Efficienza energetica
nelle ristrutturazioni
I
Indice
Prefazione
01
1. Introduzione
02
1.1 Aumentare il comfort abitativo
04
1.2 Ridurre i costi per il riscaldamento
05
1.3 Investire nel futuro
07
1.4 Un progetto completo
08
2. Ottimizzazione dell’involucro esterno
10
2.1 Il fabbisogno termico
11
2.2 Il tetto e il soffitto dell’ultimo piano
13
2.3 Le pareti esterne
16
2.4 La coibentazione della cantina
19
2.5 Le finestre
20
2.6 I ponti termici
23
3. Le case d’epoca
26
3.1 Le facciate
27
3.2 Le finestre
32
4. La ristrutturazione degli impianti domestici
34
4.1 Il rifacimento dell’impianto di riscaldamento
35
4.2 Gli impianti di areazione
38
5. Informazioni e consulenza
40
Prefazione
Una parte considerevole degli edifici dell’Alto Adige
potrebbe essere migliorata in termini di efficienza
energetica e di comfort. Le ristrutturazioni energetiche
rappresentano una reale esigenza se consideriamo
che il fabbisogno termico di un edificio non ristrutturato pari a 200 kWh/m2, potrebbe essere ridotto a un
quarto o forse anche meno. Questo enorme potenziale
di risparmio di emissioni di CO2 rappresenta un importante contributo per la tutela del clima e aiuta a risparmiare energia e denaro.
Per gli edifici posti sotto il vincolo di tutela dei monumenti, una ristrutturazione energetica al passo coi tempi rappresenta una sfida particolare poiché
spesso le esigenze di carattere tecnico sembrano incompatibili con quelle di
conservazione dell’estetica originaria della struttura. La presente brochure
illustra come le ristrutturazioni energetiche siano realizzabili anche su manufatti come questi.
L’Assessore
Dr. Michl Laimer
1
1. Introduzione
2
Gran parte dei consumi energetici dei nuclei familiari dell’Alto Adige è imputabile al riscaldamento. E’ un dato che non sorprende se consideriamo che tre
quarti degli edifici attualmente esistenti sono stati realizzati precedentemente
al 1981, epoca in cui il risparmio energetico era cosa sconosciuta; l’edilizia
non disponeva dell’esperienza e delle competenze specifiche in materia per
costruire tenendo conto di questo importante aspetto. Oggi, nell’ottica delle
nuove strategie di progettazione, gli edifici a basso consumo energetico
sono prassi affermata e la tecnologia ci mette a disposizione varie possibilità
per adeguare alle esigenze di risparmio energetico attuali e future anche i
manufatti datati. Al più tardi nel momento in cui si rendono necessari lavori di
ristrutturazione di una certa mole, vanno prese in considerazione misure atte
a garantire una migliore efficienza energetica.
Vivere in un edificio ristrutturato secondo i principi del risparmio energetico
offre vantaggi più che evidenti:
- godere di un maggiore comfort riducendo drasticamente i costi di riscaldamento.
- proteggere l’edificio dai danni provocati da perdite, condensa o muffe incrementando il suo valore di mercato sia in termini di locazione che di vendita;
in ambito immobiliare l’efficienza energetica sta diventando un importante
criterio di selezione; una ristrutturazione in termini energetici diventa un’occasione per dare al manufatto una veste nuova e più attuale.
- anche in termini macroeconomici i vantaggi per la collettività sono evidenti:
le ristrutturazioni creano posti di lavoro qualificati; il calo dei consumi riduce
le importazioni di combustibili dall’estero; ridurre i consumi di combustibili di
origine fossile significa limitare la produzione di gas serra e polveri sottili.
Un certificato energetico è un attestato che classifica gli edifici per categorie
di efficienza energetica dalla A (ottima) alla G (pessima) secondo il loro fabbisogno termico. Un manufatto tipico degli anni ’70 non ristrutturato ha un fabbisogno termico di circa 200 kWh/m²a e quindi rientra nella categoria G. Un
intervento di ristrutturazione consentirebbe di ridurre i consumi a 70 kWh/m²a
se non a 50 kWh/m²a e quindi di rientrare nella categoria CasaClima B.
3
Categorie di
Basso fabbisogno termico
efficienza energetica
Scala
A
HWBBFG ≤ 30 kWH/m2a
B
HWBBFG ≤ 50 kWH/m2a
C
HWBBFG ≤ 70 kWH/m2a
D
HWBBFG ≤ 90 kWH/m2a
E
HWBBFG ≤ 120 kWH/m2a
F
HWBBFG ≤ 160 kWH/m2a
G
HWBBFG > 160 kWH/m2a
Alto fabbisogno termico
La coibentazione nelle varie epoche:
fabbisogno termico di un edificio non
250
Fabbisogno termico [kWh/m2a]
ristrutturato nei diversi periodi
200
150
100
1960
G
50
0
1960
G
1970
G
1976
G
1987
F
1991
E
2005
C
1.1 Aumentare il comfort abitativo
Costruire secondo i canoni dell’ecosostenibilità e del risparmio energetico
premia soprattutto in termini di comfort abitativo.
Ridurre le dispersioni di calore migliorando la coibentazione dell’involucro
esterno aumenta la temperatura delle pareti interne all’edificio: gli ambienti
diventano più confortevoli poiché il calore radiante aumenta con la temperatura. Le pareti fredde riducono la percezione del comfort che può essere
parzialmente compensata solo riscaldando ulteriormente l’aria interna.
4
°C
+20
+15
+10
+5
0
-5
-10
Una parete isolata offre un comfort
Aria interna 20°C
maggiore perché la sua superficie
30
an
è più calda. Anche la curva relativa
co
28
Temperatura di superficie °C
U = 0,3 W/m2 K
U = 1,5 W/m2 K
°C
+20
+15
+10
+5
0
-5
-10
ra
co
24
co
nf
22
20
or
te
alla temperatura all’interno della
troppo caldo
nf
26
or
te
parete cambia notevolmente: dopo
la coibentazione la vecchia parete
vo
le
esterna rientra nei valori relativi alla
zona temperata.
vo
le
18
16
14
troppo freddo
12
10
12
14
16
18
20
22
24
Temperatura d’ambiente °C
26
28
Il comfort termico è direttamente proporzionale all’uniformità termica delle
pareti riscontrabile quando tutte le parti della superficie esterna, finestre comprese, presentano buoni valori di coibentazione.
Nell’ambito di una ristrutturazione realizzata all’insegna del risparmio energetico si provvede a rendere l’involucro stagno allo scopo di evitare correnti
d’aria e quindi una riduzione del comfort.
Negli edifici dotati di un involucro opportunamente isolato, per ottenere un
maggiore risparmio energetico è indicata l’installazione di un impianto di
aerazione dotato di sistema di recupero di calore. Questo tipo di impianto
aumenta il comfort abitativo perché garantisce un ricambio otti-male dell’aria
garantendo le adeguate concentrazioni di CO2 e di umidità nell’aria interna
depurandola da polveri e pollini provenienti dall’esterno.
1.2 Ridurre i costi
per il riscaldamento
Il fabbisogno termico annuo di un tipico edificio degli anni ‘70 può arrivare
a 200 kWh/m². La spesa annua per il riscaldamento di un appartamento di
100 m² con impianto a gas con un costo del gas di 0,07 €/kWh, è di circa
1500 €. Alcuni semplici interventi all’involucro farebbero ridurre questi costi a
un terzo (classe C secondo la classificazione CasaClima) se non a un quarto
5
(CasaClima B). Con l’impiego di moderne tecnologie e di sistemi adeguati è
possibile soddisfare gli standard CasaClima A o addirittura quelli della “casa
passiva”.
Una ristrutturazione in termini energetici rappresenta un investimento nel
lungo periodo che vale la pena affrontare soprattutto in vista del costante
aumento del prezzo dei combustibili. Come illustrato, anche di fronte all’attuale costo dell’energia gran parte degli interventi presentano un buon profilo di
ammortamento. Oggi un impianto di aerazione dotato di sistema di recupero
di calore rappresenta più che altro un investimento in termini di comfort che
vale comunque la pena di essere fatto anche sotto un profilo economico qualora il costo dell’energia dovesse continuare ad aumentare.
Costi delle misure di risparmio
energetico in raffronto ai costi
0
Euro/kWh
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
energetici
Parete
Tetto
Costo per una
kWh di calore con
riscaldamento a gas
Pavimento
Ponti di calore
Finestre
Impianto di aerazione con
recupero di calore
Esempio di calcolo
Dividendo i costi di coibentazione della facciata (ca. 75 €/m2) per l’energia
risparmiata (115 kWh/m2a per 30 anni di utilizzo = 3450 kWh/m2), il kWh
risulta avere un costo di circa 0,02 €. Senza misure di risparmio energetico
questi 3450 kWh dovrebbero essere ulteriormente riscaldati al prezzo attuale di 0,07 € circa.
Il momento migliore per pensare ad una ristrutturazione energetica è quello
in cui si rendono necessarie delle migliorie al manufatto. Spesso sono i costi
a spaventare che però di norma si riescono ad ammortizzare piuttosto rapidamente. Soprattutto nei condomini diventa molto difficile trovare un accordo
quando si tratta di affrontare spese importanti. Una buona soluzione è quella del “Contracting del risparmio energetico” dove il cosiddetto contractor
6
si fa carico dell’investimento per le misure di risparmio energetico e della
gestione dell’impianto per la durata del contratto durante la quale i proprietari corrisponderanno al contractor una cifra leggermente inferiore a quella
che prima pagavano per il riscaldamento. Una volta scaduto il contratto,
i proprietari potranno beneficiare di tutti i vantaggi del risparmio realizzato.
1.3 Investire nel futuro
La ristrutturazione energetica di un edificio è un investimento per il futuro
sotto vari aspetti:
Protezione della struttura edilizia.
Una migliore coibentazione, la riduzione di ponti termici e la tenuta stagna
riducono il rischio che muffe e condensa vengano a formarsi sulla superficie
fredda e danneggino il manufatto.
Un valore dell’immobile a prova di futuro.
Un manufatto caratterizzato da bassi costi energetici, aumenta il suo valore
immobiliare sia nelle locazioni che nelle compravendite. Il recepimento della
direttiva europea introduce in questi casi per gli edifici di una certa mole un
certificato energetico obbligatorio che ne documenta i consumi e che in futuro
verrà richiesto anche per i manufatti più piccoli.
Aumento dei prezzi
dell’energia dal 1999
Prezzo finale del gasolio al consumatore (Euro / 1.000 Litri)
1200
1100
1000
900
800
700
600
500
400
Gennaio
1999
Gennaio
2000
Gennaio
2001
Gennaio
2002
Gennaio
2003
Gennaio
2004
Gennaio
2005
Gennaio
2006
Gennaio
2007
7
Una tutela contro l’aumento dei costi energetici.
Anche di fronte a considerevoli aumenti, nel lungo periodo i costi accessori
restano bassi. L’appartamento diventa quindi un investimento per la vecchiaia.
Una tutela delle risorse energetiche.
Ogni kWh di energia risparmiata per il riscaldamento equivale ad un risparmio in termini di risorse energetiche. Il risparmio diventa indispensabile sia
in considerazione della limitatezza delle fonti di origine fossile, ma anche di
quelle rinnovabili come il legno che comunque non vanno sprecate. Un effetto collaterale positivo sull’ambiente è la riduzione dei gas combusti e delle
polveri sottili.
Tutela del clima.
Grazie ad una minore produzione di CO2, le ristrutturazioni energetiche sono
una forma di contributo individuale alla tutela del clima.
1.4 Un progetto completo
Una volta presa la decisione di risanare un manufatto, è utile procedere
all’elaborazione di un progetto globale che consideri l’edificio nella sua interezza anche quando in un prima fase l’intervento viene realizzato solo parzialmente. Solo così si ottimizzano i costi della ristrutturazione e si sfruttano
possibili sinergie.
In un intervento di risanamento della facciata, bisognerà considerare la possibilità di sostituire contemporaneamente anche gli infissi: il ponteggio utilizzato
per i lavori alla facciata faciliterà il montaggio delle nuove finestre.
8
Questa strategia consentirà inoltre di evitare i ponti termici nei punti di giuntura (ad esempio in corrispondenza dell’imbotte delle finestre). Nel caso in cui
però si rendesse necessario sostituire con urgenza soltanto gli infissi, è utile
prevedere un davanzale con un ampio aggetto per consentire la coibentazione della superficie esterna anche in un secondo tempo.
Se in programma c’è il rifacimento dell’impianto di riscaldamento, va presa
in considerazione la possibilità di isolare termicamente l’edificio per poter
installare un impianto più piccolo. Per contro, installando la caldaia prima di
isolare il manufatto, si rischia di realizzare un impianto sovradimensionato e
quindi inefficiente.
Ogni ristrutturazione dovrebbe quindi iniziare con un sopralluogo da parte
di uno specialista che valuti la struttura edilizia, le condizioni degli impianti,
gli eventuali danni e calcoli il fabbisogno termico determinando i punti in cui
il manufatto presenta i maggiori consumi energetici. Questo è il momento
ideale per riflettere sulle esigenze in termini di destinazione, comfort e costi
dell’edificio attuali e futuri. Un esperto in risparmio energetico, un ingegnere
o un architetto possono essere di supporto in questa fase. Una volta decisi
gli interventi da realizzare, gli ultimi due possono fornire consulenza in ambito
tecnico e relativamente alla spesa da affrontare, indicando le aziende specializzate e supervisionando i lavori.
In fase di progettazione vanno considerati anche tutti gli aspetti giuridici.
Quelli legati ad esempio alla cubatura o alla tutela dei monumenti vanno
chiariti con le autorità preposte.
9
2. L’ottimizzazione
dell’involucro esterno
10
2.1 Il fabbisogno termico
Prima di procedere all’elaborare di un progetto di ristrutturazione, va effettuato un dettagliato rilevamento dello stato di fatto per individuare le dispersioni
energetiche nei vari punti dell’edificio. Solo sulla base di queste informazioni
è possibile definire gli interventi più indicati in termini economici e di efficienza. Una gran parte del fabbisogno energetico serve a contrastare le perdite
di calore attraverso le pareti, il tetto e il pavimento del piano più basso. Nei
capitoli successivi illustreremo modalità relativamente semplici ed economiche per contrastarle.
Raffronto fra le dispersioni di calore
Tetto
93 kWh/m2a
da trasmissione fra due edifici, uno
Tetto
23 kWh/m2a
ristrutturato e l’altro non ristrutturato.
I dati relativi ai metri quadri si riferiscono alla superficie riscaldata.
Finestre
36 kWh/m2a
Pareti
77 kWh/m2a
Pareti
22 kWh/m2a
Suolo / cantina
14 kWh/m2a
Finestre
19 kWh/m2a
Suolo / cantina
5 kWh/m2a
Anche le dispersioni di calore attraverso le finestre incidono fortemente sul
fabbisogno termico. In questi ultimi anni sono stati fatti grandi passi avanti
nel campo delle finestre isolanti che oggi, in virtù della crescita di produzione,
hanno costi più contenuti rispetto al passato.
Di norma vale il principio per cui più un edificio è compatto, ossia tanto più è
inferiore la superficie esterna rispetto al volume riscaldato, minori saranno le
dispersioni di calore da trasmissione. In altre parole, gli edifici di grande mole
raggiungono buoni standard energetici (ad esempio quelli A o B di CasaClima) con una minore coibentazione (vedi esempi riferiti al valore U); ma anche
il livellare una facciata contribuisce a far risparmiare energia.
Negli impianti datati, fino ad un terzo del fabbisogno energetico è determinato dalle perdite dell’impianto che contengono il calore che esce dal camino
insieme ai gas combusti (rendimento della caldaia), le perdite determinate dal
cattivo isolamento delle condotte e le perdite di impianti sovradimensionati in
11
posizione stand by. Un impianto moderno e ben isolato consente di ridurre
notevolmente le dispersioni di calore. Ma quando si decide di sostituire la
caldaia, va considerata l’opportunità di coibentare esternamente l’edificio per
poter coordinare la realizzazione di questi interventi che prima o poi si renderanno necessari.
Negli edifici non ristrutturati, quella che viene definita dispersione termica da
ventilazione determina fino al 20% circa del fabbisogno termico. La dispersione è causata da
- correnti di aria che attraversano l’involucro (dispersione termica non intenzionale).
- correnti di aria determinate dall’arieggiamento (dispersione termica intenzionale).
Nel primo caso è possibile ovviare rendendo l’edificio stagno (porte e finestre
stagne e installate a regola d’arte, soffitto dell’ultimo piano a prova di vento,
ecc.). Il calore che si disperde durante il necessario arieggiamento dei locali
per il ricambio dell’aria viziata, è recuperabile solo installando un impianto di
aerazione dotato di sistema di recupero del calore che comunque aumenta
la sua efficienza con un involucro esterno stagno.
Il metodo migliore per minimizzare i costi di riscaldamento è dotare l’edificio
di un involucro termico opportunamente coibentato possibilmente a tenuta
stagna. Per involucro non si intendono necessariamente solo le parti in superficie dell’edificio, ma tutta la superficie delle aree riscaldate.
Esempi di involucro termico dello
stesso manufatto in base ai locali da
riscaldare.
12
2.2 Il tetto e il soffitto
dell’ultimo piano
Nell’ambito di una ristrutturazione il tetto va sempre opportunamente coibentato soprattutto perché solitamente è l’elemento strutturale che maggiormente incide sul fabbisogno termico.
Prima di tutto va definito l’utilizzo della soffitta. Se non sussiste l’intenzione di abitarla e riscaldarla entro breve tempo, la coibentazione del soffitto
dell’ultimo piano rappresenta la soluzione più semplice e meno onerosa. Lo
strato coibente dovrebbe essere calpestabile. A tale scopo possono essere
posati pannelli isolanti calpestabili o altri materiali isolanti su cui posare dei
pannelli. Per evitare i ponti termici è comunque indispensabile coibentare fino
a un’altezza di ca. 50 cm le pareti culminanti, il camino e altri elementi che
attraversano il soffitto.
Esempio di coibentazione del soffitto dell’ultimo piano. Importante:
isolamento delle pareti culminanti
dall’interno e coibentazione continua
della facciata!
Coibentazione
interna
Parete esterna
con cappotto
termico
Soffitta
non riscaldata
Ponte termico
eliminato
Coibentazione del soffitto
dell’ultimo piano verso il solaio
non riscaldato
Se la soffitta viene utilizzata come spazio abitativo è importante isolare termicamente l’armatura del tetto, un intervento consigliabile soprattutto quando
si rendono necessari altri lavori come la sostituzione della copertura del tetto
13
o l’ampliamento del sottotetto. Per la coibentazione dell’armatura sussistono
più varianti.
Se la copertura del tetto non deve essere sostituita, spesso si interviene coibentando fra le travi, posando del materiale isolante dall’interno. Se tuttavia
le travi non sono sufficientemente spesse per accogliere lo spessore dello
strato coibente, è indispensabile aumentarne lo spessore verso il basso (coibentazione combinata fra le travi e sotto le travi). Questo intervento comporta
tuttavia una perdita di volume dell’ambiente.
Varianti di risanamento energetico
dell’armatura di un tetto
Coibentazione fra le travi
Travi
Rivestimento
Coibentazione combinata
fra le travi e sotto le travi
Travi
Rivestimento
Tetto
esistente
Materiale
coibente
Strato a tenuta
d’aria e barriera
al vapore
Tetto
esistente
Materiale
coibente
Strato a tenuta
d’aria e barriera
al vapore
La coibentazione sopra le travi si realizza quando la copertura del tetto deve
essere sostituita ovvero quando negli interni si vuole mantenere il caratteristico effetto delle travi a vista. Quando invece si intende rinunciarvi e realizzare
un isolamento più consistente, si opta per una coibentazione al di sopra e
fra le travi, che esternamente compromette meno l’estetica del fabbricato.
In linea di massima la coibentazione sopra le travi ha il vantaggio di essere
continua. Infatti sebbene il legno rispetto al laterizio abbia un effetto coibente
relativamente buono, la sua conducibilità termica è maggiore rispetto a quella
di un materiale isolante. Quindi nel caso di coibentazione fra le travi, viene a
crearsi un lieve effetto “ponte termico“.
Per evitare i ponti termici è fondamentale che ci sia continuità fra la coibentazione del tetto e quella della facciata, cosa che diventa tanto più onerosa nel
caso di una coibentazione sopra le travi tanto diffusa in Alto Adige. Anche la
14
realizzazione di uno strato continuo a tenuta stagna può rivelarsi più difficile
e quindi va progettato ed eseguito con la dovuta cura.
Di norma i tetti piani sono già dotati di coibentazione che solitamente però
non è più all’altezza delle attuali esigenze in termini di risparmio energetico.
Se l’impermeabilizzazione è ancora intatta, è possibile applicarvi sopra una
coibentazione aggiuntiva con nuovo strato impermeabilizzante. Se invece
l’impermeabilizzazione è compromessa è probabile che il materiale coibente
si sia inumidito perdendo efficacia. In questi casi è consigliabile smantellare
l’impermeabilizzazione e la coibentazione e sostituirle con uno spessore coibente più consistente.
Impermeabilizzazione
Varianti di ristrutturazione
Coibentazione
Barriera al vapore
Coibentazione aggiuntiva
energetica di tetto piano
Nuova coibentazione
Tetto in calcestruzzo
Gli spessori coibenti
Le tabelle a seguire indicano i valori U per i vari elementi architettonici e i conseguenti spessori coibenti per ridurre il fabbisogno termico di un edificio degli
anni ’70 a 50 kWh/m2a (CasaClima B). Per raggiungere lo stesso fabbisogno
termico, una casa in una zona climatica rigida (p.es. Dobbiaco) dovrà essere
dotata di una migliore coibentazione rispetto a quella di una zona dove il
clima è più mite (p. es. Bolzano).
Patrimonio edilizio degli
anni ‘70
Zona climatica
Ristrutturazione energetica a
CasaClima B
Bolzano
Dobbiaco
Edificio
monofamiliare
Valore U [W/m²K]
0.9
0.25
0.15
Coibentazione in
aggiunta (λ=0,04) alla
struttura esistente
Struttura esistente:
tavolato in legno,
coibentazione di 4 cm
12 cm
22 cm
Edificio
plurifamiliare
Valore U [W/m²K]
0.9
0.25
0.15
Coibentazione in
aggiunta (λ=0,04) alla
struttura esistente
Struttura esistente:
tavolato in legno,
coibentazione di 4 cm
12 cm
22 cm
Rimuovendo lo strato isolante esistente (p.es. 4 cm), gli spessori coibenti consigliati vanno aumentati dello
stesso valore (p. es. da 12 a 16 cm).
15
2.3 Le pareti esterne
Gli interventi di coibentazione alle pareti esterne di un manufatto male isolato
sono sempre una misura che vale la pena adottare. I vantaggi si quantificano
senz’altro in termini di risparmio sui costi di riscaldamento, di comfort termico
e di minor rischio di formazione di muffe. Ma non solo, perché lo strato coibente protegge la struttura muraria dagli shock termici che causano sollecitazioni e crepe contribuendo a mantenere nel tempo il valore dell’edificio. In
molti casi l’applicazione di uno strato aggiuntivo funge anche da isolamento
acustico.
Una coibentazione efficiente aumenta
la temperatura in corrispondenza
di un punto critico (angolo dietro
un armadio) superando il valore di
rugiada.
U = 1,38
U = 0,41
5°C
Non risanato
U = 0,16
16,5°C
12,6°C
Convenzionale
Ad alta efficienza
Gli spessori coibenti
Patrimonio edilizio degli
anni ‘70
Zona climatica
Edificio
monofamiliare
Edificio
plurifamiliare
16
Ristrutturazione energetica a
CasaClima B
Bolzano
Dobbiaco
Valore U [W/m²K]
1.0
0.25
0.15
Coibentazione in
aggiunta (λ=0,04) alla
struttura esistente
Struttura esistente:
laterizio di 30 cm
12 cm
22 cm
Valore U [W/m²K]
1.0
0.3
0.2
Coibentazione in
aggiunta (λ=0,04) alla
struttura esistente
Struttura esistente:
laterizio di 30 cm
10 cm
16 cm
Di norma per coibentare una facciata esterna si può intervenire sia dall’esterno che dall’interno. E’ vero tuttavia che la coibentazione realizzata dall’interno
comporta una serie di svantaggi evidenti: perdita di una parte di superficie
utile, impossibilità di abitare l‘ambiente durante i lavori e rischio di danni alla
struttura in caso di progettazione o di lavori non eseguiti a regola d’arte. Pertanto la coibentazione dall’interno è consigliabile solo in caso di necessità o di
vincolo architettonico (norme edilizie o tutela dei monumenti). I suggerimenti
e i dettagli sulla coibentazione interna riportati al capitolo “Edifici storici”, si
possono applicare anche ad altre strutture.
Il cappotto termico
La soluzione più razionale, economica e diffusa per ristrutturare una facciata
rendendola più efficiente in termini energetici è la realizzazione di un cappotto
termico. I pannelli coibenti vengono fissati alla facciata del fabbricato e quindi rivestiti di una seconda pelle consistente in una prima mano di intonaco
armato capace di compensare le sollecitazioni statiche e termiche e di un
ulteriore strato impermeabile (intonaco esterno, rivestimento in ceramica,
ecc.). E’ importante che le singole componenti del sistema costituiscano un
sistema integrato.
Prima di applicare un cappotto termico è indispensabile assicurarsi che l’intonaco aderisca ancora bene alla struttura in muratura. In caso contrario, le
parti allentate vanno rimosse ed eventualmente sostituite con un nuovo strato
di intonaco per livellare le irregolarità della superficie.
A
Esempi di cappotto termico
B
1
7
1
A
1. Muratura
2. Collante
3. Lana minerale
4. Malta rasante
5. Rete in fibra di vetro
6. Intonaco
7. Tasselli
6
6
5
2
3
4
B
1.
2.
3.
4.
5.
6.
5
2
3
4
17
Muratura
Collante
Pannello in minerale espanso
Malta rasante
Rete in fibra di vetro
Intonaco
Esiste una vasta gamma di materiali coibenti capaci di soddisfare le esigenze
in termini di tutela antincendio e di contrastare le sollecitazioni meccaniche
e climatiche. Lo spessore va scelto secondo le peculiarità del materiale e
lo standard energetico desiderato (vedi tabella). I pannelli coibenti vengono
incollati alla facciata, ma quando il fondo non è adatto a sorreggerli o nel caso
di una ristrutturazione, vengono aggiunti dei tasselli. Se si utilizzano materiali
rigidi è utile incollare l’intera superficie per evitare l’intrusione di aria dietro la
coibentzione che potrebbe compromettere l’effetto coibente.
La facciata ventilata
Dettaglio di una facciata ventilata
Coibentazione
Controlistello
Parete
Rivestimento
in legno
Listello
Intercapedine
d’aria
Una valida alternativa al cappotto termico è la cosiddetta facciata ventilata
che prevede il montaggio di una struttura su cui fissare il rivestimento. La
coibentazione viene realizzata inserendo il materiale nell’intercapedine della
struttura. Di norma per la realizzazione della struttura si dà la preferenza al
legno per le sue buone proprietà isolanti rispetto agli altri materiali sebbene
l’effetto isolante del legno non sia paragonabile a quello di un materiale coibente e la struttura diventi un ponte termico. Infatti, per ottenere lo stesso
valore coibente di un cappotto termico devono essere applicati spessori più
consistenti, una soluzione che richiede un ingombro maggiore. La facciata
ventilata costa di più, ma richiede meno tempo per il montaggio lasciando più
libertà di realizzazione.
18
Giardini d’inverno e verande
Rappresentano una modalità interessante per migliorare il bilancio energetico
di un manufatto migliorandone l’estetica e creando un nuovo, piacevole spazio abitativo. Attenzione: se si vuole risparmiare energia, giardini d’inverno
e verande non dovranno diventare degli ambienti riscaldati! Il nuovo spazio
chiuso dovrà fungere da tampone, accumulare il calore da irraggiamento
solare e trasmetterlo al fabbricato. Il presupposto migliore per ottenere questo
risultato è la presenza di grandi masse di accumulo termico come pavimenti
massicci o pareti in mattoni pieni o in pietra.
2.4 La coibentazione della cantina
Elementi della coibentazione
della cantina
Coibentazione
soffitto
Coibentazione
pavimento della
cantina
Coibentazione
perimetrale
Secondo la destinazione d’uso, si decidono le parti della cantina da isolare
termicamente. Se la cantina diventerà un ambiente riscaldato si isoleranno
pareti e pavimento, altrimenti si isola il soffitto. In entrambi i casi, applicare del
materiale coibente in un locale di altezza limitata può comportare la perdita di
ulteriore spazio utile. Ciò nonostante lo strato coibente non deve mai essere
inferiore ai 6 cm. Un’alternativa può essere l’applicazione di uno strato isolante al piano terreno, ad esempio quando si intende rifare il pavimento.
All’isolamento dall’interno delle pareti esterne della cantina è preferibile un
isolamento perimetrale esterno resistente all’acqua e alla compressione,
ideale anche per le cantine non riscaldate perché funge da protezione per
l’impermeabilizzazione. Per evitare ponti di calore, anche nelle cantine non
riscaldate l’isolamento della facciata dovrebbe arrivare fino ad 1 m di profondità sotto il pavimento. Prima di realizzare qualsiasi opera di isolamento
19
assicurarsi che la struttura in muratura sia completamente asciutta. Quando
si sospetta la presenza di umidità, interpellare sempre uno specialista.
Anche nelle cantine non riscaldate
Parete esterna
è importante la continuità fra
l’isolamento perimetrale e la
Coibentazione
della facciata
coibentazione della facciata
Soffitto
della cantina
Coibentazione
perimetrale
Coibentazione del
soffitto della cantina
Gli spessori coibenti
Patrimonio edilizio degli
anni ‘70
Zona climatica
Ristrutturazione energetica a
CasaClima B
Bolzano
Dobbiaco
Edificio
monofamiliare
Valore U [W/m²K]
0.9
0.35
0.25
Coibentazione in
aggiunta (λ=0,04) alla
struttura esistente
Struttura esistente:
calcestruzzo,
coibentazione di 2 cm
6 cm
12 cm
Edificio
plurifamiliare
Valore U [W/m²K]
0.9
0.5
0.3
Coibentazione in
aggiunta (λ=0,04) alla
struttura esistente
Struttura esistente:
calcestruzzo,
coibentazione di 2 cm
4 cm
8 cm
Rimuovendo lo strato coibente esistente (p.es. 2 cm), gli spessori coibenti consigliati vanno aumentati dello
stesso valore (p.es. da 6 a 8 cm)
2.5 Le finestre
In questi ultimi anni la tecnologia ha consentito di fare notevoli passi avanti
nel campo delle finestre isolanti sia per quanto concerne le parti in vetro che
i telai. Questi rapidi sviluppi sono stati incentivati dall’aumento dell’efficienza
energetica delle nuove costruzioni. Decidere di installare finestre adeguate
quando si ristruttura un edificio esistente, significa ridurre ulteriormente i
costi di riscaldamento e migliorare il comfort termico grazie ad un percettibile
aumento della temperatura della superficie interna del vetro.
20
Come per le pareti, anche per le finestre le caratteristiche isolanti vengono
quantificate da un valore U: il valore Uw si riferisce al componente edilizio
finestrato (tutta la finestra) e include il valore Ug di trasmittanza termica del
vetro, il valore Uf di trasmittanza termica del telaio e il valore ψg di trasmittanza lineare.
Tipologie di vetro
Valore Ug
W/m²K
Vetro semplice
5,80
Vetri doppi isolanti (con vetrocamera senza
gas inerte e senza rivestimento delle lastre)
con telaio in legno standard (Uf 1,5 W/m²K)
2,90
2,8
+9,5°C
Vetri doppi termoisolanti
con telaio in legno standard (Uf 1,5 W/m²K)
1,10
1,4
+15°C
Vetri tripli termoisolanti con telaio casa passiva (Uf 0,5 W/m²K)
0,70
0,8
+17,5°C
Valore Uw
W/m²K
Temperatura sul
lato interno del vetro a una temperatura esterna di -10°C
-1,5°C
Valori U
Edifici monoe plurifamiliari
Valore Uw [W/m²K]
(tutta la finestra)
Patrimonio edilizio degli
anni '70
Ristrutturazione energetica a
CasaClima B
2.8
< 1.5
Vetri e telai per un migliore isolamento termico
Negli ultimi anni le proprietà coibenti dei telai sono notevolmente migliorate
in seguito all’introduzione di telai in legno compositi dotati di strati isolanti e di
telai in materiale sintetico con camere riempite di materiale coibente.
I vetri isolanti, solitamente consistenti in una doppia superficie in vetro con
un’intercapedine sigillata ermeticamente, vengono utilizzati dagli anni ‘70 e
da allora, grazie ai progressi della tecnologia, hanno continuato a migliorare
la loro efficacia. Il rivestimento della superficie vetrata dei vetri termoisolanti
ha consentito di ridurre ulteriormente le perdite di calore: il rivestimento applicato sulla parte interna del vetro riflette i raggi infrarossi nell’ambiente.
L’intercapedine sigillata ermeticamente può essere riempita di gas nobili che,
avendo una densità maggiore dell’aria riducono le cosiddette perdite per
convezione causate dal movimento dell’aria. I vetri tripli dotati di una seconda intercapedine migliorano ulteriormente le proprietà coibenti, ma riducono
21
l’incidenza luminosa. Combinati a telai ad alta efficienza consentono di raggiungere valori Uw di 0,8 W/m²K o anche inferiori e di ottenere effetti isolanti
superiori a una parete di mattoni forati di 30 cm di spessore!
Oggi si utilizzano profili fermavetro con una conducibilità termica inferiore
all’alluminio (p. es. acciaio inox) che riducono le perdite in corrispondenza
dei bordi.
In taluni casi, quando i telai sono ancora in buono stato, vale la pena sostituire solo i vetri. E’ una soluzione possibile soprattutto nelle finestre doppie con
telaio in legno in cui all’occorrenza si pratica un intaglio per inserire i nuovi
vetri. Al contrario, non è realistico pensare di installare vetri tripli su un telaio
vecchio che avrebbe uno spessore insufficiente, non sarebbe stabile e provocherebbe dispersioni di calore troppo alte rispetto ai nuovi vetri.
L’installazione di nuove finestre
Per evitare i ponti termici è ideale che il telaio sia installato all’altezza della
coibentazione o quantomeno venga coperto dalla coibentazione della facciata. Dovendo sostituire una finestra, può essere vantaggioso installare quella
nuova a raso della parete esterna. Questo consente di installare la nuova
finestra mantenendo quella vecchia e continuando ad abitare l’ambiente.
D’altro canto, la coibentazione dell’imbotte nel caso di finestre più arretrate
verso l’interno andrebbe a ridurre notevolmente la superficie di incidenza
luminosa.
Nel caso ideale il telaio è installato
all’altezza della coibentazione o
Giusto
quantomeno viene coperto dalla
coibentazione della facciata.
18,1°C
Giusto
18,1°C
Sbagliato
14,3°C
Installando nuove finestre è importante considerare anche la loro impermeabilità all’aria. L’applicazione di schiume poliuretaniche non è sufficiente, ma
esistono altri due sistemi sperimentati: il primo consiste nel fissare al muro
22
una pellicola applicata al telaio della finestra quindi rivestirla con uno strato
di intonaco. Il secondo nel sigillare la fuga fra l’intonaco e il telaio della finestra già installata utilizzando un nastro adesivo speciale su cui applicare un
listello. Quest'ultimo sistema è utile anche per impermeabilizzare una nuova
finestra inserita in un vecchio telaio.
CONSIGLI UTILI
Finestre con vetro singolo: vanno comunque sostituite. Si tratta infatti di
un intervento che conviene per risparmiare energia, costi di riscaldamento e
avere un maggiore comfort.
Finestre doppie e finestre a doppi vetri non termoisolanti: possono essere ristrutturate se il telaio è sano, sostituendo i vetri esistenti con vetri più
efficienti. E’ altresì importante testare la tenuta stagna dell’alloggiamento ed
eventualmente migliorarla.
Finestre a doppi vetri termoisolanti: vanno controllate per stabilirne l’impermeabilità all’aria ed eventualmente sistemate.
2.6 I ponti termici
I ponti termici sono elementi strutturali che per loro collocazione, morfologia
o per le cattive proprietà coibenti provocano particolari dispersioni di calore.
Nei casi peggiori la temperatura in corrispondenza della superficie interna
del ponte di calore può scendere al punto tale da provocare la formazione di
condensa e quindi il terreno fertile per la formazione di muffe.
Nell’ambito di una ristrutturazione energetica dovrebbero essere ricercati tutti
i potenziali ponti termici. Il sistema migliore per individuarli è quello della termografia che rileva i punti in cui le fughe di calore sono andate a riscaldare la
superficie esterna. In base al tenore delle perdite vanno adottate contromisure più o meno importanti per ridurre o eliminare del tutto il problema. In linea
di massima vale il principio secondo cui più un fabbricato è compatto, ossia
minore è il rapporto fra superficie esterna e volume riscaldato, minori sono le
perdite da ponti termici.
23
Le sporgenze in corrispondenza dei balconi rappresentano un classico
esempio di ponte termico. Secondo il materiale e lo stato di conservazione,
esistono diversi metodi per ovviare al problema a cominciare dalla coibentazione fino alla demolizione del balcone e alla sua sostituzione con strutture
prive di raccordo diretto al fabbricato vale a dire “termicamente separate”.
Se si decide di coibentare il balcone, lo spessore dello strato coibente può
creare problemi di spazio sulla parte superiore. In questo caso si provvederà
ad isolare termicamente quantomeno la parte inferiore del balcone. Un’altra
soluzione è quella di coibentare la parte superiore con pannelli isolanti evacuati che vantano un potere isolante superiore di 8 – 10 volte rispetto ai materiali coibenti convenzionali e quindi richiedono uno spessore notevolmente
minore. Questa loro caratteristica li rende ideali anche per la coibentazione
di cantine o mansarde con altezze ridotte.
interno
interno
interno
tampone
esterno
esterno
esterno
Loggia
Loggia vetrata
Integrazione
Anche le cosiddette logge sono un caso tipico di ponte termico perché
aumentano la superficie esterna. In questi casi va presa in considerazione
la possibilità di creare una zona tampone termica dotata di vetrate (giardino
d’inverno) o di integrarla nello spazio abitativo, sempre se il diritto edilizio lo
consente.
Anche i cassonetti degli avvolgibili devono essere opportunamente coibentati, meglio se con lo stesso spessore del resto della facciata. Quando
si sostituisce una finestra è possibile applicare il cassonetto dell’avvolgibile
all’esterno della facciata. Le persiane elettriche prevengono la formazione di
condensa e la perdita di calore nel punto di passaggio della cinghia di sollevamento.
24
Coibentazione
Cassonetto
avvolgibile
Finestra
esterno
Cassonetto avvolgibile dentro l’imbotte
esterno
Cassonetto avvolgibile davanti alla facciata
Altre soluzioni classiche per contrastare i ponti termici
Nicchie per radiatori: non costituiscono ponti termici se la facciata esterna
è ben coibentata. In caso contrario è possibile coibentare lo spazio sul retro
del radiatore.
Pensiline e scale di entrata sporgenti: vanno considerate alla stregua di
balconi quindi coibentati o ricostruiti evitando i collegamenti diretti alla struttura portante.
Parti in calcestruzzo in corrispondenza delle gronde: vengono coibentati
tutti intorno eventualmente alzando il tetto.
25
3. Le case d’epoca
26
La facciata ornata di un edificio d’epoca, di una tenuta di notevole valore
paesaggistico, di un vecchio maso in legno e pietra è una struttura che gode
di una tutela particolare. Si tratta infatti di testimonianze storiche che creano
identità regionale. Quando i proprietari di fabbricati come questi pensano a
una ristrutturazione, oltre che mantenerne il carattere, cercano un modo per
ridurre i costi energetici.
Entrambe le esigenze possono essere soddisfatte adottando alcune misure
di comprovata efficacia: l’installazione di impianti di riscaldamento efficienti
eventualmente con l’impiego di fonti energetiche rinnovabili non rappresenta
un problema come non lo rappresenta la coibentazione delle facciate dall’interno o dall’esterno. Solitamente non ci sono limiti se si interviene dietro un
rivestimento. Sulle facciate comuni si possono applicare cappotti termici,
soprattutto se il manufatto non è soggetto a vincolo di tutela storico-artistica.
Anche le cantine e i tetti possono essere coibentati senza compromettere
l’estetica dell’edificio. La ristrutturazione delle finestre migliora nettamente
l’efficienza termica del manufatto ed è preferibile alla sostituzione soprattutto
per gli edifici sotto tutela.
Una perizia e una progettazione dettagliata sono fondamentali soprattutto per
i fabbricati d’epoca poiché oltre al rilevamento dei dati tecnici e dei consumi
energetici, includono anche un quadro della situazione giuridica e della storia
del manufatto.
Ogni modifica che si vuole apportare ad un edificio posto sotto vincolo di tutela storico-artistica richiede l’approvazione dell’Ufficio per i beni architettonici e
artistici da contattare e interpellare in merito con il dovuto anticipo.
3.1 Le facciate
Con i suoi ornamenti, la sua plasticità, le sue proporzioni e irregolarità, la
facciata è l’elemento che contraddistingue l’estetica del manufatto. Essa
rispecchia l’intenzione di committenti e architetti, ma anche gli standard edilizi
dell’epoca a cui risale.
L’intervento alla facciata di un edificio sotto tutela storico-artistica è cosa
assai rara e di regola consentita solo per i manufatti di secondaria importanza. Quando l’estetica della facciata non può essere modificata per tutelarne
l’aspetto originale, la coibentazione può essere realizzata solo intervenendo
dall’interno.
27
La coibentazione dall’interno
Oltre a ridurre le dispersioni di calore fino ad un quarto, le coibentazioni
realizzate dall’interno modificano completamente il profilo della temperatura
della parete:
Dopo la coibentazione
°C
+20
dall’interno, tutta la parete rientra
nella zona fredda.
+15
+10
+5
0
interno
esterno
-5
Nei mesi invernali il gelo penetra più in profondità quindi i tubi per l’acqua
installati nella parete esterna devono essere opportunamente coibentati
o riposizionati internamente. Un altro problema può emergere quando il
vapore acqueo dell’aria interna attraversa il materiale coibente e condensa
sulla parete fredda provocando danni alla struttura edilizia e la formazione di
muffe.
La coibentazione dall’interno è consigliata quando
- è possibile proteggere sufficientemente il manufatto dalla pioggia battente
e non c’è umidità proveniente dal basso
- progettazione e realizzazione avvengono ad opera d’arte al fine di ridurre
i ponti termici e di garantire l’impermeabilità all’aria secondo uno dei
sistemi illustrati di seguito.
Tre sono i sistemi di coibentazione dall’interno da scegliere in base alla
situazione e alle esigenze:
- Sistemi di coibentazione con barriera al vapore,
- Pannelli coibenti a tenuta di vapore,
- Pannelli coibenti capillarmente attivi.
Nei sistemi coibenti con barriera al vapore, l’applicazione di una pellicola sulla
struttura coibente crea uno strato impermeabile al vapore che ostacola la
penetrazione dell’umidità presente nell’ambiente. I pannelli coibenti a tenuta
di vapore costituiscono di per sé uno strato impermeabile. I pannelli coibenti
capillarmente attivi provvedono a una buona distribuzione della condensa,
trattenendola per un certo periodo per poi espellerla.
28
Fattori importanti da considerare ai fini della decisione
La scelta di un sistema di coibentazione è legata a più fattori tra cui l’efficacia
del sistema, la superficie abitabile disponibile e la consistenza della parete
da coibentare.
Sistema
di coibentazione
Sistemi con barriera
al vapore
Pannelli coibenti a
tenuta di vapore
Pannelli coibenti
capillarmente attivi
Effetto coibente
alto
molto alto
medio
Spessore coibente
consigliato
8 - 10 cm
5 - 8 cm
Struttura delle pareti
Possibili irregolarità
Indispensabile
superficie piana
Indispensabile
superficie piana
Onere di realizzazione
della tenuta al vapore
medio
contenuto
Tenuta al vapore non
indispensabile
5 - 10 cm*
* a partire da 5 cm calcolo
dettagliato dell’umidità
Dalla tabella si evince come per ottenere l’effetto desiderato, i singoli sistemi
richiedano spessori coibenti diversi e presuppongano la disponibilità di spazi
sufficienti. Realizzati con un rivestimento dall’interno, ad esempio con pannelli in cartongesso, i sistemi con barriera al vapore portano via parte della
superficie utile. Un altro fattore da considerare nella scelta del materiale coibente è la consistenza della parete su cui verrà applicato. Pannelli a tenuta
di vapore e pannelli capillarmente attivi richiedono un’aderenza a tutta la
superficie. Per le pareti irregolari il sistema più indicato è quello con barriera
al vapore poiché l’applicazione di uno strato livellante costituisce un’operazione eccessivamente onerosa.
Il lavoro necessario per la realizzazione di un sistema di tenuta al vapore può
essere di mole diversa. Un fattore da tenere in particolare considerazione è il
collegamento a tenuta stagna in corrispondenza di pavimento, tetto e pareti
interne. Le barriere di vapore vanno applicate agli elementi strutturali con dei
nastri adesivi speciali.
Attenzione: prima di realizzare una coibentazione dall’interno è necessario
provvedere alla deumidificazione delle parti strutturali compromesse! In situazioni di forti sollecitazioni da pioggia battente la facciata deve essere impermeabile. Per la coibentazione dall’interno si consigliano spessori da 5 a 10
cm in quanto spessori inferiori non giustificano l’intervento. Superare i 10 cm
di spessore non comporta vantaggi, anzi aumenta l’effetto “ponte termico” e
il rischio di formazione di condensa. Nel caso della coibentazione dall’interno,
più importante dello spessore è la precisione di progettazione dei dettagli per
la riduzione dei ponti termici e dell’impermeabilità all’aria.
29
Sistemi coibenti con barriera al vapore
L’impiego di materiali plasmabili come la lana minerale, la cellulosa, la canapa, ecc. consente di livellare facilmente eventuali irregolarità delle pareti
mantenendo il fondo nel suo stato originale. Per evitare o ridurre al minimo
la penetrazione di aria umida nella struttura coibente, viene applicata una
barriera al vapore sullo strato coibente. L’esecuzione a regola d’arte della barriera al vapore è particolarmente importante. Vanno inoltre impermeabilizzate
con estrema cura i punti di interruzione della superficie in corrispondenza di
installazioni elettro-sanitarie.
Pannelli coibenti a tenuta di vapore
A differenza dei sistemi sopra descritti, i pannelli coibenti a tenuta di vapore
non richiedono l’applicazione di una barriera al vapore. I vantaggi di questo
sistema sono l’elevato effetto coibente, l’ingombro minimo e la semplicità di
installazione dei pannelli. Esso presuppone che la struttura della parete sia
liscia poiché di norma i pannelli vengono incollati. La scelta varia dai pannelli in vetro cellulare ai pannelli in poliuretano espanso con rivestimento di
alluminio. Di recente hanno fatto il loro ingresso sul mercato pannelli isolanti
evacuati (che tuttavia richiedono un maggiore onere all’impresa che realizza
il lavoro).
Pannelli coibenti capillarmente attivi
I pannelli in silicato di calcio non necessitano di una barriera al vapore poiché svolgono di per sé un effetto autoregolante: sono in grado di assorbire
l’umidità, di trattenerla temporaneamente e di espellerla quando cala l’umidità atmosferica. Le loro proprietà coibenti sono lievemente inferiori a quelle
degli altri sistemi, in compenso sono più facili da installare e vantano una
maggiore resistenza alle muffe. Un altro vantaggio consiste nella possibilità
di applicare l’intonaco direttamente ai pannelli facendo tuttavia attenzione ad
evitare rivestimenti impermeabili. La superficie deve essere piana poiché solo
un collegamento continuo fra pannelli isolanti e fondo consente di regolare
efficacemente l’umidità.
Locali con soffitti a travi
In un locale con soffitto a travi l’abbassamento della temperatura delle pareti
determinato dalla coibentazione delle pareti dall’interno può causare problemi
in corrispondenza della testa delle travi. Per i soffitti a travi non esistono solu-
30
zioni preconfezionate: ogni situazione è un caso a sé ed è importante definire
le esigenze prima di iniziare i lavori. A volte solo un riscaldamento della zona
a rischio può evitare l’insorgenza di problemi.
Ponti termici
E’ un problema da evitare accuratamente non solo per le dispersioni di calore,
ma soprattutto per la formazione di condensa sulla superficie fredda e il conseguente rischio di formazione di muffe. I ponti termici per eccellenza sono
costituiti dai punti di giuntura fra la struttura muraria e il tetto, le pareti interne,
l’intradosso delle finestre, i davanzali. Sono tutte zone che vanno coibentate.
In questi casi si consiglia l’utilizzo di materiali ad elevato potere coibente
con poco ingombro. Per i punti di giuntura in corrispondenza del tetto e delle
pareti interne vanno predisposti cunei coibenti, fasce laterali coibenti o una
lamiera di trasmissione del calore:
Senza coibentazione aggiuntiva la
14,2°C
12°C
15,5°C
temperatura nei punti di giuntura
14,8°C
della parete interna scende a 12°C.
Un cuneo coibente (10 mm x 200 mm),
una fascia laterale coibente
(10 mm x 120mm) o una lamiera di
trasmissione del calore (160 mm per
lato) alzano la temperatura nei punti
Cuneo coibente
Fascia laterale
coibente
Lamiera di trasmissione
del calore
Coibentazione esterna
Quando le condizioni lo consentono, la coibentazione esterna è senza dubbio
preferibile a quella interna perché, a differenza di quest’ultima, è più gestibile
in termini di realizzazione (eventuali errori di costruzione e ponti termici) e
previene l’insorgenza dei tipici problemi legati alla coibentazione interna.
Se la realizzazione di una coibentazione esterna viene approvata con il
vincolo di conservare l’irregolarità della facciata, si consiglia l’applicazione
di pannelli lamellari in lana minerale capaci di adattarsi anche alle asperità
più evidenti. Sotto il punto di vista storico-artistico non sono adatti i pannelli
coibenti rigidi.
Di norma sul retro di un rivestimento esterno preesistente, come ad esempio
una facciata a scandole ventilata, è facilmente realizzabile una coibentazione. Nel caso della realizzazione di un nuovo rivestimento è possibile coiben-
31
critici a valori che non consentono la
proliferazione delle muffe.
tare anche le facciate estremamente irregolari, ma modifica completamente
l’estetica del manufatto e quindi è realizzabile solo in casi eccezionali.
3.2 Le finestre
Le finestre sono fondamentali per l’estetica di un fabbricato soprattutto nei
manufatti di valore storico. Per esigenze di tutela storico-artistica si tende a
conservare le finestre originali e se non è possibile ristrutturarle se ne costruiscono di nuove secondo il modello originale.
La ristrutturazione di finestre doppie
Di norma le finestre doppie di una volta hanno buone proprietà fonoassorbenti: i loro battenti doppi e la profondità dello spazio che li separa con l’ampio
cuscino d’aria vantano valori U pari a circa 2,4 W/m²K, molto superiori a quelli
delle comuni finestre a vetri isolanti. La loro rigenerazione in termini energetici
è generalmente poco onerosa.
Restauro del telaio: in molti casi è sufficiente levigare il legno rovinato dalle
intemperie, rimuovere gli strati di vernice consumata e regolare la ferramenta.
Il falegname potrà facilmente provvedere alla realizzazione di elementi come
battute, gocciolatoi, traverse e listelli ornamentali.
Isolazione del giunto di muro con mastice elastico, lana minerale, canapa
o lana di pecora per garantire l’impermeabilità all’aria.
Isolazione dei telai mediante l’applicazione di nastri o guarnizioni in silicone
nelle fughe fra telaio e anta interna. Sull’anta esterna si applica solamente
una guarnizione contro la pioggia battente per consentire all’aria umida di
fuoriuscire senza formare condensa sul lato interno dell’anta esterna.
Sostituzione dei vetri dell’anta interna o applicazione di nuove ante interne
con doppi vetri termoisolanti.
Raccordo alla coibentazione (interna o esterna) coibentando l’imbotte della
finestra, se necessario asportando alcuni centimetri di intonaco o di mattoni.
Oltre alle finestre doppie si possono rigenerare energeticamente anche quelle
semplici, ovviamente in proporzione alle loro condizioni, rendendole stagne,
sostituendo i vetri (se il telaio è sufficientemente profondo e la ferramenta ha
la giusta capacità di carico) o applicando ante accessorie dall’interno secondo il principio delle finestre doppie.
32
Finestre termoisolanti negli edifici
protetti da vincolo storico-artistico
Guarnizione
Rispetto alle finestre d’epoca, le finestre moderne hanno profili più larghi e
sono composte da meno elementi (infatti, per soddisfare le esigenze di carattere estetico i listelli di separazione vengono incollati sulla superficie vetrata).
Come si evince da un progetto di ricerca coordinato da Energie Tirol, oggi è
possibile costruire finestre che alle caratteristiche estetiche dell’epoca sanno
Fuga in silicone acrilico
Profili
fermavetro
ottimizzati
Lunghezza
viti
35 mm
Vetri termoisolanti
con riempimento
di cripto
U1 = 1,1 W/m2K
abbinare elevati standard in termini di coibentazione. L’innovazione consiste
nei quattro fattori che andiamo a descrivere:
Telai sottili: per ridurre lo spessore del telaio, nei vetri termoisolanti è stata
ridotta la distanza standard di 16mm dei vetri a 10mm. Il gas nobile argon
è stato sostituito da cripto per compensare questa perdita di spessore. Nei
Fuga in silicone acrilico
Barra di
separazione
Intercapedine dei
vetri 10 mm
Profili fermavetro
ottimizzati
profili fermavetro, l’acciaio inossidabile e i materiali sintetici hanno soppiantato l’alluminio caratterizzato da una elevata conducibilità termica. Anche la
lunghezza delle viti che vanno a fissare la ferramenta è stata ridotta da 40 a
35 mm.
Vetri termoisolanti ad elevata efficienza: i vetri termoisolanti precedente-
Profili
fermavetro
ottimizzati
Fuga in silicone acrilico
Vetri termoisolanti
con riempimento
di cripto
Ug = 1,1 W/m2K
mente descritti raggiungono un valore U di 1,1 W/m²K. I valori relativi all’intera
finestra sono indicati nella tabella.
Gocciolatoio
Listelli tagliavetro con barra di separazione di 6 – 8 mm secondo il modello
storico evitano fastidiosi riflessi ottici.
Guarnizione
Fughe in silicone acrilico: anche il raccordo esterno del vetro all’anta viene
realizzato secondo il modello dell’epoca. Come nel caso delle barre non si
utilizza mastice, ma silicone acrilico perché più elastico, duraturo, verniciabile
Disegno in sezione
della nuova finestra
e quindi adattabile al telaio.
UN CONSIGLIO: una finestra ristrutturata può raggiungere valori U uguali a
quelli della parete in cui si inserisce: l’umidità non forma più condensa solo
sulla finestra, ma anche in corrispondenza della parete. La coibentazione della parete e le corrette misure di arieggiamento aiutano a evitare il problema.
Tipologia di finestra
Valore U vecchio
Valore U nuovo
Finestra semplice
4,6 W/m2K
1,46 W/m2K
Finestra accoppiata
2,6 W/m2K
1,46 W/m2K
Finestre doppie*
* La finestra nuova viene inserita in corrispondenza dell’anta
interna della finestra doppia
2,4 W/m2K
1,10 W/m2K
33
Raffronto fra i valori coibenti delle
finestre d’epoca e della finestra nuova
4. La ristrutturazione
degli impianti domestici
34
4.1 Il rifacimento dell’impianto
di riscaldamento
Sostituzione della caldaia
Quando si realizza una ristrutturazione energetica, è opportuno considerare la
sostituzione della caldaia per evitare di ritrovarsi con un impianto sovradimensionato rispetto al fabbisogno termico e quindi inefficiente. In genere prima di
sostituire la caldaia e di decidere la potenzialità che dovrà avere, va presa in
considerazione la futura possibilità di isolare termicamente l’edificio.
La distribuzione del calore
Quando un edificio viene sottoposto a una ristrutturazione totale è fondamentale riconsiderare anche la distribuzione del calore al suo interno. Sostituendo
i caloriferi con sistemi a superfici radianti come il riscaldamento a pavimento
o a parete, si ottiene un maggiore comfort grazie a una distribuzione più
omogenea del calore. Vi si aggiunge il fatto che questi sistemi lavorano a
temperature inferiori e quindi, in tutti gli impianti di riscaldamento di nuova
generazione, determinano un aumento di efficienza (pompa di calore, impianto a pannelli solari, caldaie a bassa temperatura o a combustione controllata).
I riscaldamenti a superfici radianti presuppongono tuttavia una buona coibentazione di pareti e pavimenti per evitare ulteriori dispersioni di calore.
La produzione del calore
Oggi sono numerose le tecnologie ad alta efficienza energetica per la produzione del calore. Secondo l’ubicazione del fabbricato e l’infrastruttura della
zona che lo ospita, (zone ombreggiate, la disponibilità di gas e di teleriscaldamento) le soluzioni adeguate sono molteplici.
Caldaie a bassa temperatura: rappresentano lo standard minimo in termini
di efficienza energetica. Paragonate alle caldaie standard, quelle a bassa
temperatura recuperano dai gas combusti il calore che altrimenti uscirebbe
dal camino.
35
Caldaie a condensazione: utilizzano ancora meglio il calore residuo dei
gas combusti. La loro temperatura di regime è talmente bassa da sfruttare
anche gran parte dell’energia di condensazione del vapore contenuto nei gas
combusti. Il presupposto è una temperatura di ritorno sufficientemente bassa
(inferiore ai 45°C, meglio se intorno ai 30°C) come quella raggiunta dagli
impianti di riscaldamento a pavimento.
Sia le caldaie a bassa temperatura che quelle a condensazione devono essere dotate di un camino resistente all’acqua e agli acidi. Quando si sostituisce
la vecchia caldaia il camino murato va rivestito internamente con un tubo in
materiale sintetico o in metallo nobile.
Caldaie a pellet e a minuzzolo: rappresentano un’alternativa comoda,
moderna e pulita a caminetti e stufe a legna. Uno dei problemi degli impianti
a minuzzolo potrebbe essere l’ingombro per lo stoccaggio del combustibile.
Pellet e minuzzolo sono neutri in termini di CO2 ed ecologicamente interessanti per la loro disponibilità locale. Il costo della caldaia è lievemente superiore rispetto a quello delle caldaie a gas o a gasolio, una spesa che tuttavia
viene compensata da quella per il combustibile.
Le moderne caldaie per la combustione del legno in tronchi dotate di serbatoio di accumulo hanno una resa altrettanto buona e sono anch’esse ecologiche. Il montaggio è senz’altro più oneroso, ma viene compensato da costi
del combustibile ancora più bassi.
Pompe di calore: ricavano il calore dall’ambiente circostante (suolo o aria)
portandolo a temperature più elevate con l’ausilio di un compressore solitamente alimentato a corrente elettrica. La produzione di questa corrente
consuma molta energia e risulta costosa. Quindi riscaldare con una pompa
di calore è vantaggioso in termini monetari ed ecologici solo a partire da
un COP di 4, cioè da quando con 1 kWh di corrente elettrica si producono
4 kWh di calore nella media annua. Anche in questo caso è indispensabile
un sistema di riscaldamento a bassa temperatura, poiché il COP si abbassa
notevolmente con l’aumentare delle temperature di ritorno.
Quando esiste la possibilità di allacciamento ad una rete, il teleriscaldamento
rappresenta la soluzione migliore. I costi dell’allacciamento sono nettamente
inferiori a quelli di una caldaia e i costi di manutenzione vengono sostenuti dal
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gestore della rete. Di norma gli impianti di teleriscaldamento sono più ecologici nonostante le perdite di trasmissione. Si tratta infatti di impianti sottoposti
a regolare e scrupolosa manutenzione con meno perdite grazie al funzionamento continuo della caldaia. Il primato nel bilancio ecologico è degli impianti
combinati di teleriscaldamento per la produzione di calore e corrente.
Impianti solari termici: ricavano il calore direttamente dal sole e rappresentano la soluzione ideale soprattutto per la produzione di acqua calda: programmati per soddisfare il fabbisogno pressoché totale di acqua sanitaria nei
mesi estivi, in inverno necessitano di un impianto ausiliare per raggiungere la
temperatura dell’acqua desiderata. Nel corso dell’anno raggiungono un grado
di copertura del 70%. In estate, quando il suo rendimento scende fino al 30%,
la caldaia può restare spenta. Un impianto solare termico per il riscaldamento
parziale dell’edificio, ha senso solo se quest’ultimo è perfettamente coibentato. Per ottenere un grado di copertura fra il 30 e il 50% è necessaria una
superficie di collettori solari di 0,2 m² - 0,5 m² per metro quadro di superficie
abitativa e un sistema di riscaldamento con temperature di regime estremamente basse (meglio se inferiori ai 30°C). Il collettore dovrebbe avere un’inclinazione superiore ai 60°, per migliorare la resa nei mesi invernali e nella
mezza stagione da ridurre durante l’estate per non dover espellere l’energia
prodotta in eccesso.
Diagramma caratteristico della resa
di un impianto solare termico
10
8
Inclinazione 30°
6
Inclinazione 60°
4
2
Inclinazione 90°
0
Gen
Feb
Mar
Apr
Mag
Giu
Lug
Ago
Set
Ott
Nov
Dic
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CONSIGLI UTILI
Anche quando non si sostituisce il sistema di riscaldamento esistono modalità
semplici e poco onerose per ridurre i costi di riscaldamento. Una di queste
consiste nel dotare i radiatori di valvole termostatiche. Il bilanciamento idraulico e la taratura dell’impianto di riscaldamento vanno sempre affidati a uno
specialista. Le tubazioni e i rubinetti posizionati in locali non riscaldati (in
cantina, ecc.) vanno rigorosamente isolati con uno spessore sufficiente (corrispondente al diametro del tubo e almeno di 2 cm).
4.2 Gli impianti di aerazione
Meglio è coibentato un edificio, minori saranno le dispersioni di calore da
trasmissione e maggiore la quantità di perdite da aerazione nel suo bilancio
energetico. Arieggiare è inevitabile e indispensabile per il ricambio dell’aria
viziata, umida e carica di CO2. Arieggiando però si disperde l’energia utilizzata per riscaldare quest’aria. L’unico modo per ridurre queste dispersioni
è installare un impianto di aerazione con sistema di recupero di calore che
aspiri l’aria viziata nei punti della casa dove è particolarmente umida come il
bagno e la cucina. In uno scambiatore di calore il calore contenuto nell’aria
viziata viene trasferito all’aria immessa nel soggiorno e nelle camere da letto
che poi si distribuirà nel resto dalla casa.
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Nella maggior parte dei casi gli impianti di aerazione possono essere installati
anche in un secondo tempo ossia nel corso di una ristrutturazione energetica
del manufatto. I canali per la circolazione dell’aria possono snodarsi lungo
il corridoio nascosti da un rivestimento. In un edificio plurifamiliare sono
ipotizzabili sia un impianto di aerazione centralizzato che singoli apparecchi
decentrati. Di norma, per questioni di convenienza, nel caso di una ristrutturazione si opta per la seconda soluzione. Affinché l’impianto di aerazione possa
funzionare a regola d’arte è particolarmente importante la tenuta stagna dell’involucro dell’edificio. In caso di restauro vanno pianificate opportune misure
da realizzare al momento giusto (prima dei lavori di rivestimento).
A fronte degli attuali costi dell’energia, gli impianti di aerazione non sono
ancora sufficientemente vantaggiosi considerato il risparmio energetico
che consentono di realizzare, una situazione che potrebbe cambiare con i
costanti aumenti del costo dei combustibili. Ma i vantaggi di un impianto di
riscaldamento sono molteplici: oltre al costante ricambio di aria senza bisogno di arieggiare, tenendo chiuse le finestre restano fuori anche i rumori, le
polveri e i pollini che vengono trattenuti da un apposito filtro senza inquinare
l’aria immessa.
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5. Informazioni e consulenza
Ufficio risparmio energetico
Via Mendola, 33
39100 Bolzano
lun - ven
9:00 - 12:00
gio
8:30 - 13:00 und 14:00 - 17:30
Sedi distaccate mensili:
consultare le date sul sito internet dell’Ufficio
Telefono:
0471/414720 - 414721
Fax:
0471/414739
E-Mail:
[email protected]
www.provincia.bz.it/risparmio-energetico
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Per l’edizione di questa brochure hanno collaborato:
Testi:
EURAC – Istituto per le energie rinnovabili, Bolzano
La presente brochure è stata realizzata sulla base dell’opuscolo
“Neue Energietechnik für Häuser mit Geschichte – Zeitgemäße Sanierung
von Gebäuden unter Denkmal- oder Ortsbildschutz“.
Le iniziative “Haus der Zukunft“ e “Nachhaltig Wirtschaften“
sono state realizzate dal Ministero Austriaco per i trasporti,
l’innovazione e la tecnologia.
Foto: copertina e pagine 2, 21, 32 e 34 Renè Riller
Foto su gentile concessione di:
pag. 30 foto 1 – Passiv Haus Institut, Darmstadt
pag. 30 foto 2 – Steinbacher Dämmstoff GmbH, Erpfendorf/Tirolo
pag. 30 foto 3 – Getifix Franchise GmbH, Brema
Impressum
A cura
dell’Ufficio risparmio energetico
Grafica:
DOC office for communication and design
Stampa:
Karodruck - Frangarto
Settembre 2007
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