LABORATORIO MITAI Materiali Innovativi e Tecnologie per Applicazioni Industriali MATERIALI E SOLUZIONI PER L EFFICIENZA ENERGETICA

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1 LABORATORIO MITAI Materiali Innovativi e Tecnologie per Applicazioni Industriali MATERIALI E SOLUZIONI PER L EFFICIENZA ENERGETICA Giulia Ruta, Mattia Morganti CertiMaC Ravenna, 26 Settembre 2013

2 Agenda Background Competenze Attività di Ricerca Applicazioni Prossimi passi

3 Agenda Background Competenze Attività di Ricerca Applicazioni Prossimi passi

4 BACKGROUND La «Questione» Energetica Impieghi finali di energia per settore - Anno Totale 134,9 Mtep Fonte ENEA, RAEE

5 BACKGROUND La «Questione» Energetica Ripar&zione del consumo di energia primaria negli edifici residenziali e non, in Italia: - Riscaldamento (48%), raffrescamento (12%), illuminazione (11%) sono la parte più consistente dei consumi - Di minore impa6o gli altri &pi di impieghi Fonte: - Politecnico di Milano 5

6 BACKGROUND Evoluzione normativa DIRETTIVA 2002/91/CE Del 16 dicembre 2002 Sul rendimento energetico nell edilizia DLgs 192/2005 Del 19 agosto 2005 Recepisce la direttiva comunitaria 2002/91/ CE e disciplina le condizioni e le modalità per migliorare le prestazioni energetiche degli edifici nuovi e di quelli esistenti. DIRETTIVA 2006/32/CE Del 5 aprile 2006 concernente l'efficienza degli usi finali dell'energia e i servizi energetici DLgs 311/2006 Del 29 dicembre 2006 Modifica e integra alcuni articoli del Dlgs 192/2005, mantenendone tuttavia la struttura L ente normatore Europeo ha fissato obiettivi strategici al 2020 che mirano a: + 20% energie rinnovabili; - 20% CO 2 ; + 20% Efficienza Energetica DLgs 115/2008 Del 30 maggio 2008 Particolarmente importante per gli edifici pubblici, recepisce la direttiva 2006/32/CE Dpr n.59 Materiali ad alte prestazioni attuativo sul Del 2 aprile 2009 Provvedimento rendimento energetico in edilizia Dm sviluppo economico Del 26 giugno 2009 Provvedimento attuativo per l emanazione delle Linee Guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici L. n.94/2012 Del 6 luglio 2012 Offre nuove opportunità alle Pubbliche Amministrazioni per la stipula di contratti di servizio energia nelle forme di partenariato pubblico privato DIRETTIVA 2012/27/UE Del 25 ottobre 2012 Sull efficienza energetica degli edifici. Indica ai paesi membri come raggiungere l obiettivo di efficienza energetica del 20% al

7 BACKGROUND L opportunità Crescita dei costi dell energia Necessità di mitigazione dei cambiamenti climatici Riqualificazione del parco edilizio esistente INNOVARE i materiali per l involucro: Alto potere termoisolante, Elevate prestazioni meccaniche, Resistenza alle sollecitazioni atmosferiche, Integrazione in caso di retrofit energetico, Sostenibilità ambientale. 7

8 BACKGROUND La sfida del mondo delle costruzioni EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI 8

9 BACKGROUND La sfida del mondo delle costruzioni Impianti efficienti EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI 9

10 BACKGROUND La sfida del mondo delle costruzioni Impianti efficienti Involucri performanti EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI 10

11 BACKGROUND La sfida del mondo delle costruzioni Impianti efficienti La tipicità mediterranea Involucri performanti EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI Materiali ad alte prestazioni 11

12 BACKGROUND La sfida del mondo delle costruzioni Impianti efficienti Involucri performanti EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI Materiali ad alte prestazioni Materiali ecosostenibili 12

13 BACKGROUND La sfida del mondo delle costruzioni Impianti efficienti Involucri performanti EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI Materiali ad alte prestazioni Valutazione dei consumi a 360 (LCA) Materiali ecosostenibili 13

14 BACKGROUND La sfida del mondo delle costruzioni Impianti efficienti Involucri performanti Ripensare il nuovo e Riqualificare l esistente EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI Materiali ad alte prestazioni Valutazione dei consumi a 360 (LCA) Materiali ecosostenibili 14

15 BACKGROUND La sfida del mondo delle costruzioni Impianti efficienti La tipicità mediterranea Involucri performanti Ripensare il nuovo e Riqualificare l esistente EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI EDIFICI Materiali ad alte prestazioni Valutazione dei consumi a 360 (LCA) Materiali ecosostenibili 15

16 Agenda Background Competenze Attività di Ricerca Applicazioni Prossimi passi

17 COMPETENZE Il Distretto della Ricerca a Faenza per i nuovi materiali Ceramici Industriali, Processi e Materie Prime Chimica Qualificazione Materiali Avanzati Energia, Ambiente, Processi Fisica e Meccanica 17

18 COMPETENZE Aree di Intervento Materiali Certificazione Innovazione LATERIZI CERAMICHE MARCATURA CE ANALISI CHIMICHE RICERCA TRASFERIMENTO TECNOLOGICO MALTE INTONACI VERNICI ANALISI FISICHE ANALISI MECCANICHE CONSULENZA PRODOTTO CONSULENZA PROCESSO MATERIALI GEOTERMIA CALCI CALCESTRUZZI PIETRE CEMENTI ANALISI TERMICHE ANALISI TERMO GROMETRICHE IMPROVEMENT MATERIALI CONVEGNISTICA SVILUPPO NUOVI MATERIALI FORMAZIONE ISOLANTI MATERIE PRIME PROVE AMBIENTALI PROVE DURABILITA INNOVATION POINT PRESTAZIONI EFFICIENZA SOSTENIBILITA 18

19 COMPETENZE Unità tecnica per l efficienza energetica materiali Centro di competenze e servizi a supporto del settore per la qualificazione e l improvement di materiali e soluzioni destinati all involucro edilizio. 19

20 Agenda Background Competenze Attività di Ricerca Applicazioni Prossimi passi

21 ATTIVITÀ DI RICERCA Laboratorio MITAI - Linea di Ricerca Materiali e Soluzioni per l Efficienza Energetica INGEGNERIZZAZIONE DI MATERIALI E SISTEMI INNOVATIVI AD ALTE PRESTAZIONI PER L INVOLUCRO EDILIZIO Obiettivi Sviluppo di metodologie sperimentali e analitiche innovative per la qualificazione e l ingegnerizzazione di componenti e sistemi complessi per l involucro edilizio; Ingegnerizzazione di materiali ad alte prestazioni e con caratteristiche di sostenibilità ambientale: potere termoisolante, proprietà termoigrometriche, fisiche, meccaniche e di durabilità. Settori di riferimento Energetica degli Edifici Involucro Intelligente Sviluppo Materiali ad alte prestazioni per l Eco-Efficienza Adeguamento edifici esistenti tramite sistemi di retrofit energetico Diagnosi Energetiche, Progettazione Integrata. Ingegnerizzazione e qualificazione soluzioni multistrato per l involucro: studio di soluzioni innovative per il risparmio energetico, resistenti dal punto di vista meccanico e durevoli 21

22 ATTIVITÀ DI RICERCA Laboratorio MITAI - Linea di Ricerca Materiali e Soluzioni per l Efficienza Energetica Sviluppo, messa a punto e ingegnerizzazione di materiali ad alte prestazioni per l involucro edilizio, Sviluppo di modelli di calcolo mediante Finite Element Method (F.E.M.) volti alla determinazione dei principali parametri termo-fisici di materiali per l involucro, 22

23 Agenda Background Competenze Attività di Ricerca Applicazioni Prossimi passi

24 APPLICAZIONI INDUSTRIALI Materiali per l involucro: Laterizi, malte, piastrelle ceramiche, intonaci, isolanti, calcestruzzi, pietre naturali ad elevate prestazioni; Sistemi di retrofit energetico integrato multi-prestazionale: antisismico e ad energia quasi zero; Ottimizzazione del comportamento termo-igrometrico dell involucro opaco e trasparente; Integrazione energie rinnovabili negli interventi di qualificazione; Ottimizzazione impianti geotermici a bassa entalpia attraverso l accurata valutazione termica del sito e dei materiali del sottosuolo. 24

25 Agenda Background Competenze Attività di Ricerca Applicazioni Prossimi passi

26 @WORK Alcune delle aziende che hanno dimostrato interesse sui temi proposti: Fassa Bortolo (TV) Materiali per Edilizia: elementi di rivestimento per l isolamento ed il ripristino delle strutture M.V.B. (CO) Elementi innovativi a base cemento per muratura ad elevate prestazione termiche ed igrometriche: sviluppo congiunto di prodotto SACMI IMOLA (BO) Blocchi in laterizio per muratura: studio delle prestazioni termiche nell ambito dello sviluppo di un nuovo tipo di prodotto DOCCHEM (PV) Materiali innovativi a base Aerogel per l isolamento termico: sviluppo di analisi sperimentali e caratterizzazione del prodotto 26

27 @WORK M.V.B. (CO) Sviluppo congiunto di elementi innovativi per muratura ad alte prestazioni termo-igrometriche Geometria del blocco Ottimizzazione e nuova progettazione di blocchi per muratura (geometrie) tramite sviluppo di modelli di calcolo FEM, volti all ottimizzazione della prestazione termica, a partire dai limiti geometrici imposti dal processo produttivo. Impasto del blocco Ricerca di materiali alternativi o additivi da utilizzare come rinforzo strutturale, come legante o come elemento alleggerente nei blocchi per muratura attualmente in produzione e caratterizzazione preliminare di Impasti sperimentali per la realizzazione di produzioni industriali «prototipo». 27

28 @WORK M.V.B. (CO) Sviluppo congiunto di elementi innovativi per muratura ad alte prestazioni termo-igrometriche Geometria - 30% conducibilità equivalente λ equ Risultati attesi -15 % conducibilità termica λ 10,dry Impasto - 20 % costi di produzione grazie a utilizzo di materie prime seconde 28

29 Agenda Background Competenze Attività di Ricerca Applicazioni (Case-study o dimostratore) Prossimi passi

30 PROSSIMI PASSI Ottimizzazione dei modelli di calcolo sviluppati Estensione e Validazione dei modelli ai casi 3D ed al regime Dinamico Perfezionamento della formazione del personale dedicato in relazione al comparto: «Energetica degli Edifici» e «Riqualificazione del Patrimonio Edilizio Esistente» Affinamento di metodologie sperimentali per la determinazione dei parametri termo-fisici ed igrometrici su materiali innovativi, e.g. PCM, VIP, 30

31 CertiMaC CONTATTI Sede Legale Amministrativa: Via Granarolo, 62 Faenza (RA) Laboratori : via Ravegnana 186, Faenza (RA) info@certimac.it Contatti MITAI Ing. Luca Laghi l.laghi@certimac.it Dr.ssa Giulia Ruta g.ruta@certimac.it 31