LA PROGETTAZIONE INTEGRATA
PER LA SOSTENIBILITA’
Sede:
Scuola Edile Grossetana
Via Monte Rosa, 196 – Grosseto
Docente:
Ing. Emiliano Colonna
[email protected]
Data:
30.04.2009
Titolo della lezione:
Introduzione all’edilizia sostenibile
Strutturazione del corso
Strutturazione
del corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
L’entrata in vigore delle norme in materia energetica ed acustica ha accentuato la necessità
di un approccio globale ed integrato alla progettazione edilizia.
Il tema del coordinamento di ambiti tecnici ed esigenze prestazionali diverse è divenuto in
questo momento particolarmente importante in relazione a due fattori:
1.
2.
L’adozione nell’ambito dell’edilizia sostenibile (o quanto meno energeticamente
efficiente) di soluzioni tecnologiche innovative o comunque diverse rispetto alla prassi
costruttiva consolidata.
L’inserimento di ulteriori parametri di progetto da controllare in modo preciso rispetto
all’edilizia tradizionale.
In particolare devono essere scrupolosamente tenuti sotto controllo i seguenti parametri
che in un approccio tradizionale spesso non trovavano rigorose soluzioni:
•
Esigenze termiche invernali (dispersioni)
•
Esigenze termiche estive (inerzia termica)
•
Comportamento igrometrico dei componenti dell’involucro
•
Comportamento acustico dell’involucro e degli elementi di partizione interna
•
Soluzione sia tecnica che prestazionale dei ponti termici
•
Efficienza impiantistica
•
Orientamento dell’edificio e strutturazione urbanistica dell’intervento
Strutturazione del corso
Strutturazione
del corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
Il corso si propone di affrontare i principali elementi di integrazione fra i sistemi
architettonico, strutturale ed impiantistico nell’ottica di coordinare le usuali esigenze
tecniche con le prestazioni che l’organismo edilizio deve avere nell’ottica dell’edilizia
sostenibile.
N.
Titolo
Contenuti
1
Introduzione all'edilizia sostenibile
Presentazione del corso. Nozioni e richiami di fisica tecnica. Norme in
materia energetica.
2
Aspetti generali della sostenibilità
I temi caratterizzanti la sostenibilità. LCA. Aspetti normativi e
regolamentari in materia di sostenibilità.
3
Materiali in bioedilizia
Il problema dei materiali in bioedilizia. Indici di valutazione di
compatibilità ambientale. Il caso degli isolanti.
4
Il progetto strutturale e la sostenibilità
Aspetti di interazione fra il sistema strutturale e le esigenze prestazionali
complessive (fondazioni/geotermia, tipi costruttivi, cavedii e nuclei
controventanti, etc.).
5
Il progetto impiantistico e la sostenibilità
Aspetti di interazione fra il sistema degli impianti meccanici e le esigenze
prestazionali complessive (tipi impiantistici, ventilazione, illuminazione,
etc.).
6
Il progetto architettonico e la sostenibilità
Aspetti condizionanti il progetto architettonico, dalla scala di
insediamento alla progettazione esecutiva.
7
L'interazione fra i vari ambiti tecnologici.
Problemi di interazione fra diversi ambiti tecnologici (strutture/tecnologia,
comfort acustico/energetico, etc.).
8
Il progetto integrato come soluzione per la
sostenibilità
La progettazione integrata. Fasi, figure ed operatori. Le opportunità
economico e finanziarie connesse all'edilizia sostenibile.
La certificazione
dei materiali
Considerazioni introduttive
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
L’evoluzione del rapporto tra i diversi fattori che concorrono in un processo sostenibile.
Il triangolo a sinistra rappresenta l’approccio tradizionale all’edilizia, che rientra in una
visione più ampia, al centro, nel problema delle risorse, delle emissioni e delle biodiversità.
La sostenibilità globale richiede (triangolo a destra) che tutto ciò avvenga con il migliore
equilibrio tra vincoli economici, equità sociale e valori culturali e, infine, qualità ambientale.
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Dati dal rapporto “ENERGIA E AMBIENTE 2007” pubblicato da ENEA
Considerazioni introduttive
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Dati dal rapporto “ENERGIA E AMBIENTE 2007” pubblicato da ENEA
Considerazioni introduttive
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Dati dal rapporto “ENERGIA E AMBIENTE 2007” pubblicato da ENEA
Considerazioni introduttive
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
A livello energetico, i principali temi che devono essere trattati sono:
Strutturazione del
corso
1.
Considerazioni
introduttive
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Il quadro
normativo
2.
La certificazione
dei materiali
3.
Fabbisogno energetico per il riscaldamento, sinteticamente dipendente da:
•
Dispersioni per trasmissione
•
Dispersioni per ventilazione
•
Apporti solari
•
Guadagni interni
Fabbisogno energetico per il raffrescamento, sinteticamente dipendente da:
•
Inerzia termica
•
Trasmissione dell’energia solare all’involucro
•
Ombreggiamento dell’edificio
Comportamento igrometrico dell’involucro, sinteticamente dipendente da:
•
Condizioni ambientali interne ed esterne
•
Stratigrafia dell’involucro
•
Ponti termici
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
Bilancio energetico – il riscaldamento
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
Lo scambio energetico attraverso l’involucro opaco
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Gli ambienti interno ed esterno di un fabbricato si scambiano calore dall’ambiente più caldo
a quello più freddo attraverso tre fenomeni:
•
La conduzione: trasferimento di calore attraverso un corpo o tra due corpi a diretto
contatto fra di loro.
•
La convezione: trasferimento di calore tra un corpo solido ed un fluido (liquido o
gassoso).
•
L’irraggiamento: trasferimento di calore attraverso l’emissione o l’assorbimento di onde
elettromagnetiche.
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
Lo scambio energetico attraverso l’involucro opaco
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
I parametri (non indipendenti) che determinano lo scambio termico attraverso un materiale
sono i seguenti:
•
Conduttività termica → λ (u.m. W/m°K)
•
Resistenza termica → R (u.m. m²°K/W)
•
Trasmittanza → U (u.m. W/m²°K)
•
Spessore dei vari strati
CONDUTTIVITA’ TERMICA
La conduttività termica λ è la quantità di calore che viene trasmessa attraverso 1 m² di
materiale che presenta uno spessore di 1m, con una differenza di temperatura fra i due lati
di 1°C. È una proprietà intrinseca di ogni materiale, che però può variare in funzione della
temperatura (migliora alle basse temperature), dell’umidità presente nel materiale stesso,
del peso specifico del materiale.
RESISTENZA TERMICA
È indice della capacità di un materiale di opporsi al passaggio del calore, ed per uno strato
di materiale omogeneo di spessore s e conduttività λ è espresso da:
R = s/λ
La resistenza termica di una serie di n strati successivi di materiali è data dalla somma
delle resistenze termiche di ciascuno strato:
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
Lo scambio energetico attraverso l’involucro opaco
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Il quadro
normativo
La trasmittanza (coefficiente di
trasmissione del calore) U (W/m2
K) è la quantità di calore che
attraversa ogni secondo 1 m2 di
una struttura dello spessore di 1
m con una differenza di
temperatura tra i due strati d’aria
di 1°K.
La certificazione
dei materiali
U basso = bassa dispersione,
buona costruzione
U alto = alta dispersione, cattiva
costruzione
La trasmittanza è definita da:
U = 1/Rparete
In sostanza, per calcolare la trasmittanza di una parete si calcolo la sua resistenza termica
come somma della resistenza di ciascuno strato, e se ne calcola l’inverso.
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
Lo scambio energetico attraverso l’involucro opaco
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
Lo scambio energetico attraverso gli infissi
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Anche attraverso gli infissi, analogamente a quanto avviene per la parte opaca di involucro,
avviene uno scambio termico tra interno ed esterno dell’edificio.
Nel caso degli infissi, però, oltre alle dispersioni legate alla trasmittanza in analogia a
quanto visto in precedenza, si deve tenere conto degli apporti solari che attraverso le
vetrazioni vengono apportati all’interno del fabbricato.
Onde elettromagnetiche
in ingresso dal sole
Onde elettromagnetiche
in uscita dall’edificio
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
Lo scambio energetico attraverso gli infissi
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Ug = trasmittanza del vetro
Uf = trasmittanza dell’infisso
Ψ = trasmittanza elemento distanziatore
Oltre alla trasmittanza, per un infisso è
importante valutare anche i seguenti parametri:
• trasmissione luminosa
• fattore solare
• riflessione luminosa
• attenuazione acustica
Fattore solare: si definisce
fattore solare il rapporto tra
l'energia termica
globalmente trasmessa
dalla lastra all’interno e
quella incidente su di essa.
Trasmissione luminosa:
rappresenta il rapporto tra il
flusso luminoso trasmesso
ed il flusso luminoso
incidente
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
Lo scambio energetico attraverso gli infissi
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Vetro temprato: Il vetro temprato viene ottenuto per indurimento tramite trattamento
termico. Il vetro temprato è circa sei volte più resistente del vetro float, e tende a rompersi
in piccoli pezzi.
Vetro stratificato: è realizzato unendo due o più strati di vetro ordinario alternato a un foglio
plastico, solitamente polivinilbutirrale (PVB); è normalmente impiegato dove ci può essere il
rischio di impatti con il corpo umano, oppure dove il pericolo possa derivare dalla caduta
della lastra se frantumata. L’indicazione classica del vetro stratificato è ad esempio 33.1,
66.4, ecc., dove i primi due numeri rappresentano lo spessore delle lastre di vetro
accoppiate, ed il secondo il numero di strati di PVB usati per la laminazione.
Vetro basso-emissivo: è un vetro su cui è stata posata una pellicola (couche) di uno
specifico materiale (ossidi di metallo), che ne migliora notevolmente le prestazioni di
isolamento termico, senza modificarne sostanzialmente le prestazioni di trasmissione della
luce.
Vetro selettivo: è un vetro basso-emissivo che svolge un'azione di filtro nei confronti del
fattore solare, scoraggiando la trasmissione del calore per irraggiamento.
Vetro a controllo solare: riduce l'utilizzo di sistemi di condizionamento, il carico energetico
ed i costi.
Per la scelta di un infisso sono quindi determinanti sia la trasmittanza U (che deve
essere contenuta) che il fattore solare g (che deve invece essere tarato sulle effettive
esigenze).
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
La prestazione estiva dell’involucro edilizio
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
La valutazione delle caratteristiche dell’involucro edilizio in regime estivo è molto più
complessa rispetto al regime invernale, in quanto è descrivibile unicamente attraverso la
valutazione del comportamento dell’edificio in un contesto di regime termico variabile,
mentre per il caso invernale si può approssimare con regime stazionario.
Il comportamento degli edifici in un regime termico variabile è spesso identificato
dall’inerzia termica.
Si possono definire due tipi di inerzia termica:
•
Inerzia per trasmissione: descrive in quale misura una parete dell’involucro diminuisce
l’ampiezza dell’oscillazione della temperatura esterna ed il ritardo di fase nella
trasmissione verso l’interno.
L’inerzia per trasmissione dipende principalmente dal valore della diffusività [λ/(cp·ρ)] e
dallo spessore della parete (dove λ = conduttività termica, cp = calore specifico, ρ =
densità).
•
Inerzia per assorbimento: descrive la temperatura di una faccia di una parete interna
reagente ad un’oscillazione di scambio di calore interno. Più una parete è inerte, più è
debole l’oscillazione di temperatura della sua faccia interna, e più grande la capacità di
assorbimento di scambio energetico.
L’inerzia per assorbimento dipende dal valore dell’effusività della parete [λ·cp·ρ]1/2 e
dallo spessore della parete stessa in relazione alle dimensioni degli spazi circostanti.
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
La prestazione estiva dell’involucro edilizio
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Smorzamento
Sfasamento
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
La prestazione estiva dell’involucro edilizio
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Esempi di diffusività per alcuni materiali:
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
La prestazione estiva dell’involucro edilizio
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Esempi di effusività per alcuni materiali:
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
La prestazione estiva dell’involucro edilizio
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Esempi di quoziente effusività/diffusività
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
La prestazione estiva dell’involucro edilizio
Considerazioni
introduttive
Strato
Strutturazione del
corso
Strato
(descrizione degli strati, dall'esterno all'interno)
1 Resistenza termica superficiale esterna* Rse
Sp.
(cm)
λ
(W/mK)
R
M vol.
(m K/W)
(kg/m )
2
3
M
2
(kg/m )
m
sd
cm
c
(J/kgK)
0
0
0,040
0
0
0
0
2 Intonaco premiscelato
1,5
0,700
0,021
1400
21
13
19,5
840
3 Isolante in lana di roccia ROCKWOOL CoverRock 035
17
0,036
4,722
100
17
1,4
23,8
1030
4 Struttura in cls
30
1,910
0,157
2400
720
74
2220
880
Il quadro
normativo
5 Intonaco premiscelato
1,5
0,700
0,021
1400
21
13
19,5
840
60
0
0,000
0,000
0
0
0
0
0
La certificazione
dei materiali
70
0
0,000
0,000
0
0
0
0
0
80
0
0,000
0,000
0
0
0
0
0
90
0
0,000
0,000
0
0
0
0
0
10 0
0
0,000
0,000
0
0
0
0
0
11 0
0
0,000
0,000
0
0
0
0
0
12 Resistenza termica superficiale interna* Rsi
0
0
0,130
0
0
0
0
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
SPESSORE TOTALE DEL PACCHETTO (cm)
2
50,0
RESISTENZA TERMICA TOTALE (m K/W)
5,092
TRASMITTANZA TOTALE (W/m2K)
0,196
MASSA SUPERFICIALE DELLO STRATO (Kg/m2)
779,0
Smorzamento termico (fattore di decremento) = 0,07
Ritardo dello smorzamento termico dall'esterno all'interno = 13h 34'
Sfasamento fra la massima temperatura esterna e la massima temperatura interna (flusso dall'esterno all'interno) = 18h 29'
Sfasamento fra la massima temperatura interna e la massima temperatura esterna (flusso dall'interno all'esterno) = 14h 22'
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
La prestazione estiva dell’involucro edilizio
Considerazioni
introduttive
Strato
Strutturazione del
corso
Strato
(descrizione degli strati, dall'esterno all'interno)
M vol.
M
m
sd
cm
0
0
0
1400
21
13
19,5
840
150
18
5
60
2100
λ
(W/mK)
(m K/W)
(kg/m )
(kg/m )
0
0
0,040
0
2 Intonaco premiscelato
1,5
0,700
0,021
3 Isolante in fibra di legno NATURALIA BAU PAVAWALL
12
0,039
3,077
1 Resistenza termica superficiale esterna* Rse
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
R
Sp.
(cm)
2
3
2
c
(J/kgK)
4 Laterizio tipo Poroton 30X25x25 Poroton 700 THERMO 30
30
0,181
1,657
780
234
10
300
840
Il quadro
normativo
5 Intonaco premiscelato
1,5
0,700
0,021
1400
21
13
19,5
840
60
0
0,000
0,000
0
0
0
0
0
La certificazione
dei materiali
70
0
0,000
0,000
0
0
0
0
0
80
0
0,000
0,000
0
0
0
0
0
90
0
0,000
0,000
0
0
0
0
0
10 0
0
0,000
0,000
0
0
0
0
0
11 0
0
0,000
0,000
0
0
0
0
0
12 Resistenza termica superficiale interna* Rsi
0
0
0,130
0
0
0
0
SPESSORE TOTALE DEL PACCHETTO (cm)
2
RESISTENZA TERMICA TOTALE (m K/W)
2
45,0
4,947
TRASMITTANZA TOTALE (W/m K)
0,202
MASSA SUPERFICIALE DELLO STRATO (Kg/m2)
294,0
Smorzamento termico (fattore di decremento) = 0,04
Ritardo dello smorzamento termico dall'esterno all'interno = 19h 45'
Sfasamento fra la massima temperatura esterna e la massima temperatura interna (flusso dall'esterno all'interno) = 24h 10'
Sfasamento fra la massima temperatura interna e la massima temperatura esterna (flusso dall'interno all'esterno) = 22h 18'
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
Il controllo igrometrico
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Per quanto riguarda il controllo igrometrico è necessario verificare che:
•
Sia assente qualsiasi fenomeno di condensa superficiale.
•
Sia assente, o in quantità controllate e smaltibili, la condensa interstiziale.
I parametri fondamentali ambientali da conoscere per una corretta valutazione igrometrica
sono: le temperature interna ed esterna, l’umidità relativa interna ed esterna (o in
alternativa la pressione di vapore interna ed esterna). I tre parametri (pressione di vapore,
umidità relativa, temperatura) non sono indipendenti: noti due, si può determinare il terzo.
L’umidità relativa, in particolare, è definita come il rapporto fra la pressione di vapore e la
pressione del vapore saturo alla stessa temperatura.
Noti le temperature e umidità relative interne ed esterne (dati di progetto), a partire dalla
stratigrafia dell’involucro si può determinare per ciascun punto della parete la relativa
temperatura, e quindi la pressione di vapore e di vapore saturo.
La condensa superficiale si verifica quando la temperatura superficiale della parete interna
di un involucro scende al di sotto della temperatura di rugiada.
La norma UNI EN ISO 13788 indica nell’80% l’umidità relativa in corrispondenza della
quale si ha il verificarsi di muffe all’interno del pacchetto di involucro, e nel 60% l’umidità
relativa massima oltre la quale si ha rischio di corrosione degli elementi metallici.
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
Il controllo igrometrico
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Per quanto riguarda la condensa interstiziale l’eccedenza del vapore acqueo presente
all’interno rispetto all’esterno crea un gradiente di pressione di vapore dall’interno verso
l’esterno, che fa migrare il vapore verso l’esterno attraverso le pareti dell’involucro.
Ogni materiale da costruzione ha una propria permeabilità al vapore, definita dal
coefficiente m, che moltiplicato per lo spessore del materiale fornisce lo strato di aria
equivalente.
La quantità di vapore che attraversa una parete omogenea dipende quindi da:
•
Gradiente di pressione interno/esterno
•
Permeabilità al vapore del materiale
•
Spessore del materiale
La pressione di saturazione dipende invece unicamente dalla temperatura:
Quando nello spessore di una parete si verifica che la pressione parziale di vapore
raggiunga la pressione di saturazione si verifica condenza interstiziale.
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
Il controllo igrometrico
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
La curva ps (pressione
di saturazione) dipende
dalla temperatura, e
quindi dalla
trasmittanza dei singoli
strati, mentre la curva
sottostante rappresenta
la pressione parziale di
vapore, che dipende
dalla permeabilità al
vapore dei vari strati.
0
0
00
00
0
0
00
12 Resistenza termica superficiale interna* Rsi
0
00
10
5 Doppia lastra di Stiferite (GT) 5+5 cm
22
1
4 Doppia guaina bituminosa elastomerica
1,5
10
3 Massetto alleggerito
7 Intonaco premiscelato
2
6 Solaio in laterocemento [2.1.03i]
0
1 Resistenza termica superficiale esterna* Rse
2 Pavimentazione in gres porcellanato
0
0
0,000
0,000
0,000
0,000
0,700
0,698
0,024
0,260
0,840
1,000
0,100
0,000
0,000
0,000
0,000
0,021
0,315
4,167
0,038
0,119
0,020
0,040
0
0
0
0
0
1400
1800
36
1300
1400
2300
0
M vol.
(kg/m3)
R
(m2K/W)
La certificazione
dei materiali
λ
(W/mK)
Il quadro
normativo
Sp.
(cm)
0
0
0
0
0
21
267
3,6
13
140
46
0
(kg/m2)
M
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Strato
0
0
0
0
0
13
15
148
1
120
1
0
m
0
0
0
0
0
19,5
330
1480
1
1200
2
0
sd
cm
0
0
0
0
840
840
1453
933
920
1070
c
(J/kgK)
Strutturazione del
corso
Strato
(descrizione degli strati, dall'esterno all'interno)
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
Il controllo igrometrico
Considerazioni
introduttive
Esempio di copertura con formazione di condensa interstiziale: la doppia
guaina bituminosa posta al di sopra del coibente, senza barriera al vapore
sulla faccia “calda” del coibente stesso, causa la formazione di condensa
interstiziale.
1,5
0
0
0
0
8 Intonaco premiscelato
90
10 0
11 0
12 Resistenza termica superficiale interna* Rsi
10
5 Isolante in poliuretano espanso Stiferite GT
1
0,3
4 Guaina traspirante resistente all'acqua Tyvek Universal Primo
22
10
3 Massetto alleggerito
7 Solaio in laterocemento [2.1.03i]
2
0
0
0,000
0,000
0,000
0,700
0,698
0,160
0,024
100,000
0,840
1,000
0,100
0,000
0,000
0,000
0,021
0,315
0,063
4,167
0,000
0,119
0,020
0,040
0
0
0
0
0
1400
1800
1400
36
42,66667
1400
2300
M
0
0
0
0
21
267
14
3,6
0,128
140
46
0
(kg/m2)
0
0
0
0
13
15
50000
148
0
120
1
0
m
1480
1,5
1200
2
0
sd
cm
0
0
0
0
19,5
330
50000
Considerazioni
introduttive
6 Barriera al vapore (PVC)
0
1 Resistenza termica superficiale esterna* Rse
2 Pavimentazione in gres porcellanato
M vol.
(kg/m3)
R
(m2K/W)
La certificazione
dei materiali
λ
(W/mK)
Il quadro
normativo
Sp.
(cm)
Richiami di
fisica tecnica
per l’edilizia
Strato
0
0
0
840
840
1255
1453
1
920
1070
c
(J/kgK)
Strutturazione del
corso
Strato
(descrizione degli strati, dall'esterno all'interno)
Richiami di fisica tecnica per l’edilizia
Il controllo igrometrico
Correzione dell’esempio precedente: viene inserita una barriera al vapore
in corrispondenza della faccia “calda” del coibente ed una guaina
impermeabile ma traspirante al vapore sulla faccia “fredda”. Nota: il
maggiore decremento della pressione parziale si ha sulla barriera al
vapore (max. sd), mentre il massimo decremento della pressione di
saturazione si ha sul coibente (max. R).
La normativa vigente in ambito energetico
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Il quadro normativo attualmente vigente in Italia sul tema di efficienza energetica in edilizia
è articolato in una serie di norme cogenti, in attuazione della direttiva europea 2002/91/CE,
e in una serie di norme a carattere volontario.
Il settore obbligatorio è regolamentato dal seguente quadro normativo:
NORMA
Decreto Legislativo 19 agosto 2005, n. 192
DATA ENTRATA IN VIGORE
Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al
08.10.2005
rendimento energetico nell'edilizia
Decreto Legislativo 29 dicembre 2006, n.311
Disposizioni correttive ed integrative al decreto
legislativo 19agosto 2005, n. 192, recante
02.02.2007
attuazione della direttiva 2002/91/CE, relativa al
rendimento energetico nell'edilizia.
Decreto Legislativo 30 maggio 2008, n. 115
Attuazione della direttiva 2006/32/CE relativa
all'efficienza degli usi finali dell'energia e i
servizi energetici e abrogazione della direttiva
93/76/CEE
04.07.2008
La normativa vigente in ambito energetico
Le norme cogenti a livello nazionale suddette prevedono sinteticamente:
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
D. LGS. 192/05
•
•
La certificazione
dei materiali
•
Introduzione del concetto di "fabbisogno di energia primaria", che esprime in modo
integrato la prestazione termica dell'involucro con quella degli impianti; a tal proposito
l’Allegato I e le seguenti modifiche forniscono i limiti massimi di tale parametro.
Accostamento del calcolo del fabbisogno di energia primaria per gli edifici di nuova
costruzione con la verifica della trasmittanza termica delle diverse componenti
dell'involucro. I valori di riferimento sono differenziati per tipologia di edificio, in base
alla destinazione d’uso, e i livelli qualitativi sono progressivamente più restrittivi in
riferimento a tre scadenze temporali (2006, 2008, 2010).
Uso di criteri specifici per la valutazione del comportamento energetico in regime
estivo, volti a favorire la riduzione di chiusure vetrate, l’impiego di efficienti
schermature solari e l'utilizzo di murature "pesanti".
La normativa vigente in ambito energetico
D. LGS. 311/06
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
•
•
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
•
L’introduzione di limiti maggiormente restrittivi per il consumo energetico, differenziati
per categorie di intervento e di attuazione scaglionata nel tempo.
L’introduzione di nuovi criteri e metodologie di calcolo per determinare il livello
prestazionale energetico; la definizione di questi criteri e metodi è però rimandata ai
decreti attuativi e, in attesa degli stessi, è regolata in regime transitorio, dall’Allegato I
del D.Lgs. 192/05 e seguenti modifiche.
L’introduzione della Certificazione Energetica, obbligatoria per gli edifici di nuova
costruzione e per la compravendita degli immobili con attuazione graduata nel tempo;
la definizione dei criteri di calcolo e delle metodologie per la classificazione energetica
è però ancora una volta rimandata ai decreti attuativi e alle Linee guida nazionali e, in
attesa degli stessi, l’Attestato di Certificazione è sostituito da un Attestato di
Qualificazione energetica.
La normativa vigente in ambito energetico
D. LGS. 115/08
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
•
Elemento saliente è rappresentato dal fatto che, nell’Allegato III, si fa esplicito
riferimento, per le metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche degli edifici, alle
seguenti norme tecniche nazionali:
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
NORMA
DATA ENTRATA IN VIGORE
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
UNI/TS 11300-1:2008
Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 1:
Determinazione del fabbisogno di energia
28.05.2008
termica dell'edificio per la climatizzazione estiva
ed invernale
UNI/TS 11300-2:2008
Prestazioni energetiche degli edifici - Parte 2:
Determinazione del fabbisogno di energia
primaria e dei rendimenti per la climatizzazione
invernale e per la produzione di acqua calda
sanitaria
28.05.2008
La normativa vigente in ambito energetico
D. LGS. 115/08
Strutturazione del
corso
•
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
•
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
•
Gli strumenti di calcolo applicativi delle metodologie definite (software commerciali)
devono garantire che i valori degli indici di prestazione energetica, calcolati tramite il
loro utilizzo, abbiano uno scostamento massimo di ±5% rispetto ai corrispondenti
parametri determinati con l'applicazione dello strumento nazionale di riferimento
Introduzione di bonus volumetrici e deroghe ai parametri urbanistici (comprese le
altezze massime e le distanze minime dai confini) condizionati al raggiungimento di
determinati livelli di efficienza energetica (abbattimento di almeno il 10% dell’indice di
prestazione energetica);
Estensione al 31.12.2009 del termine di scadenza per l’erogazione degli incentivi pari
al 55% delle spese extra, ivi comprese quelle per la progettazione, sostenute per la
realizzazione di edifici con volumetria superiore a 10000mc che abbattano del 50% il
fabbisogno limite di energia primaria annuo per mq di superficie utile (tabella 1,
Allegato C del D. Lgs.192/05 e successive modifiche), il fabbisogno di energia per il
condizionamento estivo e l’illuminazione. Occorre sottolineare però che la data indicata
è riferita all’inizio dei lavori, che comunque devono essere conclusi entro i tre anni
successivi.
La normativa vigente in ambito energetico
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
La situazione attuale, a livello nazionale e in particolare per la Regione Toscana, è quindi la
seguente:
•
Non sono stati emanati i decreti attuativi nazionali che di fatto renderebbero
obbligatoria la certificazione energetica in ogni regione (è stato pubblicato nel marzo
u.s. solamente il primo di tali decreti, peraltro ancora in bozza).
•
Solamente alcune regioni, fra le quali non è compresa la Regione Toscana, hanno
emanato leggi regionali per la certificazione energetica degli edifici.
•
Sembra imminente l’emanazione della legge regionale Toscana per la certificazione
energetica degli edifici, che di fatto dovrebbe ricalcare le previsioni e metodologie delle
norme UNI TS 11300.
•
Ad ogni modo, al momento sono chiari i metodi di calcolo delle prestazioni energetiche
degli edifici tramite le norme UNI TS 11300.
•
Indipendentemente dalla certificazione energetica degli edifici, le nuove edificazioni e
le ristrutturazioni devono soddisfare alcuni requisiti richiesti dal D.Lgs. 311/2006, in
termini di rendimento globale minimo, trasmittanza degli elementi di involucro opachi e
finestrati, comportamento estivo, ombreggiamento, etc.
La normativa vigente in ambito energetico
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
I gradi giorno (GG) indicano la
somma, estesa a tutti i giorni di un
periodo annuale convenzionale di
riscaldamento, delle sole differenze
positive giornaliere tra la
temperatura convenzionale, fissata
a 20 °C, e la temperatura media
esterna giornaliera. Un valore di
GG basso indica un breve periodo
di riscaldamento e temperature
medie giornaliere prossime alla
temperatura fissata per l'ambiente
riscaldato (appunto 20 °C). Al
contrario, valori di GG elevati,
indicano periodo di riscaldamento
prolungati e temperature medie
giornaliere nettamente inferiori ai
20 °C.
La normativa vigente in ambito energetico
Principali parametri che il D.Lgs. 311/2006 e s.m.i. prescrive che debbano essere rispettati
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
La normativa vigente in ambito energetico
Principali parametri che il D.Lgs. 311/2006 e s.m.i. prescrive che debbano essere rispettati
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
La normativa vigente in ambito energetico
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
In alternativa alla certificazione energetica prescritta dalla normativa vigente è possibile
certificare le prestazioni di un edificio secondo standard di certificazione volontaria.
I certificati sono rilasciati da organismi che hanno predisposto delle proprie linee guida e
criteri di certificazione, e sulla base di quelli rilasciano i relativi certificati.
Esempi di questo tipo sono CasaClima, il protocollo ITACA (greenbuilding), la certificazione
tramite il software BestClass proposto da Sacert, etc.
Lo standard CasaClima
A titolo esemplificativo si illustrano le principali caratteristiche dello standard CasaClima,
che è stato sviluppato dalla Provincia Autonoma di Bolzano e successivamente adottato in
altre realtà geografiche (es. la Provincia di Firenze ha stilato un accordo per la promozione,
non obbligatoria, dello standard nel suo territorio).
•
Lo standard si basa sull’applicazione di un software di calcolo (ProCasaClima) che
fornisce indicazioni sulle dispersioni attraverso l’involucro edilizio e sul consumo
globale dell’edificio.
•
Il certificato CasaClima viene rilasciato esclusivamente sul comportamento
dell’involucro edilizio in regime invernale (si trascurano pertanto il comportamento
estivo ed il rendimento per gli impianti).
•
Condizione essenziale per l’ottenimento del certificato, oltre alla lettura dei risultati del
programma, è che la progettazione esecutiva e l’esecuzione stessa rispettino alcuni
accorgimenti costruttivi esemplificati nella documentazione tecnica fornita dall’Agenzia
CasaClima.
La normativa vigente in ambito energetico
Lo standard CasaClima – esempio di classificazione e di soluzione di dettagli esecutivi
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
La normativa vigente in ambito energetico
Lo standard CasaClima – esempio di classificazione e di soluzione di dettagli esecutivi
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
La normativa vigente in ambito energetico
Lo standard CasaClima – esempio di classificazione e di soluzione di dettagli esecutivi
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
La normativa vigente in ambito energetico
Strutturazione del
corso
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Il Protocollo ITACA – esempio di iter di certificazione
Considerazioni
introduttive
Le norme e le certificazioni dei materiali
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Un aspetto di particolare importanza per i materiali riguarda i rispettivi sistemi di
certificazione. È molto importante avere un quadro chiaro delle certificazioni esistenti, sia
obbligatorie che volontarie, e di quali elementi garantiscano.
Le certificazioni/marcature normalmente riscontrabili sono:
1.
2.
3.
4.
5.
Marcatura CE obbligatoria
Marcatura CE volontaria
Certificazione di prodotto
Certificati prestazionali
Certificazione ISO9001
La marcatura CE non attesta in genere le prestazioni di un prodotto, ma solamente la sua
commerciabilità in ambito europeo in termini di sicurezza.
La certificazione di prodotto potrebbe garantire determinate prestazioni, in relazione ai
riferimenti rispetto ai quali la certificazione stessa è stata rilasciata.
I certificati prestazionali normalmente attestano le caratteristiche tecniche di un materiale.
La certificazione ISO9001 non è mai relativa ad un materiale ma solamente
all’organizzazione e gestione dell’azienda.
Le norme e le certificazioni dei materiali
Quadro normativo sui sistemi di attestazione di conformità/certificazione dei prodotti:
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Nell’ottica della salvaguardia del consumatore e quindi in merito alla sicurezza e qualità del
prodotto il quadro normativo nazionale ed internazionale impone ai produttori vincoli più
o meno ampi in relazione a quanto sia giudicato potenzialmente “pericoloso” l’impiego
di un prodotto.
•
Settore “regolamentato” (o anche “obbligatorio” o “legislativo”), per il quale le
caratteristiche del prodotto sono definite da documenti normativi la cui osservanza è
resa cogente da prescrizioni di legge (regole tecniche, regolamenti, risoluzioni, direttive
comunitarie). E’ questo il caso dei prodotti per il cui impiego esistono esigenze di elevati
livelli di “protezione”, ovvero di controllo delle prestazioni ai fini della sicurezza.
•
Settore “volontario” (o anche “consensuale”), al quale sono invece applicabili
documenti normativi la cui adozione è facoltativa (norme volontarie), redatti con il
contributo degli operatori interessati (vedi per esempio associazioni di categoria) ed
emessi da un Organismo nazionale o internazionale di normazione, ente di diritto
privato e riconosciuto (es. UNI). E’ questo il caso dei prodotti governati dalle libere leggi
del mercato.
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Le norme e le certificazioni dei materiali
Quadro normativo sui sistemi di attestazione di
conformità/certificazione dei prodotti:
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Settore regolamentato: Direttiva Prodotti da
Costruzione 89/106/CEE (CPD)
•
Si applica ad “ogni prodotto fabbricato al fine di essere
incorporato o assemblato in modo permanente negli
edifici e nelle altre opere di ingegneria civile”.
•
Prevede la marcatura CE obbligatoria su tutti i
prodotti.
•
L’obbligatorietà è stata sancita in Italia con il DPR
246/93 (Regolamento di attuazione della Direttiva
89/106 CEE ) per il quale: “i prodotti conformi alla
normativa vigente alla data di entrata in vigore del
presente regolamento possono essere
commercializzati e messi in opera pur essendo
sprovvisti di marcatura CE, per quanto e fino a quando
non saranno completati e comunicati alla Repubblica
Italiana gli atti comunitari attuativi della Direttiva 89/106
CEE”.
•
La Direttiva non prevede una data di applicazione
unica per tutti i prodotti, ma è operante ogni qualvolta
venga emesso il documento attuativo relativo ad un
prodotto.
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Le norme e le certificazioni dei materiali
Quadro normativo sui sistemi di attestazione di conformità/certificazione dei prodotti:
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Settore regolamentato: Direttiva Prodotti da Costruzione 89/106/CEE (CPD)
•
I documenti attuativi della Direttiva sono Norme Europee Armonizzate (norme “EN”)
che, una volta emesse, sono pubblicate sulla Gazzetta Ufficiale Comunitaria e recepite
dagli Enti normatori degli Stati membri (per l’Italia: norma “UNI EN”)
•
Dal momento in cui una Norma armonizzata viene pubblicata sulla Gazzetta Ufficiale
Comunitaria, alla fine di un periodo transitorio, diventa obbligatorio marcare CE i
prodotti che rientrano nel suo scopo e campo di applicazione.
•
A partire da una data stabilita i prodotti ricadenti nelle Norme armonizzate possono
essere immessi sul mercato solo se provvisti di marcatura CE.
•
La marcatura CE del prodotto è un obbligo del fabbricante, al momento della prima
immissione del prodotto sul mercato.
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
Le norme e le certificazioni dei materiali
Quadro normativo sui sistemi di attestazione di conformità/certificazione dei prodotti:
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Settore regolamentato: Direttiva Prodotti da Costruzione 89/106/CEE (CPD)
•
Sono considerate specifiche tecniche di attuazione della Direttiva CPD anche i
cosiddetti Benestare Tecnici Europei (ETA) elaborati dall’EOTA (European
Organization for Technical Approvals).
•
Un ETA è una valutazione tecnica positiva relativamente all’idoneità di un prodotto per
l’impiego previsto.
•
Un ETA viene rilasciato, quando non esiste per il prodotto né una norma armonizzata
né una norma nazionale riconosciuta, sulla base di “orientamenti” contenuti in apposite
linee guida (ETAG) elaborati, per un prodotto o famiglia di prodotti, su mandati impartiti
all’EOTA dalla Commissione Europea.
•
Il rilascio di un ETA è competenza di un Organismo di Approvazione facente parte
dell’EOTA.
•
In Italia il Benestare Tecnico Europeo è rilasciato da:
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
•
Servizio Tecnico Centrale del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici;
•
ITC CNR (Istituto per le Tecnologie delle Costruzioni – Consiglio Nazionale delle
Ricerche)
•
Centro Studi ed Esperienze del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco.
Le norme e le certificazioni dei materiali
Quadro normativo sui sistemi di attestazione di conformità/certificazione dei prodotti:
Strutturazione del
corso
Considerazioni
introduttive
Settore volontario: Certificazione di Prodotto
I sistemi di certificazione volontaria di più diretto interesse aziendale sono quelli relativi alla
certificazione di prodotto e alla certificazione dei sistemi aziendali di gestione della
qualità (in riferimento alla norma UNI EN ISO 9001:2000)
Richiami di fisica
tecnica per
l’edilizia
Il quadro
normativo
La certificazione
dei materiali
•
La certificazione di prodotto corrisponde all’apposizione di un marchio di qualità sul
prodotto stesso, secondo un livello qualitativo definito nel documento tecnico preso
come riferimento dello schema di certificazione.
•
E’ un percorso compiuto dall’azienda insieme ad un Organismo di Certificazione scelto,
prendendo come riferimento una norma tecnica (se applicabile al prodotto) oppure un
documento tecnico elaborato ad hoc.
•
E’ una procedura con cui una parte terza indipendente dà assicurazione scritta che un
prodotto è conforme a requisiti specificati (nel documento tecnico di riferimento) e viene
esplicitata attraverso la licenza d’uso di un apposito marchio di qualità.