FABBISOGNO TERMICO ESTIVO DEGLI EDIFICI E PROPRIETA RADIATIVE SUPERFICIALI

E 2 CIT FABBISOGNO TERMICO ESTIVO DEGLI EDIFICI E PROPRIETA RADIATIVE SUPERFICIALI Quadro normativo e principali problematiche di calcolo Dott. Ing. Alberto Muscio UIT Unione Italiana Termofluidodinamica AIPT Associazione Italiana Proprietà Termofisiche E 2 CIT Centro di Innovazione Tecnologica per l Efficienza Energetica Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 14/11/08 1/40

D.P.R. 24/2/2009 (in corso di approvazione) ART. 4 (Criteri generali e requisiti delle prestazioni energetiche degli edifici e degli impianti) [ ] 3. Nel caso di edifici di nuova costruzione e nei casi di ristrutturazione di edifici esistenti, previsti dall articolo 3, comma 2, lettere a) 1 e b) 2, si procede in sede progettuale alla determinazione della prestazione energetica per il raffrescamento estivo dell involucro edilizio (EP e,invol ), pari al rapporto tra il fabbisogno annuo di energia termica per il raffrescamento dell edificio, calcolata tenendo conto della temperatura di progetto estiva secondo la norma UNI/TS 11300 1, e la superficie utile, per gli edifici residenziali, o il volume per gli edifici con altre destinazioni d uso 1 RISTRUTTURAZIONE INTEGRALE DELL INVOLUCRO O DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE PER EDIFICI CON S u >1000 m 2 2 AMPLIAMENTI<20% DEL VOLUME ORIGINALE Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 14/11/08 2/40

D.P.R. 24/2/2009 (in corso di approvazione) ART. 4 (Criteri generali e requisiti delle prestazioni energetiche degli edifici e degli impianti) [ ] 3. e alla verifica che la stessa sia non superiore a: a) per gli edifici residenziali di cui alla classe E1 [ ] esclusi collegi, conventi, case di pena e caserme, ai seguenti valori: 1) 40 kwh/m 2 anno nelle zone climatiche A e B; 2) 30 kwh/m 2 anno nelle zone climatiche C, D, E, e F; b) per tutti gli altri edifici ai seguenti valori: 1) 14 kwh/m 3 anno nelle zone climatiche A e B; 2) 10 kwh/m 3 anno nelle zone climatiche C, D, E, e F. Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 14/11/08 3/40

D.Lgs. 192/2005 e s.m.i. ALLEGATO A ULTERIORI DEFINIZIONI [ ] 16. indice di prestazione energetica EP parziale esprime il consumo di energia primaria [TERMICA] parziale riferito ad un singolo uso energetico dell edificio (a titolo d esempio: alla sola climatizzazione invernale e/o alla climatizzazione estiva e/o produzione di acqua calda per usi sanitari e/o illuminazione artificiale) riferito all unità di superficie utile o di volume lordo, espresso rispettivamente in kwh/m 2 anno o kwh/m 3 anno. 17. indice di prestazione energetica EP esprime il consumo di energia primaria totale riferito all unità di superficie utile o di volume lordo, espresso rispettivamente in kwh/m 2 anno o kwh/m 3 anno. EP e,invol QC = S 37. superficie utile è la superficie netta calpestabile di un edificio. u Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 14/11/08 4/40

Calcolo delle prestazioni energetiche La prestazione del sistema edificio-impianto è il risultato delle prestazioni delle sue singole parti, articolate come segue: fabbisogno di energia termica per il riscaldamento e il raffrescamento ambiente UNI TS 11300-1 rendimento e fabbisogno di energia primaria degli impianti di climatizzazione invernale UNI TS 11300-2 rendimento e fabbisogno di energia primaria per la produzione di acqua calda sanitaria UNI TS 11300-2 rendimento e il fabbisogno di energia primaria degli impianti di climatizzazione estiva UNI TS 11300-3 (in preparazione) risparmio di energia primaria ottenibile utilizzando energie rinnovabili ed altri metodi di generazione per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria UNI TS 11300-4 (in preparazione) Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 14/11/08 5/40

Regione Emilia Romagna Delibera A.L. n. 156/2008 ALLEGATO 9 SISTEMA DI CLASSIFICAZIONE DELLA PRESTAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI Tab. 12.1 Classi di prestazione energetica: edifici di classe E.1 esclusi collegi, conventi, case di pena e caserme (kwh/m 2 anno). EP tot = EP i + EP acs + EP e + EP ill Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 14/11/08 6/40

Fabbisogno di energia termica per raffrescamento (UNI TS 11300-1) Il fabbisogno di energia termica per raffrescamento, cioè la quantità di calore che deve essere sottratta ad un ambiente climatizzato per mantenere le condizioni di temperatura desiderate durante un dato periodo, si calcola con la formula: C interni solari C ( Q Q ) Q = Q + Q η + trasmissione ventilazione EP e,invol Q = C S u Q S solari u Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 14/11/08 7/40

Apporti solari giornalieri (UNI 10349) Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 14/11/08 8/40

Sono dati dalla sommatoria degli apporti attraverso ogni k-esimo elemento (opaco o trasparente) dell involucro edilizio: ove F sh,ob,k fattore di riduzione dovuto ad ombreggiamenti A sol,k area di captazione solare effettiva [m 2 ] I sol,k irradianza solare media giornaliera [W/m 2 ] t Calcolo degli apporti solari (UNI TS 11300-1) Q solari periodo di calcolo [s] = k ( F A I ) t sh,ob,k sol,k sol,k Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 14/11/08 9/40

Calcolo degli apporti solari attraverso elementi trasparenti Q solari = k ( F A I ) t sh,ob,k sol,k sol,k L'area di captazione solare effettiva del k-esimo elemento vetrato dell'involucro si calcola con la formula: A ( Ff,k ) k sol, k = τ gl,k Fsh,gl,k 1 A ove τ gl,k F sh,gl,k F f,k A k trasmittanza solare della parte vetrata dell elemento fattore di riduzione relativo all'utilizzo di schermature mobili frazione di copertura del telaio (rapporto tra l'area proiettata del telaio e l'area proiettata totale dell elemento vetrato) area proiettata totale dell elemento vetrato (area della luce finestra) [m 2 ] Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 10/40 14/11/08

Calcolo degli apporti solari attraverso elementi trasparenti Q solari = k ( F A I ) t sh,ob,k sol,k sol,k A ( Ff,k ) k sol, k = τ gl,k Fsh,gl,k 1 A 1.00 Iλ/Iλ,max (irradianza solare normalizzata). 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 UV 4.7% (<400 nm) V 42.8% (400-700 nm) NIR 52.5% (>700 nm) 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 λ (lunghezza d' onda) [ nm] Il vetro antisolare (selettivo) lascia passare prevalentemente la radiazione solare nel visibile, assorbendo quella nell infrarosso Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 11/40 14/11/08

Calcolo degli apporti solari attraverso elementi opachi Q solari = k ( F A I ) t sh,ob,k sol,k sol,k L'area di captazione solare effettiva del k-esimo elemento opaco dell'involucro si calcola con la formula: A ( rsol,k ) Rse,k U k k sol, k = 1 A ove r sol,k riflettanza solare della superficie esterna dell elemento opaco R se,k resistenza termica superficiale esterna dell elemento opaco [m 2 K/W] U k trasmittanza termica dell elemento opaco [W/(m 2 K)] A k area proiettata totale dell elemento opaco [m 2 ] Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 12/40 14/11/08

La resistenza superficiale esterna include contributi convettivo e radiativo: ove h ce h re,k Calcolo degli apporti solari attraverso elementi opachi Q solari A = k R ( F A I ) t se,k sh,ob,k = 4 + 4 v vento coefficiente di convezione esterno [W/(m 2 K)] coefficiente di irraggiamento esterno [W/(m 2 K)]: h re,k = e ter,k 4 σ 0 T 3 m,k = h ce sol,k 1 + h re,k sol,k ( rsol,k ) Rse,k U k k sol, k = 1 A e ter,k σ 0 T m,k emissività termica della superficie esterna dell elemento opaco k-esimo (e ter 0.9 per superfici non metalliche) = 5.67 10-8 W/(m 2 K 4 ) costante media delle temp. termodinamiche della superficie e dell ambiente [K] Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 13/40 14/11/08

Riflettanza solare ed emissività termica In definitiva, gli apporti solari attraverso gli elementi opachi dell involucro dipendono, oltre che dalle condizioni meteorologiche del sito (irradianza solare media giornaliera, temperatura ambiente, velocità del vento) e di ombreggiamento della parete, dalla riflettanza solare e dall emissività termica: Q solari = U k k A k F sh,ob,k ( 4 + 4 v ) vento ( 1 r ) + e sol,k ter,k I sol,k 4 σ 0 T 3 m,k t Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 14/40 14/11/08

Calcolo degli apporti solari attraverso elementi opachi Q solari = U k A k k F sh,ob,k ( 4 + 4 v ) vento ( 1 r ) + e sol,k ter,k I sol,k 4 σ 0 T 3 m,k 60 t r sol 0.1 (superficie di colore "scuro") 0.4 (superficie di colore "medio") 0.7 (superficie di colore "chiaro") 0.9 (superficie ad alta riflettanza) 50 40 Q solari,k /(t A k ) 30 [W/m 2 ] 20 10 0 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 U k [W/(m 2 K)] 0.6 0.4 0.2 0.0 Modena, superficie orizzontale, mese di luglio, v vento =0 m/s, e ter =0.9 Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 15/40 14/11/08

Calcolo degli apporti solari attraverso elementi opachi Q solari = U k A k k F sh,ob,k ( 4 + 4 v ) vento ( 1 r ) + e sol,k ter,k I sol,k 4 σ 0 T 3 m,k 6 t r sol 0.1 (superficie di colore "scuro") 0.4 (superficie di colore "medio") 0.7 (superficie di colore "chiaro") 0.9 (superficie ad alta riflettanza) 5 4 Q solari,k /(t A k ) 3 [W/m 2 ] 2 1 0 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 U k [W/(m 2 K)] 0.6 0.4 0.2 0.0 Modena, superficie orizzontale, mese di gennaio, v vento =1.6 m/s, e ter =0.9 Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 16/40 14/11/08

Calcolo degli apporti solari attraverso elementi opachi Q solari = U k A k k F sh,ob,k ( 4 + 4 v ) vento ( 1 r ) + e sol,k ter,k I sol,k 4 σ 0 T 3 m,k t r sol e ter 0.1 0.9 (superficie non-metallica di colore "scuro") 0.6 0.2 (superficie metallica lucida) 0.7 0.9 (superficie non metallica di colore "chiaro") 60 50 40 Q solari,k /(t A k ) 30 [W/m 2 ] 20 10 0 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 U k [W/(m 2 K)] 0.6 0.4 0.2 0.0 Modena, superficie orizzontale, mese di luglio, v vento =0 m/s Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 17/40 14/11/08

Cool roofs (tetti freddi) Nella terminologia tecnica U.S.A., un cool roof è una copertura che si riscalda poco grazie a: - Riflettanza solare elevata - Emissività termica nell infrarosso elevata - Stabilità nel tempo delle proprietà superficiali - Ridotta tendenza allo sporcamento I cool roof sono nati in risposta al problema dell isola di calore urbana), un fenomeno tipico delle aree urbanizzate: - Le coperture degli edifici e del manto stradale si riscaldano a causa dell irradiazione solare - Gli edifici e l asfalto rilasciano calore all aria, di giorno e anche di notte - La temperatura dell aria rimane 4 5 C e oltre più alta che nelle campagne circostanti Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 18/40 14/11/08

Cool roofs (tetti freddi) Vantaggi diretti (per l utenza): - Minori costi di condizionamento - Maggiore benessere all interno degli edifici (minore temperatura percepita, no effetto testa calda) - Minori sollecitazioni strutturali e a fatica del tetto - Minore degrado chimico-fisico dei materiali (ricoprimenti, isolanti, ecc.) Vantaggi indiretti (per la collettività): - Minore rilascio di inquinanti per degrado chimico-fisico dei materiali - Minore riscaldamento dell ambiente urbano circostante (isola di calore) - Riduzione dello smog foto-chimico - Riduzione dei consumi elettrici e del rilascio di anidride carbonica Svantaggi: - Impatto estetico (eventuale) in contesti di interesse storico artistico - Costo di installazione o conversione (ridotto e ammortizzabile) - Necessità di manutenzione periodica (lavaggio) Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 19/40 14/11/08

Cool roof: studi scientifici Principali laboratori attivi: - Oak Ridge National Laboratory - Florida Solar Energy Center - Lawrence Berkeley Laboratory Location Description Insulation Roof Slope Albedo uncoate d Albedo coated Cooling Energy Savings Sacramento, CA One-Story Residence R-11 Flat Roof 0.18 0.77 67% Sacramento, CA One-Story School R-19 Flat Roof 0.08 0.68 40% Cocoa Beach, FL One-Story Residence R-11 22 Slope 0.21 0.70 25% Cocoa Beach, FL One-Story Residence Uninsulated Flat Roof 0.20 0.73 43% Cocoa Beach, FL One-Story School R-19 Flat Roof 0.23 0.67 35% Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 20/40 14/11/08

Cool roofs: programmi di incentivazione e certificazione Energy Star Possono fregiarsi del logo materiali per coperture edilizie orizzontali o poco inclinate con: - riflettanza solare iniziale >0.65 - riflettanza solare dopo 3 anni >0.50 - emissività termica >0.80 Cool Roof Rating Council (CRRC) - Organizzazione nata nel 1998 per sviluppare metodi di misura di riflessiva solare ed emissività termica dei prodotti per coperture edili - Non prescrive valori minimi delle proprietà emissive, ma procedure per la loro determinazione - La procedura standard prevede l analisi di campioni nuovi e dopo invecchiamento di 3 anni, installati in 3 località diverse di cui almeno una in area metropolitana - Le analisi sono svolte da laboratori certificati e indipendenti Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 21/40 14/11/08

Cool roof: soluzioni realizzative Verniciatura delle superfici - Riflettanza solare dipendente dal colore (>0.80 0.90 per colore bianco) - Emissività termica influenzata dal materiale di base (0.50 0.90) - (Problemi di adesione al materiale di base e di durata) Membrane polimeriche - Riflettanza solare dipendente dal colore (>0.70 per colore bianco) - Emissività termica elevata (>0.90) Granulati chiari su base asfaltata - Riflettanza solare dipendente dal colore (>0.60 per colore bianco) - Emissività termica elevata (>0.90) Piastrelle e pietre in lastra - Riflettanza solare >0.70 0.80 - Emissività termica elevata >0.90 Tetti metallici (alluminio, rame, ecc.) verniciati chiari - Riflettanza solare >0.70 0.80 - Emissività termica >0.60 0.70 Tegole o mattoni in terracotta rossa hanno riflettanza 0.30, emissività 0.90 Un tetto catramato nero presenta riflettanza <0.10, emissitivà 0.90 Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 22/40 14/11/08

Cool roofs: studio sperimentale (Facoltà di Ingegneria di Modena) La temperatura interna estiva anche oltre 35 C, combinata con l umidità modenese, rendeva l edificio inospitale tra giugno e settembre Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 23/40 14/11/08

Cool roofs: studio sperimentale (Facoltà di Ingegneria di Modena) Energy Seal Coatings ACU-SHIELD Tipologia Riflettanza solare Emissività termica Vernice sigillante bianca base acqua 0.88 (0.84 dopo tre anni) 0.94 (0.98 con ACU-GLOSS) Preparazione della superficie (pulitura e lavaggio) Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 24/40 14/11/08

Cool roofs: studio sperimentale (Facoltà di Ingegneria di Modena) Applicazione (tre passate successive, finitura c/acu-gloss) Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 25/40 14/11/08

Cool roofs: studio sperimentale (Facoltà di Ingegneria di Modena) Stato iniziale Stato finale Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 26/40 14/11/08

Cool roofs: studio sperimentale (Facoltà di Ingegneria di Modena) Si è riscontrata una diminuzione significativa della temperatura a terra (-3.0 C) e al soffitto (-3.7 C) Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 27/40 14/11/08

Analisi di proprietà termiche dei materiali e delle strutture E 2 CIT Misure di riflettanza solare (ASTM E-903) ed emissività termica (ASTM C-1371) Calcolo di parametri di prestazione termica estiva dell involucro (SRI, indici di attenuazione e sfasamento, ammettenza termica, ecc.) Misure di conduttività termica (piastra calda con anello di guardia) Misure di diffusività termica (metodo di Angstroem) Simulazioni numeriche CFD, simulazioni 2D/3D di ponti termici Diagnosi energetica, rilevazioni videotermografiche all infrarosso Misure di microclima (WGBT, indici di Fanger, ecc.) Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 28/40 14/11/08

Misure di emissività termica Sono effettuate mediante un emissometro compatibile con lo standard ASTM C- 1371 (Standard Test Method for Determination of Emittance of Materials Near Room Temperature Using Portable Emissometer). Lo strumento misura l'emissività emisferica totale tramite la relazione: ΔV σ 0 1 e 4 4 ( T T ) ter,campione emissometro + e sup, campione 1 ter,emissometro 1 Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 29/40 14/11/08

Misure di emissività termica ΔV σ 0 1 e 4 4 ( T T ) ter,campione emissometro + sup, campione Il segnale restituito è proporzionale al flusso termico scambiato per irraggiamento tra la superficie del campione (con emissività incognita e temperatura stabilizzata ad un valore più prossimo possibile al valore ambiente) e la superficie inferiore dello strumento (con emissività nota e temperatura stabilizzata ad un valore superiore a quello ambiente). Lo strumento viene calibrato prima di ogni prova mediante misura di due differenti campioni con emissività note. La linearità è tale da assicurare misure di emissività con incertezza inferiore a ±0.01 nell'intervallo 0.03 e ter,campione 0.93. Ove il campione presenti una conduttività termica ridotta, la superficie osservata viene a trovarsi ad una temperatura superiore al valore ambiente. Ciò richiede una opportuna correzione del valore di emissività termica restituito dallo strumento. e Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 30/40 14/11/08 1 ter,emissometro 1

Misure di riflettanza solare Sono effettuate con uno spettrofotometro a larga banda (UV-Vis-NIR), intervallo di misura compreso tra 250 e 2500 nm, compatibile con lo standard ASTM E-903 (Standard Test Method for Solar Absorptance, Reflectance, and Transmittance of Materials Using Integrating Spheres). La riflettanza solare è calcolata come media integrale della riflessività spettrale nell intervallo di misura, pesata sull irradianza spettrale del sole alla superficie terrestre: r sol 2500 sol,λ 280 = 2500 r 280 I I sol,λ dλ dλ Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 31/40 14/11/08 sol,λ

COPERTURE Coperture a NELLA falde nella TRADIZIONE tradizione ITALIANA italiana Gli edifici in Italia presentano tradizionalmente tetti a falde inclinate ricoperti da coppi o tegole in terracotta. I sottotetti sono spesso abitati, soprattutto nei centri storici. La combinazione della bassa riflessività alla radiazione solare, unita alla bassa inerzia termica delle coperture, fa del surriscaldamento estivo il maggiore problema per gli abitanti. Nel contesto dell edilizia tradizionale italiana, tuttavia, una colorazione bianca o molto chiara delle coperture a falde non è generalmente accettabile. Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 32/40 14/11/08

Cool colors (colori freddi) Si basano su pigmenti depositati su un substrato ad alta riflessività nella banda spettrale dell infrarosso vicino, che conferiscono: - Riflettanza solare relativamente elevata (>0.40 0.50 per colori tradizionali dell edilizia come il rosso mattone o il grigio chiaro) - Emissività termica elevata (>0.90) 1.00 Iλ/Iλ,max (irradianza spettrale normalizzata) 0.80 0.60 0.40 0.20 D UV 4.7% (<400 nm) V 42.8% (400-700 nm) NIR 52.5% (>700 nm) 0.00 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 λ (lunghezza d'onda) [nm] Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 33/40 14/11/08

Cool colors: studio sperimentale Obiettivo specifico: trattamento in situ per coppi o tegole di coperture esistenti Realizzazione: - Supporto in terracotta - Substrato riflettente alla radiazione solare - Rivestimento acrilico trasparente nel NIR, pigmentato La radiazione luminosa viene assorbita o riflessa dal pigmento e va a formare il colore, la restante parte della radiazione solare incidente passa attraverso il rivestimento esterno e incide sul substrato bianco, da cui viene a sua volta riflessa indietro nell atmosfera. Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 34/40 14/11/08

Riflettanza solare di tegole commerciali Sono stati effettuati test su tegole commerciali rosse di varie sfumature. λ (Iλ/Iλ,max) 1.00 0.80 0.60 0.40 UV V NIR r λ (riflettività spettrale) 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 UV V NIR Tegola 1 (di riferimento), rsol=0.44 Tegola 2, rsol=0.38 Tegola 1 (di riferimento), rsol=0.44 Tegola 3, rsol=0.34 Tegola 2, rsol=0.38 Tegola 3, rsol=0.34 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 λ [nm] 0.20 0.00 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 λ [nm] La riflettanza solare varia in un intervallo relativamente ampio. La riflessività spettrale è in generale bassa nel vicino infrarosso, a ridosso del visibile. Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 35/40 14/11/08

Cool colors: preparazione dei campioni Si è presa come riferimento la migliore tegola commerciale analizzata. Si sono utilizzati supporti in terracotta 30mm x 30mm ricavati per taglio da un coppo commerciale. I supporti sono stati ricoperti con un substrato commerciale acrilico bianco (caricato con TiO 2 ). Sono state poi realizzate tre serie di campioni, ognuna con spessore crescente di substrato: - Solo substrato - Substrato + rivestimento acrilico con pigmento autoprodotto - Substrato + rivestimento acrilico con pigmento commerciale Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 36/40 14/11/08

Il pigmento autoprodotto, apparentemente più scuro nel visibile, ha una riflettanza solare superiore a quella del pigmento commerciale. Nessuno dei due pigmenti, tuttavia, offre prestazioni migliori del campione di riferimento. r λ (riflettività spettrale) 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 UV V NIR Cool colors: misure di riflettanza Tegola 1 (di riferimento), rsol=0.44 Rivestimento con pigmento autoprodotto, rsol=0.42 Rivestimento con pigmento acquisito esternamente, rsol=0.39 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 λ [nm] Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 37/40 14/11/08

Cool colors: confronto tra rivestimento acrilico e ceramico Test finale comparativo tra: - rivestimento al TiO 2 in matrice acrilica (organico) - rivestimento al TiO 2 in matrice ceramica vetrosa (inorganico) 1.00 UV V NIR r λ (riflettività spettrale) 0.80 0.60 0.40 0.20 Substrato acrilico (3 strati), rsol=0.80 Rivestimento vetroso pigmentato, rsol=0.79 0.00 300 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 λ [nm] Il rivestimento a matrice ceramica presenta una più uniforme riflessività spettrale nell infrarosso, specialmente oltre i 1700 nm. Il rivestimento a matrice ceramica non è chiaramente adatto per trattamenti in situ. Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 38/40 14/11/08

Conclusioni La normativa italiana comincia a recepire l impatto dei fabbisogni energetici per condizionamento estivo, che dipendono principalmente dagli apporti solari, e ne sta per disporre la limitazione Il controllo degli apporti solari è necessario anche per gli elementi opachi dell involucro edilizio e può essere ottenuto attraverso l adozione di cool roofs e cool colors Analisi teoriche e sperimentali sui cool roofs sono state avviate da svariati anni a Modena, con risultati di estremo interesse tecnico-scientifico. Recentemente, è stato strutturato un laboratorio (E 2 CIT/EELab) completamente attrezzato, tra le altre cose, per misure di emissività termica e riflettanza solare, eseguite in conformità ai migliori standard di misura richiamati dalla normativa di riferimento (CRRC/ASTM) Sono stati avviati svariati studi sperimentali con aziende italiane ed estere, aventi per obiettivi la misura delle proprietà radiative, la realizzazione di materiali e elementi prefabbricati per soluzioni di copertura tipo cool roofs e lo sviluppo di cool colors Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 39/40 14/11/08

E 2 CIT Dott. Ing. Alberto Muscio UIT Unione Italiana Termofluidodinamica AIPT Associazione Italiana Proprietà Termofisiche E 2 CIT Centro di Innovazione Tecnologica per l Efficienza Energetica GRAZIE PER L ATTENZIONE Dott. Ing. Alberto Muscio Modena, 17/04/2009 del 40/40 14/11/08