DOC
NRC_003_09_RCTI
TITOLO
PRESTAZIONI TERMICHE DEI TETTI
LEGGERI
DATA
Aprile 2009
PREPARATO DA
N. Gambaro
CONTROLLATO DA
N. Gambaro
NTC_003_09_rtci_prestazioni_termiche_dei_tetti_leggeri.doc
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1.
Scopo del presente documento
Il presente documento ha lo scopo di valutare e comparare le prestazioni di tetti leggeri isolati per
mezzo di stratigrafie eseguite con materiali differenti.
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2.
Uno sguardo alle normative
Le normative attualmente vigenti impongono per le coperture
a) il rispetto di determinati valori di trasmittanza in funzione della zona climatica
b) un massa superficiale superiore a 230 kg/mq nel caso di irraggiamento superiore a 290
W/mq
Si potrebbe dire - semplificando - che il punto a) precedente riguarda il comportamento dei tetti in
inverno (condizioni “stazionarie” o “statiche”, ovvero temperature dell’ambiente esterno ed interno
costanti o poco variabili nel tempo), mentre il punto b) riguarda il comportamento “estivo”delle
coperture (temperature “instazionarie” o“dinamiche”, cioè variabili nell’arco della giornata, elevati
valori di irraggiamento e di sollecitazione termica).
Entrambi i punti sopra riportati hanno giustificazione legata alle attuali considerazioni di legge
relative al risparmio energetico ed entrambi costituiscono (o hanno costituito) delle grosse novità
nel settore dell’edilizia.
In particolare il punto a) ha significato un grosso incremento di spessore delle coperture, di fatto
accettato tramite passi successivi e “digerito” con incrementi dei valori richiesti nell’arco di un
triennio circa.
Il punto b) invece si è rivelato un limite invalicabile per i “tetti leggeri”: il completo rispetto
significherebbe l’abbandono di questa tipologia di coperture, che - ricordiamo- è, per tradizione e
cultura, molto diffusa in tutte le zone del nostro paese.
Fortunatamente le norme consentono di ovviare al valore di massa superficiale richiesta indicando
di dimostrare l’efficienza di una copertura non avente tale massa tramite metodi ritenuti dal
progettista affidabili ed in grado di dimostrare l’efficacia della stratigrafia “leggera” alternativa.
Nella pratica è invalso l’uso di utilizzare come parametro la trasmittanza dinamica della stratigrafia
costituente la copertura (comportamento in regime periodico). La norma, almeno al momento
(aprile 2009) della stesura del presente documento, non indica però nessun valore da rispettare
lasciando così “al buon cuore” del progettista l’affermare (tramite i metodi da egli individuati) la
bontà della scelta effettuata.
Per ottemperare a questa mancanza alcune regioni hanno provveduto a legiferare in proprio. In
particolare la Regione Lombardia ha proposto i seguenti valori (massimi) da rispettare
Udin coperture = 0,20 W/m2K
Udin pareti = 0,12 W/m2K
Poiché la Regione Lombardia si è dimostrata particolarmente virtuosa nel legiferare in questo
settore, al punto da venire assunta come faro per eventuali linee guida nazionali, nel presente lavoro
si farà riferimento ai valori sopra riportati assumendo che essi in futuro saranno quelli da
considerare (e rispettare) per eventuali prossime normative.
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3.
Stratigrafia di studio e materiali utilizzati
Per comprendere al meglio le prestazioni “crude” dei vari materiali più largamente usate per
coibentare coperture leggere è stata studiata una semplicissima stratigrafia composta da un assito in
legno di abete con sopra posato uno strato di materiale coibente.
ISOLANTE
(NEOPOR,
fibra di legno,
lana di vetro,
lana di roccia)
spessore
assito in abete (2 cm)
La tabella 1 riporta proprietà e/o caratteristiche assunte dei materiali coibenti e dell’assito
densità
(r, kg/m3)
calore specifico
(C, Joule/kgK)
conduttività
(l, w/mK)
Costo stimato
(€/m3)
NEOPOR
20
1200
0,031
65
FIBRA DI LEGNO**
40
2100
0,040
130
LANA DI ROCCIA*
150
1030
0,040
130
LANA DI VETRO**
33
1000
0,045
65
ASSITO IN ABETE
500
2100
0,12
-
materiale
*T-Rock 50 Rockwool
** per i due materiali lanosi i valori di densità sono identici a quelli dei materiali utilizzati
per le prove acustiche svolte da TEGOSTIL mentre i valori dei calori specifici e della conduttività
sono desunti dalle varie schede tecniche reperite sul web
Tabella 1 - proprietà dei materiali utilizzati per la stratigrafia di studio
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4.
Comportamento in regime stazionario
In questo paragrafo vengono riportati alcuni risultati relativi ai diversi materiali coibenti (vedasi il
punto 3 precedente) utilizzati per studiare la stratigrafia “leggera” proposta
La tabella 2 riporta lo spessore richiesto per ogni materiale affinché vengano rispettati i requisiti di
trasmittanza imposti dalle normative nelle varie zone d’Italia (vengono tenuti in conto - come
previsto dalle norme - gli effetti degli strati liminari d’aria esterno ed interno)
TABELLA TRASMITTANZE
dal 01.01.10
Zona
Trasmittanza minima
climatica
(W/mK)
A
0.38
B
0.38
C
0.38
D
0.32
E
0.30
F
0.29
NEOPOR
8
8
8
9
10
10
SPESSORI RICHIESTI
(centimetri)
FIBRA DI
LANA DI
LEGNO
ROCCIA
10
10
10
10
10
10
12
12
12
12
13
13
LANA DI
VETRO
11
11
11
13
14
15
NB spessori calcolati per eccesso (es: se 7,4 cm sono quelli effettivamente necessari 8 cm valore
finale dello spessore)
Tabella 2 – spessori richiesti in funzione delle zone climatiche
Una prima considerazione potrebbe essere quella relativa ai costi necessari per il solo isolamento
zona per zona utilizzando la stratigrafia considerata
Zona
climatica
A
B
C
D
E
F
Trasmittanza
(W/mK)
0.38
0.38
0.38
0.32
0.30
0.29
costo per isolare a norma 1 mq di superficie secondo
le tabelle di trasmittanza della legge 311
(€/mq)
Fibra
Lana
Lana
NEOPOR
di legno
di roccia
di vetro
5.2
13.0
13.0
7.2
5.2
13.0
13.0
7.2
5.2
13.0
13.0
7.2
5.9
15.6
15.6
8.5
6.5
15.6
15.6
9.1
6.5
16.9
16.9
9.8
Tabella 3 – costo mq per isolamento a norma (solo isolante)
Una ulteriore considerazione è relativa al rapporto dei costi necessari per coibentare un metro
quadro di tetto utilizzando uno degli isolanti in considerazione e NEOPOR
Rapporto tra costo al mq per solo isolante
Zona
climatica
A
B
C
D
E
F
costo fibra di legno
costo NEOPOR
costo fibra di roccia
costo NEOPOR
costo lana di vetro
costo NEOPOR
2.5
2.5
2.5
2.7
2.4
2.6
2.5
2.5
2.5
2.7
2.4
2.6
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.5
Tabella 4 – rapporto tra i costi in funzione delle zone climatiche
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5.
Comportamento in regime dinamico
E’ interessante verificare il comportamento in regime dinamico (e quindi instazionario) delle
stratigrafie studiate che, in campo stazionario, abbiamo visto essere a norma (punto 4 precedente)
Per fare ciò esaminiamo il comportamento di esse con i diversi spessori di isolante ottenuti.
Per la stratigrafia considerata le tabelle che seguono indicano
lo spessore necessario di isolante per rispettare il DLG 311 (che chiameremo “spessore
statico”, Sst )
i valori di trasmittanza (U) e di trasmittanza dinamica (Udin) che si ottengono utilizzando Sst
il fattore di attenuazione f
lo sfasamento
lo “spessore dinamico”, Sdin, ovvero lo spessore necessario per ottenere (con l’isolante
utilizzato) un valore di Udin pari a 0,20 W/m2K
la differenza di spessore necessaria (D=S -S ) per rispettare un valore di U
pari a 0,20
din
st
din
W/m2K
E’ da notare il fatto che, a differenza della trasmittanza U “statica”, variabile a seconda della zona
climatica, la U “dinamica” che stiamo considerando risulterebbe (nelle ipotesi assunte per la stesura
del presente documento) una quantità fissa e costante per tutte le zone d’Italia. A margine di questo
viene così da pensare che, mentre nel caso delle trasmittanza “statica” viene tenuta in
considerazione la geografia della penisola con relative condizioni di clima e di irraggiamento, nel
caso della trasmittanza dinamica ciò non avviene.
Per finire una considerazione circa lo sfasamento: esso è stato riportato nelle tabelle ma, nelle
ipotesi assunte in questo documento, NON ha nessun valore formale. Di fatto, con tali ipotesi, il
valore di trasmittanza dinamica da solo è sufficiente per stabilire i requisiti del comportamento
termico della copertura.
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NEOPOR
SPESSORE “STATICO”
NECESSARIO
(centimetri)
8
8
8
9
10
10
Zona
climatica
A
B
C
D
E
F
Spessore
”statico”
(Sst)
U
8
0,35
0,337 0,972
1,26 h
9
0,31
0,303 0,971
1,33 h
10
0,28
0,274 0,970
1,41 h
Udin
f
sfasamento
Spessore
”dinamico”
(Sdin)
D=Sdin-Sst
6 cm
14
(f=1,80h)
5 cm
4 cm
FIBRA DI LEGNO
SPESSORE “STATICO”
NECESSARIO
(centimetri)
10
10
10
12
12
13
Zona
climatica
A
B
C
D
E
F
Spessore
”statico”
(Sst)
U
10
0,36
0,338 0,697
2,15 h
12
0,30
0,281 0,572
2,62 h
13
0,28
0,258 0,512
2,87 h
Udin
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f
sfasamento
Spessore
”dinamico”
(Sdin)
D=Sdin-Sst
7 cm
17
(f=4,02h)
5 cm
4 cm
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LANA DI ROCCIA
SPESSORE “STATICO”
NECESSARIO
(centimetri)
10
10
10
12
12
13
Zona
climatica
A
B
C
D
E
F
Spessore
”statico”
(Sst)
U
10
0,36
0,321 0,902
3,09 h
12
0,30
0,257 0,851
3,88 h
13
0,28
0,231 0,821
4,31 h
Udin
f
sfasamento
Spessore
”dinamico”
(Sdin)
D=Sdin-Sst
5
15
(f=5,19h)
3
2
LANA DI VETRO
Zona
climatica
A
B
C
D
E
F
SPESSORE “STATICO”
NECESSARIO
(centimetri)
11
11
11
13
14
15
Spessore
”statico”
(Sst)
U
11
0,36
0,352 0,972
1,48 h
13
0,31
0,302 0,970
1,67 h
14
0,29
0,281 0,969
1,77 h
15
0,28
0,263 0,967
1,88 h
Udin
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f
sfasamento
Spessore
”dinamico”
(Sdin)
D=Sdin-Sst
9
20
(f=2,52h)
7
6
5
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Una considerazione circa i risultati ottenuti è che - utilizzando i materiali indicati nello studio - la
condizione di trasmittanza dinamica imposta secondo le ipotesi del presente documento (Udin <
0,20 W/m2K) NON viene rispettata da nessuna stratigrafia in grado invece di rispettare le tabelle di
trasmittanza termica “statica”.
Per finire riteniamo utile analizzare i costi al metro quadro per realizzare una coibentazione
rispettosa della trasmittanza dinamica con la stratigrafia considerata utilizzando i diversi materiali
isolanti
COSTO AL
METRO CUBO
(€)
SPESSORE
“DINAMICO”
(CM)
COSTO PER ISOLARE
“DINAMICAMENTE”
A NORMA 1 MQ DI SUPERFICIE
(€)
65
14
9.1
Fibra di
legno
130
17
15.6
Lana di
roccia
130
15
22.1
Lana di
vetro
65
20
13
materiale
NEOPOR
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6.
Considerazioni sul comportamento acustico
35
dB
31
dB
30
dB
34
dB
32
dB
28
dB
29
dB
29
dB
40dB
30dB
41
dB
45
dB
40
dB
40
dB
50dB
47
dB
50
dB
50
dB
46
dB
46
dB
48
dB
Nei punti precedenti non è stato considerato il comportamento acustico delle stratigrafie studiate:
nel caso lo si dovesse fare la situazione diverrebbe ancora più complicata in quanto vi sarebbero
ulteriori requisiti da rispettare.
Ricordiamo che il comportamento acustico dei manufatti in Neopor NON è - con spessori di
isolamento comuni, vale a dire intorno ai 20-30 cm -sufficiente per il rispetto delle relative norme.
Questa affermazione è suffragata da alcune prove realizzate da APEMILANO-TEGOSTIL in
collaborazione con lo studio TBZ di Bolzano.
Durante queste prove sono state provate diverse soluzioni stratigrafiche (su tetto in assito di legno)
utilizzando manufatti in Neopor da soli o accoppiati ad altri materiali isolanti.
I risultati sono compendiati nel grafico e tabella seguenti
20dB
TGS01
TGS02
TGS03
TGS04
TGS05
TGS06
TGS07
TGS08
TGS09
TGS10
TGS11
APW01
APW02
APW03
APW04
APW05
APW06
APW07
10dB
Tgs
STRATIGRAFIA
Tavolato 2,5 cm
Guaina Tenuta aria
Lana di vetro 6 cm tra listelli
Fibra legno 6 cm tra listelli
Fibrocemento 2x6 mm
Neopor 6 cm tra listelli
Neopor 8 cm
TegostilPlus 155
TegostilPlus 195
Apewind OSB 10 cm
tegole
Abbattimento acustico
Apw
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
01
02
03
04
05
06
07
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
28 29 29 34 32 40 40 46 46 48 30 47 50 50 41 45 31 35
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Vale quindi la pena vedere quale sia il comportamento termico per le stratigrafie che sono risultate
rispettose dei requisiti acustici nelle prove effettuate.
Nota: per le stratigrafie acustiche lo spessore dell’assito considerato è leggermente superiore (2,5
cm) rispetto a quello utilizzato per le precedenti considerazioni sul comportamento termico (2 cm)
STRATIGRAFIA TGS 06
Tavolato 2,5 cm
U
U
Guaina Tenuta aria
f
statico
dinamico
sfasamento
ls,2m,n,T,w
abbattimento acustico
0,197
0,177
3,06 h
40
Fibra legno 6 cm tra
TegostilPlus 195
D
STRATIGRAFIA TGS 07
Tavolato 2,5 cm
Guaina Tenuta aria
Lana di vetro 6 cm
TegostilPlus 195
U
U
f
statico
dinamico
sfasamento
ls,2m,n,T,w
abbattimento acustico
0,204
0,190
2,39 h
40
D
STRATIGRAFIA TGS 08 *
Tavolato 2,5 cm
Guaina Tenuta aria
Lana di vetro 6 cm
Fibrocemento 2 x 6 mm
U
U
f
statico
dinamico
sfasamento
ls,2m,n,T,w
abbattimento acustico
0,584
0,559
1,70 h
46
D
*notare la totale assenza di isolante in NEOPOR
STRATIGRAFIA TGS 09-10 *
Tavolato 2,5 cm
Guaina Tenuta aria
Lana di vetro 6 cm
Fibrocemento 2 x 6 mm
TegostilPlus 195
U
U
f
statico
dinamico
sfasamento
ls,2m,n,T,w
abbattimento acustico
0,203
0,107
5,55 h
46
D
*stratigrafie identiche ma prove acustiche effettuate con e senza viti
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STRATIGRAFIA APW 01
Tavolato 2,5 cm
Guaina Tenuta aria
Lana di vetro 6 cm
Fibrocemento 2 x 6 mm
Apewind OSB 10 cm
U
U
f
statico
dinamico
sfasamento
ls,2m,n,T,w
abbattimento acustico
0,203
0,107
5,55 h
47
D
STRATIGRAFIA APW 02-03*
Tavolato 2,5 cm
Guaina Tenuta aria
Lana di vetro 6 cm
Fibrocemento 2 x 6 mm
Apewind OSB 10 cm
tegole
U
U
f
statico
dinamico
sfasamento
ls,2m,n,T,w
abbattimento acustico
0,203
0,107
5,55 h
50
D
*stratigrafie identiche ma prove acustiche effettuate con e senza viti
STRATIGRAFIA APW 04
Tavolato 2,5 cm
Guaina Tenuta aria
Lana di vetro 6 cm
Apewind OSB 10 cm
U
U
f
statico
dinamico
sfasamento
ls,2m,n,T,w
abbattimento acustico
0,204
0,190
2,3 h
41
D
STRATIGRAFIA APW 05
Tavolato 2,5 cm
Guaina Tenuta aria
U
U
f
statico
dinamico
sfasamento
ls,2m,n,T,w
abbattimento acustico
0,204
0,190
5,55 h
43
D
Lana di vetro 6 cm
Apewind OSB 10 cm
tegole
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