PRESTAZIONI TERMICHE DEGLI ISOLANTI NEGLI EDIFICI

PRESTAZIONI TERMICHE DEGLI ISOLANTI NEGLI EDIFICI Diritti d autore: la presente presentazione è proprietà intellettuale dell autore e/o della società da esso rappresentata. Nessuna parte può essere riprodotta senza l autorizzazione dell autore.

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LE ATTIVITÀ ISTITUZIONALI Interna: Gruppi di lavoro tematici Incontri con l esperto Riunioni del Consiglio Direttivo e Assemblee dei soci Comunicazione: Collaborazione con le maggiori riviste e siti internet del settore: divulgazione di articoli tecnici e studi di settore Esterna: Gruppi di lavoro ministeriali Gruppi di lavoro normativi UNI e CTI Collaborazione con ENEA, ITC-CNR, Consiglio Nazionale della Green Economy, Kyoto Club, Sacert, ITACA Gruppi di lavoro Regionali e locali Collaborazioni con Ordini e Collegi e altre associazioni di categoria

ASSOCIARSI CONVIENE! SOFTWARE GUIDE ANIT E RIVISTA VOLUMI QUOTA ASSOCIATIVA: Nuovo socio: 135 +IVA. Nuovo socio iscritto ad un Ordine o Collegio Socio onorario: 100 +IVA. Rinnovo dal 2012 al 2013: 85 +IVA

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2 Novità legislative e normative

DIRETTIVA 2002/91/UE DLgs 192/2005+ DLgs 311/2007 2002 2005 2007 DPR 59/2009+ DM 26/06/2009+ DLgs 28/2011+ (regolamenti regionali) 2009 2011 2012 DL 63/2013 +Legge 90 2013 2020??? DIRETTIVA 2012/31/UE DIRETTIVA 2012/27/UE

DL 63 e Legge 90 di recepimento della Direttiva 31 OBIETTIVI PRINCIPALI ~ 0 Edifici ad energia quasi zero dal 31 dicembre 2020. Nuovi requisiti minimi di prestazione energetica al fine di raggiungere livelli ottimali in funzione dei costi Verifica dei requisiti di prestazione energetica attraverso l edificio di riferimento

EDIFICI AD ENERGIA QUASI ZERO A partire dal 31 dicembre 2018, gli edifici di nuova costruzione occupati da Pubbliche Amministrazioni e di proprietà di queste ultime, ivi compresi gli edifici scolastici, devono essere progettati e realizzati quali edifici a energia quasi zero. Dal 1 gennaio 2021 la predetta disposizione è estesa a tutti gli edifici di nuova costruzione.

EDIFICIO DI RIFERIMENTO EP i limite - Edifici residenziali Limiti in kwh/m 2 anno

COSA CAMBIA Uroof Nuova legislazione Edificio di progetto Uwindow Uroof - RIF Edificio di riferimento Uwindow- RIF Ufloor Uwall Ufloor- RIF RIF Uwall- RIF Calcolo Epgl di progetto Calcolo Epgl lim- edificio di riferimento Verifica degli indici EP H,nd, EP Cnd e EP gl e dei rendimenti H, W e C

Applicazione metodologia comparativa cost-effective EPi ottimali EPi limite Riduzione dal limite di legge Monofamiliare zona E 72.6 97.5-26% Piccolo condominio zona E 39.6 72.1-45% Grande condominio zona E 32.0 57.7-45% Monofamiliare zona B 40.3 42.0-4% Piccolo condominio zona B 19.2 28.6-33% Grande condominio zona B 10.2 21.0-52% U ottimali U limite Riduzione dal limite di legge Zona E - Uwall 0.29 0.34-15.7% Zona E - Uwindow 2.0 2.2-9.1% Zona E - Uroof/ceiling 0.23 0.3-23.9% Zona E - Ufloor 0.29 0.33-12.7% Zona B - Uwall 0.45 0.48-6.3% Zona B - Uwindow 4.2 3.0 40% Zona B - Uroof/ceiling 0.4 0.38 4,4% Zona B - Ufloor 0.45 0.49-7,8% QUANDO????

UNI TS 11300 parti 1 e 2 PRINCIPALI NOVITA NELLA VERSIONE PUBBLICATA IL 2 OTTOBRE 2014 Ponti termici e ψe: i ponti termici si valutano solo attraverso i coefficienti lineici ψe. E cancellato l utilizzo della maggiorazione % semplificata e l utilizzo dell abaco della norma UNI EN 14683. Le valutazioni dei coefficienti lineici devono essere fatte con calcolo agli elementi finiti o con atlanti dei ponti termici realizzati in accordo con la UNI EN ISO 14683. E possibile utilizzare metodi di calcolo manuale per edifici esistenti Perdite per ventilazione: nella versione precedente la ventilazione era trattata in due pagine. Ora sono 10 con due appendici dedicate Trasmittanza termica U: le caratteristiche dei materiali ed in particolare la conducibilità termica λ, devono essere opportunamente corretti per tener conto delle condizioni in cui si opera in accordo con la norma UNI EN ISO 10456.

Allegati tecnici (parte II) Disposizioni generali (parte I) Evoluzione legislativa in Emilia Romagna Direttiva 2002/91/CE (Dic 2002) Direttiva 2006/32/CE (Apr2006) DAL 156/2008 Atto di indirizzo e coordinamento sui requisiti di rendimento energetico e sulle procedure di certificazione energetica (Mar 2008) DGR 1050/2008 Sistema di accreditamento certificatori (Lug 2008) DGR 1745/2008 Formazione certificatore energetico DAL 225/2009 Modifica alla DAL 156/08 (Ott 2008) (Ott 2009) DGR 855/2011 Procedura semplificata di riaccreditamento certif. (Giu 2011) DGR 429/2012 Modifiche alla DGR 1050/2008 (Apr 2012) DGR 453/2014 Modifiche al DAL 156, DGR 1745 e DGR 429 (Apr 2014) DGR 1390/2009 Allegati 1,2,3,4,7,8,10,11,12 e 13 (Set 2009) DGR 1362/2010 Allegati da 1 a 14 (Set 2010) DGR 1366/2011 Allegati da 1 a 14 e aggiunta 15 (Ott 2011) DGR 832/2013 Allegati 1 e 15 (Giu 2013) + Doc. indirizzo FER Doc. distacco imp.

2 I materiali isolanti

L impianto serve solo per mantenere il livello del liquido compensando le perdite Apporti interni Apporti solari EDIFICIO Livello temperatura di progetto Dispersioni per trasmissione Dispersioni per ventilazione

LA LEGGE CHE GOVERNA LA TRASMISSIONE DEL CALORE esterno interno Q Area della struttura R e R 1 R 2 R 3 R i Q = U A (ΔT) Differenza di temperatura tra interno e esterno Trasmittanza: U = 1 / Σ R R= Resistenza al passaggio di CALORE

GRANDEZZE E UNITÀ DI MISURA W [ ] mk m K W R t 2 Conduttività termica caratteristica di un MATERIALE omogeneo che esprime l attitudine del materiale a condurre il calore (cioè a lasciarsi attraversare dal flusso termico) Resistenza termica - caratteristica di una STRUTTURA che esprime l attitudine della struttura a resistere al passaggio del calore U W [ m 2 K ] Trasmittanza termica - caratteristica di una STRUTTURA che esprime l attitudine della struttura a trasmettere il calore (cioè a lasciarsi attraversare dal flusso termico)

Calcolo della trasmittanza termica di una struttura U 1 R R si s 1 1 sn n 1 R n R a R se R si s/λ R n resistenza superficiale interna in m²k/w resistenza termica di uno o più strati di materiale omogeneo in m²k/w in cui s è lo spessore dello strato misurato in metri e l è la conduttività termica utile del materiale in W/mK (ricavabile dalla norma UNI 10351 o da dichiarazione del produttore se il prodotto è soggetto a marcatura CE e corretto per tener conto delle reali condizioni di impiego) resistenza termica di strati di materiale non omogeneo in m²k/w R a resistenza termica di eventuali intercapedini in m² K /W R se resistenza superficiale esterna in m²k/w

Come varia la temperatura all interno di una struttura? Te Ti La pendenza del tratto di spezzata dipende dalla resistenza termica dello strato. Nello strato più resistente c è la caduta di temperatura maggiore. RUOLO DELL ISOLANTE

DEFINIZIONE DI MATERIALE ISOLANTE MATERIALI Isolanti l<0,065 Debolmente isolanti 0,065<l<0,090 Non isolanti l>0,090

MATERIALI ISOLANTI MATERIALI ISOLANTI ORGANICI INORGANICI NATURALI SINTETICI NATURALI SINTETICI

STRUTTURA DEI MATERIALI ISOLANTI FIBROSI CELLULARI POROSI fonte: manuale scuola edile BG ANIT

MATERIALI ISOLANTI ORGANICI SINTETICI FIBROSI CELLULARI POROSI FIBRA DI POLIESTERE POLIETILENE EPS XPS PUR MELAMINA

MATERIALI ISOLANTI ORGANICI NATURALI FIBROSI CELLULARI POROSI FIBRA DI LEGNO LANA DI LEGNO FIBRE VEGETALI FIBRE ANIMALI SUGHERO

MATERIALI ISOLANTI INORGANICI NATURALI FIBROSI CELLULARI POROSI AMIANTO VERMICULITE POMICE PERLITE ARGILLA ESPANSA

MATERIALI ISOLANTI INORGANICI SINTETICI FIBROSI CELLULARI POROSI LANE MINERALI (VETRO/ROCCIA) VETRO CELLULARE CALCIO SILICATO CEMENTO CELLULARE

POSIZIONAMENTO DEI MATERIALI ISOLANTI

COME SI PUO ISOLARE? DALL ESTERNO IN INTERCAPEDI NE DALL INTERNO

ANDAMENTO DELLE TEMPERATURE E I

ISOLAMENTO IN INTERCAPEDINE E I

ISOLAMENTO DALL INTERNO E I

3 Conducibilità termica

Caratteristiche termiche e termoigrometriche dei materiali -Conducibilità termica lambda: (W/mK) VERIFICHE SULL INVOLUCRO E CALCOLO DELLE PRESTAZIONI ENERGETICHE INVERNALI ED ESTIVE -Permeabilità o resistenza al passaggio del vapore: d (kgm/spa) m VERIFICHE TERMOIGROMETRICHE - Calore specifico cp (J/ kgk) VERIFICHE ESTIVE INVOLUCRO E CALCOLO DELLE PRESTAZIONI ESTIVE

VALORE DI CALCOLO PREDITTIVO Calcolo della trasmittanza termica di una struttura U 1 R R si s 1 1 sn n 1 R n R a R se R si s/λ R n R a R se resistenza superficiale interna in m²k/w resistenza termica di uno o più strati di materiale omogeneo in m²k/w in cui s è lo spessore dello strato misurato in metri e λ è la conduttività termica di progetto del materiale in W/mK (in accordo con UNI EN ISO 10456) resistenza termica di strati di materiale non omogeneo in m²k/w resistenza termica di eventuali intercapedini in m²k/w resistenza superficiale esterna in m²k/w

NORMATIVA DATABASE DI RIFERIMENTO I valori per il calcolo della trasmittanza si trovano nelle norme: UNI 10351 (nella revisione è presente il lambda dichiarato) Materiali da costruzione UNI 10355 UNI EN 1745 UNI EN ISO 6946 Murature e solai (progetto prel.) Murature, solai, malte e intonaci (produttori) Metodo di calcolo U e coefficienti liminari e intercapedini UNI EN ISO 10456 materiali e prodotti per edilizia rev 2008 non indica la conduttività termica per i prodotti isolanti!

INTEGRAZIONE UNI 10351 CON LAMBDA DICHIARATI

LA CONDUTTIVITÀ TERMICA DICHIARATA In accordo con la norma di prodotto: λ - temperatura di 10 C D - tre cifre significative dopo la virgola - il valore di lambda dichiarato λ D deve essere un valore λ 90/90 - arrotondamento all alto a 0.001

Materiali in opera MATERIALI ISOLANTI ANTE OBBLIGO MARCATURA CE POST OBBLIGO MARCATURA CE ETICHETTA CE DISPONIBILE ETICHETTA CE NON DISPONIBILE UNI 10351-Prosp. A1 ( + d) UNI EN ISO10456 (cp) UNI EN ISO10456 (cp) MARCATURA CE ( d + m) UNI 10351-Prosp.1 ( d) UNI EN ISO10456 (m + cp)

Materiali di nuova installazione MATERIALI ISOLANTI PRODOTTO COMMERCIALE GIA SCELTO SCELTO SOLO IL MATERIALE MARCATURA CE ( D + d) UNI EN ISO10456 oppure DATI SPERIMENTALI oppure 1000 (J/ kgk) (cp) UNI 10351-Prosp.1 ( D) UNI EN ISO10456 (m) UNI EN ISO10456 oppure DATI SPERIMENTALI oppure 1000 (J/ kgk) (cp)

Le regole per la correzione del lambda dichiarato

N misure in condizioni di temperatura e di stagionatura determinate Norma di prodotto.. Determinazione del lambda 90/90 λ 90/90 Determinazione del lambda 90/90 λ 90/90 Condizioni di riferimento T e UR UNI EN ISO 10456 Determinazione del lambda dichiarato con condizioni standard λ D Lambda dichiarato con condizioni standard λ D Studio delle condizioni standard ed eventuali modifiche lambda UNI EN ISO 10456 Determinazione del lambda di progetto nelle condizioni di progetto (UR e T) per calcoli UNI EN ISO 6946 λ P

LA VALUTAZIONE DELLA CONDUTTIVITÀ DI PROGETTO 1 2 F F t m F e t ft ( T 2 T 1 ) fattore di conversione temperatura F e m F e m f fu ( u 2 u 1 ) ( 1 ) 2 fattore di conversione umidità Dove: T sono le condizioni di temperatura u è il contenuto di umidità espresso in kg/kg ψ è il contenuto di umidità espresso in m³/m³

IMPORTANTE Conduttività 10351 Prospetto A1 ARCHIVIO STORICO Conduttività D 10456 o marcatura CE o 10351Prospetto 1

Correzioni di parametri termici e maggiorazioni Conduttività 10351 Prospetto A1 ARCHIVIO STORICO UNI 10351 ( pubblicata nel 1994) tabella = Prospetto A1 nuova UNI 10351 m (%) - Contenuto percentuale di umidità - Invecchiamento - Costipamento materiali sfusi - Manipolazione e installazione - Tolleranza sullo spessore NON SI APPLICA AI λ D

4 Prestazioni estive

LE CARATTERISTICHE TERMICHE INERZIALI Il posizionamento e il tipo di materiale isolante influenzano la capacità termica interna dell edificio. La capacità inerziale dell edificio in termini di accumulo e rilascio di energia la costante di tempo dell edificio Quanto è capiente il serbatoio? C kj / int m 2 K

LE CARATTERISTICHE TERMICHE INERZIALI Il posizionamento e il tipo di materiale isolante influenzano lo sfasamento e attenuazione delle strutture opache. Quanta energia entra nel serbatoio in estate?

PRESCRIZIONI ESTIVE DI LEGGE Valutazione dell inerzia involucro: Nelle località con Irradianza massima nel mese più soleggiato è maggiore di 290 W/m 2 : Per le strutture orizzontali: Trasmittanza periodica <0.20W/m 2 K Per le strutture opache verticali (esclusi a N, N/O, N/E): Massa superficiale >230 kg/m 2 o Trasmittanza periodica < 0.12W/m 2 K

PARAMETRI STAZIONARI E DINAMICI T esterna Caso invernale F T interna T esterna =costante Caso estivo F F T interna =costante Trasmittanza Trasmittanza termica periodica Sfasamento attenuazione

SFASAMENTO E ATTENUAZIONE Esempio di calcolo sfasamento = 8 ore attenuazione = 37% assorbimento solare medio = 0.6 esposizione = SUD

CIÒ CHE ISOLA PER L INVERNO ISOLA ANCHE PER L ESTATE? Il regime stazionario

IL CARICAMENTO DELLA STRUTTURA Il regime variabile caricamento della parete

CIÒ IL CARICAMENTO CHE ISOLA PER DELLA L INVERNO STRUTTURA ISOLA ANCHE PER L ESTATE? Il regime variabile caricamento della parete

METODO DI CALCOLO Caratteristiche termiche dei materiali componenti la struttura: r densità s spessore c calore specifico conduttività termica a r c p m 2 / s Materiali Densità [kg/m³] Calore specifico [J/kgK] Conducibilità termica [W/mK] Diffusività termica Sughero espanso 100 1560 0.04 0.256* 10-6 Lana di roccia 155 1030 0.036 0.575* 10-6 Fibra di legno 150 2000 0.04 0.133* 10-6 Lana di legno 450 1811 0.064 0.079* 10-6 EPS 20 1450 0.036 1.241* 10-6

DIFFUSIVITÀ TERMICA a r c p m 2 / s

15 10 22 8 5 CARATTERISTICHE ESTIVE DI COPERTURE Struttura Massa [kg/m²] U [W/m²K] Yei [W/m²K] fa [-] φ [h, min] Est Solaio laterocemento Est Int Solaio cls 234 0.31 0.10 0.32 8h 10 363 0.32 0.10 0.33 6h 35 edine d'aria 5cm Int 6 cm EPS occia 155 kg/mc Assito in legno 82 0.26 0.10 0.39 9h 37

5 Problemi di Condensazione

Qualche definizione: Permeabilità al vapore (δ) Attitudine di un materiale a trasmettere per diffusione il vapor d acqua presente nell aria. Si misura in kg/mspa Coef. di resistenza al passaggio di vapore (μ) Parametro adimensionale definito dal rapporto tra la permeabilità dell aria e quella del materiale μ = δ aria / δ materiale Spessore equivalente d aria (S D ) Spessore di uno strato d aria in quiete avente la stessa resistenza al vapore dello strato di materiale. È pari a μ per lo spessore (in metri) del materiale

Qualche valore di riferimento:

LA CONDENSA PUÒ CREARSI SU UNA INTERFACCIA INTERNA interno condensa esterno Flusso del vapore Periodo invernale

COSA CHIEDE LA LEGGE? Verifiche termo igrometriche (tranne edifici industriali) Condensa superficiale: assente Condensa interstiziale: ammessa purché nella quantità rievaporabile (norme)

FENOMENI DI CONDENSAZIONE INTERSTIZIALE Il posizionamento e il tipo di materiale isolante 19 C 19 C Es In Es In 4 C 4 C Punto in cui si manifesta il salto di temperatura

CRITERI D INTERVENTO DISPOSIZIONE VERSO IL LATO ESTERNO DEGLI STRATI A MAGGIORE RESISTENZA TERMICA DISPOSIZIONE VERSO IL LATO INTERNO DEGLI STRATI A MAGGIORE RESISTENZA AL PASSAGGIO DEL VAPORE BARRIERA AL VAPORE Ps Pv

Cosa è la barriera al vapore e a cosa serve Es 4 C 19 C In La barriera al vapore è uno strato impermeabile che ha la funzione di BLOCCARE completamente l attraversamento della struttura da parte del vapore. Può servire in caso di gravi problemi di condensa interstiziale.

PROBLEMI SUPERFICIALI.. Quando la temperatura della faccia interna della parete si abbassa troppo, possono verificarsi fenomeni di muffe e macchie. Può succedere soprattutto nei punti deboli = PONTI TERMICI

LE DISOMOGENEITÀ: PONTI TERMICI

PER EVITARE MUFFA E CONDENSA ATTENZIONE A: -ISOLAMENTO TERMICO -VENTILAZIONE DEGLI AMBIENTI

Formazione di muffa sulle strutture interne: Fonte: TEP srl

Effetto degli schermi termici 19 C

Formazione di muffa sulle strutture interne: Fonte: TEP srl

6 Tecniche di isolamento

ISOLAMENTO DALL ESTERNO

ISOLAMENTO DALL ESTERNO PERCHE? Fonte: TEP srl

IL PONTE TERMICO Errori di posa Isolamento a cappotto 5 cm senza tasselli e con errori di posa

1 14 27 40 53 66 79 92 105 118 131 144 157 170 183 196 209 1 14 27 40 53 66 79 92 105 118 131 144 157 170 183 196 209 IL PONTE TERMICO Errori di posa 12 10 8 6 4 2 0 12 10 8 6 4 2 0

ISOLAMENTO DALL ESTERNO A CAPPOTTO SU PARETI VANTAGGI Mantiene al caldo tutta la struttura: limita i ponti termici Ottimizza la prestazione termica rendendo più omogenee le prestazioni dell involucro Riduce i rischi di condensazione superficiale e interstiziale E un sistema certificato CAUTELE Corretta posa eseguita da personale qualificato Pannelli isolanti idonei come dimensione e posa Rete di armatura e intonaco Metodi di incollaggio Colore della finitura

ISOLAMENTO DALL INTERNO

ISOLAMENTO DALL INTERNO DI PARETI E SOLAI VANTAGGI Riduce le dispersioni, Aumenta la temperatura superficiale di parete migliorando il comfort interno Può essere eseguito su pareti singole I tempi di realizzazione sono brevi e non necessita di cantiere Gli ambienti si riscaldano più velocemente Se con struttura di sostegno, permette l alloggiamento dell impianto elettrico CAUTELE Corretta posa eseguita da personale qualificato Attenzione alle verifiche di condensa interstiziale: valutare l eventuale impiego di una barriera al vapore Attenzione ai ponti termici Corretta rasatura e sigillature per evitare possibili crepe o segnature

Isolamento con controparete Fonte: Ursa Fonte: Knauf

Pareti: isolamento su nuova realizzazione Fonte: Casakyoto

Fonte: Casakyoto

ISOLAMENTO IN INTERCAPEDINE

ISOLAMENTO IN INTERCAPEDINE VANTAGGI Riduce le dispersioni Aumenta la temperatura superficiale di parete migliorando il comfort interno Può essere eseguito su strutture singole I tempi di realizzazione sono brevi e non necessita di cantiere Non incide sullo spessore totale della parete e quindi sulla larghezza dei locali Costi ridotti CAUTELE Corretta posa eseguita da personale qualificato Attenzione al corretto riempimento dell intercapedine Attenzione alla compattazione del materiale per garantire la durata Attenzione nella foratura delle pareti ai possibili elementi impiantistici Verifica preliminare del intercapedine

TECNICA DI INSUFFLAGGIO

Fonte: TEP srl

ISOLAMENTO IN INTERCAPEDINE CON INSUFFLAGGIO PRE Ts= 16 C POST Ts= 19 C

ISOLANTI TERMORIFLETTENTI

ISOLAMENTO RIFLETTENTE Esempio di applicazione di materiale in parete

APPLICAZIONI: Applicazione del materiale in copertura

APPLICAZIONI:

ISOLAMENTO RIFLETTENTE

ISOLAMENTO RIFLETTENTE: NORMA DI RIFERIMENTO

MATERIALI RIFLETTENTI

CALCOLO U - Y ie Intercapedine d aria non ventilata con emissività della superfici: ε = 0.06 ε = 0.9 Intercapedine d aria non ventilata con emissività della superfici: ε = 0.9 ε = 0.06 Nucleo del materiale che sostiene i fogli riflettenti λ = 0.045 [W/mK] e s = 0.025 [m] o R t = 0.55 [m²k/w] SCOPO: Resistenza termica complessiva Rt dell intera intercapedine

COPERTURA Intercapedine d aria non ventilata con emissività della superfici: ε = 0.06 ε = 0.9 Struttura portante Intercapedine d aria ventilata con emissività della superfici: ε = 0.9 ε = 0.06 Nucleo del materiale che sostiene i fogli riflettenti λ = 0.045 [W/mK] e s = 0.025 [m] o R t = 0.55 [m²k/w] SCOPO: Resistenza termica complessiva Rt dell intera intercapedine

ALCUNI DATI DI LETTERATURA Le caratteristiche principali sono l emissività e lo spessore

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