilizio si devono applicare i seguenti valori U limite:

Limiti U per metodo semplificato in vigore dal 01.01.2008 – 31.12.2009

Limiti EPi in vigore dal 01.01.2010

Limiti EPi per edifici residenziali Limiti EPi per edifici residenziali

140 kWh/m²a

120 kWh/m²a

100 kWh/m²a

80 kWh/m²a

60 kWh/m²a

40 kWh/m²a

20 kWh/m²a

0 kWh/m²a600 GG 900 GG 1.400 GG 2.100 GG 3.000 GG

Limite EPi - GG

01.01.2008 600 601 901 1.401 2.101 3.001Pareti 0,94 0,70 0,60 0,52 0,48 0,46

Coperture 0,55 0,55 0,55 0,46 0,42 0,40Pavimenti 0,96 0,72 0,64 0,53 0,49 0,47Serramenti 6,50 4,68 3,90 3,64 3,25 2,86

Vetri 5,85 4,42 2,99 2,73 2,47 2,21

01.01.2008 600 601 901 1.401 2.101 3.001Pareti 0,72 0,54 0,46 0,40 0,37 0,35


Vetri 4,50 3,40 2,30 2,10 1,90 1,70





140 kWh/m²a

120 kWh/m²a

100 kWh/m²a

80 kWh/m²a

60 kWh/m²a

40 kWh/m²a

20 kWh/m²a

0 kWh/m²a


600 GG900 GG1.400 GG2.100 GG3.000 GG

Limite EPi - S/V35 kWh/m²a

30 kWh/m²a

25 kWh/m²a

20 kWh/m²a

15 kWh/m²a

10 kWh/m²a

5 kWh/m²a

0 kWh/m²a


600 GG900 GG1.400 GG2.100 GG3.000 GG

Limite EPi - S/V

0,2 m²/m³0,4 m²/m³0,6 m²/m³0,9 m²/m³

Limite EPi - GG40 kWh/m³a

35 kWh/m³a

30 kWh/m³a

25 kWh/m³a

20 kWh/m³a

15 kWh/m³a

10 kWh/m³a

5 kWh/m³a

0 kWh/m³a600 GG 900 GG 1.400 GG 2.100 GG 3.000 GG

0,2 m²/m³0,4 m²/m³0,6 m²/m³0,9 m²/m³

21

140 kWh/m²a

120 kWh/m²a

100 kWh/m²a

80 kWh/m²a

60 kWh/m²a

40 kWh/m²a

20 kWh/m²a


Limite EPi - GG0,2 m²/m³0,4 m²/m³0,6 m²/m³0,9 m²/m³

35 kWh/m²a

30 kWh/m²a

25 kWh/m²a

20 kWh/m²a

15 kWh/m²a

10 kWh/m²a

5 kWh/m²a


Limite EPi - GG0,2 m²/m³0,4 m²/m³0,6 m²/m³0,9 m²/m³

Oltre al valore EPi devono essere controllati anche i valori U che non devono essere peggiori dei valori seguenti:

Limiti U per metodo del bilancio energetico EPi in vigore dal 01.01.2010

Applicando il metodo semplificato dell‘attestato di qualificazione energetica per il permesso edilizio si devono applicare i seguenti valori U limite:

Limiti U per metodo semplificato in vigore dal 01.01.2010

01.01.2010 600 601 901 1.401 2.101 3.001Pareti 0,81 0,62 0,52 0,47 0,44 0,43


Vetri 4,81 3,51 2,73 2,47 2,21 1,69

01.01.2010 600 601 901 1.401 2.101 3.001Pareti 0,62 0,48 0,40 0,36 0,34 0,33


Vetri 3,70 2,70 2,10 1,90 1,70 1,30

L‘importanza del tetto deriva soprattutto dal valore S/V, che corrisponde al rapporto fra la superficie disperdente totale e il volume riscaldato. Il tetto fa parte della superficie riscaldata. Con valori medi di S/V il tetto incide ca. per il 20% sulla perdita totale. Questa percentuale può salire fino al 40% o scendere fino al 10%, a seconda delle varia-zioni della geometria e dell‘orientamento

dell‘edificio.Oltre ai limiti di EPi richiesti per il permesso edilizio il decreto emana anche limiti di trasmittanze termiche (valori U in W/m²K) per elementi strutturali come per esempio i tetti e pubblica i limiti che valgono per il metodo semplificato e il metodo del bilancio energetico EPi.

22

Metodo semplificato U Metodo del bilancio energetico EPiRequisito: Rapporto superficie trasparente / superficie netta riscaldata AV/AN < 0,18

Requisito: AV/AN >= 0,18 e optional come metodo migliorativo anche nel caso del metodo semplificato.

Metodo di certificazione energetica: - Calcolo delle trasmittanze U - Calcolo del rendimento del generatore di calore al 30% della potenza nominale - Fluido vettore a bassa temperatura - Unità abitative regolabili - Stanze regolabili modulanti

Metodo di certificazione energetica: - Calcolo del EPi - Calcolo delle trasmittanze U

EPi per certificato diventa quello limite della zona climatica e secondo il S/V dell‘edificio.

Metodo complesso con responsabilità alta sul risultato promesso.

I limiti delle trasmittanze U diventano più severi nell‘arco di due anni entrando in vigore dal gennaio 2010. Dal gennaio 2008 nelle zone climatiche della pianura padana (ca. 2.150 GG) i tetti devono avere una trasmit-

tanza sotto 0,32 W/m²K. Per raggiungere questi valori, servono almeno 11-12 cm di coibentazione nelle varie tipologie di tetti. Abbiamo analizzato due tipologie diverse:

Limiti per tetti dal 2008

Zona climaticaA B C D E F

< 600 GG 601-900 GG 901-1.400 GG 1.401-2.100 GG 2.101-3.000 GG

> 3.000 GG

Metodo U 0,42 0,42 0,42 0,35 0,32 0,31Metodo EPi 0,55 0,55 0,55 0,46 0,42 0,40

Limiti per tetti dal 2010

Zona climaticaA B C D E F

< 600 GG 601-900 GG 901-1.400 GG 1.401-2.100 GG 2.101-3.000 GG

> 3.000 GG

Metodo U 0,38 0,38 0,38 0,32 0,30 0,29Metodo EPi 0,49 0,49 0,49 0,42 0,39 0,38

0,50

0,40

0,30

0,20

0,10

0,00A: < 600 GG B: 601-900 GG C: 901-1.400 GG D: 1.401-2.100 GG E: 2.101-3.000 GG F: > 3.000 GG

Metodo U dal 2008Metodo U dal 2010Metodo EPi dal 2008Metodo EPi dal 2010

23

Il tetto in laterocemento Il tetto in legno.

Le seguenti tabelle mostrano il calcolo del valore U delle due tipologie. Si noti anche la diffe-renza di spessori: 42 cm per il tetto in laterocemento, 24 cm per il tetto in legno (senza travetti).

Tab. 1: Calcolo della trasmittanza U di un tetto in laterocemento col programma PHPP / Dr. Feist

1 Tetto in laterocementoParte Nr. Indicazioni elemento costruttivo

0,100,10

5,6% 5,0% 42,0

0,307

Superficie 1 λ [W/(mK)] Superficie 2 (opzionale) λ [W/(mK)] Superficie 3 (opzionale) λ [W/(mK)]

1. Intonacio di calce 0,8002. Solaio latero-cemento 0,800 Trave in calcestruzzo 2,3003. Polistrene espanso 0,035 Listello di legno 0,1304. Telo traspirante p. e. USB Classic5. Controlistello6. Listello portategola7. Tegola8.

Resistenza dello strato liminare in m2K/W interno Rsi: esterno Rsa:

Spessore[mm]

10200110

403030

Percentuale di superficie 2:

Valore U:

Percentuale di superficie 3: Somma

cm

W/(m²K)

Somma larghezza

2 Tetto in legnoParte Nr. Indicazioni elemento costruttivo

0,100,10

24,0

0,298

Superficie 1 λ [W/(mK)] Superficie 2 (opzionale) λ [W/(mK)] Superficie 3 (opzionale) λ [W/(mK)]

1. Tavolato 0,1302. Freno al vapore p.e USB Micro3. Fibra di legno 0,0404. Telo traspirante p. e. USB Classic5. Controlistello6. Listello portategola7. Tegola8.

Resistenza dello strato liminare in m2K/W interno Rsi: esterno Rsa:

Spessore[mm]

20

120

403030

Percentuale di superficie 2:

Valore U:

Percentuale di superficie 3: Somma

cm

W/(m²K)

Somma larghezza

Tab. 2: Calcolo della trasmittanza U di un tetto in legno col programma PHPP / Dr. Feist

24

Tab. 3: Miglioramento dei valori U con l‘aumento degli spessori di coibentazione

Fig. 13: Miglioramento dei valori U con l‘aumento degli spessori di coibentazione, combinato con i limiti del 2008

Con questi calcoli abbiamo ottenuto i valori U delle due tipologie. Si nota bene come le due curve diminuiscono moltissimo con i primi centimetri di coibentazione. L‘effetto

migliorativo diminuisce poi sempre di più. La resistenza termica dei due tetti è inoltre quasi uguale da 4 cm di coibentazione in su.

Per meglio comprendere quali spessori prevede il D.lgs 311/06 a partire da gennaio 2008, abbiamo applicato il metodo sempli-

ficato U per diverse zone climatiche e per diversi spessori di coibentazione da 6 a 16 cm:

Cmcoibente

[cm]

Tettolaterocemento

[W/m²K]

Tetto inlegno

[W/m²K]0 2,253 2,8262 1,035 1,1714 0,676 0,7396 0,503 0,5398 0,400 0,425

10 0,333 0,35012 0,285 0,29814 0,249 0,25916 0,221 0,23018 0,199 0,20620 0,181 0,18722 0,166 0,17124 0,153 0,15726 0,142 0,14628 0,133 0,13630 0,124 0,127

3

2,5

2

1,5

1

0,5

0[cm] 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Tetto laterocementoTetto in legno

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0

[cm] 6 8 10 12 14 16

Zona A< 600 GG0,42 W/m²K

> 8 cm

Zona B601-900

GG0,42 W/m²K

> 8 cm

Zona F> 3.000 GG0,31 W/m²K

> 12 cm

Zona C901-1.400 GG0,42 W/m²K

> 8 cm Zona D1.401-2.100 GG

0,35 W/m²K> 10 cm

Zona E2.101-3.000 GG

0,32 W/m²K> 12 cm


Trasmittanze di tetti: limiti dal 2008

25

A confronto lo stesso grafico, nella parte da 6 a 16 cm, con i limiti in vigore dal gennaio 2010:

Fig. 14: Miglioramento dei valori U con l‘aumento degli spessori di coibentazione, combinato con i limiti del 2010

Un calcolo più esatto dovrebbe tenere conto anche dei chiodi o viti che tengono il contro-listello di ventilazione. I chiodi vengono calcolati secondo la normativa UNI EN ISO 6946. Si calcola la trasmittanza di punti singoli come tasselli e chiodi (valore C) e la si aggiunge al valore U, calcolato come

sopra. I diagrammi seguenti rappresentano la formula e la tabella dei valori U, quando si inseriscono chiodi d‘acciaio o d‘alluminio nei tetti oltre i 10 cm di coibentazione. È ben evidente il peggioramento dei valori U, soprattutto se si utilizzano fissaggi d‘alluminio.

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0

[cm] 6 8 10 12 14 16

Zona A< 600 GG

0,38 W/m²K> 10 cm

Zona B601-900

GG0,38 W/m²K

> 10 cm

Zona F> 3.000 GG0,29 W/m²K

> 12 cm

Zona C901-1.400 GG0,38 W/m²K

> 10 cm Zona D1.401-2.100

GG0,32 W/m²K

> 12 cm

Zona E2.101-3.000 GG

0,30 W/m²K> 12 cm


Trasmittanze di tetti: limiti dal 2010

Formula Utotale

Tabella Utotale con chiodi:

Utotale = U tetto + X Chiodi [W/m2K]

U [W/m²K] U [W/m²K]Pezzi Chiodo d‘acciaio Chiodo d‘alluminio

0 0,350 0,3501 0,354 0,3622 0,357 0,3733 0,360 0,3844 0,363 0,3965 0,366 0,4076 0,369 0,418

0,4200,4150,4100,4050,4000,3950,3900,3850,3800,3750,3700,3650,3600,3550,3500,3450,340

0 1 2 3 4 5 6

Chiodo d‘acciaioChiodo d‘alluminio

Peggioramento dei valori U con chiodi

Quantità di chiodi al m²

26

3.6 CasaClima

CasaClima è il metodo di certificazione energetica della provincia autonoma di Bolzano. È stata introdotta dall‘Ufficio provin-ciale Aria e Rumore (www.casaclima.info) come sistema volontario nel 2002 e convertita dalla Giunta provinciale in una legge provin-ciale dal gennaio 2005. Per ottenere la concessione edilizia, edifici di nuova costru-zione devono corrispondere almeno al livello C (IEcalore < 70 kWh/m²a a Bolzano). Se si costruisce con livello A (IEcalore < 30 kWh/m²a a Bolzano), si riceve il 5% in più di contributo per l‘edilizia agevolata ed in più per il calcolo della cubatura si tiene conto soltanto dei primi 30 cm di spessore.Il calcolo dell‘indice energetico contiene

soltanto le perdite di calore dell‘involucro, nel modo stagionale. La classificazione imita quella dell‘Austria e della Danimarca. Da gennaio 2006 esiste anche la categoria “Oro”, che si avvicina al modello della casa passiva. Nelle province fuori dall‘Alto Adige il sistema CasaClima viene commer-cializzato dall‘agenzia privata CasaClima. Anche in queste province, il sistema si riferisce per la certificazione sempre al clima del capoluogo provinciale. Inoltre con il software Pro CasaClima è stato aggiunto anche la parte delle perdite dell‘impianto (non per la certificazione ma soltanto per la visualizza-zione dei dati) per avvicinarsi meglio al D.lgs 311/06.

Fig. 15: IEcalore di CasaClima in confronto tra l‘indice reale e l‘EPi riportato al IEcalore a Bolzano e Selva con S/V da 0,2-0,9

200

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0

BZ

EPi-l

imite

200

8 a

BZ: 3

8-10

0EP

i-lim

ite 2

008

a Se

lva:

71-

170

EPi-l

imite

201

0 a

BZ: 3

4-87

C: E

Pi in

AA

real

e: 8

2-17

8

Cas

aClim

a B

in A

A re

ale:

48-

106

Cas

aClim

a A

in A

A re

ale:

29-

63

Cas

aClim

a or

o in

AA

real

e: 1

0-21

B: E

Pi in

AA

real

e: 5

8-12

7

A: E

Pi in

AA

real

e: 3

5-76

oro:

EPi

in A

A re

ale:

12-

25

Cas

aClim

a C

in A

A re

ale:

68-

148

EPi-l

imite

201

0 a

Selv

a: 6

4-14

8

Indi

ce e

nerg

etic

o in

kW

h/m

²a

IECalore > 160 160 120 90 70 50 30 15Classe G Classe F Classe E Classe D Classe Cbasso consumo Classe B Classe A Casa passiva

27

Il calcolo CasaClima NON è un calcolo per progettazione, ma un calcolo di confronto, per arrivare in un modo semplicissimo a valori di indici energetici e poterli classificare meglio. Consigliamo di usare per la progetta-zione il programma PHPP [12] o WaVE [17].Poiché si riferisce sempre al clima di Bolzano ovvero al capoluogo provinciale, non sussiste la problematica di dover attribuire limiti dei valori U alle diverse zone climatiche provin-ciali. Questo semplifica molto la certificazione energetica provinciale e dà a produttori di case e strutture prefabbricate la possibilità di certificare i loro sistemi, senza dover diver-sificarli a seconda delle diverse zone nella stessa provincia. Un tale sistema allontana l‘esattezza del programma di calcolo CasaClima dalla progettazione reale, sia per l‘Alto Adige che per le altre province d‘Italia.L‘immagine precedente rende ben evidente la differenza tra l‘indice di calore reale e quello di CasaClima: un edificio certificato

CasaClima C (< 70 kWh/m²a) potrebbe avere un indice calore reale tra il 148 kWh/m²a (Selva in Val Gardena) e 48 kWh/m²a (Cortaccia).A sinistra abbiamo riportato i limiti imposti dal D.lgs. 311/06 per Bolzano e si può notare, che i limiti imposti dal sistema CasaClima con S/V bassi non rientrano nei limiti imposti dal D.lgs 311/06. Ricordiamo però che soltanto edifici dalla classe B in giù possono prendere il nome CasaClima. Purtroppo anche per questo livello vediamo che non rientrano nei limiti imposti dal 2010 per Bolzano e già ora in vigore in Lombardia e Piemonte.Il seguente diagramma elenca i valori limiti consigliati dell‘ufficio Aria e Rumore di Bolzano per i tetti. Abbiamo poi riportato nel diagramma valori U dei tetti già analizzati prima nell‘ambito del D.lgs. 311/06; CasaClima richiede comunque valori in generale più restrittivi dei limiti vigenti.

Fig. 16: Valori U consigliati per tetti per le diverse classi CasaClima, con i rispettivi cm di coibentazione

Per specificare i limiti dei valori U, l‘ufficio Aria e Rumore spiega giustamente che: “Non solo la scelta di materiali adatti garantisce lo

standard CasaClima, ma sono rilevanti anche la compattezza, l’orientamento di un edificio, ecc.”

Riassunto Riwega:

I limiti di valori U per tetti del D.lgs. 311/06 vengono interpretati per quello che sono: limiti di resistenza termica minima per affrontare le rischieste crescenti di prestazioni termiche. NON sono valori consigliati, ma quelli minimi imposti per legge. Consigliamo di usare valori U almeno il 30% più bassi.

Cmcoibente

[cm]

Tettolaterocemento

[W/m²K]

Tetto in legno[W/m²K]

0 2,253 2,8262 1,058 1,1714 0,692 0,7396 0,514 0,5398 0,409 0,42510 0,339 0,35012 0,290 0,29814 0,253 0,25916 0,225 0,23018 0,202 0,20620 0,184 0,18722 0,168 0,17124 0,155 0,15726 0,144 0,14628 0,134 0,13630 0,126 0,127

Classe C Classe B Classe A0,25-0,4 0,15-0,25 0,1-0,2

0,400 W/m²K

0,350 W/m²K

0,300 W/m²K

0,250 W/m²K

0,200 W/m²K

0,150 W/m²K

0,100 W/m²K8 cm 10 cm 12 cm 14 cm 16 cm 18 cm 20 cm 22 cm 24 cm 26 cm 28 cm 30 cm

Tetto laterocementoTetto in legnoClasse C

8-15 cm

Classe B 15-25 cm

Classe A 18-36 cm

Trasmittanze di tetti: valori consigliati CasaClima

28

Seguono i valori U consigliati da CasaClima, per raggiungere determinati livelli energetici (clima Bolzano):

Classe C: trasmittanza U da 0,40 – 0,25 W/m²K Classe B: trasmittanza U da 0,25 – 0,15 W/m²K Classe A: trasmittanza U da 0,20 – 0,10 W/m²K

Tipologia coibente sopra le travi Classe CasaClima

Spessore coibente

C 9-15 cmB 15-26 cmA 19-39 cm

Esempio con coibentazione:Fibra di legno

λ = 0,04 W/mK

Tipologia coibente tra le travi Classe CasaClima

Spessore coibente

C 11-19 cmB 19-34 cmA 24-51 cm

Esempio con coibentazione:Cellulosa soffiataλ = 0,04 W/mK

Tipologia tetto in laterocemento Classe CasaClima

Spessore coibente

C 9-15 cmB 15-26 cmA 19-39 cm

Esempio con coibentazione:Polistirene espansoλ = 0,035 W/mK

3.7 CENED la certificazione energetica in Lombardia

Dal 1° settembre 2007 è entrata in vigore la certificazione energetica di edifici in Lombardia. Gli enti preposti allo sviluppo e

gestione del sistema sono i punti energia, gli sportelli per la consulenza energetica regionale.

29

La legge regionale impone tre limiti:

Limiti per l‘indice del fabbisogno energetico per riscaldamento invernale primario EPH (corrisponde a EPi)

Limite per il rendimento globale medio stagionale dell‘impianto di riscaldamento Limiti delle trasmittanze

Limiti di EPH per edifici dal 01.09.2007

Edifici residenziali EPH [kWh/m²a] Edifici non residenziali EPH [kWh/m²³]

Limite del rendimento dell‘impianto di riscaldamento:

Tab. 4: Tabella dei limiti valori U

Fig. 17: Limiti U di tetti della certificazione CENED in Lombardia

Classeenergetica

Zona E Zona F1 Zona F22.001-3.000 gg 3.001-3.900 gg 3.901-4.800 gg

A+ < 14 < 20 < 25A 14 – 29 20 – 39 25 – 49B 29 – 58 39 – 78 49 – 98C 58 – 87 78 – 118 98 – 148D 87 – 116 118 – 157 148 – 198E 116 – 145 157 – 197 198 – 248F 145 – 175 197 – 236 248 – 298G ≥ 175 ≥ 236 ≥ 298

Classeenergetica

Zona E Zona F1 Zona F22.001-3.000 gg 3.001-3.900 gg 3.901-4.800 gg

A+ < 3 < 4 < 5A 3 – 6 4 – 7 5 – 9B 6 – 11 7 – 15 9 – 19C 11 – 27 15 – 37 19 – 46D 27 – 43 37 – 58 46 – 74E 43 – 54 58 – 73 74 – 92F 54 – 65 73 – 87 92 – 110G ≥ 65 ≥ 87 ≥ 100

η g,H ≥ 75 + 3 · log (Pn)

Limiti della trasmittanza per strutture edilizia [W/m²a]Zona clim. Pareti Coperture Pavimenti Serramenti

D 0,36 0,32 0,36 2,40E 0,34 0,30 0,33 2,20F 0,33 0,29 0,32 2,00

Cmcoibente

[cm]

Tettolaterocemento

[W/m²K]

Tetto in legno[W/m²K]

0 2,253 2,8262 1,058 1,1714 0,692 0,7396 0,514 0,5398 0,409 0,42510 0,339 0,35012 0,290 0,29814 0,253 0,25916 0,225 0,23018 0,202 0,20620 0,184 0,18722 0,168 0,17124 0,155 0,15726 0,144 0,14628 0,134 0,13630 0,126 0,127

Zona D Zona E Zona F< 0,32 < 0,30 < 0,29

0,400 W/m²K

0,350 W/m²K

0,300 W/m²K

0,250 W/m²K

0,200 W/m²K

0,150 W/m²K

0,100 W/m²K8 cm 10 cm 12 cm 14 cm 16 cm


Zona D0,32 W/m²K Zona E

0,30 W/m²K Zona F0,29 W/m²K

Trasmittanze di tetti: valori consigliati CasaClima

30

5 Sottotetti vivibili d‘estate

Per ridurre il surriscaldamento estivo nella mansarda, si cerca di costruire un tetto a basso passaggio di calore estivo. Purtroppo non sempre un tetto costruito bene per ridurre il passaggio del calore estivo, garan-tisce temperature gradevoli d‘estate in tutto

l‘appartamento. Spesso da un‘unica finestra nel tetto entra più calore che dell‘intera super-ficie del tetto. Per questo motivo consigliamo di guardare, nella ricerca del comfort estivo, anche altri parametri, come ad esempio:

vetrate verticali ed orizzontali (ombreggiamento) carichi termici interni ventilazione naturale notturna dell‘appartamento

5.1 Le ore surriscaldate > 25°C

5.2 Analisi PHI di un appartamento tipo

La nuova normativa UNI EN ISO 13790 può essere usata per calcolare il livello di comfort di edifici, correllando gli apporti energetici estivi alla percentuale di ore sopra la tempe-ratura operante di comfort estivo 25°C. Se

l‘edificio supera il 10% di ore sopra la tempe-ratura operante di 25°C, l‘edificio non offre abbastanza comfort estivo e dev‘essere clima-tizzato (vedi [13], [16]).

Relazione tra la percentuale di persone insoddisfatti per la temperatura troppo alta PMV e le ore di temperatura operante dentro l‘edificio sopra 25% per Milano.[15]

Il parametro delle ore surriscaldate d‘estate (con il limite di 25°C) da direttamente un‘informazione di comfort abitativo estivo dell‘edificio.

Per quantificare l‘incidenza del tetto sul surriscaldamento estivo nella mansarda, l‘Istituto per case passive PHI del Dr. Feist di

Darmstadt [8] ha analizzato con calcoli di simulazione dinamica un appartamento tipo con i seguenti dati base:

Superficie utile calpestabile 80 m²Percentuale di vetrate ca. 25% della superficie totale della facciataSuperficie utile calpestabile 80 m²Ombreggiamento Vetrate est/ovest sono ombreggiate al 30%

900

800

700

600

500

400

300

200

100

0

0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 16.000

Ore

con

PM

V >

0,5

(10%

di i

nsod

disfa

tti)

Ore con temperatura operante > 25°C; edifici a Milano

Parametri analizzati:

Massa della costruzionePercentuale vetrata Ricambio d‘ariaOra di ricambioTempo di utilizzazioneApporti interni di caloreOrientamento della facciata

31

Ventilazione Con impianto di ventilazione continuo. Ventilazione naturale dalle finestre soltanto, quando - la temperatura dell‘aria interna è superiore a 24°C e - la temperatura dell‘aria interna supera quella esterna (notte)

Ricambio d‘aria finestre Il ricambio d‘aria naturale dalle finestre viaggia a 1,5 nell‘appartamento tipo grazie alla presenza di finestre inclinate.

Carico termico interno 2,1 W/m²Tipo di costruzione Pareti di calcestruzzo con cappotto, pareti interne in strutture di

legno coibentate, solai in calcestruzzo.Valore U parete esterna U = 0,128 W/m²KValore U tetto Variabile per i diversi calcoliFinestre Ug = 0,7 W/m²K, Uf = 0,7 W/m²K, g = 50%

Valore Uw medio dei serramenti montati: 0,86 W/m²KDati climatici Anno climatico di riferimento Francoforte, temperature esterne

fino a 31,4°CTenuta all‘aria N50 ≤ 0,6 h-1

È stato scelto un appartamento a livello passivo per poter meglio escludere effetti non dipen-denti dal tetto.

Per ridurre il passaggio di calore nel tetto vengono analizzati i seguenti aspetti:

gli spessori della coibentazione (valore U) il colore della copertura la ventilazione (macroventilazione) del tetto secondo DIN 4108-3 la massa o meglio l‘inerzia termica del tetto

5.3 L‘effetto della trasmittanza (valore U)

Aumentando gli spessori di coibentazione diminuisce anche la perdita di calore, perchè aumenta la resistenza termica. Questa resis-tenza termica ostacola anche il passaggio di calore estivo?Per rispondere a questa domanda il PHI ha analizzato il tetto piano con diversi spessori di coibentazione. È stato scelto il tetto piano senza ventilazione per eliminare l‘effetto

di ventilazione o della direzione del tetto. La copertura è del tipo di una copertura bituminosa rossa.Il diagramma evidenzia l‘effetto positivo della coibentazione per ridurre il surriscalda-mento estivo. L‘andamento è però simile alla curva della trasmittanza unitaria U: l‘effetto diminuisce con l‘aumento degli spessori.

La tabella e il diagramma mostrano i risultati: ridurre il surriscaldamento estivo aumentando la coibenta-zione.

Tetto piano – non ventilato

Valore U Spessore coibenteCop. bitum. rossaε = 0,93 α = 0,88

0,74 W/m²K 4 cm 9,74%0,44 W/m²K 7 cm 7,13%0,32 W/m²K 10 cm 5,57%0,24 W/m²K 14 cm 4,78%0,14 W/m²K 25 cm 3,30%0,10 W/m²K 36 cm 2,87%

15% 0,75 W/m²K

14% 0,70 W/m²K

13% 0,65 W/m²K

12% 0,60 W/m²K

11% 0,55 W/m²K

10% 0,50 W/m²K

9% 0,45 W/m²K

8% 0,40 W/m²K

7% 0,35 W/m²K

6% 0,30 W/m²K

5% 0,25 W/m²K

4% 0,20 W/m²K

3% 0,15 W/m²K

2% 0,10 W/m²K

1% 0,05 W/m²K

0% 0,00 W/m²K4

cm5

cm6

cm7

cm8

cm9

cm10cm

11cm

12cm

13cm

14cm

15cm

16cm

17cm

18cm

19cm

20cm

21cm

22cm

23cm

24cm

25cm

26cm

27cm

28cm

29cm

30cm

31cm

32cm

33cm

34cm

35cm

36cm

Limiteore surris-caldate

Tetto piano in c.s. – non ventilatoSurriscaldamentoValore U

32

5.4 L‘effetto del colore della copertura

Per analizzare, se anche il colore della copertura influisce sul surriscaldamento nella mansarda, il PHI ha ripetuto le simulazioni dinamiche per il tetto piano non ventilato e cambiato la copertura. È stata scelta come alternativa sulla copertura reale in lamiera

zincata una copertura bituminosa rossa e una copertura bituminosa grigia chiara (vedi i valori di assorbimento a ed emissione e). È stato scelto il tetto piano senza ventilazione per eliminare l‘effetto di ventilazione o la direzione del tetto.

Fig. 18: Percentuale di ore surriscaldate con diverse coperture e valori U nel tetto piano non ventilato [8]

Riducendo il valore U con l‘aumento degli spessori di coibentazione, si riducono molto le ore di surriscaldamento. Nel caso di

coperture a colori molto chiari, invece, le ore surriscaldate dipendono poco dai bassi valori di U.

5.5 L‘effetto della ventilazione

Dopo aver constatato che la coibentazione è molto importante per coperture di colore scuro, si è cercato di scoprire il ruolo della ventilazione. Per aumentare l‘effetto si era scelto un tetto particolarmente inclinato, con 40°, e diretto verso sud. In questo caso

le guaine sono state sostituite da tegole engobiate nel colore scuro e chiaro. Dalla tabella riassuntiva si può notare l‘effetto positivo, soprattutto con trasmittanze U alti, risultato di poca coibentazione.

Tetto piano in c.s. – non ventilato

Valore U SpessorecoibenteCop. bitum. chiara cop. bitum. rossa Lamiera zincataε = 0,93 α = 0,30 ε = 0,93 α = 0,88 ε = 0,28 α = 0,64

0,74 W/m²K 4 cm 0,87% 9,74% 14,35%0,44 W/m²K 7 cm 0,87% 7,13% 10,78%0,32 W/m²K 10 cm 0,96% 5,57% 8,43%0,24 W/m²K 14 cm 1,04% 4,78% 6,78%0,14 W/m²K 25 cm 1,22% 3,30% 4,52%0,10 W/m²K 36 cm 1,23% 2,87% 3,74%

15%

14%

13%

12%

11%

10%

9%

8%

7%

6%

5%

4%

3%

2%

1%

0%0,74 W/m²K 0,44 W/m²K 0,32 W/m²K 0,24 W/m²K 0,14 W/m²K 0,10 W/m²K

Tetto piano in c.s. – non ventilato


Cop. bitum. chiaraCop. bitum. rossaLamiera zincata

33

Fig. 19: Percentuale di ore surriscaldate con diverse coperture e valori U nel tetto inclinato macroventilato [8]

L‘effetto positivo della ventilazione in tetti poco coibentati (U > 0,44 W/m²K) risulta ancora più evidente se confrontiamo diretta-mente la stessa copertura (la tegola engobiata

nel colore scuro e la copertura bituminosa rossa hanno gli stessi valori d‘assorbimento a ed emissione calore e) nel tetto piano non ventilato e nel tetto inclinato ventilato.

Tetto inclinato (40° verso Sud) in c.s. – ventilato

Valore U SpessorecoibenteTegola chiara Tegola scura Lamiera zincata

ε = 0,93 α = 0,26 ε = 0,93 α = 0,88 ε = 0,28 α = 0,640,74 W/m²K 4 cm 0,53% 8,00% 11,47%0,44 W/m²K 7 cm 0,68% 5,92% 8,53%0,32 W/m²K 10 cm 0,75% 4,80% 6,84%0,24 W/m²K 14 cm 1,84% 4,00% 5,69%0,14 W/m²K 25 cm 1,07% 3,02% 3,91%0,10 W/m²K 36 cm 1,16% 2,58% 3,25%

15%

14%

13%

12%

11%

10%

9%

8%

7%

6%

5%

4%

3%

2%

1%


Tetto inclinato (40°) in legno – ventilato


Tegola chiaraTegola scuraLamiera zincata

Coperture uguali termicamente ε = 0,93 α = 0,88

Valore U SpessorecoibenteTetto piano –non ventilato

Tetto inclinato (40° a Sud) – ventilato

0,74 W/m²K 4 cm 9,74% 8,00%0,44 W/m²K 7 cm 7,13% 5,92%0,32 W/m²K 10 cm 5,57% 4,80%0,24 W/m²K 14 cm 4,78% 4,00%0,14 W/m²K 25 cm 3,30% 3,02%0,10 W/m²K 36 cm 2,87 2,58%

34

Fig. 20: Percentuale di ore surriscaldate con diversi valori U con coperture scure nel tetto inclinato macroventilato e piano [8]

5.6 L‘effetto dell‘inerzia termica (massa)

Per verificare, se la massa influisce molto sul passaggio di calore estivo il PHI ha variato

le tipoligie del tetto ed analizzato le seguenti varianti:

Come mostra la tabella la massa ha un effetto minimo sulle ore surriscaldate (1-2%). Influisce maggiormente, invece, il colore della

copertura (1-3 %) e la trasmittanza del tetto (valore U).

Fig. 21: Percentuale di ore surriscaldate per un tetto piatto con diverse capacità termiche raggruppate secondo le tipologie di colori della copertura, con una trasmittanza pari a 0,117 W/m²K. Fonte: PHI [8]

15%

14%

13%

12%

11%

10%

9%

8%

7%

6%

5%

4%

3%



Tetto piano – non ventilatoTetto inclinato (40° verso Sud)– macroventilato

Tipologie di tetti con diversetrasmittanze:U = 0,117 W/m²K(livello passivo) eU = 0,271 W/m²K(livello Classe C).

Tipologia tetto Coibente U: 0,117 U: 0,271Legno Lana minerale 64 kJ/m2K 59 kJ/m2KLegno Cellulosa 78 kJ/m2K 73 kJ/m2KLegno + CG Lana minerale + CG 97 kJ/m2K 72 kJ/m2KLegno Truccioli di legno 215 kJ/m2K 120 kJ/m2KLaterocemento PS espanso 354 kJ/m2K 348 kJ/m2KCalcestruzzo PS espanso 566 kJ/m2K 558 kJ/m2K

U = 0,117 W/m²K

10,00 %

9,00 %

8,00 %

7,00 %

6,00 %

5,00 %

4,00 %

3,00 %

2,00 %

1,00 %

0,00 %Copertura chiara Copertura catramata

Legno – Lana mineraleLegno – CellulosaLegno & CG – Lana mineraleLegno – Truccioli di legnoCalcestruzzo – PS espanso

35

Fig. 22: Percentuale di ore surriscaldate per un tetto piatto con diverse capacità termiche raggruppate secondo tipologie di colori della copertura, con trasmittanza pari a 0,271 W/m²K. Fonte: PHI [8]

5.7 Riassunto surriscaldamento estivo

Riassumiamo i risultati di questo studio sull‘importanza del tetto per il surriscaldamento estivo di un appartamento nella mansarda:

Aumentando gli spessori di coibentazione (partendo da un minimo di 4 cm) si riesce a ridurre le ore surriscaldate - in tetti con copertura in lamiera con 10 cm ca. del 5-6 %, con 30 cm ca. del 8-11 % - in tetti con coperture scure o rosse con 10 cm ca. del 3-4%, con 30 cm ca. del 5-6 % - in tetti con coperture chiare o riflettenti non ha effetto;

Il colore della copertura ha l‘effetto più grande: con spessori di coibentazione da 4 cm, il colore può ridurre ca. del 12%, con 10 cm ca. del 4% e con 30 cm ca. del 2%.

La ventilazione riduce le ore surriscaldate del 2-3%, quando il tetto ha meno di 6 cm. L‘effetto si riduce sotto 1% con spessori di coibentazione oltre i 14 cm. In tetti con coperture chiare o riflettenti non ha effetto neanche la ventilazione.

L‘inerzia termica (la massa) può ridurre le ore surriscaldate ca. del 2%.

Riassunto Riwega:

La ventilazione riduce il passaggio di calore nel tetto. Con spessore ragionevole (12-18 cm) invece, aiuta in prima linea a tenere asciutto il tetto e la coibentazione per garantirne le prestazioni del tetto nel tempo.

U = 0,117 W/m²K

10,00 %

9,00 %

8,00 %

7,00 %

6,00 %

5,00 %

4,00 %

3,00 %

2,00 %

1,00 %

0,00 %Copertura chiara Copertura catramata

Legno – Lana mineraleLegno – CellulosaLegno & CG – Lana mineraleLegno – Truccioli di legnoCalcestruzzo – PS espanso

36

6 Conviene coibentare il tetto?

6.1 Introduzione al sistema di calcolo del valore attuale

Spesso ci troviamo a confrontarci con la domanda se la coibentazione conviene. Con la coibentazione possiamo ridurre le perdite di calore invernale e il surriscaldamento estivo nel sottotetto abitato e con ciò anche i rispettivi costi. Oltre a diminuire le spese

però, si aumenta anche il benessere abitativo e, evitando ponti termici, la resistenza della struttura nel tempo. Soprattutto di quest‘ultimo aspetto teniamo conto quando effettuiamo i calcoli.

Ciò nonostante ci limitiamo nei calcoli seguenti soltanto agli aspetti fondamenti di carattere finanziario:

Il costo della coibentazione: Non consideriamo il costo del tetto stesso, poiché ci limitiamo a ricercare lo spessore di coibentazione più economico. In ogni caso ci sono però i costi fissi per l‘orditura e perline in legno, per i freni al vapore e i teli traspiranti, per la ventilazione (controlistello) e per la copertura (listello portategola, tegola, ...). Per la spiegazione dettagliata si rimanda al [10]. Si è anche tralasciato il costo del lavoro di posa e di trasporto, perché uguale per i diversi spessori. Soltanto ad ogni aggiunta di 10 cm di spessore abbiamo considerato un aumento forfettario dei costi, relativo al lavoro di applicazione e fissaggio di un secondo o terzo pannello. I costi si riferiscono sempre al metro quadrato del tetto. Per calcolare il guadagno nei costi di riscaldamento e raffrescamento tramite l‘investimento strettamente dipendente dai cm di coibente, abbiamo utilizzato il metodo “Valore Attuale”. Abbiamo scelto innanzitutto di esaminare un periodo di tempo limitato a 20 anni, dalla durata quindi ragionevole. Si definisce il tempo di durata della struttura o della coibentazione. Abbiamo fissato la durata a 50 anni, un minimo che troviamo in tetti costruiti secondo i criteri dell‘edilizia moder- na. Dopo 20 anni rimane una parte di valore sottratta col calcolo “Valore Attuale”. Il costo di 10 cm di coibentazione viene così aggiornato secondo il valore attuale (considerando l‘inflazione e gli interessi) e lasciando una parte come valore “residuo” dopo 20 anni. Quali materiali da coibentazione abbiamo analizzato i due già trattati nella parte precedente: la fibra di legno e il polistirene espanso. Di questi si era cercata una resistenza termica media e il rispettivo prezzo medio.

140 €130 €120 €110 €100 €90 €80 €70 €60 €50 €40 €30 €20 €10 €0 €

0 cm 2 cm 4 cm 6 cm 8 cm 10 cm 12 cm 14 cm 16 cm 18 cm 20 cm 22 cm 24 cm 26 cm 28 cm 30 cm

1° Salto2° Salto

Costo iniziale per

coibente

Valore attuale dell‘investimento VA Coibente

€/m

²tetto

Punto convenienza coibentazione tetto: valore attuale coibente

37

Il risparmio energetico: Ad ogni cm di coibentazione aggiunto, si riduce il costo energetico annuale per riscaldamento invernale e raffrescamento estivo. Per poter confrontare il costo energetico complessivo, si è sommato il costo energetico annuale per i 20 anni al valore attuale. Non abbiamo considerato l‘aumento imprevedibile dei costi per combustibili, anche se sicuramente i prezzi subiranno nei prossimi 20 anni variazioni di prezzo, soprattutto per combustibili fossili come il metano e il gasolio, mentre si è riscontrato un calo di prezzo di pellets nell‘ultimo anno. Con combustibili costosi si ammortizzano spessori di coibentazione più grandi che con combustibili meno cari. Per questo motivo abbiamo preso in considerazione il gasolio, il metano, il pellets e la legna. Per il calcolo del risparmio di corrente elettrica per il condizionamento estivo, si è premesso un COP medio di 1,5, considerando nel calcolo un misto tra compressori tradizionali e pompe di calore. Per il costo della kWh di corrente elettrica abbiamo assunto 0,14 €/kWh.

La somma costi/risparmi: La somma dei costi e dei risparmi mostra una curva mol- to interessante. Con pochissimi cm di coibentazione, si ottiene una curva in discesa dei costi energetici, poiché il tetto non presenta notevole resistenza termica. Con l‘aumento degli spessori e di conseguenza della coibentazione, non si riduce però in proporzione il consumo. Per questo motivo diventa più importante il costo della coibentazione, che sta crescendo in modo quasi lineare. Tra l‘inizio discendente e la fine ascendente, si trova il punto economicamente ottimale: il punto più basso della curva delle somme, la quale corrisponde al miglior investimento possibile. Se si sottraggono cm, i costi totali nei prossimi 20 anni saranno più alti del punto ottimale, se si aumentano succede altrettanto. Poiché sul mercato reale ci sono tante variabili aggiuntive possibili, non ha senso concentrarsi troppo su quel punto teorico ottimale. Consigliamo di considerare una fascia, che al massimo si differenzia del 5% dal punto ottimale. Per risalire alla somma dei cm di coibentazione, si ricorre sempre al prossimo spessore intero.

140 €130 €120 €110 €100 €90 €80 €70 €60 €50 €40 €30 €20 €10 €0 €


Valore attuale dell‘energia VA Energia

Costo continuoper riscaldamento e raffrescamento

38

Nell‘esempio il punto ottimale sarebbe raggiunto con 13 cm di coibentazione, mentre la fascia ottimale è compresa tra i 9 e 18 cm. In altre parole costa uguale se si coibenta con 18 o con 9 cm. Per tutti gli altri aspetti positivi che derivano dalla coibentazione consigliamo perciò sempre il limite superiore di questa fascia ottimale, nel nostro esempio 18 cm di coibentazione tetto.

Attenzione! Ripetiamo, che questi valori sono raggiungibili soltanto, se abbiamo una buona tenuta all‘aria.

Riassunto Riwega:

Il calcolo valore attuale serve a definire il punto e la fascia di convenienza, che sono lo spessore e il costo totale minore e la fascia di spessori fino al massimo del 5% dei costi in più del minimo. Utilizzate sempre lo spessore maggiore, perché non vi costa niente di più, pur offrendovi molti altri vantaggi, come sicurezza e garanzia sulle prestazioni termiche, strutturali e di benessere generale.

140 €150 €160 €170 €

130 €120 €110 €100 €90 €80 €70 €60 €50 €40 €30 €20 €10 €0 €


Valore attualecoibente + energia

Puntodi

con-vien-za

Da 9 a 18 cm coibente

Fascia

di conv

enienza

:

costo m

inimo (+

5%)

Somma VA

RiassuntoLuogo: BolzanoCombustiblie: MetanoCoibente: Fibra di legnoPeriodo: 20 anniCosto minimo: 30,63 €Range +5%: 32,17 €Spessore Min: 9 cmSpessore Max: 18 cm

Poiché i diagrammi del punto di convenienza dipendono da tante variabili (clima, combus-tibile, materiale da coibentazione, periodo di calcolo, periodo di utilizzo, differenza da far rientrare nella fascia ottimale, ...) abbiamo accostato ai diagrammi anche l‘etichetta riassuntiva dei valori predefiniti. Le ultime due righe definiscono lo spessore di partenza e quello finale della fascia di conve-nienza: 9-18 cm.

39

Il diagramma finale riassume le tre linee e la fascia ottimale degli spessori di coibentazione:

6.2 Trovare il punto convenienzaRiassumiamo ora le variabili messe a confronto:

Clima: per evidenziare i campi d‘azione, abbiamo scelto un clima relativamente freddo del nord (città di Bolzano; 2.736 GG) e la capitale come città situata in un clima abbastanza mite (Roma, 1.401 GG). In Italia ci sono però anche località molto più fredde come Selva in Val Gardena (oltre 5.072 GG) e più calde come Amantea (CS; 192 GG). A Roma abbiamo considerato anche il consumo energetico per raffrescamento e deumidificazione, mentre per Bolzano soltanto una pic- cola parte di raffrescamento estivo.

Edificio: Anche l‘edificio incide nella sua architettura e geometria. Abbiamo cerca- to di calcolare tutto rispetto al metro quadrato di superficie del tetto; ciò non dovrebbe però cambiare di molto i risultati.

Combustibili: l‘aumento enorme dei prezzi dei combustibili fossili ci ha portato a ricercare alternative presenti in tutta Italia, come pellets e legna. Come dimostrato da studi analoghi, soprattutto il privato dovrebbe investire nel risparmio energetico, perché sono le famiglie a risentirne maggiormente, quando i prezzi monopo- lizzati cambiano come negli ultimi mesi. Per un confronto dettagliato ci siamo limitati al metano, combustibile in grande crescita, anche se secondo il protocollo di Kyoto dovrebbe già essere in diminuzione.

Materiali da coibentazione: nel passato il tetto più presente in Italia era in laterocemento coibentato con polistirene espanso. Per completezza e per la sua grande ripresa negli ultimi anni, abbiamo valutato il tetto in legno coibentato con fibra di legno. D‘altronde, fino a poco tempo fa, quasi tutti i tetti d‘Italia erano in legno. In entrambi i casi non abbiamo scelto valori di conducibilità più bassi ritrovabili nei migliori prodotti, ma prodotti di media qualità. Sia per il polistirene espanso (soprattutto i nuovi prodotti alla graffite) che per la fibra di legno, esistono materiali con conducibilità termiche più basse.

Fig. 23: Diagramma della fascia convenienza di un metro quadrato di superficie tetto

140 €150 €160 €170 €

130 €120 €110 €100 €90 €80 €70 €60 €50 €40 €30 €20 €10 €0 €

0 cm 2 cm 4 cm 6 cm 8 cm 10 cm 12 cm 14 cm 16 cm 18 cm 20 cm 22 cm 24 cm 26 cm 28 cm 30 cm9 – 18 cm

VA CoibenteVA EnergiaSomma VA

E/m

²tetto

Punto convenienza coibentazione tetto

Nei seguenti diagrammi del punto conve-nienza sono visibili i dettagli dei calcoli eseguiti. In ogni caso (con metano come combustibile per il riscaldamento invernale)

il minimo consigliato sia in un clima del nord che nell‘Italia centrale è lo spessore di almeno 12 cm di coibente:

40

Diagrammapunto convenienza 1

RiassuntoLuogo: BolzanoCombustibile: MetanoCoibente: Fibra di legnoPeriodo: 20 anniCosto minimo: 30,63 €Range + 5%: 32,17 €Spessore Min: 9 cmSpessore Max: 19 cm

140 €150 €160 €170 €

130 €120 €110 €100 €90 €80 €70 €60 €50 €40 €30 €20 €10 €0 €



Punto convenienza coibentazione tetto | Fibra di legno | BZ | metanoa m²


RiassuntoLuogo: BolzanoCombustibile: MetanoCoibente: PS espansoPeriodo: 20 anniCosto minimo: 23,82 €Range + 5%: 25,01 €Spessore Min: 13 cmSpessore Max: 23 cm

140 €150 €160 €170 €

130 €120 €110 €100 €90 €80 €70 €60 €50 €40 €30 €20 €10 €0 €



Punto convenienza coibentazione tetto | EPS | BZ | metanoa m²


RiassuntoLuogo: RomaCombustibile: MetanoCoibente: PS espansoPeriodo: 20 anniCosto minimo: 21,77 €Range + 5%: 22,86 €Spessore Min: 7 cmSpessore Max: 12 cm

140 €150 €160 €170 €

130 €120 €110 €100 €90 €80 €70 €60 €50 €40 €30 €20 €10 €0 €



Punto convenienza coibentazione tetto | Fibra di legno | Roma | metanoa m²


140 €150 €160 €170 €

130 €120 €110 €100 €90 €80 €70 €60 €50 €40 €30 €20 €10 €0 €



Punto convenienza coibentazione tetto | EPS | Roma | metanoa m²

RiassuntoLuogo: RomaCombustibile: MetanoCoibente: PS espansoPeriodo: 20 anniCosto minimo: 17,23 €Range + 5%: 18,09 €Spessore Min: 9 cmSpessore Max: 18 cm

41

6.3 Anni riferimento del valore attualeCome precedentemente spiegato, abbiamo considerato 20 anni come periodo di riferi-mento nel calcolo del valore attuale (periodo nel quale si tiene conto del risparmio energetico) e 50 anni come periodo di utilizzo del tetto (durata del tetto). Questi 20 anni possono apparire interminabili, quando si parla di costi ammortizzabili. Spesso i privati prendono in considerazione soltanto 5, max 10 anni. Tutto quello che supera i 10 anni di ammortamento non è tenuto in consider-azione. Proprio per questo motivo abbiamo scelto il metodo di calcolo del valore attuale,

perchè trova il punto di convenienza indipen-dentemente dal periodo di riferimento. Nei grafici seguenti abbiamo ripetuto il calcolo del tetto in fibra di legno con il combustibile Metano e il clima di Bolzano per spiegare meglio questo aspetto. Quando si introduce nel calcolo anche il valore residuo dopo il tempo di riferimento, il punto di convenienza non cambia (vedi diagrammi con 5, 20 e 50 anni). Cambiano soltanto i valo

TETTI KLIMA AUS LIMAHAUS - MyBlog · 50 g/m ³ 45 g/m³ 40 g/m³ 35 ... una serie di misure che...

Documents

Transcript of TETTI KLIMA AUS LIMAHAUS - MyBlog · 50 g/m ³ 45 g/m³ 40 g/m³ 35 ... una serie di misure che...