CORSO NAZIONALE DI BIOARCHITETTURA MODULO ECOSOSTENIBILITA' Indice ISTITUTO NAZIONALE BIOARCHITETTURA

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1 ISTITUTO NAZIONALE BIOARCHITETTURA CORSO NAZIONALE DI BIOARCHITETTURA MODULO ECOSOSTENIBILITA' Indice ISTITUTO NAZIONALE BIOARCHITETTURA

2 Indice generale 1_1 ECOSOSTENIBILITA'...3 1_2 MATERIALI E TECNOLOGIE...4 1_3 BIOCLIMATICA...7 1_4 IMPIANTI ED ENERGIE RINNOVABILI...8 1_5 VERIFICHE ENERGETICHE E CERTIFICAZIONE...10

3 1_1 ECOSOSTENIBILITA' 1. Significato di sostenibilità Ecosostenibilità, Biocompatibilità e Bioarchitettura nel progetto edile L'effetto serra cambiamenti climatici: fenomeno naturale o responsabilità antropica? Surriscaldamento globale ed emissioni di gas serra: dibattito politico da Kyoto ad oggi Percorso storico della sostenibilità La sostenibilità ambientale in ambito urbano Agenda Scala urbana e bioclimatica La sostenibilità ambientale nel settore delle costruzioni Gli obiettivi strategici del progetto ecosostenibile Ridurre l impatto sul contesto In cui si colloca il progetto Massimizzare la capacità di adattamento ad ospitare funzioni variabili Limitare L utilizzo di risorse massimizzando il ricorso alle rinnovabili Limitare la quantità di rifiuti migliorandone la composizione Massimizzare il benessere psico-fisico degli utenti Corso Nazionale Di Bioarchitettura Modulo I Ecosostenibilità 3

4 1.1_2 MATERIALI E TECNOLOGIE Introduzione PRINCIPI DI FISICA TECNICA Grandezze termoigrometriche Temperatura Pressione Umidità relativa Grado igrometrico Entalpia Trasmissione del calore Conduzione Convezione Irraggiamento Energia dell'onda elettromagnetica Calcolo della componente di irraggiamento Caratteristiche termotecniche di elementi costruttivi Regime termico costante Situazione Invernale Coefficiente di trasmissione del calore U La trasmittanza termica nei serramenti Uw Temperatura Umidità Il procedimento aria-sole Ponti termici Regime termico variabile Situazione estiva Capacita' termica e calore specifico Procedura di calcolo dell'inerzia termica Condizioni di benessere Benessere termoigrometrico Bilancio termico del corpo umano La normativa vigente in materia Qualità dell aria e ventilazione MATERIALI PER LA BIOEDILIZIA I principi della bioedilizia Materiali per fondazioni e opere strutturali Cemento Ferro Materiali per le murature e opere strutturali Argilla Legno Cemento Pietra Materiali per le finiture superficiali Calce Gesso Argilla Materiali da copertura Metallo e cemento Materiali da pavimentazione e da rivestimento Legno e argilla Materiali coibenti Materiali coibenti vegetali...41 Corso Nazionale Di Bioarchitettura Modulo I Ecosostenibilità 4

5 Sughero Pannelli di legno mineralizzato Pannelli in fibra di legno Fibra di cellulosa riciclata Fibra di cocco, di iuta, di cotone, di lino Fibre di canapa e paglia Materiali coibenti di origine animale Lana di pecora Materiali coibenti minerali Calcio silicato Isolante minerale Vermiculite, perlite e pomice espansa Fibre minerali: lana di roccia, lana di vetro, amianto Materiali coibenti sintetici Polistirolo Polietilene Poliuretano Pitture, vernici e collanti Materiali per l impermeabilizzazione Argilla, cere, oli Materiali per la distribuzione e lo smaltimento dell'acqua Argilla e acciaio Il confezionamento dei materiali e la gestione del cantiere DETTAGLI COSTRUTTIVI Chiusure verticali Murature portanti in laterizio Raccordo muratura monostrato / primo solaio Raccordo muratura con cappotto / primo solaio Raccordo muratura faccia a vista ventilata / primo solaio Raccordo muratura faccia a vista / primo solaio Struttura portante in c.a Pilastro c.a in muro a due strati Pareti interne Parete interna in profili metallici Raccordo parete interna / solaio Raccordo serramenti Muratura monostrato Raccordo serramento / muratura monostrato (sezione orizzontale) Muratura con cappotto Raccordo serramento / muratura con cappotto (sezione orizzontale) Raccordo serramento / muratura con cappotto (sezione longitudinale) Raccordo serramento con cassonetto / muratura con cappotto Raccordo serramento con cassonetto esterno / muratura con cappotto Muratura con intercapedine Raccordo serramento / muratura con intercapedine (sezione orizzontale) Raccordo serramento / muratura con intercapedine (sezione longitudinale) Solaio Raccordo porta esterna / solaio Solai Solai in laterocemento Raccordo solaio / muratura monostrato Raccordo solaio / muratura con cappotto Balconi Balconi in c.a...73 Corso Nazionale Di Bioarchitettura Modulo I Ecosostenibilità 5

6 Balconi in c.a. appoggiati Balconi in c.a. a sbalzo su muratura faccia a vista Balconi in acciaio Balconi in acciao a sbalzo Tetti Tetti piani Bordo tetto piano / muratura con cappotto Bordo tetto verde / cornicione in c.a Bordo tetto piano con scossalina Raccordo tetto piano / scarico interno Raccordo tetto piano / scarico esterno Tetti a falde Tetto ventilato Tetto a doppia ventilazione Raccordo tetto in c.a. / muratura con cappotto Raccordo tetto in legno / muratura con cappotto TECNICHE COSTRUTTIVE IN BIOEDILIZIA Murature in laterizio Murature in pietra Murature in terra cruda Costruzioni in legno massiccio Sistema "platform frame" Sistema a telaio "timber frame"...88 Corso Nazionale Di Bioarchitettura Modulo I Ecosostenibilità 6

7 1_3 BIOCLIMATICA 1. Origini e significato della bioclimatica Clima e climatologia generale Irraggiamento solare Le carte dei percorsi solari Diagramma cilindrico Calcolo della posizione del sole Venti Le masse d acqua Precipitazioni Condizioni climatiche locali Carta delle emergenze ambientali Soleggiamento dell edificio Maschera delle ostruzioni Caratteri morfologici e distributivi degli edifici Sistemi di captazione dell'energia solare Sistemi di riscaldamento naturale Sistemi solari passivi a guadagno diretto Sistemi solari passivi a guadagno indiretto Sistemi solari passivi a guadagno isolato Sistemi di raffrescamento naturale Tecniche per il raffrescamento naturale Accorgimenti progettuali per il raffrescamento naturale Sistemi di illuminazione naturale Forma dell'edificio in rapporto ai venti dominanti Scie e ombre di vento...43 Corso Nazionale Di Bioarchitettura Modulo I Ecosostenibilità 7

8 1_4 IMPIANTI ED ENERGIE RINNOVABILI 1 l'impianto di riscaldamento Riscaldamento autonomo Riscaldamento centralizzato Impianto a colonne montanti Impianto a zone Il sottosistema di emissione Sistemi convettivi e sistemi radianti emissione ad alta temperatura Termoconvettori Ventilconvettori Emissione a bassa temperatura Radiatori a bassa temperatura Impianti radianti Impianti di raffrescamento ad irraggiamento Il Sistema di regolazione Termostato ambiente Centralina Climatica Sistema di controllo PID Valvole termostatiche Il Sistema di distribuzione il Sistema di accumulo Il Sistema di produzione Caldaie a gas standard a modulazione continua di temperatura e premiscelazione a condensazione Apparecchi per il riscaldamento a legna Caminetti tradizionali Termocaminetti ventilati Termocaminetti ad acqua Stufe Caldaie a legna a gassificazione (o a fiamma inversa ) Caldaie a Cippato Caldaie a Pellet Cogenerazione e microcogenerazione Motori alternativi Turbine a gas Trigenerazione Pompe di calore aria acqua terreno Pompe di calore a compressione di vapore Pompe di calore ad assorbimento Pompe di calore elioassistite Pompe di calore a gas L'impianto di Ventilazione Meccanica Controllata applicazioni VMC unifamiliari e condominiali Unità di Trattamento Aria Le Fonti energetiche...41 Corso Nazionale Di Bioarchitettura Modulo I Ecosostenibilità 8

9 8.1 La Geotermia Scambiatori geotermici orizzontali Sonde geotermiche verticali Circuito ad acqua freatica Le Biomasse Il Legno Il Pellet Il Cippato Cofiring Pirolisi Gassificazione Combustione diretta Il Fotovoltaico La Tecnologia fotovoltaica Impianti fotovoltaici Criteri di dimensionamento Costi il Solare termico Tipologie di impianti solari termici I collettori solari il circuito solare Il Serbatoio d'accumulo Sistema di controllo e regolazione Impieghi l'eolico Microeolico Applicazioni del micro-eolico L'impatto ambientale del micro-eolico l'idroelettrico Micro-Idroelettrico...70 Corso Nazionale Di Bioarchitettura Modulo I Ecosostenibilità 9

10 1_5 VERIFICHE ENERGETICHE E CERTIFICAZIONE 1 Normativa in ambito energetico e urbanistico in Italia Normativa di Riferimento Normativa nazionale Normativa regionale Provincia Autonoma di Bolzano Provincia Autonoma di Trento Lombardia Piemonte Liguria Emilia Romagna Marche Toscana Valle d'aosta Puglia Basilicata Umbria Friuli Venezia Giulia Istituto Itaca Altri Standard Energetici Europei Le specifiche Tecniche METODOLOGIE DI DETERMINAZIONE DEL RENDIMENTO ENERGETICO DI UN EDIFICIO E CALCOLO DELLA PRESTAZIONE ENERGETICA SECONDO LE UNI TS DETERMINAZIONE DEL FABBISOGNO DI ENERGIA TERMICA DELL EDIFICIO PER LA CLIMATIZZAZIONE ESTIVA ED INVERNALE: UNI/TS 11300: PARTE Dati per il calcolo Procedura di calcolo Appendici DETERMINAZIONE DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA E DEI RENDIMENTI PER LA CLIMATIZZAZIONE INVERNALE E PER LA PRODUZIONE DI ACQUA CALDA SANITARIA: UNI/TS 11300: PARTE Fabbisogno ideale ed effettivo per il riscaldamento Fabbisogno di acqua calda sanitaria I rendimenti degli impianti Appendici DETERMINAZIONE DEL FABBISOGNO DI ENERGIA PRIMARIA E DEI RENDIMENTI PER LA CLIMATIZZAZIONE ESTIVA : PARTE UTILIZZO DI ENERGIE RINNOVABILI E DI ALTRI METODI DI GENERAZIONE PER RISCALDAMENTO DI AMBIENTI E PREPARAZIONE ACQUA CALDA SANITARIA: PARTE Ruolo del Certificatore Onere del certificatore energetico: Accreditamento del certificatore energetico: Consulenza energetica: Analisi dei costi e benefici degli interventi Criteri operativi nuove costruzioni La diagnosi energetica Valutazioni economiche degli investimenti : FLUSSO DI CASSA E VALORE ATTUALE NETTO : COSTO DELL'INVESTIMENTO...55 Corso Nazionale Di Bioarchitettura Modulo I Ecosostenibilità 10