Involucro in laterizio. Soluzioni per il risparmio energetico Ing. Dario Mantovanelli dario.mantovanelli@wienerberger.com
2 WIENERBERGER AG 230 stabilimenti in 30 nazioni
3 Wienerberger Spa Le fornaci Wienerberger in Italia Gattinara Feltre Bubano Stabilimenti Wienerberger Terni
4 Wienerberger Le soluzioni in laterizio per il mercato italiano Porotherm PLAN PLUS e PLANA+ Porotherm BIO PLAN Porotherm / Porotherm BIO Tavelloni / Forati / Blocchi per solaio
Introduzione 5
Introduzione Ha ancora senso parlare di laterizio nel 21 secolo? 6
Introduzione Durabilità nel tempo 9
Introduzione Storia ed innovazione 10
Introduzione obiettivo 2020 progetto e4 Ziegelhaus (At) In ottemperanza agli obiettivi posti dalla 2010/31 UE 11
12 Introduzione obiettivo 2020 progetto e4 Ziegelhaus (At) 9 16 22
Valutazione energetica 13
14 Valutazione energetica Evoluzione del laterizio Evoluzione del laterizio
15 Valutazione energetica laterizi tradizionali Fori orizzontali Fori verticali
16 Valutazione energetica Blocchi Leggeri Dettagli Tecnici Spessore 12 cm Altezza 25 cm Lunghezza 25/33/50 cm Percentuale di Foratura ~ 70 % Peso 4,2/5,6/8,4 kg
17 Valutazione energetica Blocchi Modulari Dettagli Tecnici Spessore 30 cm / 25 cm Altezza 19 cm Lunghezza Percentuale di Foratura 45% Peso E le prestazioni termiche? 25 cm / 30 cm 12,3 kg
Valutazione energetica Prestazioni termiche U= 1,8 W/m²K U= 0,9 W/m²K Fori orizzontali Fori verticali 18
19 Valutazione energetica Evoluzione della muratura Blocco modulare Incidenza dei giunti di malta sulla trasmittanza per 1m 2 di parete 20% Blocco a incastro Incidenza dei giunti di malta sulla trasmittanza per 1m 2 di parete 11% Blocco rettificato Incidenza dei giunti di malta sulla trasmittanza per 1m 2 di parete trascurabile Questo vuol dire che, utilizzando un blocco rettificato posso aumentare fino a un 20% la prestazione termica della muratura e ridurre il consumo di malta del 90%
20 Valutazione energetica Rettifica Il blocco con le facce superiori ed inferiori rettificate e cioé perfettamente planari e parallele.
Valutazione energetica Soluzioni Monostrato in Laterizio 21
22 Valutazione energetica Il Cappotto nel Laterizio U=0,18 W/m 2 K
23 La famiglia Porotherm PLAN la gamma completa Porotherm BIO PLAN Trasmittanze fino a 0,23 W/m²K, su 45 cm di spessore Porotherm PLAN PLUS Trasmittanze fino a 0,14 W/m²K, su 49 cm di spessore Porotherm PLANA+ Trasmittanze fino a 0,14 W/m²K, su 49 cm di spessore
Valutazione energetica laterizio per la ristrutturazione 24
Soluzioni per il ponte termico 25
Ponte termico Cordolo coibentato 26
27 Ponte termico Pezzi speciali U-Cordolo Per isolare cordoli e travi, ad esempio, Su grandi aperture Foro finestra Mazzetta coibentata Isolata con Lana di roccia WU-Cordolo Per isolare cordoli e travi, ad esempio, Su grandi aperture Architrave coibentato Cordolo e pilastro Per risolvere il Ponte termico sul telaio in C.A. Cassonetto
Efficienza energetica 28
29 Efficienza energetica Certificazione energetica teorica
30 Efficienza energetica Certificazione energetica teorica
31 Efficienza energetica Certificazione energetica teorica
32 Efficienza energetica L involucro Edilizio superficie disperdente
Efficienza energetica L involucro Edilizio superficie disperdente Copertura Sole Finestre Apporti Gratuiti Muri Esterni Impiantistica Ponti Termici Ventilazione Solaio inferiore 33
Efficienza energetica Fattori Chiave Legati al prodotto e alla posa: Involucro Ponti termici Tenuta al vento e all aria Protezione estiva Legati all impiantistica: Guadagni interni Tipologia di impiantistica Inoltre: Compattezza (forma dell edificio) 36
Tenuta all aria 37
Tenuta all aria Blower door test La prova crea una prestabilita differenza di pressione tra esterno ed interno, per forzare al generazione di flussi d aria Il flusso d aria misurato viene diviso per il volume dell edificio. Questo valore può essere confrontato rispetto ad altri edifici e alle indicazioni di normativa per avere una caratterizzazione dell ermeticità dell'edificio oggetto di studio. 38
39 Tenuta all aria Blower door test Maggiori flussi d aria corrisposndo a maggiori carichi termici sull impiantistica! Tipici valori di n50 (differenza di pressione 50 Pascal) : casa passiva <= 0,6 /h edificio a basso consumo energetico <= 2,0 /h edificio con impianto di ventilazione forzata <= 1,5 /h edificio tradizionale <= 3,0 /h In genere sono indesiderate perdite ove la velocità dell aria 2,0 m/s. Correnti d aria di velocità inferiore a 1m/s possono essere tollerate.un valore di n50 di 4 all'ora significa che con una differenza di pressione di 50 Pa il volume d'aria dell'edificio viene cambiato per 4 volte in un'ora.
40 Riduzione del fabbisogno di energia primaria del 6,5 % Riduzione delle perdite di calore per ventilazione
Efficienza energetica - ESTATE 41
42 Efficienza energetica DPR 59/2009 Attuazione Art. 4, comma 1, lettere a) e b) del D.Lgs 192/02 introduce i limiti di fabbisogno per la climatizzazione estiva (Epe) determina per le metodologie di calcolo le norme della seria UNI TS 11300 (parte 1 e 2) fornisce limiti riguardo la Trasmittanza Termica Periodica YIE (in regime dinamico) Inerzia Termica
43 Efficienza energetica DPR 59/2009 L importanza del risparmio energetico ANCHE in fase estiva Risparmio Energetico per il Sud dell Europa In Italia Esempio rapporto tra consumi Estivi ed Invernali Palermo 6:1 Ancona 3:1 Cuneo 1:1
Efficienza energetica DPR 59/2009 - Inerzia Termica: il regime dinamico L inerzia termica è la capacità di accumulare calore e di rilasciarlo gradualmente nel tempo. Secondo il DPR 59/2009 Ms (massa superficiale) > 230 kg/m 2 Y IE 0,12 W/m 2 K La Trasmittanza termica periodica Y IE valuta la capacità di sfasare ed attenuare il flusso termico che attraversa la parete nell arco delle 24 ore. Lo sfasamento indica, in ore, con quanto ritardo viene percepito il picco di calore esterno L attenuazione (f) indica di quanto si smorza il picco di calore rispetto all esterno L accumulo di energia nella massa dell edificio consente di moderare le fluttuazioni di temperatura e di rilasciare il calore all interno dell edificio con RITARDO. 44
45 Efficienza energetica Ricerca e Progetto - Galassi, Mingozzi e ass. Edificio in muratura portante Pieve di Cento
46 Efficienza energetica Comparazioni tra materiali Stratigrafia lato SUD Muratura esterna portante intonacata, parete monostrato con Porotherm Bio-Plan
47 Efficienza energetica Comparazioni tra materiali Stratigrafia lato NORD Muratura esterna portante intonacata, muratura faccia a vista, materiale isolante e Porotherm Bio-Plan
48 Efficienza energetica Comparazioni tra materiali Ipotesi strut. leggera Muratura esterna leggera
49 Efficienza energetica Bilancio dell edificio Struttura Leggera Muratura Portante Nel caso dell edificio di progetto in muratura pesante: il modello dinamico stima un fabbisogno energetico per riscaldamento fino al 20% inferiore rispetto alle analisi in regime stazionario
50 Edifici a energia quasi zero: verso la Direttiva Europea 2010/31/UE
51 Edifici a energia quasi ZERO Verso la Direttiva Europea 2010/31/UE
52 Edifici a energia quasi ZERO Verso la Direttiva Europea 2010/31/UE
53 Edifici a energia quasi ZERO Verso la Direttiva Europea 2010/31/UE La nuova Direttiva è entrata in vigore per tutti gli Stati membri il giorno 9 luglio 2010 e prevede un recepimento, da parte degli stessi, programmato in tappe differenziate relativamente a specifiche disposizioni. In particolare l art. 28 Recepimento della Direttiva detta una precisa scansione temporale, riportata nella tabella 1.
54 Edifici a energia quasi ZERO Verso la Direttiva Europea 1020/31/UE Obiettivo 20.20.20 20 ridurre del 20% il consumo energetico 20 ridurre del 20% le emissioni di CO2 20 aumentare del 20% le energie rinnovabili Rispettare l impegno a lungo termine di mantenere l aumento della temperatura globale al di sotto di 2 C.
55 Edifici a energia quasi ZERO Verso la Direttiva Europea 2010/31/UE - tempistiche ruolo del soggetto pubblico: educare con l esempio Il soggetto pubblico, nella nuova Direttiva sull energia in edilizia, è titolare di una vera e propria funzione di guida; esso deve rappresentare un autentico punto riferimento che serve ad educare il cittadino con l esempio. Termine ultimo per edifici ad energia quasi zero: Settore Privato 31 dicembre 2020 ettore Pubblico 31 dicembre 2018
56 Edifici a energia quasi ZERO Verso la Direttiva Europea 2010/31/UE recepimento in Italia La sorte della precedente Direttiva 2002/91/CE è descritta nell art. 29 Abrogazione che testualmente recita: La direttiva 2002/91/CE, modificata dal regolamento indicato nell allegato IV, parte A, è abrogata con effetto dal 1 febbraio 2012, fatti salvi gli obblighi degli Stati membri relativi ai termini di recepimento nel diritto nazionale e di applicazione della direttiva di cui all allegato IV, parte B. La pubblicazione della nuova Direttiva comporterà certamente un adeguamento della normativa nazionale italiana sul tema dell energia in edilizia. Il D.Lgs. 19 agosto 2005, n. 192, sottoposto nel recente passato ad interventi di modifica ed adeguamento, prima tramite il D.Lgs. 311/2006 e successivamente ad opera della Legge 133/2008, potrà essere nuovamente aggiornato oppure essere abrogato e sostituito da una nuovo dispositivo normativo ad hoc. Ddl Comunitaria 2010 Ddl Comunitaria 2011
Laterizi e Terremoti 57
58 Laterizi e Terremoti C è mattone e mattone Oltre il 90% del territorio italiano è costruito in laterizio
59 Laterizi e Terremoti C è mattone e mattone Tamponamenti in laterizio esplosi. Terremoto de L Aquila Il laterizio non è quindi adatto alle costruzioni in zona sismica?
60 Laterizi e Terremoti C è mattone e mattone TRE fattori chiave Progettazione Posa Prodotto Il laterizio non è quindi adatto alle costruzioni in zona sismica?
61 Laterizi e Terremoti Ricognizione ANDIL Finale Emilia
62 Laterizi e Terremoti Esempio Finale Emilia Edificio in Muratura Portante rettificata. Prodotto utilizzato: Porotherm BIO PLAN 45
63 Laterizi e Terremoti Esempio Finale Emilia Vantaggi muratura portante rettificata: Elevate resistenze meccaniche Migliori performance energetiche Estive Invernali Porotherm BIO PLAN 45 Massima traspirabilità della parete
64 Sistemi Rettificati I numeri del Porotherm Bio Plan 45 portante Malta - 1 mm Spessore intonaco - 1,5 cm (x2) Trasmittanza - 0,29 W/m²K Sfasamento: oltre 24 ore Res. a compressione f bk =12 N/mm²
Sistemi Rettificati Esempio Finale Emilia U = 0,31 W/m²K Finale Emilia - Zona Climatica E trasmittanza U <0,34 W/m²K Oltre il 15% in meno dei requisiti normativi 65
66 Costruire con sistema mattone isolante Elementi Strutturali Elementi Strutturali
67 Elementi Strutturali Norme Tecniche per le Costruzioni DM 16-01-1996 Dal 30/06/09 DM 14-09-2005 NTC 2008 Marcatura CE dei prodotti Caratteristiche geometriche/meccaniche dei blocchi Minimi dimensionali e requisiti geometrici Percentuale di foratura Resistenza meccanica Estensione della sismicità su tutto il territorio Italiano
68 Elementi Strutturali Norme Tecniche per le Costruzioni Muratura armata Muratura ordinaria NTC 2008 modulare Incastro/rettificato
69 Elementi Strutturali Muratura ordinaria La percentuale di foratura dei blocchi 45% Le cartelle in laterizio devono essere rettilinee e disposte parallelalmente al piano del muro Limitazione della dimensione media del singolo foro Limitazione dello spessore minimo parete portante
70 Resistenze meccaniche Muratura ordinaria Resistenza dei blocchi f bk > 5 N/mm 2 f bk > 1,5 N/mm 2 I giunti verticali devono essere riempiti con malta anche in presenza di incastro verticale per almeno il 40% dello spessore del blocco E possibile utilizzare blocchi in laterizio ad incastro con giunti verticali a secco solo nella realizzazione di tamponamenti(senza funzione portante) ed in Zona 4
71 Resistenze meccaniche Muratura ordinaria Il Direttore dei Lavori è tenuto a far eseguire prove di accettazione sugli elementi per muratura portante pervenuti in cantiere. f1 f2 f3 (f 1 +f 2 +f 3 )/3> = 1,2 f bk min f1,2,3 > = 0,9 f bk fbk = resistenza caratteristica a compressione dichiarata dal produttore
72 Elementi non Strutturali Verifica al ribaltamento Si valuta l azione sismica su elementi non strutturali o secondari applicando a tali elementi una forza orizzontale (con effetto di RIBALTAMENTO): Fa= (Sa*Wa) / qa Fa = forza sismica orizzontale agente al centro di massa dell'elemento non strutturale valutato nella direzione piu' sfavorevole Sa = accelerazione massima, adimensionalizzata rispetto a quella di gravità che l'elemento subisce durante il sisma e corrisponde allo stato limite in esame qa = fattore di struttura dell'elemento
73 Costruire con sistema mattone isolante Tecniche di Costruzione e Fissaggi Tecniche di Costruzione e Sistemi di Fissaggio
74 Tecniche di Costruzione e Fissaggi Tradizione e innovazione Sistema Tradizionale Muratura Rettificata
75 Tecniche di Costruzione e Fissaggi Facilità di posa Malta speciale premiscelata Trapano munito di mescolatore per miscelare la malta Bacinella tarata per realizzare la malta Rullo stendi-malta
76 Tecniche di Costruzione e Fissaggi Livellamento del primo corso Il piano di appoggio va bagnato e su questo va steso uno strato di malta tradizionale (ca. 2 cm) a livello per prevenire la risalita di umidità, predisporre al di sotto del primo letto di malta una guaina bituminosa
Tecniche di Costruzione e Fissaggi il primo corso di blocchi 77
78 Tecniche di Costruzione e Fissaggi il primo corso di blocchi L applicazione della malta Con il rullo stendi-malta (si riempie la vaschetta e la malta si stende uniformemente sulle cartelle del blocco) Per immersione del blocco Non è più necessario (bastano pochi millimetri) Tirare la malta con la cazzuola Disporre i silos o le betoniere per la malta Il cantiere è più pulito
Tecniche di Costruzione e Fissaggi Preparazione della malta 79
Tecniche di Costruzione e Fissaggi La posa con le maniglie 80
Tecniche di Costruzione e Fissaggi Pulizia in cantiere 81
82 Tecniche di Costruzione e Fissaggi Facilità di posa in opera Il supporto ideale per l intonaco: la muratura risulta omogenea e priva di evidenti giunti di malta - la sagoma dei blocchi permette un migliore attacco dell intonaco Eliminando i GIUNTI VERTICALI: Non ci sono più ponti termici
Tecniche di Costruzione e Fissaggi Architrave e foro finestra 83
Tecniche di Costruzione e Fissaggi incontro con telaio in C.A. 84
86 SOLUZIONE PONTE TERMICO Pth BIO PLAN 45T 0,11 con pilastro incamiciato U p-termico = 0,265 U = 0,23 T aria = 0 C T aria = 20 C Intonaco base calce sp = 1,5 cm l = 0,54 W/mK Legno mineralizzato sp = 2 cm l = 0,067 W/mK Lana di roccia Pilastro in CLS sp = 30 cm l = 2,3 W/mK T MINsup = 18,86 C sp = 10 cm l = 0,035 W/mK Tavella in laterizio sp = 3 cm l = 0,3 W/mK Pth BIO PLAN 45T 0,11 sp = 45 cm l = 0,11 W/mK T MAXsup = 19,46 C
89 SOLUZIONE PONTE TERMICO Ponte termico non risolto U p-termico = 2,67 U = 0,36 T aria = 0 C T aria = 20 C Intonaco base calce sp = 2 cm l = 0,54 W/mK Pilastro in CLS sp = 30 cm l = 2,3 W/mK T MINsup = 13,55 C BIO PLAN 30T sp = 30 cm l = 0,12 W/mK T MAXsup = 19,03 C
90 Tecniche di Costruzione e Fissaggi Unione murature portanti Tramezza rettificata sp 17 cm Tramezza rettificata sp 10 cm Tasca giunto verticale Ancoraggi
91 Tecniche di Costruzione e Fissaggi Pezzi speciali Per chiudere i fianchi e gli angoli della muratura basta tagliare su misura i blocchi normali con una sega per murature o una sega a disco: si ottengono pezzi speciali perfettamente sagomati.
92 Costruire con sistema mattone isolante Valutazione Igro-Termica Valutazione Igro-Termica
Valutazione Igro-Termica Condensa interstiziale 93
Valutazione Igro-Termica Condensa interstiziale Dati Progetto: Ubicazione Intervento: Bologna Temperatura interna: 20 C Umidità relativa interna: 55% Verifica di Glaser nel mese più critico: GENNAIO Unicamente durante questo mese si verifica un minimo accumulo di condensa pari a 27,76 g/m², ampiamente inferiore ai 500 g/m² imposti dalla normativa come valore limite. Nel mese di febbraio si ha la evaporazione completa dell umidità condensata. 94
Valutazione Igro-Termica Condensa superficiale 95
La Marcatura 96
97 Marcatura CE la carta d identità del prodotto Informazioni sulla scheda: Dimensioni e tolleranze dimensionali Densità con la Massa volumica Configurazione e forma dell'elemento Percentuale di foratura / Disegno Resistenza alla compressione Conducibilità termica equivalente
98 Marcatura CE rintracciabilità su ogni prodotto Su OGNI laterizio e su OGNI pacco dev essere presente con un codice: CE- 06058-1811 -CE
Grazie per l attenzione! 99