Ing. Antonio Torno Via Macallè, 11 Castano Primo (MI) Ing. Antonio Torno

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2 Che Futuro ci attende? 2

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4 Il futuro del nostro pianeta è legato al risparmio energetico per 3 ragioni 1. Le riserve fossili si stanno esaurendo 2. Per produrre energia si inquina l ambiente 3. L energia sarà troppo costosa per poterla utilizzare come riscaldamento Bisogna quindi ridurre i consumi e risparmiare energia iniziando dal settore che consuma di più. Quale? 4

5 IN ITALIA IL SETTORE PIÙ ENERGIVORO E PIÙ INQUINANTE DI TUTTI È QUELLO DELL EDILIZIA. 5

6 E NELLE ABITAZIONI IL CONSUMO ENERGETICO È COSÌ DISTRIBUITO: Quindi circa il 75% viene speso per la climatizzazione invernale ed estiva. 6

7 In Europa cosa si fa? In Europa viene emanata la direttiva 2002/91/CE EPBD e 2006/32 CE ENERGY PERFORMANCE BUILDING DIRECTIVE ha i seguenti obiettivi: diminuire del 22% i consumi energetici comunitari entro il 2010 ottenere un risparmio di energia primaria pari a 55 milioni di tep ridurre le emissioni di CO2 di un valore pari a 100 milioni di tonnellate Gli stati membri dovranno adeguarsi entro il predisponendo un piano d azione nazionale che coinvolge tutti i fabbricati (nuovi ed esistenti). Il settore pubblico deve svolgere un ruolo esemplare per il privato assicurando misure per il miglioramento dell'efficienza energetica privilegiando quelle efficaci sotto il profilo costi-benefici che generano il maggior risparmio energetico nel minor lasso di tempo. 7

8 IN ITALIA VIENE IMPORTATA L 88% DELL ENERGIA. QUINDI COSTI ELEVATISSIMI DESTINATI AD UNA CONTINUA CRESCITA. Una costruzione tradizionale è paragonabile ad un colabrodo. Se lo si vuole riempire di acqua, non si raggiungerà mai un livello di pienezza, tanti sono i buchi e quindi le perdite dall involucro! 8

9 LE DISPERSIONI DELL INVOLUCRO EDILIZIO: 10% perdite riscaldam. 20% Tetto 30% Pareti 16% Serramenti 12% Areazione 12% Solaio a terra 9

10 QUANDO L ENERGIA COSTAVA POCO 10

11 QUANDO L ENERGIA COSTAVA POCO 11

12 TERMOGRAFIA NATURALE

13 TERMOGRAFIA NATURALE

14 LA TERMOGRAFIA OGNI OGGETTO SOPRA ALLO ZERO ASSOLUTO ( C) EMETTE RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE. NON TUTTE PERÒ SONO VISIBILI AD OCCHIO NUDO. LA TERMOCAMERA CONVERTE LE RADIAZIONI INFRAROSSE INVISIBILI AD OCCHIO NUDO, IN UN TERMOGRAMMA OVVERO RAPPRESENTA LE TEMPERATURE SUPERFICIALI LETTE DAL SENSORE IN UNA FOTO A GRADAZIONI DI COLORI. 14

15 LA TERMOGRAFIA 15

16 EDIFICIO SENZA CAPPOTTO EDIFICIO CON CAPPOTTO 16

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22 FONDAMENTI FISICI Conduttività termica lambda (l) La conduttività termica è la quantità di calore che viene trasmessa, in valori costanti di temperatura, attraverso 1 m 2 di un materiale con uno spessore di 1 metro, se la differenza di temperatura è di 1 C (unità di misura W/mk) Esempi: Calcestruzzo l = 2,3 W/mk Mattone l = 0,75 W/mk Poroton l = 0,14 W/mk Legno l = 0,14 W/mk Isolanti l = 0,04-0,03 W/mk 22

23 FONDAMENTI FISICI Resistenza termica (R) La resistenza termica è la quantità di calore che viene trasmessa attraverso 1 m 2 di un materiale con un determinato spessore, se la differenza di temperatura è di 1 C (unità di misura m 2 k/w) R= s / l dove s è lo spessore dello strato espresso in metri Se una costruzione è costituita da molti strati, i valori di resistenza dei singoli strati si possono sommare tra loro RT= R 1 + R 2 + R 3 = s 1 / l 1 + s 2 / l 2 + s 3 / l 3 Trasmittanza Termica (U) Per trasmissione termica si intende il trasporto totale di energia termica da un ambiente ad un altro attraverso un elemento costruttivo. (unità di misura W/m 2 k) U = 1/R 23

24 NORMATIVA VIGENTE Valori limite ai sensi D.Lgs. 192/2005 e D.Lgs. 311/2006 Pareti perimetrali Tabella 2 - Valori limite della trasmittanza termica U delle strutture verticali opache, espressa in W/m 2 K. Copertura Tabella Valori limite della trasmittanza termica U delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura, espressa in W/m 2 K. Zona climatica Dall'1 gennaio 2006 U (W/m 2 K) Dall'1 gennaio 2008 U (W/m 2 K) Dall'1 gennaio 2010 U (W/m 2 K) Zona climatica Dall'1 gennaio 2006 U (W/m 2 K) Dall'1 gennaio 2008 U (W/m 2 K) Dall'1 gennaio 2010 U (W/m 2 K) A 0,85 0,72 0,62 B 0,64 0,54 0,48 C 0,57 0,46 0,4 D 0,5 0,4 0,36 E 0,46 0,37 0,34 F 0,44 0,35 0,33 A 0,8 0,42 0,38 B 0,6 0,42 0,38 C 0,55 0,42 0,38 D 0,46 0,35 0,32 E 0,43 0,32 0,3 F 0,41 0,31 0,29 24

25 FONDAMENTI FISICI Spessori diversi a parità di trasmittanza 25

29 ESEMPI STRATIGRAFIE - 1 PARETE IN CLS da 30 cm e EPS da 16 cm l (W/mK) spess (mt) R (m 2 K/W) Resistenza termica superficiale (aria interna) 0,13 Intonaco 0,75 0,015 0,02 Cls 2,3 0,300 0,13 Eps 0,039 0,160 4,10 Intonaco 0,75 0,015 0,02 Resistenza termica superficiale (aria esterna) 0,04 RESISTENZA termica totale 4,44 (m 2 K/W) TRASMITTANZA Totale 0,23 (W/m 2 K) 29

30 ESEMPI STRATIGRAFIE - 2 PARETE DOPPIA CON INTERCAPEDINE l (W/mK) spess (mt) R (m 2 K/W) Resistenza termica superficiale (aria interna) 0,13 Intonaco 0,75 0,015 0,02 Mattone 0,75 0,120 0,16 Lana di roccia 0,039 0,060 1,54 Mattone 0,75 0,120 0,16 Intonaco 0,75 0,015 0,02 Resistenza termica superficiale (aria esterna) 0,04 RESISTENZA termica totale 2,07 (m 2 K/W) TRASMITTANZA Totale 0,48 (W/m 2 K) 30

31 ESEMPI STRATIGRAFIE - 3 PARETE POROTON E CAPPOTTO EPS l (W/mK) spess (mt) R (m 2 K/W) Resistenza termica superficiale (aria interna) 0,13 Intonaco 0,75 0,015 0,02 Poroton rettificato 0,14 0,300 2,14 Eps 0,039 0,120 3,08 Intonaco 0,75 0,015 0,02 Resistenza termica superficiale (aria esterna) 0,04 RESISTENZA termica totale 5,43 (m 2 K/W) TRASMITTANZA Totale 0,18 (W/m 2 K) 31

32 FACCIAMO 2 CONTI Prendiamo come esempio una casa tipica degli anni 90 di 2 piani da 100 mq costruita secondo la legge 10 (pianta 10x10, h. 6m. e 16 finestre) Superfici Pareti esterne 240 mq Copertura 130 mq Finestre 20 mq Solaio cantina 100 mq Nicchie radiatori 20 mq 32

33 Valori di trasmittanza U (W/mqk) (flusso di calore che attraversa una superficie unitaria) U=0.6 W/mqK U=0.8 W/mqK U=2.6 W/mqK U=1.2 W/mqK 33

34 Calcolo delle dispersioni termiche per trasmissione (annuali) Qt = S x U x GG x 24 /1000 x f (Kwh/a) Perdite di energia per trasmissione attraverso l involucro riscaldato (pareti, tetto, solai, finestre e ponti termici) S = superficie struttura disperdente (mq) U = trasmittanza termica (W/mqk) GG = gradi giorno (*) (CASTANO PRIMO 2634) f = fattore di correzione (*) rappresenta la somma, estesa a tutti i giorni del periodo annuale di riscaldamento, delle differenze tra la temperatura interna convenzionale (20 C), e la temperatura media esterna giornaliera. 34

35 PONTI TERMICI discontinuità di flusso termico dovuta a differenze strutturali R. Parete-Copertura P. Parete-Balcone C. Parete angolo IF. Parete-Solaio interpiano IW. Parete-Parete interna GF. Parete-Solaio a Terra P. Parete-Pilastro W. Parete-Finestra Qpt = L x Y x GG x 24/1000 (Kwh/a) Y = trasmittanza termica lineare (W/mk) L = lunghezza ponte termico (m) 35

36 PONTE TERMICO Parete-Solaio interpiano Flusso termico totale ψ e 0,840 W/mK Qpt = 0.84 x 3 x 40 x 2634x 24/1000 = 6372Kwh/a 36

37 PONTE TERMICO Parete-Pilastro Flusso termico totale ψ e 0,780 W/mK Qpt = 0.78 x 8 x 6 x 2634x 24/1000 = 2367 Kwh/a 37

38 QT = S x U x 2634x 24/1000 (Kwh/a) S (mq) U (W/mqk) QT (Kwh/a) Spesa ( ) Pareti esterne Copertura Finestre Solaio cantina Nicchie radiatori Ponti Termici TOTALE 10 Kwh equivalgono a circa 1 lt. Gasolio oppure a 1 mc di metano Quindi circa 1 /lt 38

43 QT = S x U x 2634x 24/1000 (Kwh/a) S (mq) U (W/mqk) QT (Kwh/a) Spesa ( ) Pareti esterne Copertura Finestre Solaio cantina Nicchie radiatori Ponti Termici TOTALE Kwh equivalgono a circa 1 lt. Gasolio oppure a 1 mc di metano Quindi circa 1 /lt

44 Cosa Possiamo Fare? Ponti termici: Ponti termici lineari: I balconi; Il raccordo parete-finestra e soglia-finestra; Cassonetti degli avvolgibili e/o veneziane; Nicchie per radiatore; Vano scale esterno termicamente separato o coibentato; Terrazze coibentate; Nodo tetto - parete in continuità termica e a tenuta del vento; Parapetti coibentati o termicamente separati; Cornici coibentate o termicamente separate; Soletta sporgente al piano terra (detta comunemente marciapiede ) coibentato o termicamente separato; 44

45 Cosa Possiamo Fare? Applicando un pannello isolante a cappotto da 12 cm si ottiene una trasmittanza di 0.24 W/mk (in origine 0.8) Scompaiono quasi totalmente anche i ponti termici Isolando la copertura con 12 cm si ottiene una trasmittanza di 0.21 W/mk (in origine 0.6) Sostituendo i vecchi serramenti con modelli nuovi si ottiene una trasmittanza di 1.1 W/mk (in origine 2.4) Isolando il solaio cantina con 8 cm si ottiene una trasmittanza di 0.3 W/mk (in origine 1.2) Isolando la nicchia dietro i radiatori si ottiene una trasmittanza di 0.8 W/mk (in origine 1.6) Abbassando il riscaldamento di 1 C si risparmia circa l 8% 45

46 Cappotto termico 12 cm in EPS costano all incirca /mq Il ponteggio invece ne costa 10 /mq Applicando un pannello isolante a cappotto da 12 cm si ottiene una trasmittanza di 0.24 W/mk (in origine 0.8) Scompaiono quasi totalmente anche i ponti termici 46

47 PONTE TERMICO Parete-Solaio interpiano Qpt = 0.04 x 3 x 40 x 2634x 24/1000 = 303 Kwh/a (era 6372) 47

48 PONTE TERMICO Parete-Pilastro Qpt = x 8 x 6 x 2319 x 24/1000 = 127 Kwh/a (era 2367) 48

49 PONTE TERMICO Parete-Balcone Muro in poroton spess. 30 cm Test -5 Test +20 T=14,2 T=11,2 49

50 PONTE TERMICO Parete-Balcone con cappotto da 16 cm in Eps Test -5 Test +20 T=16,5 T=13,9 50

51 PONTE TERMICO Parete-Balcone con cappotto da 16 cm e cappotto da 6 cm sui balconi Test -5 Test +20 T=17,6 T=15,8 51

52 Sostituzione dei serramenti Infissi con vetrocamera, gas argon e pellicola basso emissivo costano all incirca /mq Sostituendo i vecchi serramenti con modelli nuovi si ottiene una trasmittanza di 1.1 W/mk (in origine 2.4) 52

53 Ecco il confronto Prima/Dopo QT = dispersioni per trasmissione (Kwh/a) Prima Dopo Risparmio annuo Pareti esterne Copertura Finestre Solaio cantina Nicchie radiat Ponti termici TOTALE QT QT - 53

54 Ecco il confronto Prima/Dopo QT = dispersioni per trasmissione (Kwh/a) Prima Dopo Risparmio annuo QT QT - Pareti esterne Copertura Finestre Solaio cantina Nicchie radiat Ponti termici TOTALE

61 COMFORT ABITATIVO Il corpo umano scambia calore con ciò che lo circonda Modalità di scambio Proporzioni Ottimali Estate Inverno Irraggiamento % % Convenzione Naturale % % Conduzione <1% <1% Evaporazione % % Osmotica H 2 O gassosa Sudoripara H 2 O gassosa + NaCl Naturale Generata dal corpo Forzata Subita dal corpo Corrette proporzioni fra i vari modi di scambio Uniformità della temperatura ambientale Le differenze di temperatura delle superfici e l aria ambiente deve essere al massimo di 3 C 61

62 Il calore percepito dal nostro corpo è la media delle temperature superficiali delle pareti e quella dell aria ambiente. Tp=(Taria+Tsup)/2 62

63 COSA SUCCEDE SE ABBASSIAMO IL RISCALDAMENTO DI 1 C? Qt = S x U x GG x 24 /1000 x f (Kwh/a) Si è già visto che la dispersione per trasmissione varia con il variare del salto termico tra esterno ed interno. Abbassare di 1 C la temperatura interna vuol dire diminuire il salto termico e quindi diminuire la dispersione. (GG passa da 2634 a 2451) Qt passa da a Kwh/a con un risparmio di 2661 Kwh/a 63

64 «Dobbiamo diventare il cambiamento che vogliamo vedere» Mahatma Gandhi 64