INTEGRAZIONI MIGLIORATIVE E DI RIQUALIFICA DELLE PRESTAZIONI ENERGETICHE DELL EDIFICIO

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1 INTEGRAZIONI MIGLIORATIVE E DI RIQUALIFICA DELLE PRESTAZIONI ENERGETICHE DELL EDIFICIO

2 Progettazione di edifici nuovi ad alta efficienza indagini approfondite sulle condizioni climatiche, sull orografia e le caratteristiche geografiche del sito, individuando le varie componenti ambientali sole, aria, verde e luce quali materiali del progetto; ottimizzazione delle prestazioni termoigrometriche, sia facendo riferimento ad un buon isolamento che impiegando al meglio l apporto dell inerzia termica (analisi costi\benefici); impiego di materiali e componenti a basso impatto energetico ed ambientale; sfruttamento della luce naturale per l illuminazione degli ambienti interni; Impiego della vegetazione al fine di migliorare il microclima; efficienza dell impiego della componente solare sia mediante sistemi attivi che passivi: serre, pannelli solari, pannelli fotovoltaici, muri di Trombe;

3 sfruttamento della ventilazione naturale o ibrida per una buona qualità dell aria interna ed il raffrescamento nei periodi caldi; impiego di schermature solari reversibili ed orientabili al fine di ridurre il carico termico delle facciate e delle coperture nei periodi estivi; installazione di sistemi impiantistici a basso consumo energetico: pompe di calore, riscaldamenti a parete o a pavimento, sistemi fotovoltaici ibridi,...; introduzione di fonti di energia rinnovabile (solare termico, solare fotovoltaico, geotermia). Installazione di lampade a basso consumo e di elettrodomestici ad alta efficienza; possibilità di impiego della Building automation per il controllo delle condizioni di comfort e di efficienza energetica dell edificio;

4 Interventi migliorativi Nella redazione dell ACE è richiesta l indicazione di interventi riqualificazione energetica, che devono essere inseriti nella sezione Raccomandazioni hanno solo un valore informativo). Non è richiesto il progetto di interventi, ma una sintetica descrizione, con accenno a possibili soluzioni tecnologiche ed impiantistiche coerenti con le caratteristiche dell edificio e del suo stato di conservazione. Alle prescrizioni di legge e agli eventuali incentivi definiti a livello nazionale e locale.

5 La riqualificazione energetica di un edificio dovrebbe perseguire tre strategie: 1. L incremento dell efficienza energetica dell involucro edilizio, attraverso interventi sull isolamento termico delle chiusure orizzontali e verticali e sul sistema di ventilazione. 2. L incremento dell efficienza dell impianto per il riscaldamento, raffrescamento (attualmente non richiesto) e la produzione di acqua calda sanitaria intervenendo sui sottosistemi di generazione, accumulo, distribuzione, regolazione e emissione. 3. Lo sfruttamento di fonti di energia rinnovabili, in sostituzione di quelle fossili.

6 LA VENTILAZIONE MECCANICA CONTROLLATA, IL RECUPERO DI CALORE E IL CONCETTO DI COMFORT ABITATIVO

7 La ventilazione di un ambiente confinato è necessaria per fornire un ambiente salubre e confortevole agli occupanti. La funzione principale della ventilazione è rimuovere l aria inquinata da un ambiente e rimpiazzarla con aria fresca presa all esterno.

8 Qualità dell aria interna (IAQ Indoor air quality) La qualità dell aria interna è considerata accettabile quando in essa non sono presenti inquinanti in concentrazioni dannose e quando una notevole percentuale di persone (80 % o più) non esprime insoddisfazione verso essa.

9 Principali inquinanti presenti nell aria esterna: Ossidi di azoto Composti organici volatili (VOC) Ossidi di zolfo Particolato sospeso totale (PST) Ossidi di carbonio Pollini Ozono Microrganismi (muffe, batteri, funghi)

10 Classificazione dell aria esterna secondo la norma UNI EN Ventilazione degli edifici non residenziali Requisiti di prestazione per i sistemi di ventilazione e di climatizzazione

11 Negli ambienti indoor, alle sostanze inquinanti presenti nell aria immessa dall esterno, si aggiungono quelle emesse dalle fonti presenti all interno.

12 Fonti di inquinamento Le principali fonti interne d inquinamento, comuni a tutti gli ambienti civili, sono: Le persone Le persone, con la respirazione, la respirazione ed il sudore, emettono principalmente anidride carbonica, vapore acqueo e sostanze aromatiche volatili (bioeffluenti). Inoltre, se le persone fumano, ai bioeffluenti si aggiungono i prodotti della combustione del tabacco. i prodotti per la pulizia I detergenti, per la pulizia degli ambienti o per il corpo, sono fonte di sostanze aromatiche, che, in alcuni casi, possono produrre sensazioni olfattive fastidiose. i materiali edilizi e gli arredi Alcuni materiali comunemente usati in ambienti civili (p.e. plastiche, truciolari, parati, tappeti, moquette, vernici, lacche) rilasciano sostanze volatili (solventi), in alcuni casi anche per molti anni.

13 In funzione della destinazione d uso, degli impianti presenti e della localizzazione geografica, possono essere presenti altre fonti d inquinamento: cibi e loro preparazione apparecchiature impianto di climatizzazione materiali edilizi

14 cibi e loro preparazione La preparazione e la cottura dei cibi rilasciano nell ambiente vapor d acqua e sostanze aromatiche di odore intenso e, in qualche caso, anche molto persistente. Ai precedenti si aggiungono, nel caso di cucine a gas, l anidride carbonica ed il vapore acqueo prodotti dalla combustione. apparecchiature Le apparecchiature di stampa (stampanti laser, fax e fotocopiatrici) sono causa dell inquinamento tipico degli uffici. Tali apparecchiature, a causa di intensi campi elettrici o della emissione di raggi ultravioletti, producono ozono ed ossidi di azoto. Sono anche fonte di emissione di nanaoparticelle. impianto di climatizzazione L inadeguata manutenzione può rendere l impianto di condizionamento fonte di inquinamento, In particolare, possono formarsi colture di microrganismi nei filtri, nelle vaschette di raccolta dell'acqua di condensa e nelle condotte dell aria. materiali edilizi Le rocce vulcaniche ed alcuni tipi di pietre da costruzione, i tufi, liberano radon, un gas radioattivo prodotto dal decadimento del radio 226. Il radon, permeato dal sottosuolo o liberato dalla muratura, si accumula nei locali poco ventilati, raggiungendo concentrazioni tali da essere cancerogeno.

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16 Classificazione dell aria interna secondo la norma UNI EN Criteri per la progettazione dell'ambiente interno e per la valutazione della prestazione energetica degli edifici, in relazione alla qualità dell'aria interna, all'ambiente termico, all'illuminazione e all'acustica Classificazione dell aria interna secondo la norma UNI EN (edifici non residenziali)

17 Effetti indotti sulle persone dai contaminanti: sollecitazioni olfattive (odori), talvolta accompagnate anche da altri sintomi, quali mal di testa, irritazioni alla gola, agli occhi; effetti biologici su alcuni organi (apparato respiratorio, cute), che si manifestano sotto forma di irritazioni e reazioni allergiche; effetti cancerogeni.

18 Strategie per l ottenimento di una buona qualità dell aria interna: riduzione delle sorgenti inquinanti (evitare l uso di sostanze pericolose); rimozione degli inquinanti alla fonte (introduzione di cappe ed estrattori); introduzione di aria esterna al fine di diluire gli inquinanti tramite la ventilazione.

19 Riduzione delle sorgenti inquinanti sostituzione dei solventi organici, nelle vernici e nei collanti, con acqua; messa punto di sistemi di protezione, nella fase di installazione, e di protocolli per la pulizia, nella fase di esercizio, per gli impianti di condizionamento; ostruzione delle vie d accesso per il radon proveniente dal sottosuolo e utilizzo di intonaci e vernici impermeabili per quello liberato dalle murature.

20 Rimozione degli inquinanti alla fonte L inquinante viene aspirato in prossimità della sorgente, tramite cappe o estrattori, e scaricato all esterno; il metodo è estremamente efficace se l emissione dell inquinante è concentrata in uno spazio limitato; la rimozione degli inquinanti alla fonte, negli ambienti civili, è largamente applicata per i locali adibiti a cucine e per i servizi igienici; la depressione indotta dai dispositivi di aspirazione favorisce l infiltrazione di aria esterna contribuendo alla ventilazione degli ambienti.

21 Diluizione degli inquinanti E il metodo più comunemente usato per ridurre la presenza di contaminanti in un ambiente, ed è anche l unico applicabile nel caso di produzione d inquinante non localizzata. Consiste nell immettere nell ambiente una portata di aria esterna, estraendone contemporaneamente una pari quantità, in modo da lavare l ambiente, diluendo i contaminanti presenti.

22 Diluizione degli inquinanti La concentrazione di un inquinante nell ambiente, per un assegnata produzione, è tanto minore quanto maggiore è la portata d aria esterna (portata di ventilazione). In simboli: Q C j q j C j,e Q = portata d aria esterna, m 3 /h; q j = produzione oraria del contaminante, mg/h; C j = concentrazione del contaminante nell ambiente, mg/m 3 ; C j,e = concentrazione del contaminante all esterno, mg/m 3.

23 Ventilazione La ventilazione di un ambiente può essere naturale o meccanica: la ventilazione naturale, dovuta alle differenze di pressione che si instaurano tra interno ed esterno a causa del vento, delle differenze di temperatura o delle forze di galleggiamento, dipende molto dalla permeabilità all aria degli infissi; la ventilazione meccanica è ottenuta tramite l impiego di ventilatori e, eventualmente, di condotte per la distribuzione dell aria negli ambienti.

24 Ventilazione naturale E la più diffusa negli edifici residenziali e nella maggior parte degli edifici civili di antica costruzione. La portata d aria di rinnovo può essere valutata solo in termini di media approssimata in quanto dipende da grandezze estremamente variabili.

25 Ventilazione naturale L introduzione di infissi a tenuta ha portato ad una drastica riduzione delle portate d aria di rinnovo e, di conseguenza, un peggioramento della qualità dell aria interna. Un miglioramento dell IAQ è possibile, pur rimanendo in regime di ventilazione naturale, introducendo le griglie di ventilazione.

26 Ventilazione naturale Griglie Sono dispositivi per la ventilazione degli ambienti ancora poco usati in Italia. Sono classificabili in: griglie attive, dotate di ventilatori, realizzano una ventilazione forzata locale; griglie passive, la portata d aria di ventilazione dipende dalla differenza di pressione esistente tra interno ed esterno e dalla perdita di carico offerta dalla griglia (ventilazione naturale).

27 Ventilazione naturale Griglie passive Le griglie passive possono poi essere ulteriormente suddivise in: semplici, la cui sezione di passaggio dell aria può essere fissata o regolabile manualmente; autoregolabili, dotate di un dispositivo che tende a mantenere costante la portata d aria al crescere della differenza di pressione applicata; igroregolabili, in cui la sezione libera per il flusso d aria è controllata dal grado igrometrico dell aria nell ambiente.

28 Griglia passiva semplice della Renson

29 Griglia passiva autoregolabile della Segenia

30 Griglia passiva igroregolabile della Aldes

31 Ventilazione meccanica E realizzata a mezzo di ventilatori che provocano il passaggio di una portata d aria attraverso l edificio. La ventilazione meccanica può essere: indotta; forzata; bilanciata.

32 Ventilazione meccanica indotta E realizzata a mezzo di estrattori o di un impianto centralizzato di estrazione. I singoli estrattori, o le bocchette dell impianto, sono situate nei locali di servizio (cucina, bagni etc.) ove creano una depressione e richiamano aria dai locali nobili (soggiorno, camere da letto etc.). L adozione di griglie di ventilazione nei suddetti locali nobili garantisce una portata di rinnovo controllata.

33 Ventilazione meccanica indotta con estrattori situati nei locali di servizio e griglie di ventilazione nei locali nobili.

34 Ventilazione meccanica indotta attraverso un impianto di estrazione centralizzato e griglie di ventilazione passive.

35 Ventilazione meccanica forzata E realizzata a mezzo di ventilatori o di un impianto centralizzato di ventilazione. I singoli ventilatori, o le bocchette di immissione dell impianto, sono situate nei locali nobili ove creano una sovrappressione che forza l aria a muoversi verso i locali di servizio. L aria esausta viene scaricata all esterno attraverso le naturali aperture dei locali di servizio o, in parte, ricircolata e miscelata con l aria di rinnovo.

36 Impianto di ventilazione meccanica forzata con ricircolo.

37 Ventilazione meccanica bilanciata E ottenuta combinando i sistemi di ventilazione forzata e di estrazione in un unico sistema. Le bocchette di immissione dell aria, sono situate nei locali nobili, quelle di estrazione nei locali di servizio. Al fine di rendere energeticamente efficiente il sistema, l impianto è corredato di uno scambiatore di calore (recuperatore) che utilizza l energia posseduta dall aria esausta estratta per preriscaldare quella di rinnovo.

38 Ventilazione meccanica bilanciata

39 Ventilazione meccanica bilanciata La ventilazione bilanciata è in grado di garantire la portata di ventilazione richiesta per qualsiasi condizione atmosferica esterna. Per avere un reale risparmio energetico è richiesto che il recuperatore sia ad alta efficienza e che l involucro edilizio abbia eccellente tenuta all aria (UNI EN 13829), ciò al fine di garantire che la maggior parte della portata d aria sia estratta attraverso lo scambiatore.

40 Ventilazione meccanica bilanciata recuperatori statici

41 Ventilazione meccanica bilanciata: recuperatori rotanti

42 Recuperatori con batterie accoppiate

43 Efficienza di ventilazione Un aspetto fondamentale in un impianto di ventilazione è la distribuzione dell'aria negli ambienti. Solo una buona distribuzione dell'aria immessa garantisce la voluta diluizione dei contaminanti. La corretta distribuzione dell aria negli ambienti può essere valutata tramite l efficienza di ventilazione ε v.

44 Efficienza di ventilazione Viene calcolata dalla misura delle concentrazioni di uno degli inquinanti: v C C j,es j,m C C j,e j,e C j,es = concentrazione dell'inquinante di riferimento j all'estrazione, C j,e = concentrazione dell'inquinante di riferimento j all'esterno e immessa, C j,m = concentrazione media dell'inquinante di riferimento j nell'ambiente

45 Efficienza di ventilazione Il valore assunto dall efficienza di ventilazione è un indice della qualità della distribuzione dell aria immessa nell ambiente, in particolare per: ε v < 1 la distribuzione è carente, vi è un cortocircuito ; ε v = 1 la distribuzione è buona, vi è perfetta miscelazione; ε v > 1 flusso a dislocamento ( displacement ventilation ).

46 Efficienza di ventilazione Cortocircuito (ε v < 1) Perfetta miscelazione (ε v = 1) Displacement ventilation ε v > 1

47 Portata di ventilazione per edifici non residenziali La Norma UNI EN propone tre criteri per il calcolo della portata d aria: 1) ventilazione richiesta per diluire i bioeffluenti e le emissioni dei componenti dell'edificio; 2) ventilazione richiesta per persona o per metro quadro di superficie; 3) ventilazione richiesta per mantenere un assegnato valore della differenza di concentrazione di CO 2 tra interno ed esterno.

48 Portata di ventilazione per edifici non residenziali Secondo il primo criterio la portata d aria di rinnovo è calcolabile dalla relazione: q tot =n q p + A q B q p = portata di aria per persona, l/s persona; n = valore di progetto del numero di persone nell'ambiente; q B = portata d aria necessaria alla diluizione dei contaminanti dovuti ai materiali, l/sm 2 ; A = area della superficie dell'ambiente, m 2.

49 Portata di ventilazione per edifici non residenziali

50 Portata di ventilazione per edifici non residenziali Valori raccomandati per la portata di aria di ventilazione, mediati da quelli della Tabella B2 della UNI EN 15251, e le portate di riferimento previste dalla UNI EN

51 Portata di ventilazione per edifici non residenziali Per il secondo criterio la portata d aria di rinnovo è calcolabile o considerando gli occupanti dell ambiente come unica fonte di contaminazione, oppure assumendo i materiali come unica fonte di inquinamento.

52 Portata di ventilazione per edifici non residenziali Secondo il terzo criterio, la portata d aria di ventilazione è definita in base alla massima differenza ammissibile tra la concentrazione di anidride carbonica nell ambiente e quella nell aria esterna; questo approccio è applicabile quando è possibile utilizzare la concentrazione di CO 2 come inquinante di riferimento, cioè quando l inquinamento è dovuto principalmente alle persone.

53 Portata di ventilazione per edifici non residenziali Per la ventilazione in assenza di occupanti la Norma UNI EN prevede due possibilità: il fermo della ventilazione e la sua riattivazione anticipata rispetto all inizio del periodo di occupazione, con un anticipo di tempo rispetto all inizio dell utilizzazione dei locali sufficiente a garantire due ricambi d aria negli ambienti ventilati; la ventilazione continua con portata ridotta che, in assenza di disposizioni nazionali, dovrebbe essere compresa tra 0,1 l/s m 2 e 0,2 l/s m 2

54 Portata di ventilazione per edifici residenziali Gli ambienti residenziali presentano, rispetto a quelli non residenziali, una maggior variabilità delle possibili sorgenti d inquinanti e della intensità di emissione degli stessi. Alcuni tra i parametri che possono variare in maniera non prevedibile vi sono il tempo di occupazione dei locali, la presenza di fumatori e le attività svolte negli ambienti (cucina, attività ricreative). Per questi ambienti, la Norma UNI EN propone tre diversi criteri di valutazione delle portate d aria di ventilazione: 1) valutazione delle portate d aria estratte dai locali di servizio; 2) numero di ricambi d aria complessivo dell unità abitativa; 3) ventilazione degli ambienti nobili.

55 Portata di ventilazione per edifici residenziali

56 Portata di ventilazione per edifici residenziali Per la ventilazione in assenza di occupanti la Norma UNI EN raccomanda, se non esistono dispositivi nazionali, di utilizzare una portata di ventilazione continua compresa nell intervallo 0,05 l/s m 2 0,1 l/s m 2.

57 Normativa UNI EN 15251:2008. Criteri per la progettazione dell'ambiente interno e per la valutazione della prestazione energetica degli edifici, in relazione alla qualità dell'aria interna, all'ambiente termico, all'illuminazione e all'acustica UNI 10339:1995. Impianti aeraulici al fini di benessere. Generalità, classificazione e requisiti. Regole per la richiesta d'offerta, l'offerta, l'ordine e la fornitura. UNI EN 13779:2008. Ventilazione degli edifici non residenziali Requisiti di prestazione per i sistemi di ventilazione e di climatizzazione UNI EN 12097:2007. Ventilazione negli edifici Rete delle condotte Requisiti relativi ai componenti atti a facilitare la manutenzione delle reti delle condotte. UNI EN 13465:2004. Ventilazione degli edifici Metodi di calcolo per la determinazione delle portate d'aria negli edifici residenziali UNI EN 15242:2008. Ventilazione degli edifici Metodi di calcolo per la determinazione delle portate d'aria negli edifici, comprese le infiltrazioni UNI EN 14134:2004. Ventilazione degli edifici Verifica delle prestazioni e controlli di installazione dei sistemi di ventilazione residenziali UNI EN 13829:2002. Prestazione termica degli edifici Determinazione della permeabilità all'aria degli edifici Metodo di pressurizzazione mediante ventilatore

58 Normativa UNI EN :2004. Ventilazione degli edifici Verifica delle prestazioni di componenti/ prodotti per la ventilazione degli alloggi Dispositivi di diffusione dell'aria montati all'esterno e all'interno UNI EN :2004. Ventilazione degli edifici Verifica della prestazione di componenti/ prodotti per la ventilazione degli alloggi Bocchette per l'estrazione e l'immissione dell'aria UNI EN :2004. Ventilazione degli edifici Verifica della prestazione di componenti/ prodotti per la ventilazione degli alloggi Cappe per uso domestico UNI EN :2004. Ventilazione degli edifici Verifica della prestazione di componenti/ prodotti per la ventilazione degli alloggi Ventilatori utilizzati negli impianti di ventilazione degli alloggi UNI EN :2005. Ventilazione degli edifici Verifica della prestazione di componenti/ prodotti per la ventilazione degli alloggi Parte 5: Aspiratori statici e dispositivi di uscita in copertura UNI EN :2004. Ventilazione degli edifici Verifica della prestazione di componenti/ prodotti per la ventilazione degli alloggi Kit per impianti di estrazione per abitazioni unifamiliari UNI EN :2004. Ventilazione degli edifici Verifica delle prestazioni di componenti/ prodotti per la ventilazione degli alloggi Verifica delle prestazioni di unità di ventilazione meccanica di immissione ed estrazione (compreso il recupero di calore) di impianti di ventilazione meccanica destinati ad abitazioni unifamiliari UNI EN :2008. Ventilazione degli edifici Verifica della prestazione di componenti/ prodotti per la ventilazione degli alloggi Parte 8: Verifica delle prestazioni di unità di ventilazione meccanica di immissione ed estrazione (compreso il recupero di calore) di impianti di ventilazione meccanica destinati ad ambienti singoli

59 Normativa ASHRAE 62.1: 2007 Ventilation for acceptable Indoor Air Quality ASHRAE 62.2: 2003 Ventilation and acceptable Indoor Air Quality in low rise residential buildings ASHRAE 129:1997 Measuring air change effectiveness

60 ISOLAMENTO DELL INVOLUCRO

61 POSSIBILI SOLUZIONI PER L ISOLAMENTO DELLE PARETI OPACHE QOP U j Aj (Ti Te ) j U 1 hi R k sk k 1 n n 1 he 1/h i,e [m 2 K/W] resistenza termica unitaria dello strato liminare dell aria rispettivamente sulla superficie interna (i) e su quella esterna (e) della parete λ [W/mK] conducibilità termica dell k esimo strato di materiale omogeneo s [m] spessore dell k esimo strato di materiale omogeneo s/λ [m 2 K/W] resistenza termica unitaria dell k esimo strato piano omogeneo R [m 2 K/W] resistenza termica dell n esimo strato di parete non omogeneo (intercapedini d aria, strutture eterogenee come i solai, etc.)

62 POSSIBILI SOLUZIONI PER L ISOLAMENTO DELLE PARETI OPACHE

63 Classificazione dei materiali isolanti isolanti minerali hanno come componente di base base un minerale o una roccia minerale (fibre di vetro, perlite, vermiculite, argilla espansa, fibre minerali). isolanti vegetali hanno come componente base un materiale di natura vegetale (pannelli in fibre di legno, il sughero e la cellulosa). isolanti sintetici sono costituiti da materie plastiche o resine sintetiche (poliuretani, polistirene espanso o estruso, polietilene estruso e le resine poliestere).

64 Caratteristiche principali degli isolanti termici Conduttività termica; Permeabilità al vapore; Resistenza agli agenti chimici e biologici; Comportamento al fuoco; Proprietà meccaniche; Stabilità dimensionale; Assorbimento d acqua.

65 POSSIBILI SOLUZIONI PER L ISOLAMENTO DELLE PARETI OPACHE POSSIBILI INTERVENTI SU COPERTURE PIANE Isolamento esterno, tetto rovescio Isolamento esterno, tetto caldo Isolamento interno con controsoffitto isolato Isolamento interno con intonaco isolante POSSIBILI INTERVENTI SU COPERTURE INCLINATE Isolamento esterno, tetto ventilato Isolamento esterno con lastre isolanti Isolamento interno con lastre isolanti Isolamento interno sull ultimo solaio Isolamento interno con controsoffitto isolato

66 ISOLAMENTO PER COPERTURE ORIZZONTALI Tetto isolato esternamente il materiale isolante può essere posizionato sotto lo strato impermeabile (tetto caldo) potendo raggiungere temperature estive intorno ai C.

67 ISOLAMENTO PER COPERTURE ORIZZONTALI In alternativa il materiale isolante può essere posizionato sopra lo strato impermeabile proteggendolo dalle escursioni termiche (tetto rovescio o freddo).

68 ISOLAMENTO PER COPERTURE ORIZZONTALI Un particolare tetto rovescio è il tetto verde. La temperatura dell isolante non supera 30 C. L utilizzo della vegetazione riduce la trasmissione del calore attraverso: il maggior isolamento termico (isolante + terreno + vegetazione), l ombreggiamento, la riflessione della radiazione solare, la riduzione degli scambi convettivi, la maggior inerzia termica del sistema (sfasamento e attenuazione) e l assorbimento di energia solare impiegata per i processi traspiratori e fotosintetici. Il tetto verde estensivo non prevede la pedonabilità quello intensivo è invece un vero e proprio giardino

69 ISOLAMENTO PER COPERTURE ORIZZONTALI Tetto isolato internamente lastre di isolante (generalmente polistirene) vincolate direttamente al solaio di copertura (può esaltare i ponti termici)

70 ISOLAMENTO PER COPERTURE ORIZZONTALI Controsoffitto isolato posizionamento tra il vano utile e il tetto di un controsoffitto isolato formato da cartongesso + materiale isolante (lane minerali, polistirolo, polistirene, lane/fibre di legno, sughero, canapa, etc.) I pannelli o materassini coibenti sono incollati o semplicemente appoggiati al controsoffitto

71 ISOLAMENTO PER COPERTURE INCLINATE

72 PARETI OPACHE VERTICALI POSSIBILI INTERVENTI Isolamento esterno Applicazione di un opportuno strato d isolante sulle pareti esterne in modo da avvolgere completamente l involucro edilizio senza diminuire la superficie interna del fabbricato Riempimento delle intercapedini Consiste nel riempire le intercapedini d aria delle pareti perimetrali degli edifici con opportuni materiali isolanti Isolamento interno Consiste nel fissare attraverso incollaggio (e/o ancoraggio) dei pannelli di materiale isolante ignifugo sulle pareti interne Materiali isolanti la struttura è costituita da materiale basso conduttivo

73 ISOLAMENTO ESTERNO PER LE PARETI PERIMETRALI VERTICALI

74 ISOLAMENTO ESTERNO PER LE PARETI PERIMETRALI VERTICALI

75 ISOLAMENTO INTERNO PER LE PARETI PERIMETRALI VERTICALI

76 ISOLAMENTO INTERNO PER LE PARETI PERIMETRALI VERTICALI Vantaggi: semplicità di posa in opera; convenienza nelle strutture edilizie destinate ad uso discontinuo (chiese, cinema, sale riunioni), per le quali è importante un riscldamento rapido con esclusione dell inerzia termica della massa muraria; possibilità di applicazione in edifici esistenti. Svantaggi: riduzione del volume interno; interferenza con le installazioni termiche, elettriche. esaltazione dei ponti termici: perdita di inerzia termica delle pareti in muratura con conseguente loro raffreddamento e possibilità di feneomeni di condensa.

77 ISOLAMENTO PER LE PARETI PERIMETRALI VERTICALI

78 ISOLAMENTO PER LE PARETI PERIMETRALI VERTICALI

79 BLOCCHI ISOLANTI PER PARETI PERIMETRALI VERTICALI

80 ISOLAMENTO PER LE PARETI PERIMETRALI VERTICALI

81 ISOLAMENTO ESTERNO

82 ISOLAMENTO INTERNO

83 ACCOPPIAMENTO ISOLAMENTO PONTE TERMICO

84 RIEMPIMENTO DELLE INTERCAPEDINI

85 TRASMITTANZE PER I DIVISORI (DM 26/06/2015) Isolamento termico dei divisori orizzontali interpiano con limite di trasmittanza termica U 0,8 W/m 2 K, valido per tutte le zone climatiche italiane.

86 TRASMITTANZE PER LE FINESTRE Per gli edifici di NUOVA COSTRUZIONE e quelli soggetti a RISTRUTTURAZIONE IMPORTANTE DI 1 LIVELLO (interventi che interessano l involucro edilizio con un incidenza superiore al 50 % della superficie disperdente lorda complessiva dell edificio) sono di riferimento la tabella 4 (limiti U w ) e 5 (fattore solare g) dell Appendice A. Tuttavia la normativa tiene conto di un calcolo della prestazione energetica complessiva dell edificio pertanto è possibile riequilibrare le prestazioni dei diversi componenti. Esempio: se l infisso ha un U w superiore a quello della Tabella 4, è possibile compensare tale mancata prestazione migliorando, ad esempio, le chiusure opache verticali.

87 Gli edifici sottoposti a RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA (che hanno un impatto sulla prestazione energetica dell edificio) e RISTRUTTURAZIONE IMPORTANTE DI 2 LIVELLO (interventi che interessano l involucro edilizio con un incidenza superiore al 25% e comunque inferiore al 50% della superficie disperdente lorda complessiva dell edificio) fanno riferimento alla Tabella 4 e 5 dell Appendice B.

88 TRASMITTANZE PER LE FINESTRE

89 TRASMITTANZE PER LE FINESTRE Trasmittanza per le vetrate U 1 h i k d g,k g,k 1 Rn n 1 h e 1/h i,e [m 2 K/W] resistenza termica unitaria dello strato liminare dell aria rispettivamente sulla superficie interna (i) e su quella esterna (e) della vetrata λ g d g d/λ R [W/mK] conducibilità termica del k esimo strato di vetro [m] spessore del k esimo strato di vetro [m 2 K/W] resistenza termica unitaria del k esimo strato di vetro [m 2 K/W] resistenza termica dell n esima intercapedine della vetrocamera

90 RADIAZIONE INCIDENTE, RIFLESSIONE, ASSORBIMENTO E TRASMISSIONE

91 TRASMITTANZE PER LE FINESTRE Proprietà fisiche dei gas utilizzati all interno delle vetrocamere

92 TRASMITTANZE PER LE FINESTRE

93 VETRATE SPECIALI Vetro normale chiaro da 6 mm

94 VETRATE SPECIALI

95 Trattamento superficiale (coating): 1. Pirolitico si sfruttano le elevate temperature per fissare lo strato di trattamento; 2. Magnetronico si formano depositi metallici in diversi strati superficiali con la tecnica della ionizzazione sottovuoto. Sono meno delicati dei vetri pirolitici tanto da essere a diretto contatto con l esterno.

96 VETRATE SPECIALI

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98 VETRATE SPECIALI

99 VETRATE SPECIALI

100 VETRATE SPECIALI

101 VETRATE SPECIALI

102 VETRATE SPECIALI

103 VETRATE SPECIALI

104 VETRATE SPECIALI La trasmittanza globale della finestra va calcolata come trasmittanza media ponderata rispetto alle aree effettive del vetro A g [m 2 ] e del telaio A f [m 2 ]. Per i serramenti con vetro singolo si ha: U W A g U A g g A U A f f f Per i serramenti con doppio vetro bisogna tener conto della trasmissione del calore dovuta ai distanziatori posti tra i due vetri in corrispondenza del telaio U W A g U g A U A g f f A f l g g

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106 Telai per finestra Infissi a Taglio termico Infissi con triplo vetro e isolante

107 Isolamento con pellicole protettive Si possono usare quando non è possibile o conveniente sostituire l intero serramento o il singolo vetro. Le pellicole antisolari sono realizzate in poliestere adesivo e alluminio vaporizzato. Eliminano quasi completamente le radiazione ultraviolette e di quasi la metà quelle nell infrarosso.

108 Rilievo termografico dispersione termica dai cassonetti

109 Isolamento del sottofinestra Si pone in opera un pannello isolante con barriera al vapore, lascandolo in vista qualora nel vano vada alloggiato un radiatore o si inserisce un pannello in cartongesso o tavolato in tavelle. Come tutti gli isolamenti dall interno ha il limite di non eliminare i ponti termici strutturali.

110 CASSONETTI

111 SCHERMI SOLARI DM 26/06/2015 Dal 1 ottobre 2015, ai sensi del Decreto, è obbligatorio, per gli interventi di ristrutturazione di secondo livello e per gli interventi di riqualificazione energetica che i componenti finestrati in presenza di una schermatura mobile rispettino il limite di 0,35 del fattore di trasmissione solare totale g gl+sh che deve essere inferiore o uguale a 0,35.

112 SCHERMI SOLARI ESTERNI

113 SCHERMI SOLARI INTERNI

114 PONTI TERMICI I ponti termici nelle costruzioni edilizie producono una modifica del flusso termico e una modifica della temperatura superficiale; possono dar luogo a basse temperature superficiali con rischio di condensazione e creazione di muffe. I ponti termici, inoltre, aumentano il valore della potenza dispersa.

115 PONTI TERMICI MARCIAPIEDE

116 PONTI TERMICI TERRAZZO

117 PONTI TERMICI TETTO

118 ARCHITETTURA BIOCLIMATICA

119 VENTILAZIONE NATURALE D.Lgs. n. 311/06 (all. I, comma 9): per nuove costruzioni o significative ristrutturazioni o ampliamenti di tutte le tipologie d edificio (tranne edifici sportivi e industrie) verificare che siano sfruttate al meglio le condizioni ambientali esterne e le caratteristiche distributive dell edificio per ottimizzare la ventilazione naturale.

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121 INSEDIAMENTO INDIANO DI MESA VERDE IN COLORADO inverno estate Insediamento risalente al 1200 dc. Le costruzioni sono edificate in un incasso nella roccia ed esposte a sud in modo da risultare al riparo dai raggi solari in estate ma colpite da questi in inverno.

122 LE TORRI IRANIANE

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124 SISTEMI SOLARI ATTIVI E PASSIVI Sistemi passivi sono i dispositivi, accorgimenti, e criteri costruttivi finalizzati al riscaldamento, raffrescamento e climatizzazione degli edifici mediante l apporto gratuito del sole e delle possibili risorse del microclima locale, senza l ausilio di mezzi meccanici alimentati con fonti esogene di distribuzione dell energia. Sistemi attivi sono impianti tecnologici in cui il trasferimento di energia dal sole avviene con l ausilio di componenti che richiedono una alimentazione esogena.

125 SISTEMI SOLARI PASSIVI

126 CAMINI SOLARI

127 PARETE VENTILATA

128 PARETE VENTILATA

129 RISCALDAMENTO PASSIVO EFFETTO SERRA La radiazione solare attraversa il vetro che è trasparente alle radiazioni luminose ma risulta opaco a quelle termiche.

130 CLASSIFICAZIONE Sistemi a guadagno diretto Sistemi a guadagno semidiretto (serra) Sistemi a guadagno indiretto (muro ad accumulo, muro di Trombe, sistema a termosifone)

131 IL MURO DI TROMBE La massa di accumulo è costituita da una parete pesante, di colore scuro separata dalla vetrata esterna da un intercapedine d aria. Il calore ottenuto dalla radiazione solare viene in parte trasmesso verso l interno per conduzione attraverso la parete d accumulo, in parte per convezione attraverso le aperture poste in alto e in basso della parete.

132 SISTEMA A TERMOSIFONE L aria calda è fornita allo spazio abitato attraverso un circuito convettivo naturale che si ottiene attraverso apposite canalizzazioni sui muri e i solai.

133 LA SERRA E uno spazio cuscinetto tra l ambiente interno e quello esterno. Combina le caratteristiche del guadagno diretto (massima efficacia) con quelle del muro ad accumulo (miglior controllo degli apporti termici).

134 RAFFRESCAMENTO PASSIVO riduzione del carico termico proveniente dall ambiente esterno; smaltimento del calore accumulato

135 SISTEMI CON VENTILAZIONE Sistemi con ventilazione incrociata Questo sistema è efficace nei climi caldo umidi o temperati con ventosità estiva moderata o alta, quando sia necessario minimizzare il disagio fisiologico dovuto all'elevata umidità ed agevolare la dispersione corporea per convezione. La ventilazione incrociata consente un numero di ricambi orari dell'aria ambientale compreso tra 8 e 20, a seconda della forza del vento.

136 Sistemi a effetto camino SISTEMI CON VENTILAZIONE

137 Aspiratori statici SISTEMI CON VENTILAZIONE

138 SISTEMI CON VENTILAZIONE Torre del vento Torre evaporativa

139 Principali fonti: A. Andreozzi, Le prestazioni energetiche dei componenti dell involucro edilizio, Corso di formazione ANEA, aprile 2008, Napoli. A. Carotenuto, F. Cascetta, A. Cesarano, O. Manca, Fondamenti di termofisica dell edificio, Edizioni EDISU, R. Cacciapuoti, Le applicazioni delle risorse rinnovabili in edilizia soluzioni progettuali bioclimatiche, Corso di formazione ANEA, aprile 2008, Napoli. A. Magrini e D. Ena, Tecnologie solari attive e passive, EPC Libri, quaderni per la progettazione, A. Palombo, Efficienza energetica dell'involucro edilizio Le prestazioni energetiche dei componenti dell involucro Soluzioni progettuali e costruttive per il miglioramento dell efficienza dell involucro, Corso di formazione ANEA, aprile 2008, Napoli. G. Riccio, La ventilazione meccanica controllata, il recupero di calore e il concetto di comfort abitativo, Corso di formazione ANEA, aprile 2008, Napoli. N. Rossi, Manuale del termotecnico, Editore Ulrico Hoepli, 2009.