Documentazione Progetto Passivehouse

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1 Documentazione Progetto Passivehouse Casa Baldin Elisabetta e Abela Sebastiano, Asti, Italy ID certificazione P Progettisti Progettista PassiveHouse e DL Geom. Alberto Tarif Progettista architettonico e DL Arch. Roberto Saracco [email protected] Progettista termotecnico Geom. Alberto Tarif Progettista strutturale Ing. Stefano Ivaldi Impresa Edile IEFI di Elena e Stefano Ivaldi Validazione PHi ID certificato P

2 Indice generale 1. Descrizione e obiettivi del progetto 1.1. Obiettivi del progetto 2. Fotodocumentazione dell'esterno 3. Fotodocumentazione dell'interno 4. Piante 5. Prospetti 6. Sezioni 7. Involucro opaco 7.1. Stratigrafie dei pacchetti costruttivi Pavimento verso terreno Muro perimetrale verso esterno Tetto inclinato Pavimento verso esterno Muro verso rimessa Copertura piana 7.2. Ponti termici e nodi particolari Individuazione dei ponti termici Risoluzione dei ponti termici 8. Involucro trasparente 8.1. Serramenti: tipologia, dati energetici, sezioni 8.2. Ponti termici serramenti 9. Ombreggiamenti 10. La tenuta all'aria e al vento Parete esterna Copertura Finestre Impianti ed attraversamenti Verifica tenuta all aria e al vento (blower door test) 11. Impianti Impianto di ventilazione Impianto di riscaldamento e raffrescamento Impianto di produzione di acqua calda sanitaria (ACS) Rinnovabili Impianto Solare Termico Impianto Solare Fotovoltaico Validazione PHi ID certificato P

3 12. Manutenzione, gestione e monitoraggi Manutenzione Monitoraggi 13. Allegati Modello scheda edificio certificato Grafici Scheda Calcolo del valore PSI per i ponti termici Test di tenuta all aria Bilanciamento della ventilazione Validazione PHi ID certificato P

4 1. Descrizione e obiettivi del progetto Villa residenziale ad uso civile abitazione distribuita al piano terreno e sottotetto per famiglia composta da 4 persone. Locale rimessa realizzato sul lato nord, locale tecnico nel volume riscaldato al piano sottotetto, assenza di locali interrati. Edificio realizzato con solaio di p.t. in c.a. su terrapieno compattato, realizzato ad una quota superiore alla quota del terreno naturale, elevazione in muratura portante con blocchi in calcestruzzo cellulare e cappotto esterno in EPS con grafite, tetto a doppia orditura in legno con isolamento in lana di roccia ad alta densità e doppia camera di ventilazione, serramenti in legno/alluminio con triplo vetro b.e., con frangisole mobili sui lati est ed ovest, ed ombreggiatura fissa a sud, portoncino di ingresso certificato PHI. Impianto di ventilazione meccanica con recupero di calore, con by-pass estivo certificato PHI, produzione acs con pompa di calore per sola acs canalizzata ed accumulo da 250 litri, riscaldamento e raffrescamento con impianto ad espansione diretta e n 1 split per piano. Impianto fotovoltaico posto a sud sul manto di copertura di potenzialità totale pari a 6 kwp con inverter già predisposto per futuro accumulo a batteria. Impianto solare termico inizialmente, nella fase di progetto, previsto solo come predisposizione. A conclusione dei lavori sono stati installati n 2 pannelli a sud idonei alla copertura di circa il 55% (secondo calcoli PHPP) del fabbisogno. L impianto solare, solo per ACS, è collegato all accumulo di 250 litri integrato nella pompa di calore ACS. 1.1 Obiettivi del progetto L obiettivo iniziale del committente è stato fin da subito quello di abitare in una casa passiva; perseguendo quindi questo obiettivo comune è stato svolto un attento lavoro sul progetto architettonico per migliorarlo dal punto di vista bioclimatico. Parallelamente si è cercato di contenere gli extracosti con scelte più razionali e limitare la spesa relativa alla parte impiantistica, grazie anche alla decisione del proprietario di eseguire in proprio l impianto elettrico, idrosanitario e di ventilazione meccanica. Durante l esecuzione dei lavori ci si è poi resi conto di poter realizzare un edificio ad emissioni di CO 2 quasi zero grazie all incremento dell energia rinnovabile con l utilizzo del solare termico di cui inizialmente era stata realizzata la sola predisposizione. 2. Fotodocumentazione dell'esterno Riproduzione fotorealistica. Vista Sud-Ovest Vista sud-ovest dell edificio Validazione PHi ID certificato P

5 Vista Ovest dell edificio Vista Est dell edificio e del garage adiacente Vista dell ingresso. Lato Est Vista Sud dell edificio 3. Fotodocumentazione dell'interno Locale soggiorno, finestra lato Sud Locale soggiorno, scala di accesso al piano superiore Cucina e zona cottura Validazione PHi ID certificato P

6 4. Piante 5. Sezioni Validazione PHi ID certificato P

7 6. Prospetti Validazione PHi ID certificato P

8 7. Involucro opaco 7.1. Stratigrafie dei pacchetti costruttivi Pavimento verso terreno Stratigrafia e relativi spessori Calcolo della trasmittanza tramite software PHPP Posa dei 5 strati di isolamento del solaio su terreno Validazione PHi ID certificato P

9 Muro Perimetrale Verso Esterno Stratigrafia e relativi spessori Calcolo della trasmittanza termica tramite software PHPP Posa del cappotto esterno Cappotto posato al piano terreno Validazione PHi ID certificato P

10 Tetto Inclinato Stratigrafia e relativi spessori Calcolo della trasmittanza termica tramite software PHPP Isolamento della copertura inclinata Appoggio secondo colmo e passafuori Validazione PHi ID certificato P

11 Pavimento verso esterno Stratigrafia e relativi spessori Calcolo della trasmittanza tramite software PHPP Isolamento a cappotto del solaio del piano primo in corrispondenza dell ingresso Validazione PHi ID certificato P

12 Muro verso rimessa Stratigrafia e relativi spessori Calcolo della trasmittanza termica tramite software PHPP Posa cappotto lato autorimessa Validazione PHi ID certificato P

13 Copertura piana Stratigrafia e relativi spessori Calcolo della trasmittanza tramite software PHPP Stratigrafia della copertura piana in corrispondenza della parete nord dell edificio Copertura piana dell edificio esposizione est dell edificio Validazione PHi ID certificato P

14 7.2. Ponti termici e nodi particolari Individuazione dei ponti termici Validazione PHi ID certificato P

15 Risoluzione dei ponti termici Dettaglio attacco pavimento- sezione verticale Impermeabilizzazione su blocco ytong e parete in ca Dettaglio attacco imposta tetto- sezione verticale in dddddddprossimità del puntone Risoluzione del ponte termico in corrispondenza dell imposta del tetto Validazione PHi ID certificato P

16 Simulazione attacco colmo del tetto - parete verticale, calcolo del flusso Simulazione attacco colmo del tetto-parete verticale, distribuzione delle isoterme con relative temperature Simulazione attacco tetto piano - parete verticale, calcolo del flusso Simulazione attacco tetto piano - parete verticale, distribuzione delle isoterme con relative temperature Validazione PHi ID certificato P

17 Taglio termico delle tramezze e dei divisori interni con vetro cellulare di sp. 5 cm Rivestimento del pilastro esterno in c.a. per la risoluzione del ponte termico 8. Involucro trasparente 8.1. Serramenti: tipologia, dati energetici, sezioni I serramenti montati sono del tipo Alpifenster K40 con raffstore con validazione Passivhouse Italia. Il portoncino di ingresso installato è fornito dalla ditta Kowa modello Edition Thermo 100 certificato PassivHaus Institute con Ud= 0,60 W/m 2 K con Ud, inst =0,64 W/m 2 K Serramenti Da 0,87 a 1,19 W/m 2 K Uf Ug g ψ g Ψ install,est 0,60 W/m 2 K Da 0,50 a 0,53 0,043 W/mK Da 0,075 a 0,086 W/mK Validazione PHi ID certificato P

18 8.2. Ponti termici serramenti Dettaglio costruttivo dell attacco laterale del serramento per la risoluzione del ponte termico Disposizione dei nastri autoespandenti su falso telaio con inserimento di XPS aggiuntivo in battuta Dettaglio costruttivo della soglia del portoncino di ingresso per la risoluzione del ponte termico Attacco inferiore del portoncino con inserimento vi vetro cellulare di sp. 5 cm per il taglio termico Validazione PHi ID certificato P

19 Inserimento del pur massive sotto il falso telaio inferiore Particolare del cassonetto in EPS con spazio esterno per il raffstore Applicazione dei nastri autoespandenti BG1 sul controtelaio del portoncino di ingresso Dettaglio del falso telaio in legno con applicazione del nastro autoespandente BG1 e schiuma PUR elastica in corrispondenza della parete Validazione PHi ID certificato P

20 9. Ombreggiamenti In fase di progettazione è stato simulato l edificio utilizzando il programma Sketchup per definire gli ombreggiamenti fissi e inserire, dove questi non sono risultati sufficienti, le schermature mobili. Si è così deciso di inserire dei raffstore sui fronti est ed ovest evitando schermature mobili per la facciata sud in quanto già ombreggiata dal portico anche nelle giornate primaverili. Progetto dell ombreggiamento 1 Aprile ore 16 Lato Sud-Ovest Progetto dell ombreggiamento 30 Marzo ore Lato Sud- Ovest Verifica dell ombreggiamento reale 11 Aprile ore Lato Sud- Ovest Verifica dell ombreggiamento reale del portico 06 Marzo ore Lato Sud Verifica dell ombreggiamento reale nella camera da letto 06 Marzo ore Lato Ovest 10. La tenuta all'aria e al vento 10.1 Parete esterna Verifica dell ombreggiamento reale nella mansarda 06 Marzo ore Lato Ovest Un contributo importante per la tenuta all aria/vento è dato dalla particolarità del materiale costituente la muratura del tamponamento, isotropa, in calcestruzzo cellulare, priva quindi di intercapedini e setti (che favoriscono il passaggio dell aria). Ulteriore precauzione è stata prevista nella fase di incollaggio del pannello del sistema cappotto, posato con colla su tutta la superficie in modo da chiudere anche gli eventuali spazi verticali tra i blocchi da costruzione. Validazione PHi ID certificato P

21 Stesura dello strato uniforme di colla tra parete e cappotto 10.2 Copertura Nastratura del primo telo sulla parete verticale Scegliendo di realizzare un tetto a doppia orditura è stato possibile posare i due teli di tenuta all aria e al vento in modo perfetto senza necessità di tagli per i passafuori in legno; in particolare la tenuta al vento è stata raccordata con il rasante del cappotto attraverso apposto nastro adesivo dotato di telo e rete portaintonaco in fibra di vetro. Nastratura in corrispondenza dell appoggio puntuale del 2 colmo Nastratura su assito in legno del primo telo Nastratura con rete per rasante sopra basso fabbricato Validazione PHi ID certificato P

22 10.3 Finestre Particolare cura è stata posta nella posa dei serramenti esterni e del portoncino e relativi controtelai con utilizzo di doppi nastri autoespandenti BG1, nastri butilici in prossimità delle soglie oltre a sigillatura interna ed esterna con idonei siliconi senza l ausilio di coprifili. Sigillatura inferiore tra telaio e pur massive con nastro butilico Doppia nastratura lato superiore contro telaio con nastro BG Impianti ed attraversamenti Tutti gli attraversamenti dovuti a colonne di ventilazione, wc, antenna tv, solare termico e fotovoltaico sono stati progettati già in fase preliminare; si è proceduto nella fase di cantiere con nastratura butilica in prossimità dell attraversamento del primo assito e successivamente per ogni telo oggetto di forature. Pur evitando di realizzare molti attraversamenti impiantistici tra interno ed esterno si è comunque dovuto provvedere alla sigillatura dei cavi motore per frangisole esterni, linee elettriche principali, tv, linea telefonica, cancello, suonerie esterne ed immissione della VMC, presa aria ed espulsione per la pompa di calore interna per acs, compresa la nastratura accurata della macchina medesima inserita nel volume riscaldato. Sigillatura dei corrugati del pozzetto esterno Uscita dell antenna tv sul tetto Validazione PHi ID certificato P

23 Nastratura dei collegamenti all unità esterna della PdC 10.5 Verifica tenuta all aria e al vento (blower door test) Nastratura del tetto in corrispondenza degli attraversamenti dei tubi di esalazione del bagno La verifica in opera della corretta tenuta all aria e al vento è stata effettuata attraverso il test finale di tenuta (metodo A) con l utilizzo di una Minneapolis blower door model 4. I risultati ottenuti risultano migliori dei valori limite per le case passive (0,6 h -1 ) ed in particolare sono pari a 0,36 h -1 in depressione e 0,38 h -1 in pressione. Rilievo con anemometro in corrispondenza dell attacco del davanzale interno Rilievo con anemometro in corrispondenza delle perline del tetto inclinato Rilievo con anemometro in corrispondenza della soglia del portoncino di ingresso lato inferiore Rilievo con anemometro in corrispondenza della scatola di derivazione elettrica principale al piano terreno Validazione PHi ID certificato P

24 Rilievo con anemometro in corrispondenza della soglia del portoncino di ingresso lato cardine Rilievo con anemometro in corrispondenza del cardine del portoncino di ingresso Lettura della blower door durante il test con ambiente in depressione Lettura della blower door durante il test con ambiente in pressione Validazione PHi ID certificato P

25 11. Impianti Impianto di ventilazione L edificio è dotato di impianto di ventilazione meccanica controllata a doppio flusso con una macchina da 350 mc/h max. La macchina ZENDER COMFORT AIR 350 LUXE, dotata di by pass estivo, è certificata dal Passivhaus Institute con un rendimento effettivo dell 84% (per portate comprese tra m 3 /h ad assorbimento elettrico pari a 0,29 Wh/mc). La macchina installata in prossimità della parete esterna è provvista di canali di aspirazione ed espulsione coibentati con 10 cm in lana minerale con barriere al vapore. Le bocchette verranno bilanciate con le portate d aria previste in progetto. Pianta del locale tecnico Uscita esterna delle tubazioni per la VMC e la PdC per l ACS. Isolamento di 25 mm di lana di roccia Parete est del locale tecnico con uscite esterne Validazione PHi ID certificato P

26 Isolamento delle tubature di scarico delle acque nere del bagno con 13 mm di armaflex Disposizione dei corrugati per la distribuzione della VMC Plenum e relative uscite dei tubi di immissione ed estrazione dell impianto di ventilazione meccanica controllata Fessure per il passaggio del flusso di aria in corrispondenza della porta della camera matrimoniale Collegamento tra la macchina per la VMC e i plenum di immissione ed estrazione Isolamento delle tubazioni della VMC con 6 cm di lana di roccia e barriera al vapore Validazione PHi ID certificato P

27 Filtro F4 della macchina di ventilazione Bilanciamento delle bocchette interne ed esterne del sistema di ventilazione meccanica Impianto di riscaldamento e raffrescamento I carichi termici calcolati con il PHPP risultano pari a 8 W/m 2 (invernali) e 5 W/m 2 (estivi). L esigenza di dover deumidificare nel periodo estivo, viste le caratteristiche di alta percentuale di umidità relativa esterna tipica della località ubicata in Pianura Padana ha fatto si che la scelta ricadesse sulla pompa di calore ad espansione diretta, impianto migliore in relazione al rapporto qualità/prezzo. Per il riscaldamento e il raffrescamento dei locali si è previsto quindi di installare n 2 unità interne (split DAIKIN FTXS25K2V1B) ad espansione diretta (una per piano) in classe A++ con efficienza pari a COP 4,67 (inverno) e EER 4,39 (estate) di potenza pari a 2,8 (in riscaldamento) e 2,5 (in raffrescamento). Split per il raffrescamento estivo posizionato nel soggiorno del piano terreno Split per il raffrescamento estivo posizionato nella camera del piano primo Nei locali bagno e lavanderia sono stati installati radiatori (GENIUS CARBON HEATING) elettrici da 300 W e 500 W con i relativi termostati ambiente; una serpentina radiante, elettrica, da 300 W è stata posata sotto intonaco nelle tre camere da letto, da utilizzare solo in caso di situazioni eccezionali con temperature esterne molto più basse delle temperature di progetto. Validazione PHi ID certificato P

28 Riscaldamento a parete sotto intonaco con serpentina elettrica da 300 W camera da letto piano terreno Riscaldamento a parete sotto intonaco con serpentina elettrica da 300 W camera da letto piano primo Radiatore elettrico da 300 W in locale bagno piano terreno Validazione PHi ID certificato P

29 11.3. Impianto di produzione di acqua calda sanitaria (ACS) Ad integrazione dell impianto solare termico per la produzione annuale di ACS è stato installata una piccola pompa di calore con assorbimento medio di 750 W dotata di accumulo sanitario da 250 litri avente funzione anche di bollitore solare. PdC per la produzione di ACS Isolamento delle tubazioni della P.d.C. con 6 cm di lana di roccia e barriera al vapore Rinnovabili Impianto Solare Termico L impianto solare termico è costituito da n 2 pannelli ARISTON KAIROS XP 2.5-1H per una superficie totale assorbente di 4.48 mq atti a soddisfare il 55% del fabbiaogno annuo di ACS, collegati all accumulo solare in dotazione alla pompa di calore interna per Acs Impianto Solare Fotovoltaico L impianto fotovoltaico da 6 kwp è in grado di produrre 6531 kwh/anno pari a circa 78 kwh/m 2 a. Considerando che l intera abitazione necessita di 80 kwh/m 2 a (da PHPP) di energia primaria complessiva di riscaldamento, raffrescamento, ausiliari ed elettrodomestici, con il fotovoltaico si ha una copertura del 97,5%. Il miglioramento della quota di autoconsumo diventa fondamentale ai fini della gestione economica dell abitazione. A tal proposito, in questa fase in cui non è ancora presente la batteria di accumulo, si è previsto di programmare in orari favorevoli la produzione di ACS con la pompa di calore mentre, per quanto riguarda la deumidificazione estiva con split, si può considerare la quota di autoconsumo pari al 100%. Validazione PHi ID certificato P

30 Impianto solare fotovoltaico Impianto solare termico 12. Manutenzione, gestione e monitoraggi 12.1 Manutenzione Per l'utente, la manutenzione dell'apparecchio di ventilazione meccanica consiste semplicemente nella sostituzione periodica dei filtri integrati nella parte frontale dell'apparecchio (filtro F7 e filtro G4) una volta ogni 6 mesi circa mentre lo scambiatore di calore ogni 3-4 anni a seconda dell'inquinamento dell'aria esterna e con le modalità previste dal manuale della macchina. I filtri ubicati nelle bocchette dovranno essere puliti 2 volte all anno circa con particolare attenzione per quelli posti nelle bocchette di estrazione (cucina e bagni) Per quanto riguarda la manutenzione degli split risulta indispensabile provvedere almeno una volta ogni anno alla pulizia o sostituzione dei filtri.la costante pulizia dei filtri per VMC e split comporta la diminuzione di accumuli di sostanze causa di allergie ed irritazioni oltre al miglior funzionamento degli impianti anche dal punto di vista acustico Monitoraggi Al termine dei lavori si prevede un sistema di monitoraggio in merito ai consumi elettrici attraverso l uso di wattmetro o amperometro per quanto riguarda le apparecchiature della pompa di calore per la produzione dell acqua calda sanitaria e dei 2 split interni. Dal momento del trasferimento del proprietario all interno dell alloggio (Maggio 2014) sono stati installati n 2 datalogger (extech Rht 10) in grado di leggere ogni 10 minuti la temperatura interna e l umidità relativa rispettivamente al piano terreno e primo dell abitazione. I rilievi verranno estesi anche nel periodo invernale. Validazione PHi ID certificato P

31 Inizio rilievo termo-igrometrico Asti, 09/08/ [email protected] Studio Tecnico TARIF - via San Martino Asti Tel. uff Tel. mob Validazione PHi ID certificato P

32 Scheda Descrittiva Edificio Certificato n P Autore : Geom. Alberto Tarif PH Casa Baldin Elisabetta e Abela Sebastiano Asti (AT) Villa residenziale ad uso civile abitazione distribuita al piano terreno e sottotetto per famiglia composta da 4 persone. Locale rimessa realizzato sul lato nord, locale tecnico nel volume riscaldato al piano sottotetto, assenza di locali interrati. Localizzazione ( N 44,8989; E 8,2079 ) 1

33 Scheda Descrittiva Edificio Certificato n P Autore : Geom. Alberto Tarif Indice energia utile riscaldamento Energia primaria 21,2 7,3 98% 2% %F.E.R 41% 9 80 kwh/m 2 a 8,8 kwh/m 2 a n50 40% 4,3 0,37h -1 16% perdite per trasmissione Qt perdite per ventilazione Qv guadagni solari Qs guadagno interni Qi corrente apparecchiature corrente aux pompa di calore risc+acs pompa di calore Raff Dati climatici : Zona climatica E Involucro : Edificio realizzato con solaio di p.t. in c.a. su terrapieno compattato, realizzato ad una quota superiore alla quota del terreno naturale, elevazione in muratura portante con blocchi in calcestruzzo cellulare e cappotto esterno in EPS con grafite, tetto a doppia orditura in legno con isolamento in lana di roccia ad alta densità e doppia camera di ventilazione, serramenti in legno/alluminio con triplo vetro b.e., con frangisole mobili sui lati est ed ovest, ed ombreggiatura fissa a sud, portoncino di ingresso certificato PHI. Impianti : Impianto di ventilazione meccanica con recupero di calore, con by-pass estivo certificato PHI, produzione acs con pompa di calore per sola acs canalizzata ed accumulo da 250 litri, riscaldamento e raffrescamento con impianto ad espansione diretta e n 1 split per piano. Impianto fotovoltaico posto a sud sul manto di copertura di potenzialità totale pari a 6 kwp con inverter già predisposto per futuro accumulo a batteria. Impianto solare termico inizialmente, nella fase di progetto, previsto solo come predisposizione. Integrazione fonti rinnovabili : A conclusione dei lavori sono stati installati n 2 pannelli a sud idonei alla copertura di circa il 55% (secondo calcoli PHPP) del fabbisogno. L impianto solare, solo per ACS, è collegato all accumulo di 250 litri integrato nella pompa di calore ACS. Certificazioni : Certificazione Passivhaus Darmstadt per Portoncino di ingresso e VMC, validazione Phi Italia per i serramenti. Altro : Certificazione Classe A+ Regione Piemonte. 2

34 Scheda Descrittiva Edificio Certificato n P Autore : Geom. Alberto Tarif Denominazione: Casa Baldin Elisabetta e Abela Sebastiano Anno di costruzione: Località: Asti (AT) Tipologia: Nuova costruzione muratura portante Superficie netta (PHPP): 167 m 2 N. unità / Destinazione: 1 unità / E.1 (1) Progetto architettonico: Arch. Roberto Saracco Fisica tecnica: Geom. Alberto Tarif Progetto strutturale: Ing. Stefano Ivaldi Progetto impianti: Geom. Alberto Tarif Realizzazione: I.E.F.I. di Elena e Stefano Ivaldi Prezzo finale* / sup. netta (PHPP): 2000 /mq * prezzo finale al cliente, terreno ed IVA esclusi 3